- •Самостоятельная работа студента №6
- •(Следовательно, первая теорема двойственности выполняется).
- •2. Решим геометрически интерпретацией в пространстве условий прямую задачу, записанную как сопряженную к исходной двойственной задаче задания срс-3 .
- •(Следовательно, первая теорема двойственности выполняется).
(Следовательно, первая теорема двойственности выполняется).
2. Решим геометрически интерпретацией в пространстве условий прямую задачу, записанную как сопряженную к исходной двойственной задаче задания срс-3 .
Запишем сопряженную задачу к исходной задаче линейного программирования размерностью [3;2], имеющей следующий вид:
-
Двойственная задача (см. СРС №3)
Прямая (исходная) задача в канонической форме
L(Y) =y1+y2=>min
Z(X) = 1991x1 + 1292x2 + 1194x3=>max
при условиях:
при условиях:
4y1+ 6y2≥ 1991
4x1 + 6x2 + 2x3 ≤ 1
6y1+ 2y2≥ 1292
6x1 + 2x2 + 4x3 ≤ 1
2y1 + 4y2 ≥ 1194
y1 ≥ 0, y2 ≥ 0
Решим полученную прямую задачу геометрически, используя интерпретацию в пространстве условий.
U1 = 4x1 + 6x2 + 2x3 = 1
U2 = 6x1 + 2x2 + 4x3 = 1
U3 = 1991x1 + 1292x2 + 1194x3
Для отыскания решения необходимо построить сечение плоскостью, проходящее через уравнение правой части. Сечение представляет собой выпуклый многоугольник.
Проекция сечения конуса плоскостью . Строим секущую плоскость, которая проходит через b1 и параллельная плоскости U2OU3. Для построения данной проекции необходимо найти точки встречи лучей конуса с секущей плоскостью.
|
Значения хj из уравненияU1 |
Значение |
Значение |
= (4, 6, 1991) |
1,5 |
497,75 | |
= (6, 2, 1292) |
0,33 |
215,333333 | |
= (2, 4, 1194) |
2 |
597 |
Проекция сечения конуса плоскостью . Строим секущую плоскость, которая проходит через b2 и параллельная плоскости U1OU3. Для построения данной проекции необходимо найти точки встречи лучей конуса с секущей плоскостью.
|
Значения хj из уравненияU2 |
Значение |
Значение |
= (4, 6, 1991) |
0,666667 |
331,8333 | |
= (6, 2, 1292) |
3 |
646 | |
= (2, 4, 1194) |
0,5 |
298,5 |
Сравнивая полученные результаты, можно сделать вывод о том, что и в проекции U1 = b1, и в проекцииU2 = b2целевая функцияU3 принимает одно и тоже значение, которое соответствует варианту:
при минимизации целевой функции 368;
при максимизации целевой функции 376,71≈377.
В данной задаче мы должны рассмотреть целевую функцию при ее максимизации, следовательно, найдем значения базисных переменных оптимального плана:
4х1 + 6x2= 1 =>x1= 0,143
6х1 + 2x2= 1x2= 0,07143
X* = (0,143; 0,07143)
Следовательно, целевая функция при максимизации, будет равна:
Z(X*) = 0,143*1991 + 0,07143*1292 = 376,71
Для того, чтобы убедиться в правильности выполненных действий в пп. 2.1 – 2.2., проведем проверку на выполнение утверждения первой теоремы двойственности.
Первая теорема двойственности говорит о том, что на оптимальных планах прямой и двойственной задач значения целевых функций совпадают:
Z(X*) = L(Y*)
Таким образом, из СРС №3 мы получаем, что для двойственной сопряженной задачи (см. п. 2.1.), которая минимизируется при определенных условиях, оптимальный опорный план имеет следующий вид Y* (134,64; 242,07), следовательно, целевая функция на оптимальном опорном плане принимает значениеL(Y*) = 134,64 + 242,07 ≈ 376,71.
А из п. 2.2. мы получаем, что для прямой задачи (см. п. 2.2.), которая максимизируется при определенных условиях, оптимальный опорный план имеет следующий вид Х* (0,143; 0,07143), следовательно, целевая функция на оптимальном опорном плане принимает значениеZ(X*) = 0,143*1991 + 0,07143*1292 = 376,71.
Z(X*) = L(Y*) = 376,71