幻灯片 1第三章 不等式
3.3.2 简单的线性规划问题
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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
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幻灯片 3
应用举例
zmax=2×4+3×2=14
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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。
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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
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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。
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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
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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
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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。
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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。
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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
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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
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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。
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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
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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
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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
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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。
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幻灯片 19----
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