1.2 工厂每月生产A、B、C三种产品 ,单件产品的原材料消耗量、设备台时的消耗量、资源限量及单件产品利润如表1-23所示.
表1-23
产品
资源
A
B
C
资源限量
材料(kg)
1.5
1.2
4
2500
设备(台时)
3
1.6
1.2
1400
利润(元/件)
10
14
12
根据市场需求,预测三种产品最低月需求量分别是150、260和120,最高月需求是250、310和130.试建立该问题的
数学
数学高考答题卡模板高考数学答题卡模板三年级数学混合运算测试卷数学作业设计案例新人教版八年级上数学教学计划
模型,使每月利润最大.
【解】设x1、x2、x3分别为产品A、B、C的产量,则数学模型为
1.3 建筑公司需要用6m长的塑钢材料制作A、B两种型号的窗架.两种窗架所需材料规格及数量如表1-24所示:
表1-24 窗架所需材料规格及数量
型号A
型号B
每套窗架需要材料
长度(m)
数量(根)
长度(m)
数量(根)
A1:1.7
2
B1:2.7
2
A2:1.3
3
B2:2.0
3
需要量(套)
200
150
问怎样下料使得(1)用料最少;(2)余料最少.
【解】 第一步:求下料
方案
气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载
,见下表。
方案
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
十一
十二
十三
十四
需要量
B1:2.7m
2
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
300
B2:2m
0
1
0
0
3
2
2
1
1
1
0
0
0
0
450
A1:1.7m
0
0
1
0
0
1
0
2
1
0
3
2
1
0
400
A2:1.3m
0
1
1
2
0
0
1
0
1
3
0
2
3
4
600
余料
0.6
0
0.3
0.7
0
0.3
0.7
0.6
1
0.1
0.9
0
0.4
0.8
第二步:建立线性规划数学模型
设xj(j=1,2,…,14)为第j种方案使用原材料的根数,则
(1)用料最少数学模型为
用单纯形法求解得到两个基本最优解
X(1)=( 50 ,200 ,0 ,0,84 ,0,0 ,0 ,0 ,0 ,0 ,200 ,0 ,0 );Z=534
X(2)=( 0 ,200 ,100 ,0,84 ,0,0 ,0 ,0 ,0 ,0 ,150 ,0 ,0 );Z=534
(2)余料最少数学模型为
用单纯形法求解得到两个基本最优解
X(1)=( 0 ,300 ,0 ,0,50 ,0,0 ,0 ,0 ,0 ,0 ,200 ,0 ,0 );Z=0,用料550根
X(2)=( 0 ,450 ,0 ,0,0 ,0,0 ,0 ,0 ,0 ,0 ,200 ,0 ,0 );Z=0,用料650根
显然用料最少的方案最优。
1.4某企业需要制定1~6月份产品A的生产与销售计划。已知产品A每月底交货,市场需求没有限制,由于仓库容量有限,仓库最多库存产品A1000件,1月初仓库库存200件。1~6月份产品A的单件成本与售价如表1-25所示。
表1-25
月份
1 2 3 4 5 6
产品成本(元/件)
销售价格(元/件)
300 330 320 360 360 300
350 340 350 420 410 340
(1)1~6月份产品A各生产与销售多少总利润最大,建立数学模型;
(2)当1月初库存量为零并且要求6月底需要库存200件时,模型如何变化。
【解】设xj、yj(j=1,2,…,6)分别为1~6月份的生产量和销售量,则数学模型为
(1)
(2)目标函数不变,前6个约束右端常数800改为1000,第7~11个约束右端常数200改为0,第12个约束“≤200”改为“=-200”。
1.5 某投资人现有下列四种投资机会, 三年内每年年初都有3万元(不计利息)可供投资:
方案一:在三年内投资人应在每年年初投资,一年结算一次,年收益率是20%,下一年可继续将本息投入获利;
方案二:在三年内投资人应在第一年年初投资,两年结算一次,收益率是50%,下一年可继续将本息投入获利,这种投资最多不超过2万元;
方案三:在三年内投资人应在第二年年初投资,两年结算一次,收益率是60%,这种投资最多不超过1.5万元;
方案四:在三年内投资人应在第三年年初投资,一年结算一次,年收益率是30%,这种投资最多不超过1万元.
投资人应采用怎样的投资决策使三年的总收益最大,建立数学模型.
【解】是设xij为第i年投入第j项目的资金数,变量表如下
项目一
项目二
项目三
项目四
第1年
第2年
第3年
x11
x21
x31
x12
x23
x34
数学模型为
最优解X=(30000,0,66000,0,109200,0);Z=84720
1.6 炼油厂计划生产三种成品油,不同的成品油由半成品油混合而成,例如高级汽油可以由中石脑油、重整汽油和裂化汽油混合,辛烷值不低于94,每桶利润5元,见表1-26。
表1-26
成品油
高级汽油
一般汽油
航空煤油
一般煤油
半成品油
中石脑油
重整汽油
裂化汽油
中石脑油
重整汽油
裂化汽油
轻油、裂化油、重油、残油
轻油、裂化油、重油、残油按10:4:3:1调合而成
辛烷值
≥94
≥84
蒸汽压:公斤/平方厘米
≤1
利润(元/桶)
5
4.2
3
1.5
半成品油的辛烷值、气压、及每天可供应数量见表1-27。
表1-27
半成品油
1中石脑油
2重整汽油
3裂化汽油
4轻油
5裂化油
6重油
7残油
辛烷值
80
115
105
蒸汽压:公斤/平方厘米
1.0
1.5
0.6
0.05
每天供应数量(桶)
2000
1000
1500
1200
1000
1000
800
问炼油厂每天生产多少桶成品油利润最大,建立数学模型。
解 设xij为第i(i=1,2,3,4)种成品油配第j(j=1,2,…,7)种半成品油的数量(桶)。
总利润:
高级汽油和一般汽油的辛烷值约束
航空煤油蒸气压约束
一般煤油比例约束
即
半成品油供应量约束
整理后得到
1.8 将下列线性规划化为标准形式
(1)
【解】(1)令
为松驰变量 ,则标准形式为
(2)
【解】(2)将绝对值化为两个不等式,则标准形式为
(3)
【解】方法1:
方法2:令
则标准型为
(4)
【解】令
,线性规划模型变为
标准型为
1.9 设线性规划
取基
分别指出
对应的基变量和非基变量,求出基本解,并说明
是不是可行基.
【解】B1:x1,x3为基变量,x2,x4为非基变量,基本解为X=(15,0,20,0)T,B1是可行基。B2:x1,x4是基变量,x2,x3为非基变量,基本解X=(25,0,0,-40)T,B2不是可行基。
1.10分别用图解法和单纯形法求解下列线性规划,指出单纯形法迭代的每一步的基可行解对应于图形上的那一个极点.
(1)
【解】单纯形法:
C(j)
1
3
0
0
b
Ratio
C(i)
Basis
X1
X2
X3
X4
0
X3
-2
[1]
1
0
2
2
0
X4
2
3
0
1
12
4
C(j)-Z(j)
1
3
0
0
0
3
X2
-2
1
1
0
2
M
0
X4
[8]
0
-3
1
6
0.75
C(j)-Z(j)
7
0
-3
0
6
3
X2
0
1
0.25
0.25
7/2
1
X1
1
0
-0.375
0.125
3/4
C(j)-Z(j)
0
0
-0.375
-0.875
45/4
对应的顶点:
基可行解
可行域的顶点
X(1)=(0,0,2,12)、
X(2)=(0,2,0,6,)、
X(3)=(
、
(0,0)
(0,2)
最优解
(2)
【解】
单纯形法:
C(j)
-3
-5
0
0
0
b
Ratio
Basis
C(i)
X1
X2
X3
X4
X5
X3
0
1
2
1
0
0
6
3
X4
0
1
[4]
0
1
0
10
2.5
X5
0
1
1
0
0
1
4
4
C(j)-Z(j)
-3
-5
0
0
0
0
X3
0
[0.5]
0
1
-0.5
0
1
2
X2
-5
0.25
1
0
0.25
0
2.5
10
X5
0
0.75
0
0
-0.25
1
1.5
2
C(j)-Z(j)
-1.75
0
0
1.25
0
-12.5
X1
-3
1
0
2
-1
0
2
M
X2
-5
0
1
-0.5
0.5
0
2
4
X5
0
0
0
-1.5
[0.5]
1
0
0
C(j)-Z(j)
0
0
3.5
-0.5
0
-16
X1
-3
1
0
-1
0
2
2
X2
-5
0
1
1
0
-1
2
X4
0
0
0
-3
1
2
0
C(j)-Z(j)
0
0
2
0
1
-16
对应的顶点:
基可行解
可行域的顶点
X(1)=(0,0,6,10,4)、
X(2)=(0,2.5,1,0,1.5,)、
X(3)=(2,2,0,0,0)
X(4)=(2,2,0,0,0)
(0,0)
(0,2.5)
(2,2)
(2,2)
最优解:X=(2,2,0,0,0);最优值Z=-16
该题是退化基本可行解,5个基本可行解对应4个极点。
1.11用单纯形法求解下列线性规划
(1)
【解】单纯形表:
C(j)
3
4
1
0
0
R. H. S.
Ratio
Basis
C(i)
X1
X2
X3
X4
X5
X4
0
2
[3]
1
1
0
1
1/3
X5
0
1
2
2
0
1
3
3/2
C(j)-Z(j)
3
4
1
0
0
0
X2
4
[2/3]
1
1/3
1/3
0
1/3
1/2
X5
0
-1/3
0
4/3
-2/3
1
7/3
M
C(j)-Z(j)
1/3
0
-1/3
-4/3
0
-4/3
X1
3
1
3/2
1/2
1/2
0
1/2
X5
0
0
1/2
3/2
-1/2
1
5/2
C(j)-Z(j)
0
-1/2
-1/2
-3/2
0
-3/2
最优解:X=(1/2,0,0,0,5/2);最优值Z=3/2
(2)
【解】单纯形表:
C(j)
2
1
-3
5
0
0
0
R. H. S.
Ratio
Basis
C(i)
X1
X2
X3
X4
X5
X6
X7
X5
0
1
5
3
-7
1
0
0
30
M
X6
0
3
-1
[1]
1
0
1
0
10
10
X7
0
2
-6
-1
[4]
0
0
1
20
5
C(j)-Z(j)
2
1
-3
5
0
0
0
X5
0
9/2
-11/2
5/4
0
1
0
7/4
65
M
X6
0
5/2
[1/2]
5/4
0
0
1
-1/4
5
10
X4
5
1/2
-3/2
-1/4
1
0
0
1/4
5
M
C(j)-Z(j)
-1/2
17/2
-7/4
0
0
0
-5/4
X5
0
32
0
15
0
1
11
-1
120
M
X2
1
5
1
5/2
0
0
2
-1/2
10
10
X4
5
8
0
7/2
1
0
3
-1/2
20
M
C(j)-Z(j)
-43
0
-23
0
0
-17
3
因为λ7=3>0并且ai7<0(i=1,2,3),故原问题具有无界解,即无最优解。
(3)
【解】
C(j)
3
2
-0.125
0
0
0
R. H. S.
Ratio
Basis
C(i)
X1
X2
X3
X4
X5
X6
X4
0
-1
2
3
1
0
0
4
M
X5
0
[4]
0
-2
0
1
0
12
3
X6
0
3
8
4
0
0
1
10
10/3
C(j)-Z(j)
3
2
-1/8
0
0
0
0
X4
0
0
2
5/2
1
1/4
0
7
3.5
X1
3
1
0
-1/2
0
1/4
0
3
M
X6
0
0
[8]
11/2
0
-3/4
1
1
1/8
C(j)-Z(j)
0
2
11/8
0
-3/4
0
9
X4
0
0
0
9/8
1
7/16
-1/4
27/4
6
X1
3
1
0
-1/2
0
1/4
0
3
M
X2
2
0
1
[11/16]
0
-3/32
1/8
1/8
0.181818
C(j)-Z(j)
0
0
0
0
-9/16
-1/4
37/4
X3进基、X2出基,得到另一个基本最优解。