Методические указания и варианты индивидуальных заданий для студентов заочного факультета, страница 8

,     .

Следовательно, план  является допустимым для задачи (15, 16). Вычислим теперь значение целевой функции на этом плане. У нас получиться:

.

Это значение совпадает с сосчитанным ранее значением целевой функции прямой задачи. А поэтому приведенный нами план двойственной задачи (23) будет оптимальным.

Пример решения задачи

Задача 4. Найти максимум линейной функции , если переменные  удовлетворяют следующей системе ограничений:

 .

В математических символах эта задача имеет следующий вид:

,

            .

1. Запишем эту задачу в матричной форме. Для этого умножим первое и третье неравенство системы на –1. У нас получиться следующая система неравенств:

Следовательно, наша задача в матричной форме примет вид:

,

, , где

; ; ;                          (24)

2. Для построения канонической задачи введем дополнительные переменные  и запишем систему ограничений задачи в виде

      .

Окончательно, каноническая задача линейного программирования для нашей задачи имеет вид:

 при ограничениях

      .                      (25)

 

(III)

 
3. Для того чтобы решить начальную задачу геометрически, построим прямые , ;   , , ,.

и отметим стрелочками те полуплоскости, в которых выполняются соответствующие неравенства. Областью допустимых решений задачи оказался четырехугольник.

L

 

(II)

 

(I)

 
Построим прямую  L:  и будем ее передвигать в направлении вектора . Свое максимальное значение на множестве  функция  примет в точке . Найдем ее координаты. Для этого решим систему уравнений: , .

Функция  принимает свое максимальное на множестве  значение равное  в точке с координатами ; .

4. Если за базисные переменные канонической задачи (25) взять переменные  , то соответствующий базисный план будет недопустим. Для построения начального плана введем искусственную переменную  и составим вспомогательную задачу.

,

       .

Составим симплекс-таблицу и применим симплекс метод. В таблицы включена также функция , а генеральные строки и столбцы таблиц заштрихованы.

1

4*

-1

0

0

1

12

12/4

3

2

0

1

0

0

26

-1

2

0

0

1

0

10

10/2

4

3

0

0

0

0

0

1

4

-1

0

0

0

12

1/4

1

– 1/4

0

0

1/4

3

5/2

0

1/2

1

0

– 1/2

20

-3/2

0

1/2

0

1

– 1/2

4

13/4

0

3/4

0

0

– 3/4

-9

0

0

0

0

0

– 1

0

Из этой таблицы мы находим допустимый базисный план канонической задачи:

, , , , .

5. Исключим теперь из таблицы вспомогательную функцию , искусственную переменную  и решим полученную задачу симплекс методом.