Линейное программирование: решение задач графическим способом
Министерство Образования Российской Федерации
Тюменский Государственный Нефтегазовый Университет филиал в городе Ишиме
Курсовая работа по программированию на тему:
Линейное программирование: решение задач графическим методом
Выполнил:
студент 1 курса
АиУ-02. Афанасьев В. Ю.
Проверил:
Андреенко О.В.
Дата сдачи « » июня 2003г.
Оценка_______________
Подпись______________
Ишим 2003
Содержание:
Введение 3
Гл 1Математические основы решения задачи линейного программирования графическим способом_ 4
1.1 Математический аппарат 4
1.2 Геометрическая интерпретация задачи линейного программирования. 5
1.3 Этапы решения графического метода задач линейного программирования 7
Гл 2 Решение задач линейного программирования графическим способом на ЭВМ 15
2.1 Описание работы программы_ 15
2.1 Текст программы_ 20
Заключение 29
Литература_ 31
Рецензия_ 33
Линейное программирование - это наука о методах исследования и отыскания наибольших и наименьших значений линейной функции, на неизвестные которой наложены линейные ограничения. Таким образом, задачи линейного программирования относятся к задачам на условный экстремум функции. Казалось бы, что для исследования линейной функции многих переменных на условный экстремум достаточно применить хорошо разработанные методы математического анализа, однако невозможность их использования можно довольно просто проиллюстрировать.
Действительно, путь необходимо исследовать на экстремум линейную функцию
Z = С1 х1 +С2 х2 +... +СN xN
при линейных ограничениях
a11 x1 + a22 x2 + ... + a1N ХN = b1
a21 x1 + a22 x2 + ... + a2N ХN = b2
. . . . . . . . . . . . . . .
aМ 1 x1 + aМ 2 x2 + ... + aМ N ХN = bМ
Так как Z - линейная функция, то Z = Сj , (j = 1, 2, ..., n), то все коэффициенты линейной функции не могут быть равны нулю, следовательно, внутри области, образованной системой ограничений, экстремальные точки не существуют. Они могут быть на границе области, но исследовать точки границы невозможно, поскольку частные производные являются константами.
Для решения задач линейного программирования потребовалось создание специальных методов. Особенно широкое распространение линейное программирование получило в экономике, так как исследование зависимостей между величинами, встречающимися во многих экономических задачах, приводит к линейной функции с линейными ограничениями, наложенными на неизвестные.
Гл 1Математические основы решения задачи линейного программирования графическим способом
1.1 Математический аппарат
Для понимания всего дальнейшего полезно знать и представлять себе геометрическую интерпретацию задач линейного программирования, которую можно дать для случаев n =2 и n =3.
Наиболее наглядна эта интерпретация для случая n =2, т.е. для случая двух переменных и . Пусть нам задана задача линейного программирования в стандартной форме
| (1.19) |
Возьмём на плоскости декартову систему координат и каждой паре чисел поставим в соответствие точку на этой плоскости.
Обратим прежде всего внимание на ограничения и . Они из всей плоскости вырезают лишь её первую четверть (см. рис. 1). Рассмотрим теперь, какие области соответствуют неравенствам вида . Сначала рассмотрим область, соответствующую равенству . Как Вы, конечно, знаете, это прямая линия. Строить её проще всего по двум точкам.
Пусть . Если взять , то получится . Если взять , то получится . Таким образом, на прямой лежат две точки и . Дальше через эти две точки можно по линейке провести прямую линию (смотри рисунок 2).
Если же b=0, то на прямой лежит точка (0,0). Чтобы найти другую точку, можно взять любое отличное от нуля значение и вычислить соответствующее ему значение .
Эта построенная прямая разбивает всю плоскость на две полуплоскости. В одной её части , а в другой наоборот . Узнать, в какой полуплоскости какой знак имеет место проще всего посмотрев, какому неравенству удовлетворяет какая-то точка плоскости, например, начало координат, т.е. точка (0,0).
1.2 Геометрическая интерпретация задачи линейного программирования.
Рассмотрим задачу ЛП в стандартной форме записи:
max f ( X ) = с1 х1 + с2 х2 + ... + сп хп (*)
при ограничениях
|