证明:如果标准形式的 LP 存在非退化的最优基可行解,其对偶规划必有唯一 最优解
时间: 2023-06-11 19:06:41 浏览: 51
要证明这个结论,需要使用线性规划的对偶理论。
首先,根据线性规划的对偶理论,原始问题的最优解等于对偶问题的最优解。
其次,如果原始问题存在非退化的最优基可行解,那么这个最优解对应的基本变量都是非零的。因此,对偶问题的约束条件中,与这些基本变量对应的对偶变量都是非零的。这意味着对偶问题存在一个基本可行解,其中所有基本变量都是非零的。
因此,根据对偶理论,对偶问题存在最优解,并且这个最优解是唯一的。因此,如果原始问题存在非退化的最优基可行解,其对偶规划必有唯一最优解。
相关问题
证明:如果标准形式的线性规划存在非退化的最优基可行解,其对偶规划必有唯一最优解
首先,我们需要了解什么是线性规划和对偶规划。
线性规划(LP)是一种数学优化问题,其目标是最小化或最大化一个线性目标函数,同时满足一组线性约束条件。标准形式的LP可以表示为:
最小化:
c^T x
限制条件:
Ax = b
x >= 0
其中,c和x是向量,A是矩阵,b是向量。
对偶规划(DP)是LP的另一种形式,它也是一种数学优化问题。对偶规划的目标是最小化或最大化一个线性目标函数,同时满足一组线性约束条件。对偶规划可以由原始问题的转换得到,其目的是找到原始问题的最优解。
现在假设标准形式的LP存在一个非退化的最优基可行解,我们需要证明对偶规划必须有唯一最优解。
根据线性规划的对偶理论,对偶规划的最优解可以通过以下方式计算:
最小化:
b^T y
限制条件:
A^T y >= c
y >= 0
其中,y是向量。
根据最优基可行解的定义,我们可以得出以下结论:
- 原始问题的最优解可以表示为基解中的某个顶点。
- 对偶问题的最优解可以表示为基解中的某个顶点。
由于我们已经知道原始问题具有非退化的最优基可行解,因此我们可以得出以下结论:
- 原始问题的最优解是唯一的。
- 原始问题的最优解可以表示为基解中的某个顶点。
- 对偶问题的最优解可以表示为基解中的某个顶点。
由于对偶问题的最优解必须满足以下两个条件:
- 它可以表示为基解中的某个顶点。
- 它是满足所有约束条件的顶点中的最小值。
因此,我们可以得出结论:对偶问题必须有唯一最优解。
如果标准形式的 LP 存在非退化的最优基可行解,则其对偶规划必有唯一最优解。
这个结论是正确的。具体来说,如果标准形式的 LP 存在非退化的最优基可行解,那么根据互补松弛条件,对偶 LP 的最优解必须满足下列两个条件:
1. 对于任意的基可行解 $x$ 和对应的基 $B$,都有 $c^T x \leq z^T b$,其中 $z$ 是对偶 LP 的最优解。
2. 对于任意的最优解 $z$,都存在某个基 $B$,使得 $c^T x = z^T b$ 对于所有基可行解 $x$ 都成立。
由于标准形式的 LP 存在非退化的最优基可行解,所以对偶 LP 的最优解 $z$ 存在。另一方面,由于非退化的最优基可行解存在,所以存在某个基 $B$ 使得 $c^T x = z^T b$ 对于所有基可行解 $x$ 都成立。因此,根据第二个条件,对偶 LP 的最优解必须唯一。