Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Вычислительная математика.pdf
Скачиваний:
3
Добавлен:
24.11.2025
Размер:
3.89 Mб
Скачать

23. min Z = −10x1 35x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24. min Z = −4x1 6x2

 

 

 

 

 

 

x + 2x

 

800,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6x1 +5x2 1440

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1 + x2 86

 

 

 

 

 

 

6x1 + 2x2 2400,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x

 

x

2

0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1 230

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 168

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответы

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Zmax = 36 при x1 = 4, x2 = 6 ;

 

13.

Zmin

= −36 при x1 = 4, x2 = 6 ;

2.

Zmin

= 0 при x1 = 3, x2 = 3 ;

 

 

 

14.

Zmax = 0 при x1 = 3, x2 = 3 ;

3.

Z

min

= −3 1

 

при x = 3

,

x

 

 

 

 

= 5

;

15.

Z

max

= 7 при x = 3

, x

= 5 ;

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

1

 

2

 

2

 

 

 

4

 

 

 

2

1

2

2

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Zmin

= −6 при x1 = 0, x2 = 6 ;

 

16.

Zmax = 6 при x1 = 0, x2 = 6 ;

5.

Zmin = 3 при x1 = 0, x2 = 0 ;

 

 

 

 

17.

Zmax = −3 при x1 = 0, x2 = 0 ;

6.

Z

max

=14 1

 

при x =11 , x

2

 

= 3 ;

18.

Z

min

= − 29 при x = 5 , x

= 3 ;

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

1

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1

4

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

Zmax =17 при x1 = 5, x2 =1;

 

 

19.

Zmin

= −17 при x1 = 5, x2 =1;

8.

Z

max

= 6 при x

 

= 0,

x

= 3 ;

 

 

 

20.

Z

min

= −6

при x

= 0, x

= 3 ;

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

Z

max

= 9 1 при x

= 3 6

, x

2

=1 3 ;

21.

Z

min

= 64 при x

=

27 ,

x

= 10 ;

 

 

 

 

7

 

 

 

 

1

 

 

7

 

 

 

 

 

 

7

 

 

7

1

 

7

2

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10. Zmax = 390 при x1 = 30, x2 = 60 ;

22.

Zmin = −390 при x1 = 30, x2 = 60 ;

11. Zmax =12800 при x1 =160, x2 = 320 ;

23.

Zmin =12800 при x1 =160, x2 = 320 ;

12. Zmax =1408 при x1 =100, x2 =168;

24.

Zmin

= −1408 при x1 =100, x2 =168.

 

 

 

2.12 Симплексный метод решения задачи линейного программирования

 

 

Рассмотрим ЗЛП:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

при ограничениях:

 

 

 

 

 

 

 

min Z = ∑c j x j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

x + a x

+...+ a

 

 

 

x

 

= b ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11 1

 

12

 

2

 

 

 

1n

 

 

n

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a21x1 + a22 x2 +...+ a2n xn = b2 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.........................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

x

+ a

m

2

x

2

+...+ a

mn

x

= b ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m1 1

 

 

 

 

 

 

 

 

n

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x j

0 ( j =1, 2,...,n).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В более компактной форме систему ограничений можно представить в виде

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A1x1 + A2 x2

+

...+ An xn = B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

83

где Aj j-й вектор столбец, координатами которого являются коэффициенты при неизвест-

ном x j ; B – вектор-столбец свободных членов системы ограничений.

Будем называть решением (планом) ЗЛП вектор X = (x1, x2 ,...xn ) , удовлетворяющий системе ограничений задачи и условию x j 0 , j =1, 2,..., n . План задачи, для которого линейная форма достигает минимума (или максимума), является оптимальным.

Пусть система ограничений (1) имеет предпочтительный вид, т.е. при неотрицательной правой части bi 0 левая часть каждого уравнения содержит одну переменную, входящую с коэффициентом, равным единице, а в остальные ограничения-равенства – с коэффи-

циентом,

равным нулю. Начальный опорный такой ЗЛП имеет вид x0 = (b1;b2 ;...;bm ;0;0;..;0) .

Значение

целевой

функции z(x0 ) = cБ B = ∆0 . Обозначим

j = cБ Aj c j , где

сБ = (c1,c2 ,...,cm ) – вектор коэффициентов целевой функции при базисных переменных.

Если все j 0 ,

то опорный план x0 оптимален. Пусть существует j0 , для которого

j > 0 . Вектор-столбец

Aj , для которого j0

> 0, называется разрешающим, соответствую-

щая переменная x j0

– перспективной. Вектор

Aj следует ввести в новый базис. Невырож-

денный план задачи должен содержать ровно m компонент, поэтому необходимо определить,

какой вектор нужно вывести из базиса. Для этого среди отношений

bi

(i =1,2,...,k) найдем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

aij0

 

 

 

 

 

bi

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

наименьшее симплексное отношение

Θ = min

 

i

 

=

 

0

– минимальное отношение коор-

 

a

ij0

 

 

a

i0 j0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

динат bi исходного плана соответственно к положительным элементам aij0 разрешающего столбца. Если это условие выполняется при нескольких i, то в качестве i0 можно выбрать любое. Строку i0 называют разрешающей, элемент ai0 j0 – разрешающим (или ключевым).

Переменная xi0 , присутствующая в базисе, является неперспективной, ее следует вывести из базиса. Новый базис будет состоять из переменных x1, x2 ,..., xi0 1, x j0 , xi0 +1,..., xn . В результате получаем новый опорный план x1 лучший (нехудший) x0 , в котором переменная xi0 замене-

на на x j0 . Далее процесс повторяется. Проверяем, является ли план x1 оптимальным. Если

да, то задача решена. Если нет, то переходим к нехудшему опорному плану x2 , смежному с x1 и т.д.

Преобразование ЗЛП к новому базису назовем симплексным преобразованием.

84

Правила перехода к следующей симплексной таблице

1) Элементы строки i0 новой таблицы равны соответствующим элементам разрешающей строки старой таблицы, деленным на разрешающий элемент:

 

 

 

bi

 

=

bi

 

 

 

ai

j

 

 

 

 

 

0

 

, ai0 j

=

 

 

0

 

, j =1,2,..., n .

 

 

 

 

 

 

ai0 j0

 

 

 

0

 

ai j

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2) Элементы разрешающего столбца j0 новой таблицы равны нулю, за исключением

ai

j

0

=1:

aij

= 0 (i i0 ) ,

ai

j

0

=1.

0

 

 

 

0

 

 

 

 

0

 

 

 

3) Чтобы найти любой другой элемент новой симплексной таблицы, нужно воспользоваться правилом прямоугольника. Для этого в исходной таблице выделяют прямоугольник, вершинами которого служат нужные для вычисления элементы. Диагональ, содержащую разрешающий и искомый элементы новой таблицы, называют главной, а другую побочной. Чтобы получить элемент aij0 (i = i0 , j j0 ) новой симплексной таблицы, нужно из произве-

дения угловых элементов главной диагонали вычесть произведение угловых элементов побочной диагонали и полученное число разделить на разрешающий элемент, выделенный рамкой. Это правило прямоугольника.

bi′ =

biai0 j0 bi0 aij0

, aij′ =

aij ai0 j0 ai0 j aij0

, (i i0 , j j0 )

(2)

ai

 

 

 

 

j

0

 

ai

j

0

 

 

0

 

0

 

 

 

Рис. 5

4)по этому же правилу могут быть вычислены все элементы индексной строки

j ( j =1,2,...,n) и новое значение целевой функции

∆′j =

j ai0 j0 −∆ j0 ai0 j

, ∆′0

=

0 ai0 j0 − ∆ j0 bi0

(3)

 

 

ai

 

 

 

ai

j

0

 

 

j

0

 

 

0

 

 

 

0

 

 

Шаг симплексного метода, позволяющий перейти от одного опорного плана к другому нехудшему, называется итерацией. Таким образом, симплексный метод является итерационным методом последовательного улучшения плана.

85

Пример 1.Найти минимум линейной формы Z = x2 3x3 + 2x5 при условиях:

 

 

 

+ 2x5

= 7,

x1 +3x2 x3

 

2x2 + 4x3 + x4

 

= 2,

 

4x

+3x

+8x

+ x

=10,

 

 

2

3

5

6

 

x j 0 ( j =1,2,...,6) .

Решение. Задача поставлена в каноническом виде.

Система ограничений имеет предпочтительный вид, так как каждое уравнение содержит переменную с коэффициентом, равным единице, которая во все остальные уравнения входит с коэффициентом, равным нулю. Это переменные x1, x4 , x6 . Они и составят базис. Заносим условие задачи в симплексную таблицу.

БП

 

 

x1

x2

x3

x4

x5

x6

CБ

B

 

 

 

 

 

 

0

1

–3

0

2

0

 

 

 

x1

0

7

1

3

–1

0

2

0

x4

0

2

0

– 2

4

1

0

0

x6

0

10

0

– 4

3

0

8

1

z j c j

0

0

– 1

3

0

–2

0

В столбце БП записываем базисные переменные. Столбец CБ содержит коэффициенты целевой функции, стоящие при базисных переменных. Для нашего случая c1 = 0, c4 = 0, c6 = 0 . Столбец B – столбец свободных членов системы ограничений bi . Основное поле таблицы занимают коэффициенты aij системы ограничений. Остановимся под-

робнее на заполнении индексной строки z j c j . Здесь расположено значение функции цели

для начального опорного плана x0 , т.е.

Z(x0 ) = ∆0 = CБ B и оценки индексной строки

 

 

 

j = C

Б Aj c j :

 

 

0 = 0 7 +0 2 +0 10 = 0 ;

1 = 0 1+0 0 +0 0 0 = 0 ;

 

2 = 0 3+0 (2) +0 (4) 1 = −1;

3 = 0 (1) +0 4 +0 3(3) = 3 ;

 

4 = 0 0 +0 1+0 0 + −0 = 0 ;

5 = 0 2 +0 0 +0 8 2 = −2 ;

 

6 = 0 0 +0 0 +0 10 = 0 .

 

 

Свободные переменные полагаем равными нулю: c1 = c4 = c6 = 0 , значение линейной

формы равно нулю.

 

 

Поскольку отыскивается минимум задачи, оптимальный план будет достигнут, когда

z j c j

0. В данном случае одна оценка

z3 c3 = 3 > 0 . Эта оценка соответствует столбцу

86

при переменной x3 . Этот столбец и назначим разрешающим. Для определения разрешающей строки находим минимальное симплексное отношение:

 

 

 

 

 

 

2

 

10

 

 

1

 

 

 

b

 

 

 

 

Θ = min

 

 

i

 

= min

4

,

3

 

=

2

.

 

 

aij0

>0 a

ij0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оно соответствует второй строке, которая и будет разрешающей. Следовательно, элемент a23 = 4 – разрешающий. Переменную x4 выведем из базиса, а x3 введем в базис. Разрешающую строку делим на разрешающий элемент. Элементы разрешающего столбца заполняем нулями, кроме a23 =1, а все остальные элементы таблицы пересчитываем по правилу прямоугольника.

БП

 

 

 

x1

x2

x3

x4

x5

x6

 

CБ

B

 

 

 

 

 

 

 

0

1

–3

0

2

0

 

 

 

 

x1

 

0

15

1

5

0

1

2

0

 

2

2

4

 

 

 

 

 

 

 

x

 

–3

1

0

1

1

1

0

0

3

 

 

2

 

2

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x6

 

0

17

0

5

0

3

8

1

 

 

 

2

 

2

 

 

4

 

 

z j c j

 

3

0

1

0

3

–2

0

 

 

 

2

 

2

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7 4 2 (1)

=

15

,

=

10 4 2 3

=

17

1 4 0

(1)

=1

и т.д.

 

 

 

Например, b1 =

4

 

 

2

b3

 

4

 

2

, a11 =

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(итерация 1). По этому же правилу заполняются оценки индексной строки, например

 

 

 

0 = 0 4 2 3 = 3

, 1 = 0 4 0 3 = 0 , 2 =

1 4 (2) 3

= 1 ,…, 5

= 4 0 3 0

= 0.

 

 

 

 

 

 

4

2

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

2

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

Так

 

как

существует

 

положительная

оценка

 

2 = 1

> 0 ,

 

опорный

план

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

15

;0;

1

;0;0;

17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

, неопти-

=

2

2

, соответствующий значению линейной формы, равному

2

1

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мален. Введем в базис x2 . Минимальное симплексное отношение Θ = min

 

bi

=

15 :

5

= 3 со-

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ai 2 >0 ai2

 

2

 

 

ответствует первой строке. Разрешающий элемент a

= 5 . Переходим к следующему опор-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ному плану x2 .

Для этого разрешающую строку

i =1

делим на разрешающий элемент

a

 

= 5 . Разрешающий столбец

j

0

=

2 заполняем нулями, кроме a

=1. Остальные элемен-

12

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ты симплексной таблицы (итерация 2) пересчитываем по правилу прямоугольника (2), (3)

87

аналогично предыдущему.

БП

 

CБ

B

x1

x2

x3

x4

x5

x6

 

0

1

–3

0

2

0

 

 

 

 

x2

 

1

3

2 / 5

1

0

1/10

4 / 5

0

x3

 

–3

2

1/ 5

0

1

3/10

2 / 5

0

x6

 

0

16

1

0

0

1/ 2

10

1

 

z j c j

– 3

1/ 5

0

0

4/ 5

12 / 5

0

Для второй итерации критерий оптимальности выполняется, т.к. j < 0. Опорный план x2 оптимален. Следовательно, не существует нового допустимого решения системы линейных уравнений, при котором линейная форма задачи принимала бы меньшее значение,

чем z(x2 ) = −3,

т.е.

минимум

линейной

формы zmin

= −3

достигается при

плане

x2 = (x1, x2, x3, x4, x5, x6 ) = (0, 3, 2, 0, 0, 16) .

 

 

 

 

 

 

 

Пример 2. Найти максимум линейной формы z = 4x1 + 2x2

при следующих ограниче-

ниях:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

 

 

 

 

 

5,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x

+ x

2

14,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

+ x

2

10,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

8,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1 0,

x2 0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение. Приведем задачу к каноническому виду:

 

 

 

 

 

x1

 

 

 

 

 

+ x3

 

 

= 5,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x

+ x

 

 

+ x

 

 

=14,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

+ x

 

 

 

 

+ x

=10,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

+ x6 = 8,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xj 0

( j =1,2,...,6) , z = 4x1 + 2x2 +0 x3 +0 x4 +0 x5 +0 x6 .

 

 

 

 

Заносим условие задачи в симплексную таблицу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

БП

 

CБ

 

 

B

 

 

x1

 

 

 

x2

 

x3

x4

 

x5

 

x6

 

 

 

 

 

4

 

 

2

 

0

0

 

0

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x3

 

 

0

 

 

 

5

 

 

1

 

 

0

 

1

0

 

0

 

0

x4

 

 

0

 

 

 

14

 

 

2

 

1

 

0

1

 

0

 

0

x5

 

 

0

 

 

 

10

 

 

1

 

1

 

0

0

 

1

 

0

x6

 

 

0

 

 

 

8

 

 

0

 

1

 

0

0

 

0

 

1

z j

c j

 

 

 

 

0

 

 

– 4

 

 

 

– 2

 

0

0

 

0

 

0

Индексная строка заполнялась следующим образом:

88

0 = 0 5 +0 14 +0 10 +0 8 = 0 ,

1 = 0 1+0 2 +0 1+0 0 4 = −4,

 

 

2 = 0 0 +0 1+0 1+0 12 = 2 ,

3 = 0 1+0 0 +0 0 +0 0 0 = 0 и т.д.

 

Две оценки отрицательны, min(z j c j ) = z1 c1 = −4 .

 

 

 

 

 

 

 

j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

,

14

,

10

= 5

со-

Введем в базис x1. Минимальное симплексное отношение Θ = min

1

2

 

 

 

 

 

5

 

 

ответствует первой строке. Разрешающий элемент a11 =1.

 

 

 

 

 

 

 

Переходим к следующему опорному плану. Разрешающий столбец

j0 =1

заполняем

нулями, кроме a11 =1. Остальные элементы симплексной таблицы пересчитываем по правилу прямоугольника (2), (3).

БП

 

 

x1

x2

x3

x4

x5

x6

CБ

B

 

 

 

 

 

 

4

2

0

0

0

0

 

 

 

x1

4

5

1

0

1

0

0

0

x4

0

4

0

1

–2

1

0

0

x5

0

5

0

1

–1

0

1

0

x6

0

8

0

1

0

0

0

1

z j c j

20

0

–2

4

0

0

0

Для этого плана критерий оптимальности не выполняется, т.к. z2 c2 = −2 < 0 . Эта оценка соответствует столбцу при переменной x2 . Находим минимальные симплексное от-

ношение

 

4

,

5

,

8

 

= 4 . Оно соответствует переменной

x4 . Переменную

x2 выведем

Θ = min

1

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

из базиса, а x4 введем в базис.

БП

 

 

x1

x2

x3

x4

x5

x6

CБ

B

 

 

 

 

 

 

4

2

0

0

0

0

 

 

 

x1

4

5

1

0

1

0

0

0

x2

2

4

0

1

–2

1

0

0

x5

0

1

0

0

1

–1

1

0

x6

0

4

0

0

2

–1

0

1

z j c j

28

0

0

0

2

0

0

Опорный

план x2 оптимален, т.к.

критерий оптимальности выполняется:

все

j = z j

c j 0.

Следовательно, не существует нового допустимого решения системы ли-

нейных

уравнений, при котором линейная

форма приняла бы большее значение,

чем

z(x2 ) = 28, т.е. максимум линейной формы zmax = 28 достигается при плане x2 = (x1, x2, x3, x4, x5, x6 ) = (5, 4, 0,0, 1, 4) .

89

 

 

 

 

 

Задания

 

 

 

 

Следующие задачи линейного программирования решить симплекс-методом. Во всех

задачах переменные неотрицательны:

x j 0 ,

j =1,2,..., n .

 

1. max Z = 2x1 +3x2

2. max Z = 3x1 x3

x1 + x2 2,

x1 x2

 

+ x4 = 5,

x

+ x

2

+ x

4.

 

2x

2

+3x

4,

1

 

 

3

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

2x3

8.

 

 

 

 

 

 

 

3. min Z = x2 x1

2x1 + x2 2,

 

x1 2x2 2,

 

 

x + x

2

5.

 

1

 

5. max Z = 2x1 +3x2 + 2x3 + x4

2x

+ 2x

2

3x

3

+ x

4

6,

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 x3 + x4 2,

 

x

x

2

+ 2x

 

 

 

5.

 

1

 

 

3

 

 

 

7. min Z = x1 x2 + x3 +3x4 + x5 x6 3x7

 

 

 

 

3x3 + x5 + x6

= 6,

 

 

 

x2 + 2x3 x4

 

=10,

 

 

 

 

x

+

 

x

6

= 0,

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

x3 + x6 + x7 = 6.

 

 

 

 

9. max Z = 2x1 + x2

 

 

x

 

 

4,

 

 

 

1

 

x2 2,

 

 

 

 

 

 

 

x

2x

6,

 

 

 

1

 

2

 

 

 

x +

3x

8.

 

 

 

1

 

2

 

 

 

Результат проверить

графическим способом

11. max Z = 3x1 + x2 + 2x3 + 2x4

2x1 x2 +5x3 +3x4 6,

 

2x3 x4 2,

 

 

2x2 x3

5.

 

13. max Z = 2x1

+ x2 + 2x3 +3x4

3x

x

3

x

4

6,

 

1

 

 

 

 

 

 

x2 x3 + x4 2,

x

+ x

2

+ x

 

5.

 

1

 

 

 

3

 

 

4. min Z = x2 x1

2x

+ x

 

+ x

 

 

 

= 2,

 

1

2

3

 

 

 

= 2,

 

x1 x2

 

+ x4

 

 

 

x

+ x

 

 

 

 

+ x

 

= 5.

 

1

2

 

 

 

5

 

6. max Z = x1 + 2x2 + x3

2x

+ x

2

x

3

+ x

4

 

= 2,

 

1

 

 

 

 

 

2x1 x2 +5x3

+ x5 = 6,

 

 

+ 2x2 + 2x3

 

 

+ 2x6 =12.

8 x1

 

 

8. min Z = 2x3 x4

 

 

 

 

x2 +

 

3x4

 

5,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8,

x1 + 2x2 + x3

 

 

 

 

 

 

 

2x3

+ x5 10

 

 

 

 

10. max Z = 2x1 + x2

 

x

x

4,

 

2

1

 

 

 

x1 4,

x

 

5,

 

2

 

 

x

+ x

0

 

2

1

Результат проверить

графическим способом

12. max Z = 2x1 + x2 + x3 + x4 + x5

x1 x2 + x4 2,

x1 +3x2 x3 + x4 + x5 2,x1 +3x3 2x4 2.

14. min Z = x1 x2 + x3 3x4 + x5 x6 3x7

 

 

3x3 + x5 + x6 = 6,

 

 

x2 + 2x3 x4

 

=10,

 

 

 

x

+ x

6

= 0,

 

1

 

 

 

 

x3 + x6 + x7 = 6.

 

 

90

15. min Z = −2x1 3x2

x

+ x

 

2,

1

 

2

 

 

 

x1 + x2 + x3 4.

17. max Z = x1 x2

2x1 + x2 2,

 

x1 2x2 2,

 

 

x + x

2

5.

 

1

 

 

 

19. min Z = −2x1 3x2 2x3 x4

2x

 

+ 2x

2

3x

3

+ x

4

6,

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 x3 + x4 2,

x

x

2

+ 2x

5.

 

 

 

1

 

 

 

 

3

 

 

 

 

21.

max Z = −x1 + x2 x3 3x4 x5 + x6 +3x7

 

 

 

 

 

3x3

+ x5 + x6

= 6,

 

 

x

 

+ 2x x

=10,

 

 

2

 

3

4

 

x

 

 

 

 

+ x

= 0,

 

1

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

x3 +

x6 + x7 = 6.

 

 

 

 

 

23. min Z = −2x1 x2

 

x

 

 

 

4,

 

 

 

1

 

 

x2 2,

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2x

6,

 

 

 

1

 

 

2

 

 

 

x

+

3x

8.

 

 

 

1

 

 

2

 

 

 

Результат проверить

графическим способом

25. max Z = −3x1 x2 2x3 2x4

2x1

x2

+5x3

3x4

6,

 

x1

 

2x3

x4

2,

 

 

 

 

2x2

x3

 

5.

 

 

 

27. min Z = −2x1 x2 2x3 3x4

 

3x

 

 

3x

x

4

6,

 

1

 

 

3

 

2,

 

 

x2

 

x3

+ x4

x

+ x

2

+ x

 

 

5.

 

1

 

3

 

 

 

16. min Z = −3x1 + x3

x

x

2

+ x

4

= 5,

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x2 +3x3 4,

 

 

 

 

 

 

2x3

 

8.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18. max Z = x1 x2

2x

+ x

 

+ x

= 2,

 

 

 

1

 

 

2

 

 

3

 

 

 

 

 

x1 x2

 

 

+ x4 = 2,

 

 

x

 

+ x

 

 

 

+ x

= 5.

 

 

1

 

 

2

 

 

 

 

5

 

20. min Z = −x1 2x2 x3

2x

+ x

2

x

+ x

4

= 2,

 

 

1

 

 

 

 

 

3

 

 

2x1 x2 +5x3 + x5 = 6,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8x1 + 2x2 + 2x3 + 2x6 =12.

22. max Z = −2x3 + x4

 

 

 

 

 

x2 +

 

3x4 5,

 

 

+ 2x2 + x3

 

 

8,

x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x3 + x5 10.

 

 

 

 

 

 

 

24. min Z = −2x1 x2

x1 + x2 4,

x1

4,

x2 5, x1 x2 0.

Результат проверить

графическим способом

26. min Z = −2x1 x2 x3 x4 x5

 

x

x

2

 

+ x

4

2,

 

1

 

 

 

 

 

x1

+3x2

x3

x4 + x5

2,

x

 

+3x

2x

4

2.

 

 

1

 

3

 

 

 

28. max Z = −x1 + x2 x3 +3x4 x5 + x6 +3x7

3x3 + x5 + x6 = 6,x2 + 2x3 x4 =10,x1 + x6 = 0.

Ответы:

1. Zmax = 6 , x1 = 0 , x2 = 2 , x3 = 0 .

2. Zmax = 21, x1 = 7 , x2 = 2 , x3 = 0 , x4 = 0. 3. Zmin = −3, x1 = 4 , x2 =1.

91

4.

Zmin = −1,

 

x1

=1,

x2 = 0 ,

x3 = 0 ,

x4 =1, x5 = 4 .

5.

Zmax = 41,

 

x1

= 0 ,

x2

 

= 9 ,

x3 = 7 ,

x4 = 0.

 

 

6.

Zmax =10 ,

 

x1

= 0 ,

x2

 

= 4 ,

x3 = 2 ,

x4 = 0,

x5 = 0 , x6 = 0 .

7.

Zmin = −22 , x1 = 0 , x2 =10 , x3 = 0 , x4 = 0

x5 = 6 , x6 = 0 , x7 = 6.

8.

Z

min

= − 5

,

x = 0

, x

2

= 0

, x = 0

, x

4

= 5

,

x =10 .

 

 

3

 

 

1

 

 

3

 

3

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.Zmax = 9 13 , x1 = 4 , x2 =113 .

10.Zmax =13 , x1 = 4 , x2 = 5 .

11.

Zmax

= 221,

x1

= 52 ,

x2 =15 , x3 = 25 ,

x4 = 0 .

 

 

12.

Z

max

=16 ,

x

 

= 0

, x

2

= 4 1 ,

 

x

= 5 ,

x

4

= 6 1

,

x = 0 .

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

2

 

3

 

 

 

 

2

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13.

Zmax

=157 ,

x1

=18 ,

x2 = 0,

 

x3 = 23 , x4 = 25,

x5 = 0 , x6 = 0 , x7 = 0.

14.

Z

min

= −4 2

,

 

x

 

= 2 ,

x

2

= 4

,

x

3

= 0 ,

x

4

= 0,

 

x

5

= 16 .

 

 

5

 

 

1

 

5

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15.Zmin = −6 , x1 = 0 , x2 = 2 , x3 = 0 .

16.Zmin = −21, x1 = 7 , x2 = 2 , x3 = 0 , x4 = 0 .

17.Zmax = 3 , x1 = 4 , x2 =1.

18.

Zmax =1, x1 =1, x2 = 0,

x3 = 0 , x4 =1,

 

x5 = 4 .

 

 

 

 

 

19.

Zmin

= −41,

 

x1 = 0 ,

 

x2 = 9 ,

x3 = 7 ,

 

x4 = 0.

 

 

 

 

 

 

 

20.

Zmin

= −10 ,

x1 = 0 ,

 

 

x2 = 4 ,

 

x3 = 2 ,

 

 

x4 = 0 ,

x5 = 0 ,

x6 = 0 .

21.

Zmax = 22 ,

x1 = 0 ,

x2 =10 ,

x3 = 0 ,

 

x4 = 0,

x5 = 6 ,

x6 = 0 ,

x7 = 6.

22.

Z

max

= 5 , x

 

= 0 ,

x

2

 

= 0

, x

 

= 0 , x

4

= 5 , x

5

=10 .

 

 

 

 

 

 

3

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23.

Z

min

= − 28 ,

 

x

= 4 ,

 

x

2

= 4

.

 

 

24.

 

Z

min

= −13,

x = 4 ,

x

2

= 5 .

 

 

3

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25.

Zmin

= −221,

 

x1 = 52 ,

 

x2 =15 ,

 

x3 = 25 , x4 = 0 .

 

 

 

 

 

26.

Z

min

= −16 ,

x

= 0 ,

 

 

x

2

 

= 9 ,

 

x

 

= 5 ,

 

x

4

= 13 , x

= 0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

3

 

 

 

 

 

 

2

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27.

Zmin

= −157 ,

 

x1 =18 ,

 

x2 = 0,

x3 = 23 ,

x4 = 25,

x5 = 0 ,

x6 = 0 , x7 = 0.

28.

Z

max

= 22 ,

x

 

= 2

,

 

x

2

 

= 4 ,

 

x

 

= 0 ,

 

x

4

= 0,

x = 16 .

 

 

 

 

 

5

 

1

 

5

 

 

 

 

 

 

 

5

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

5

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

92

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]