利用单纯形法,求解以下线性规划问题 minf(x)=X1-4X2 s.t.X1 -X2 -2<=0 X1+X2-6<=0 -Xi ≤0,i= 1,2 初始点X0 =[2 0]T
时间: 2024-02-19 12:00:41 浏览: 108
好的,让我来帮你解决这个问题。
首先,我们可以把原问题转化为标准形式,即:
min f(x) = x1 - 4x2
s.t.
x1 - x2 - s1 = -2
x1 + x2 - s2 = 6
x1, x2, s1, s2 ≥ 0
其中,s1和s2是松弛变量,用来将不等式约束转化为等式约束。
接下来,我们可以构造单纯形表格,初始表格如下:
| BV | x1 | x2 | s1 | s2 | RHS |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| s1 | 1 | -1 | 1 | 0 | -2 |
| s2 | 1 | 1 | 0 | 1 | 6 |
| z= | -1 | 4 | 0 | 0 | 0 |
其中,BV表示基变量,即非零变量。初始基变量为s1和s2。
接下来,我们需要进行单纯形迭代。首先,选取入基变量和出基变量。我们可以通过计算每个非基变量的单位贡献来选择入基变量。单位贡献是指每增加一个单位该变量对目标函数的贡献。
计算出各个变量的单位贡献如下:
| BV | x1 | x2 | s1 | s2 | RHS |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| s1 | 1 | -1 | 1 | 0 | -2 |
| s2 | 1 | 1 | 0 | 1 | 6 |
| z= | -1 | 4 | 0 | 0 | 0 |
| cj | 1 | -4 | 0 | 0 | |
由于x2的单位贡献最小,因此选择x2作为入基变量。接下来,我们需要选择出基变量。为了确定出基变量,我们需要计算每个基变量与非基变量的最小比率。这些比率是通过将限制条件除以入基变量的系数来计算的。
计算出各个基变量与非基变量的最小比率如下:
| BV | x1 | x2 | s1 | s2 | RHS | Ratio |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ----- |
| s1 | 1 | -1 | 1 | 0 | -2 | 2 |
| s2 | 1 | 1 | 0 | 1 | 6 | 6 |
由于s1的最小比率最小,因此选择s1作为出基变量。接下来,我们需要进行高斯消元,通过将s1行消去来将s1变量从基变量列表中移除。这将使我们的表格更接近最终解。
高斯消元后的表格如下:
| BV | x1 | x2 | s1 | s2 | RHS |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| x2 | 0 | -2 | 1 | 1 | 4 |
| s2 | 1 | 1 | 0 | 1 | 6 |
| z= | 0 | 2 | -1 | 4 | 8 |
现在,我们需要继续进行单纯形迭代。计算出各个变量的单位贡献如下:
| BV | x1 | x2 | s1 | s2 | RHS |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| x2 | 0 | -2 | 1 | 1 | 4 |
| s2 | 1 | 1 | 0 | 1 | 6 |
| z= | 0 | 2 | -1 | 4 | 8 |
| cj | 1 | -4 | 0 | 0 | |
由于x1的单位贡献最小,因此选择x1作为入基变量。计算出各个基变量与非基变量的最小比率如下:
| BV | x1 | x2 | s1 | s2 | RHS | Ratio |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ----- |
| x2 | 0 | -2 | 1 | 1 | 4 | 2 |
| s2 | 1 | 1 | 0 | 1 | 6 | 6 |
由于x2的最小比率最小,因此选择x2作为出基变量。进行高斯消元后的表格如下:
| BV | x1 | x2 | s1 | s2 | RHS |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| x1 | 1 | 0 | -0.5 | 1 | 6 |
| s2 | 0 | 1 | 0.5 | 0.5 | 2 |
| z= | 0 | 0 | -2.5 | 1.5 | 4 |
我们可以看到,目标函数的值已经达到最小值-4,因此我们可以得出最终的解为:
x1 = 6
x2 = 2
s1 = 0
s2 = 0
最终的单纯形表格如下:
| BV | x1 | x2 | s1 | s2 | RHS |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| x1 | 1 | 0 | -0.5 | 1 | 6 |
| x2 | 0 | 1 | 0.5 | 0.5 | 2 |
| z= | 0 | 0 | -2.5 | 1.5 | 4 |
希望我的解答对你有所帮助!
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