线性规划习题精选精讲含答案
线性规划是运筹学中的一个重要分支,广泛应用于经济管理、工业生产、交通运输等领域。通过建立数学模型,线性规划能够帮助我们解决资源分配、成本最小化、利润最大化等问题。为了更好地掌握这一工具,本文精选了一些典型的线性规划习题,并附有详细的解答过程。
例题1:资源分配问题
某工厂生产两种产品A和B,每种产品的单位利润分别为5元和4元。生产这两种产品需要使用两种原材料甲和乙,具体消耗情况如下表所示:
| 产品 | 原材料甲(单位) | 原材料乙(单位) |
|------|------------------|------------------|
| A| 2| 3|
| B| 1| 2|
现有原材料甲120单位,乙80单位。问如何安排生产计划才能使总利润最大?
解法:
设生产A产品x单位,B产品y单位,则目标函数为:
\[ Z = 5x + 4y \]
约束条件为:
\[ 2x + y \leq 120 \]
\[ 3x + 2y \leq 80 \]
\[ x, y \geq 0 \]
利用图解法或单纯形法求解,得到最优解为x=20,y=40,最大利润Z=260元。
例题2:成本最小化问题
某公司需将货物从三个仓库运输到四个销售点,各仓库的供应量和各销售点的需求量以及单位运输成本见下表:
| 仓库/销售点 | 销售点1 | 销售点2 | 销售点3 | 销售点4 | 供应量 |
|--------------|----------|----------|----------|----------|---------|
| 仓库1| 5| 8| 7| 6| 100 |
| 仓库2| 6| 9| 5| 8| 150 |
| 仓库3| 7| 5| 6| 9| 200 |
| 需求量 | 120| 100| 90 | 140| |
试确定运输方案,使得总运输成本最低。
解法:
设xij表示从仓库i到销售点j的运输量,则目标函数为:
\[ Z = 5x_{11} + 8x_{12} + 7x_{13} + 6x_{14} + 6x_{21} + 9x_{22} + 5x_{23} + 8x_{24} + 7x_{31} + 5x_{32} + 6x_{33} + 9x_{34} \]
约束条件为:
\[ x_{11} + x_{12} + x_{13} + x_{14} \leq 100 \]
\[ x_{21} + x_{22} + x_{23} + x_{24} \leq 150 \]
\[ x_{31} + x_{32} + x_{33} + x_{34} \leq 200 \]
\[ x_{11} + x_{21} + x_{31} = 120 \]
\[ x_{12} + x_{22} + x_{32} = 100 \]
\[ x_{13} + x_{23} + x_{33} = 90 \]
\[ x_{14} + x_{24} + x_{34} = 140 \]
\[ x_{ij} \geq 0 \]
通过线性规划算法求解,得到最优运输方案及最低总运输成本。
以上两道题目展示了线性规划在实际问题中的应用。通过合理构建数学模型并运用适当的方法进行求解,可以有效地解决问题。希望这些习题能帮助大家加深对线性规划的理解与掌握。
免责声明:本答案或内容为用户上传,不代表本网观点。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本站证实,对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。 如遇侵权请及时联系本站删除。