線性規劃的實際應用
學習目標:
1.能應用線性規劃的方法解決一些簡單的實際問題
2.增強學生的應用意識.培養學生理論聯系實際的觀點
重點:求得最優解
難點:求最優解是整數解
求線性目標函數在線性約束條件下的最優解的格式與步驟:
(1)尋找線性約束條件,線性目標函數;
(2)由二元一次不等式表示的平面區域做出可行域;
(3)在可行域內求目標函數的最優解
例題選講:
例1 已知甲、乙兩煤礦每年的產量分別為200萬噸和300萬噸,需經過東車站和西車站兩個車站運往外地.東車站每年最多能運280萬噸煤,西車站每年最多能運360萬噸煤,甲煤礦運往東車站和西車站的運費價格分別為1元/噸和1.5元/噸,乙煤礦運往東車站和西車站的運費價格分別為0.8元/噸和1.6元/噸.煤礦應怎樣編制調運方案,能使總運費最少?
解:設甲煤礦向東車站運 萬噸煤,乙煤礦向東車站運 萬噸煤,那么總運費z=x+1.5(200-x)+0.8y+1.6(300-y)(萬元)
即z=780-0.5x-0.8y.
x、y應滿足:
作出上面的不等式組所表示的平面區域
設直線x+y=280與y軸的交點為M,則M(0,280)
把直線l:0.5x+0.8y=0向上平移至經過平面區域上的點M時,z的值最小
∵點M的坐標為(0,280),
∴甲煤礦生產的煤全部運往西車站、乙煤礦向東車站運280萬噸向西車站運20萬噸時,總運費最少
例2、 要將甲、乙兩種長短不同的鋼管截成A、B、C三種規格,每根鋼管可同時截得三種規格的短鋼管的根數如下表所示:
規格類型
A規格B規格C規格
甲種鋼管214
乙種鋼管231
今需A、B、C三種規格的鋼管各13、16、18根,問各截這兩種鋼管多少根可得所需三種規格鋼管,且使所用鋼管根數最少
解:設需截甲種鋼管x根,乙種鋼管y根,則
作出可行域(如圖):
目標函數為z=x+y,作出一組平行直線x+y=t中(t為參數)經過可行域內的點且和原點距離最近的直線,此直線經過直線4x+y=18和直線x+3y=16的交點A( ),直線方程為x+y= .由于 和 都不是整數,所以可行域內的點( )不是最優解
經過可行域內的整點且與原點距離最近的直線是x+y=8,經過的整點是B(4,4),它是最優解
答:要截得所需三種規格的鋼管,且使所截兩種鋼管的根數最少方法是,截甲種鋼管、乙種鋼管各4根
小結:求線性目標函數在線性約束條件下的最優解的格式與步驟:
(1)尋找線性約束條件,線性目標函數;
(2)由二元一次不等式表示的平面區域做出可行域;
(3)在可行域內求目標函數的最優解
自我檢測:
1.某工廠生產甲、乙兩種產品,已知生產甲種產品1t需耗A種礦石8t、B種礦石8t、煤5t;生產乙種產品1t需耗A種礦石4t、B種礦石8t、煤10t.每1t甲種產品的利潤是500元,每1t乙種產品的利潤是400元.工廠在生產這兩種產品的計劃中要求消耗A種礦石不超過320t、B種礦石不超過400t、煤不超過450t.甲、乙兩種產品應各生產多少能使利潤總額達到最大?
2.某運輸隊有8輛載重量為6t的A型卡車與6輛載重量為10t的B型卡車,有10名駕駛員.此車隊承包了每天至少搬運720t瀝青的任務.已知每輛卡車每天往返的次數為A型卡車16次,B型卡車12次.每輛卡車每天往返的成本費為A型車240元,B型車378元.每天派出A型車與B型車各多少輛運輸隊所花的成本最低?
3.下表給出X、Y、Z三種食品的維生素含量及其成本
XYZ
維生素A/單位/千克400500300
維生素B/單位/千克700100300
成本/(元/千克)643
現欲將三種食物混合成100千克的混合食品,要求至少含35000單位維生素A,40000單位維生素B,采用何種配比成本最。
4.某人上午7時,乘摩托艇以勻速v海里/小時(4≤v≤20)的速度從A港出發到距50海里的B港去,然后乘汽車以勻速w千米/小時(30≤w≤100)的速度自B港到距300千米的C市去,應該在同一天下午4至9點到達C市。
設汽車、摩托艇所需要的時間分別為x、y小時
(1)用圖表示滿足上述條件的x、y的范圍;
(2)如果已知所需要的經費p=100+3(5-x)+(8-y)(元),那么v、w分別是多少時走得最經濟?此時需花費多少元?
5、制訂投資計劃時,不僅要考慮可能獲得的盈利,而且要考慮可能出現的虧損,某投資人打算投資甲、乙兩個項目,根據預測,甲、乙項目可能出的最大盈利率分別為100%和50%,可能的最大虧損率分別為30%和10%,投資人計劃投資金額不超過10萬元,要求確?赡艿馁Y金虧損不超過1.8萬元,問投資人對甲、乙兩個項目各投資多少萬元?才能使可能的盈利最大?
本文來自:逍遙右腦記憶 /gaoer/71738.html
相關閱讀:合情推理
橢圓定義在解題中的應用
基本算法語句
函數的和差積商的導數學案練習題
基本計數原理