幻灯片 1第三章 不等式 3.3.2 简单的线性规划问题 ---- 幻灯片 2如果若干年后的你成为某工厂的厂长,你将会面对生产安排、资源利用、人力调配的问题…… 应用举例 ---- 幻灯片 3 应用举例 zmax=2×4+3×2=14 ---- 幻灯片 4线性规划:求线性目标函数在线性约束条件下的最大值或最小值的问题,统称为线性规划问题 可行解 :满足线性约束条件的解(x,y)叫可行解; 可行域 :由所有可行解组成的集合叫做可行域; 最优解 :使目标函数取得最大或最小值的可行解叫线性规划问题的最优解。 ---- 幻灯片 5解线性规划问题的步骤: 2、在线性目标函数所表示的一组平行 线中,用平移的方法找出与可行域有公 共点且纵截距最大或最小的直线; (注意y的系数“+,-”) 3、通过解方程组求出最优解; 4、作出答案。 1、画出线性约束条件所表示的可行域; 画 移 求 答 ---- 幻灯片 6解线性规划应用问题的一般步骤: 1、理清题意,列出表格; 2、设好变元,列出线性约束条件 (不等式组)与目标函数; 3、准确作图; 4、根据题设精确度计算。 ---- 幻灯片 7例1 营养学家指出,成人良好的日常饮食应该至少提供0.075kg的碳水化合物,0.06kg的蛋白质,0.06kg的脂肪,1kg食物A含有0.105kg碳水化合物,0.07kg蛋白质,0.14kg脂肪,花费28元;而1食物B含有0.105kg碳水化合物,0.14kg蛋白质,0.07kg脂肪,花费21元。为了满足营养专家指出的日常饮食要求,同时使花费最低,需要同时食用食物A和食物B多少kg? 分析:将已知数据列成表格 0.105 0.105 0.07 0.14 0.14 0.07 0.075 0.06 0.06 ---- 幻灯片 8解:设每天食用xkg食物A,ykg食物B, 总成本为z,那么 目标函数为:z=28x+21y 作出二元一次不等式组所表示的平面区域,即可行域 ---- 幻灯片 9 把目标函数z=28x+21y 变形为 x y o 5/7 5/7 6/7 3/7 3/7 6/7 它表示斜率为 随z变化的一组平行直线系 是直线在y轴上的截距,当截距最小时,z的值最小。 M 如图可见,当直线z=28x+21y 经过可行域上的点M时,截距最小,即z最小。 ---- 幻灯片 10M点是两条直线的交点,解方程组 得M点的坐标为: 所以zmin=28x+21y=16 由此可知,每天食用食物A143g,食物B约571g,能够满足日常饮食要求,又使花费最低,最低成本为16元。 ---- 幻灯片 11---- 幻灯片 12解:设需截第一种钢板x张,第二种钢板y张 约束条件是 作出可行域见课本图3.3-12 目标函数是z=x+y ---- 幻灯片 13此问题中,钢板张数为整数,在一组平行直线x+y=t中(t为参数), 经过的整点是B(3,9) 和C(4,8),它们是最优解 虽然直线经过点A时,与原点距离最近, 经过可行域内的整点(横坐标和纵坐标都是整数的点)且与原点距离最近的直线是x+y=12, 但是由 得 即点A( , )坐标不是整点,不合题意 ---- 幻灯片 14答:要截得所需三种规格的钢板,且使所截两种钢板的张数最少的方法有两种,第一种截法是截第一种钢板3张、第二种钢板9张;第二种截法是截第一种钢板4张,截第二种钢板8张.两种方法都最少要截两种钢板共12张。 ---- 幻灯片 15 练习1、一个化肥厂生产甲、乙两种混合肥料,生产1车皮甲种肥料的主要原料是磷酸盐4t、硝酸盐18t;生产1车皮乙种肥料需要的主要原料是磷酸盐1t、硝酸盐15t。现库存磷酸盐10t、硝酸盐66t,在此基础上生产这两种混合肥料。列出满足生产条件的数学关系式,并画出相应的平面区域。并计算生产甲、乙两种肥料各多少车皮,能够产生最大的利润? 解:设x、y分别为计划生产甲、乙两种混合肥料的车皮数,于是满足以下条件: x y o ---- 幻灯片 16解:设生产甲种肥料x车皮、乙种肥料y车皮,能够产生利润Z万元。目标函数为Z=x+0.5y,可行域如图: 把Z=x+0.5y变形为y=-2x+2z,它表示斜率为 -2,在y轴上的截距为2z的一组直线系。 x y o 由图可以看出,当直线经过可行域上的点M时, 截距2z最大,即z最大。 故生产甲种、乙种肥料各 2车皮,能够产生最大利润, 最大利润为3万元。 M 容易求得M点的坐标为 (2,2),则Zmin=3 ---- 幻灯片 17练习2.某厂拟生产甲、乙两种适销产品,每件销售收入分别为3000元、2000元,甲、乙产品都需要在A、B两种设备上加工,在每台A、B上加工1件甲所需工时分别为1h、2h,A、B两种设备每月有效使用台数分别为400h和500h。如何安排生产可使收入最大? 解 设每月生产甲产品x件,生产乙产品y件,每月收入为z,目标函数为Z=3x+2y,满足的条件是 ---- 幻灯片 18 Z= 3x+2y 变形为 它表示斜率为 的直线系,Z与这条直线的截距有关。 X Y O 400 200 250 500 当直线经过点M时,截距最大,Z最大。 M 解方程组 可得M(200,100) Z 的最大值Z = 3x+2y=800 故生产甲产品200件,乙产品100件,收入最大,为80万元。 ---- 幻灯片 19----

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