Задача по математике Решить графически следующую задачу линейного программирования F (x) = x1 + 4x2 → max; - X1 ≤ 6, x1 +4X2 ≤6, x1- 3X2 ≤ 5, - 2x2 ≤ 5, x1 ≥ 0, x2 ≥ 0.

14 Ноя 2024 в 19:40
103 +2
0
Ответы
1

Для решения задачи линейного программирования графически, начнем с построения неравенств на координатной плоскости. Ваша задача заключается в максимизации функции F(x)=x1+4x2 F(x) = x_1 + 4x_2 F(x)=x1 +4x2 с учетом заданных ограничений.

Сначала запишем все неравенства:

−x1≤6-x_1 \leq 6 x1 6 или(x1≥−6),чтонеограничиваетобластьвпервомквадрантеили ( x_1 \geq -6 ), что не ограничивает область в первом квадрантеили(x1 6),чтонеограничиваетобластьвпервомквадрантеx1+4x2≤6 x_1 + 4x_2 \leq 6 x1 +4x2 6x1−3x2≤5 x_1 - 3x_2 \leq 5 x1 3x2 5−2x2≤5-2x_2 \leq 5 2x2 5 или(x2≥−2.5),чтотакженеограничиваетобластьвпервомквадрантеили ( x_2 \ge -2.5 ), что также не ограничивает область в первом квадрантеили(x2 2.5),чтотакженеограничиваетобластьвпервомквадрантеx1≥0 x_1 \ge 0 x1 0x2≥0 x_2 \ge 0 x2 0

Теперь найдем границы для каждого ограничения по оси x1 x_1 x1 и x2 x_2 x2 :

График x1+4x2=6 x_1 + 4x_2 = 6 x1 +4x2 =6:

Если x1=0 x_1 = 0 x1 =0, то 4x2=6 4x_2 = 6 4x2 =6x2=1.5 x_2 = 1.5 x2 =1.5 точка(0,1.5)точка (0, 1.5)точка(0,1.5).Если x2=0 x_2 = 0 x2 =0, то x1=6 x_1 = 6 x1 =6 точка(6,0)точка (6, 0)точка(6,0).Это линия, которой соответствует область x1+4x2≤6 x_1 + 4x_2 \leq 6 x1 +4x2 6.

График x1−3x2=5 x_1 - 3x_2 = 5 x1 3x2 =5:

Если x1=0 x_1 = 0 x1 =0, то −3x2=5 -3x_2 = 5 3x2 =5x2=−53 x_2 = -\frac{5}{3} x2 =35 неподходит,т.к.невпервомквадрантене подходит, т.к. не в первом квадрантенеподходит,т.к.невпервомквадранте.Если x2=0 x_2 = 0 x2 =0, то x1=5 x_1 = 5 x1 =5 точка(5,0)точка (5, 0)точка(5,0).Если x1=5 x_1 = 5 x1 =5, то 5−3x2=5 5 - 3x_2 = 5 53x2 =5x2=0 x_2 = 0 x2 =0 точка(5,0)точка (5, 0)точка(5,0).Итак, эта линия проходит через точки 5,05, 05,0 и 0,−530, -\frac{5}{3}0,35 и соответствует области x1−3x2≤5 x_1 - 3x_2 \le 5 x1 3x2 5.

График −2x2=5 -2x_2 = 5 2x2 =5:

Если x2=0 x_2 = 0 x2 =0, то нет ограничения по x1 x_1 x1 .Если x1=0 x_1 = 0 x1 =0, то x2=−2.5 x_2 = -2.5 x2 =2.5 тоженеподходиттоже не подходиттоженеподходит.Эта линия соответствует тому, что x2 x_2 x2 не может быть отрицательным в первом квадранте.

Значения x1≥0 x_1 \ge 0 x1 0 и x2≥0 x_2 \ge 0 x2 0.

Теперь, когда мы построили все линии и определили область допустимых решений, мы определяем ее пересечения, чтобы найти все возможные точки, в которых будет достигнут минимум.

Пересечения ограничений:

Пересечение x1+4x2=6 x_1 + 4x_2 = 6 x1 +4x2 =6 и x1−3x2=5 x_1 - 3x_2 = 5 x1 3x2 =5:
[
\begin{align}
x_1 + 4x_2 &= 6 \quad (1)\
x_1 - 3x_2 &= 5 \quad (2)
\end{align}
]
Выразим x1 x_1 x1 из 222:
x1=5+3x2. x_1 = 5 + 3x_2.
x1 =5+3x2 .
Подставим в 111:
5+3x2+4x2=6 ⟹ 7x2=1 ⟹ x2=17. 5 + 3x_2 + 4x_2 = 6 \implies 7x_2 = 1 \implies x_2 = \frac{1}{7}.
5+3x2 +4x2 =67x2 =1x2 =71 .
Подставим значение x2 x_2 x2 в 222 для нахождения x1 x_1 x1 :
x1=5+3⋅17=5+37=387. x_1 = 5 + 3 \cdot \frac{1}{7} = 5 + \frac{3}{7} = \frac{38}{7}.
x1 =5+371 =5+73 =738 .

Теперь найдем остальные точки пересечения, чтобы иметь полный набор точек. После нахождения всех этих точек координаты будут следующим образом:

0,00, 00,06,06, 06,05,05, 05,0Другие значения.

После нахождения этих точек подставьте их в целевую функцию F(x)=x1+4x2 F(x) = x_1 + 4x_2 F(x)=x1 +4x2 и найдите максимальное значение в пределах этой области.

Финальные координаты и значение функции позволят вам определить максимальное значение задачи.

14 Ноя 2024 в 19:41
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир