高中數(shù)學(xué)知識點:簡單線性規(guī)劃問題(用平面區(qū)域表示二元一次不等

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高二學(xué)習(xí)指導(dǎo) 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

二元一次不等式表示的平面區(qū)域:


二元一次不等式ax+by+c>0在平面直角坐標系中表示直線ax+by+c=0某一側(cè)所有點組成的平面區(qū)域。不等式ax+by+c<0表示的是另一側(cè)的平面區(qū)域。


線性約束條件:


關(guān)于x,y的一次不等式或方程組成的不等式組稱為x,y的線性約束條件;


線性目標函數(shù):


關(guān)于x、y的一次式欲達到最大值或最小值所涉及的變量x、y的解析式,叫做線性目標函數(shù);


線性規(guī)劃問題


一般地,求線性目標函數(shù)在線性約束條件下的最大值或最小值問題稱為線性規(guī)劃問題。


可行解、可行域和最優(yōu)解:


滿足線性約束條件的解(x,y)稱為可行解;由所有可行解組成的集合稱為可行域; 使目標函數(shù)取得最大值或最小值的可行解叫做線性規(guī)劃問題的最優(yōu)解。


用一元一次不等式(組)表示平面區(qū)域:


(1)一般地,直線l:ax+by+c=0把直角坐標平面分成了三個部分:①直線l上的點(x,y)的坐標滿足ax+by+c=0;②直線l一側(cè)的平面區(qū)域內(nèi)的點(x,y)的坐標滿足ax+by+c>0;③直線l另一側(cè)的平面區(qū)域內(nèi)的點(x,y)的坐標滿足ax+by+c<0.所以,只需在直線l的某一側(cè)的平面區(qū)域內(nèi),任取一特殊點(x0,y0),從ax0+by0+c的值的正負,即可判斷不等式表示的平面區(qū)域,可簡稱為,特殊點定域”.
(2)不等式組表示的平面區(qū)域是各個不等式所表示的平面區(qū)域的公共部分.



線性規(guī)劃問題求解步驟:


(1)確定目標函數(shù);
(2)作可行域;
(3)作基準線(z=0時的直線);
(4)平移找最優(yōu)解;
(5)求最值。


線性規(guī)劃求最值線性規(guī)劃求最值問題:
(1)要充分理解目標函數(shù)的幾何意義,諸如直線的截距、兩點間的距離(或平方)、點到直線的距離、過已知兩點的直線斜率等.
(2)求最優(yōu)解的方法①將目標函數(shù)的直線平移,最先通過或最后通過的點為最優(yōu)解,②利用圍成可行域的直線的斜率來判斷.若圍成可行域的直線,且目標函數(shù)的斜率k滿足的交點一般為最優(yōu)解.在求最優(yōu)解前,令z=0的目的是確定目標函數(shù)在可行域的什么位置有可行解,值得注意的是,有些問題中可能要求x,y∈N(即整點),它不一定在邊界上.特別地,當表示線性目標函數(shù)的直線與可行域的某條邊平行()時,其最優(yōu)解可能有無數(shù)個,用圖解法解決線性規(guī)劃問題時,分析題目的已知條件,找出約束條件和目標函數(shù)是關(guān)鍵.可先將題目的量分類,列出表格,理清頭緒,然后列出不等式組(方程組),尋求約束條件,并就題目所述找到目標函數(shù).


線性規(guī)劃的實際應(yīng)用在線性規(guī)劃的實際問題中:


主要掌握兩種類型:
一、給定一定數(shù)量的人力、物力資源,問怎樣運用這些資源能使完成的任務(wù)量最大,收到的效益最大;
二、給定一項任務(wù),問怎樣統(tǒng)籌安排,能使完成這項任務(wù)耗費的人力、物力資源最。
(l)用圖解法解決線性規(guī)劃問題的一般步驟:①分析并將已知數(shù)據(jù)列出表格;②確定線性約束條件;③確定線性目標函數(shù);④畫出可行域;⑤利用線性目標函數(shù)(直線)求出最優(yōu)解;⑥實際問題需要整數(shù)解時,應(yīng)適當調(diào)整,以確定最優(yōu)解.
(2)整數(shù)規(guī)劃的求解,可以首先放松可行解必須為整數(shù)的要求,轉(zhuǎn)化為線性規(guī)劃求解,若所求得的最優(yōu)解恰為整數(shù),則該解即為整數(shù)規(guī)劃的最優(yōu)解;若所求得的最優(yōu)解不是整數(shù),則視所得非整數(shù)解的具體情況增加條件;若這兩個子問題的最優(yōu)解仍不是整數(shù),再把每個問題繼續(xù)分成兩個子問題求解,……,直到求出整數(shù)最優(yōu)解為止,



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