Система m линейных уравнений с n неизвестными

Содержание

Слайд 2

Система m линейных уравнений с n переменными имеет вид

Система m линейных уравнений с n переменными имеет вид

Слайд 3

Любые m переменных системы m линейных уравнений с n переменными (m

Любые m переменных системы m линейных уравнений с n переменными (m

называются основными (или базисными), если определитель матрицы коэффициентов при них отличен от нуля.
Тогда остальные n - m переменных называются неосновными ( или свободными)
Слайд 4

Базисным решением системы m линейных уравнений с n переменными называется решение,

Базисным решением системы m линейных уравнений с n переменными называется решение,

в котором все n-m неосновных переменных равны нулю.
В задачах линейного программирования особый интерес представляют допустимые базисные решения (опорные планы).
Число базисных решений является конечным.
Базисное решение, в котором хотя бы одна из основных переменных равна нулю, называется вырожденным.
Слайд 5

Геометрический метод решения задач линейного программирования

Геометрический метод решения задач линейного программирования

Слайд 6

Решение неравенств

Решение неравенств

Слайд 7

Множеством решений неравенства с двумя переменными является одна из полуплоскостей, на

Множеством решений неравенства
с двумя переменными является одна из полуплоскостей, на которые

вся плоскость делится прямой ,
включая и эту прямую
Слайд 8

Слайд 9

Множеством решений совместной системы m линейных неравенств с двумя переменными

Множеством решений совместной системы m линейных неравенств с двумя переменными

Слайд 10

является выпуклый многоугольник (или выпуклая многоугольная область)

является выпуклый многоугольник (или выпуклая многоугольная область)

Слайд 11

Множество всех допустимых решений совместной системы m линейных уравнений с n переменными (m

Множество всех допустимых решений совместной системы m линейных уравнений с n

переменными (m
Слайд 12

Угловая точка

Угловая точка

Слайд 13

Сформулированные теоремы и понятия позволяют сделать следующие выводы.

Сформулированные теоремы и понятия позволяют сделать следующие выводы.

Слайд 14

Если основная задача линейного программирования имеет оптимальный план, то максимальное или

Если основная задача линейного программирования имеет оптимальный план, то максимальное или

минимальное значение целевая функция задачи принимает в одной из вершин многогранника решений (в одной из угловых точек).
Слайд 15

Если максимальное значение целевая функция задачи принимает более чем в одной

Если максимальное значение целевая функция задачи принимает более чем в одной

вершине, то она принимает его во всякой точке, являющейся выпуклой линейной комбинацией этих вершин.
Слайд 16

Для определения этой вершины необходимо построить линию уровня c1x1+ c2x2=h (где

Для определения этой вершины необходимо построить линию уровня
c1x1+ c2x2=h (где

h – некоторая постоянная), проходящую через многоугольник решений,
Слайд 17

и будем передвигать ее в направлении вектора d= (c1;c2), до тех

и будем передвигать ее в направлении вектора
d= (c1;c2),
до тех

пор, пока она не пройдет через ее последнюю общую точку с многоугольником решений.
Слайд 18

Координаты указанной точки и определяют оптимальный план данной задачи.

Координаты указанной точки и определяют оптимальный план данной задачи.

Слайд 19

Заканчивая рассмотрение геометрической интерпретации задачи , отметим, что при нахождении ее

Заканчивая рассмотрение геометрической интерпретации задачи , отметим, что при нахождении ее

решения могут встретиться случаи, изображенные на рис. 1 - 4.
Слайд 20

Рис. 1 характеризует такой случай, когда целевая функция принимает максимальное значение в единственной точке А.

Рис. 1 характеризует такой случай, когда целевая функция принимает максимальное значение

в единственной точке А.
Слайд 21

х2 А х1


х2 А
х1

Слайд 22

Из рис. 2 видно, что максимальное значение целевая функция принимает в

Из рис. 2 видно, что максимальное значение целевая функция принимает в

любой точке отрезка АВ.
На рис. 3 изображен случай, когда целевая функция не ограничена сверху на множестве допустимых решений, а на рис. 4 – случай, когда система ограничений задачи несовместна.
Слайд 23

х2 А В х1


х2 А
В
х1

Слайд 24

х2 х1


х2
х1

Слайд 25

х2 х1

х2
х1

Слайд 26

Таким образом, отмеченные выше случаи, встречающиеся при нахождении максимального значения целевой

Таким образом, отмеченные выше случаи, встречающиеся при нахождении максимального значения целевой

функции, имеют место и при определении ее минимального значения.
Слайд 27

Итак, нахождение решения задачи линейного программирования на основе ее геометрической интерпретации включает следующие этапы:

Итак, нахождение решения задачи линейного программирования на основе ее геометрической интерпретации

включает следующие этапы:
Слайд 28

1. Строят прямые, уравнения которых получаются в результате замены в ограничениях

1. Строят прямые, уравнения которых получаются в результате замены в ограничениях

знаков неравенств на знаки точных равенств.
Слайд 29

2. Находят полуплоскости, определяемые каждым из ограничений задачи. 3. Находят многоугольник решений.

2. Находят полуплоскости, определяемые каждым из ограничений задачи.
3. Находят многоугольник решений.

Слайд 30

4. Строят вектор целевой функции d(c1;c2),. 5. Строят прямую c1x1+ c2x2=h, проходящую через многоугольник решений.

4. Строят вектор целевой функции d(c1;c2),.
5. Строят прямую c1x1+ c2x2=h,

проходящую через многоугольник решений.
Слайд 31

6. Передвигают прямую в направлении вектора , в результате чего -

6. Передвигают прямую в направлении вектора , в результате чего -

или находят точку (точки), в которой целевая функция принимает максимальное (минимальное) значение, или устанавливают неограниченность сверху (снизу) функции на множестве планов.
Слайд 32

7. Определяют координаты точки максимума (минимума) функции и вычисляют значение целевой функции в этой точке.

7. Определяют координаты точки максимума (минимума) функции и вычисляют значение целевой

функции в этой точке.
Слайд 33

Для изготовления двух видов продукции Р1 и Р2 используют 4 вида

Для изготовления двух видов продукции Р1 и Р2 используют 4 вида

ресурсов S1 , S2 , S3 и S4 .
Запасы ресурсов, число единиц ресурсов, затрачиваемых на изготовление единицы продукции, приведены в таблице (цифры условные).
Слайд 34

Слайд 35

Прибыль, полученная от единицы продукции Р1 и Р2 , - соответственно

Прибыль, полученная от единицы продукции Р1 и Р2 , - соответственно

2 и 3 руб.
Необходимо составить план производства, при котором прибыль от реализации будет максимальной.
Слайд 36


Слайд 37

Слайд 38

Найдем решение сформулированной задачи, используя ее геометрическую интерпретацию. Сначала построим многоугольник решений (область допустимых решений)

Найдем решение сформулированной задачи, используя ее геометрическую интерпретацию.
Сначала построим многоугольник

решений (область допустимых решений)
Слайд 39

Для этого в неравенствах системы ограничений и условиях неотрицательности переменных знаки

Для этого в неравенствах системы ограничений и условиях неотрицательности переменных знаки

неравенств заменим на знаки точных равенств и найдем соответствующие прямые:
Слайд 40

Слайд 41

Х1+3х2=18

Х1+3х2=18

Слайд 42

х2 х1+3х2=18 х1


х2 х1+3х2=18
х1

Слайд 43

Чтобы определить искомую полуплоскость, нужно взять какую-нибудь точку, принадлежащую одной из

Чтобы определить искомую полуплоскость, нужно взять какую-нибудь точку, принадлежащую одной из

полуплоскостей, и проверить, удовлетворяют ли ее координаты данному неравенству.
Если координаты взятой точки удовлетворяют данному неравенству, то искомой является та полуплоскость, которой принадлежит эта точка, в противном случае – другая полуплоскость.
Слайд 44

х2 х1+3х2=18 х1


х2
х1+3х2=18
х1

Слайд 45

В результате получим:

В результате получим:

Слайд 46

х2 х1+3х2=18 х1=7 х2=5 2х1+ х2=16 х1


х2 х1+3х2=18
х1=7
х2=5
2х1+ х2=16
х1

Слайд 47

х2 х1+3х2=18 х1=7 х2=5 2х1+ х2=16 х1


х2 х1+3х2=18
х1=7
х2=5
2х1+ х2=16
х1

Слайд 48

х1+3х2=18 2х1+х2=16 х1=18-3х2 2(18-3х2)+х2=16 -5х2=-20 х2=4 х1= 6 F=2*6+3*4=24

х1+3х2=18
2х1+х2=16
х1=18-3х2
2(18-3х2)+х2=16
-5х2=-20
х2=4
х1= 6
F=2*6+3*4=24

Слайд 49

Область допустимых решений задачи линейного программирования имеет вид: Тогда максимальное значение функции равно…

Область допустимых решений задачи линейного программирования имеет вид:
Тогда максимальное значение функции

 равно…
Слайд 50

Область допустимых решений задачи линейного программирования имеет вид Тогда максимальное значение функции равно…

Область допустимых решений задачи линейного программирования имеет вид
Тогда максимальное значение функции

 
равно…
Слайд 51

Максимальное значение целевой функции при ограничениях равно…

Максимальное значение целевой функции  
при ограничениях
равно…

Слайд 52

Максимальное значение целевой функции при ограничениях равно…

Максимальное значение целевой функции  
при ограничениях
равно…