Max z=2x1+5x2; X1+x2+x3≤4; -x1+2x2≤2; X1-x2≤2; X1≥0,x2≥0;请使用单纯形法写出具体步骤
时间: 2024-05-28 20:14:53 浏览: 89
2-4灵敏度分析.pdf
好的,让我来为您解答这个问题。
首先,这是一个线性规划问题,目标函数为 z = 2x1 + 5x2,约束条件为 x1, x2, x3 ≤ 4,-x1 + 2x2 ≤ 2,x1 - x2 ≤ 2,x1 ≥ 0,x2 ≥ 0。
接下来,我们需要将约束条件化为标准形式。因为不等式的右侧都是正数,所以我们可以将所有不等式都乘以 -1,这样就可以将不等号转换为“≥”。
-x1 + 2x2 + s1 = 2
x1 - x2 + s2 = 2
x1, x2, x3, s1, s2 ≥ 0
现在问题被转化为:最大化 z = 2x1 + 5x2,在约束条件下 x1 + x2 + x3 + s1 = 4,-x1 + 2x2 + s2 = 2,x1 - x2 ≥ 2,且所有变量均为非负实数。
我们可以将其表示为如下的表格:
| 基变量 | x1 | x2 | x3 | s1 | s2 | 右侧 |
|--------|----|----|----|----|----|------|
| s1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 4 |
| s2 | -1 | 2 | 0 | 0 | 1 | 2 |
| z | 2 | 5 | 0 | 0 | 0 | 0 |
初始时,基变量为 s1 和 s2,非基变量为 x1,x2 和 x3。接下来,我们需要使用单纯形法求解这个问题。
第一步,选取进入变量。根据最大系数法,我们选取 x2 作为进入变量。
第二步,选取出基变量。为了选取合适的出基变量,我们需要计算出各个约束条件的限制指数。限制指数是指将非基变量置为 0 时,每个约束条件右侧的值能够增加的最大量。
限制指数:s1 = 2,s2 = 1,z(目标函数系数)= 5/2。
因为限制指数最小的是 s2,所以我们选取 s2 作为出基变量。
第三步,基变量交换。我们将 x2 作为基变量,将 s2 作为非基变量。此时,表格变为:
| 基变量 | x1 | x2 | x3 | s1 | s2 | 右侧 |
|--------|----|------|----|------|----|------|
| s1 | 1 | 0.5 | 0 | 0.5 | 0 | 2 |
| x2 | 0 | 0.5 | 0 | 0.5 | 0 | 1 |
| z | 0 | 2.5 | 0 | -2.5 | 1 | -5 |
第四步,计算新的限制指数。限制指数:x1 = 2,s1 = 1,z = 2.5。
如果所有限制指数都是非负数,则我们找到了最优解。但是,因为 z 的限制指数是负数,所以我们需要继续迭代。重新回到第一步。
我们选取 x1 作为进入变量,并且选取 s1 作为出基变量。然后,执行基变量交换操作。此时,表格变为:
| 基变量 | x1 | x2 | x3 | s1 | s2 | 右侧 |
|--------|------|----|----|----|-----|------|
| x2 | 0.25 | 0 | 0 | 0 | 0.5 | 1.5 |
| x1 | 0.5 | 0 | 0 | 0 | 0.5 | 2 |
| z | 1.25 | 0 | 0 | -2 | 1.5 | -2.5 |
计算新的限制指数:x2 = 5/2,s2 = 3/2,z = 1.25。
因为限制指数均为非负数,所以我们找到了最优解。最大值为 z = 1.25,此时 x1 = 2,x2 = 3/2,x3 = 0。
希望这个答案可以帮助到您。如果您还有其他问题,请随时提出。
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