вписывая в первый столбец таблицы А экспоненты при переменных в первом члене, во второй - экспоненты при переменных во втором члене и т.д. Таблица А чисел называется матрицей экспонент позинома (7.1).
1, L |
Например, матрицей экспонент приведенного позинома g, является строка
4 =
Тогда соответствующий им позином можно записать в виде
/ \ 1 2 1 1 2
g(x,y,z)=x + -yz +-xz + -y z.
7.2. Двойственная функция и двойственная задача
Для каждой задачи геометрического программирования может быть сформулирована так называемая двойственная задача, решение которой находится в самой тесной связи с решением
исходной задачи. Теория этих вопросов называется теорией двойственности.
Пусть дан некоторый позином жащих на отрезке АВ (исключая концы) (рис. 7.1). При т = 3 это будет множество точек (<^,^2,^3), принадлежащих треугольнику ABC, исключая его стороны (рис. 7.2), и т.д.
т а а
Рассмотрим функцию т положительных переменных 8У > 0,...Д„ > 0, определенную равенством
к ! |
(7.4)
\8к)
Функцию называют двойственной функцией (по отношению к позиному gfo ,.-,*„))• Подчеркнем, что числа сх,...,ст в выражении двойственной функции u(Sx,...,Sm) - это коэффициенты позинома g(xl9...9x„). Кроме того, экстремальные свойства двойственной функции и позинома связаны самым тесным образом.
Рассмотрим задачу:
найти max u(Sx,..., 8т) при условии, что
$><>,...,*. >о; (7-5)
Д+&+... + $.=!. (7-6)
Таким образом, требуется найти такую точку (<?,",...,симплекса Q., которая определяет максимум двойственной функции
max^V..,<0 = ^,V-,^).
Эту задачу решают с помощью простой теоремы. Теорема 7.1. Наибольшее значение двойственной функции (7.4) на симплексе Q равно М = с, +...+ cw и достигается в точkq(c1/M,c2/M,...,cJM)gQ:
Множество Q точек (Sl9...,Sm) (иначе - наборов из т действительных чисел £,,...ДД удовлетворяющих ограничениям (7.5) и (7.6), называется в математике т-мерным открытым симтепсом. При т = 2 это будет множество точек (SUS2), ле-54
Q try \M M
\
Введем теперь понятие двойственной задачи. Рассмотрим систему линейных уравнений
an5l+anS2+... + alm8m =0
a2A+a22S2+... + a2m5m=0 |
(7.7)
a„A+aa2S2+ ... + anmSn =
где числа aik - это по-прежнему показатели степеней (экспоненты) при переменных х, в позиноме (7.1).
Обозначим через Л множество положительных решений системы (7.7). Очевидно, что AcQ, т.е. множество Л содержится в симплексе Q..
Задача. Найти
Ц) = тахф',...Д„)
(т.е. найти такое положительное решение (Д,...ДП) системы
(7.7), на котором двойственная функция u(Siy...,S/n) принимает наибольшее значение). Такая задача называется двойственной задачей (по отношению к задаче минимизации позинома (7.1) в области %. >0).
Предположим теперь, что позином (1.7) - регулярный, так что т
£ад=0, / = 1,2,...,/г. (7.8)
Рассмотрим точку (cjM ,...,сп1/м), где М ~ с, +...+ ст.
Получим
fcf М Л/ А=, Кроме того, учитывая (7.8)
Ы--ЬР^'--^п- (7,0)
f и |
А/ — *=1 |
Равенства (7.9) и (7.10) показывают, что (cjM,...,ст/М)& Л. Вычисляя значение двойственной функции t>(£,,...,£„,) в этой точке, получаем
1 |
£l ft =П * =ГТ^
с /М+...+С /М
Следовательно,
max^lv..,(5w)>M. (7.11)
л
С другой стороны, очевидно, из того, что Л с П, следует maxt^^.^^J^max^,,...,^),
а по теореме (7.1)
max ц
Таким образом, на основании (7.11) и (7.12) делаем вывод, что
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.