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《运筹学》习题集

第一章线性规划1.1将下述线性规划问题化成标准形式1)min z=-3x1+4x2-2x3+5 x4-x2+2x3-x4=-24xst. x1+x2-x3+2 x4 ≤14-2x1+3x2+x3-x4 ≥ 2x1,x2,x3≥0,x4无约束2)min z =2x1-2x2+3x3+x2+x3=4-xst. -2x1+x2-x3≤6x1≤0 ,x2≥0,x3无约束1.2用图解法求解LP问题,并指出问题具有唯一最优解、无穷多最优解、无界解还是无可行解。

1)min z=2x1+3x24x1+6x2≥6st2x1+2x2≥4x1,x2≥02)max z=3x1+2x22x1+x2≤2st3x1+4x2≥12x1,x2≥03)max z=3x1+5x26x1+10x2≤120st5≤x1≤103≤x2≤84)max z=5x1+6x22x1-x2≥2st-2x1+3x2≤2x1,x2≥01.3找出下述LP问题所有基解,指出哪些是基可行解,并确定最优解(1)min z=5x1-2x2+3x3+2x4x1+2x2+3x3+4x4=7st2x1+2x2+x3 +2x4=3x1,x2,x3,x4≥01.4 分别用图解法与单纯形法求解下列LP 问题,并对照指出最优解所对应的顶点。

1) maxz =10x 1+5x 23x 1+4x 2≤9 st 5x 1+2x 2≤8 x 1,x 2≥02) maxz =2x 1+x 2 3x 1+5x 2≤15 st 6x 1+2x 2≤24 x 1,x 2≥01.5 分别用大M 法与两阶段法求解下列LP 问题。

1) minz =2x 1+3x 2+x 3 x 1+4x 2+2x 3≥8 st 3x 1+2x 2 ≥6 x 1,x 2 ,x 3≥02) max z =4x 1+5x 2+ x 3. 3x 1+2x 2+ x 3≥18 St. 2x 1+ x 2 ≤4x 1+ x 2- x 3=53) maxz = 5x 1+3x 2 +6x 3 x 1+2x 2 -x 3 ≤ 18 st 2x 1+x 2 -3 x 3 ≤ 16 x 1+x 2 -x 3=10 x 1,x 2 ,x 3≥01231231231231234)max 101512539561515.25,,0z x x x x x x x x x st x x x x x x =++++≤⎧⎪-++≤⎪⎨++≥⎪⎪≥⎩1.6《运筹学》习题集1.7某班有男生30人,女生20人,周日去植树。

根据经验,一天男生平均每人挖坑20个,或栽树30棵,或给25棵树浇水;女生平均每人挖坑10个,或栽树20棵,或给15棵树浇水。

问应怎样安排,才能使植树(包括挖坑、栽树、浇水)最多?请建立此问题的线性规划模型,不必求解。

1.8某糖果厂用原料A、B、C加工成三种不同牌号的糖果甲、乙、丙。

已知各种牌号糖果中A、B、C含量,原料成本,各种原料的每月限制用量,三种牌号糖果的单位加工费及售价如下表所示。

问该厂每月应生产这三种牌号糖果各多少千克,使该厂获利最大?试建立此问题的线性规划的数学模型。

甲乙丙原料成本(元/千克) 每月限量(千克)A ≥60%≥15% 2.00 2000B 1.50 2500C ≤20%≤60%≤50% 1.00 1200加工费(元/千克)0.50 0.40 0.30售价 3.40 2.85 2.251.9某商店制定7-12月进货售货计划,已知商店仓库容量不得超过500件,6月底已存货200件,以后每月初进货一次,假设各月份此商品买进售出单价如下表所示,问各月进货售货各多少,才能使总收入最多?请建立此问题的线性规划模型。

月份7 8 9 10 11 12买进单价28 24 25 27 23 23售出单价29 24 26 28 22 251.10某厂接到生产A、B两种产品的合同,产品A需200件,产品B需300件。

这两种产品的生产都经过毛坯制造与机械加工两个工艺阶段。

在毛坯制造阶段,产品A每件需要2小时,产品B每件需要4小时。

机械加工阶段又分粗加工和精加工两道工序,每件产品A 需粗加工4小时,精加工10小时;每件产品B需粗加工7小时,精加工12小时。

若毛坯生产阶段能力为1700小时,粗加工设备拥有能力为1000小时,精加工设备拥有能力为3000小时。

又加工费用在毛坯、粗加工、精加工时分别为每小时3元、3元、2元。

此外在粗加工阶段允许设备可进行500小时的加班生产,但加班生产时间内每小时增加额外成本 4.,5元。

试根据以上资料,为该厂制订一个成本最低的生产计划。

1.11某公司有三项工作需分别招收技工和力工来完成。

第一项工作可由一个技工单独完成,或由一个技工和两个力工组成的小组来完成。

第二项工作可由一个技工或一个力工单独去完成。

第三项工作可由五个力工组成的小组完成,或由一个技工领着三个力工来完成。

已知技工和力工每周工资分别为100元和80元,他们每周都工作48小时,但他们每人实际的有效工作小时数分别为42和36。

为完成这三项工作任务,该公司需要每周总有效工作小时数为:第一项工作10000小时。

第二项工作20000小时,第三项工作30000小时。

又能招收到的工人数为技工不超过400人,力工不超过800人。

试建立数学模型,确定招收技工和力工各多少人。

使总的工资支出为最少(- 3 -第二章对偶与灵敏度分析2.1写出以下线性规划问题的DLP1)minz=2x1+2x2+4x3x1+3x2+4x3≥2st 2x1+x2+3x3≤3x1+4x2+3x3=5x1,x2≥0,x3无约束2)max z=5x1+6x2+3x3x1+2x2+2x3=5st-x1+5x2-x3≥34x1+7x2+3x3≤8x1无约束,x2≥0,x3≤03)max z=c1x1+c2x2+c3x3a11x1+a12x2+a13x3≤b1st a21x1+a22x2+a23x3=b2a31x1+a32x2+a33x3≥b3x1≥0,x2≤0,x3无约束2.2对于给出的LP:minz=2x1+3x2+5x3+6x4x1+2x2+3x3+x4≥2st-2x1+x2-x3+3x4≤-3x j≥0 (j=1,2,3,4)1)写出DLP;2)用图解法求解DLP;3)利用2)的结果及根据对偶性质写出原问题的最优解。

2.3对于给出LP:maxz=x1+2x2+x3x1+x2-x3≤2st x1-x2+x3=12x1+x2+x3≥2x1≥0,x2≤0,x3无约束1)写出DLP;2)利用对偶问题性质证明原问题目标函数值Z≤12.4已知LP:max z=x1+x2-x1+x2+x3≤2st-2x1+x2-x3≤1x j≥0《运筹学》习题集- 5 -试根据对偶问题性质证明上述线性问题目标函数值无界。

2.5 给出LP : maxz =2x 1+4x 2+x 3+x 4 x 1+ 3x 2 +x 4 ≤8 2x 1+ x 2 ≤6 st. x 2 + x 3+ x 4≤6x 1+ x 2 + x 3 ≤9 x j ≥01) 写出DLP ;2) 已知原问题最优解X =(2,2,4,0),试根据对偶理论,直接求出对偶问题的最优解。

2.6 用对偶单纯形法求解下列线性规划问题1) minz =4x 1+12x 2+18x 3 x 1 +3x 3 ≥3st 2 x 2+2x 3 ≥5 x j ≥0 (j=1,2,3)1231231231232)min 524324.63510,,0z x x x x x x st x x x x x x =++++≥⎧⎪++≥⎨⎪≥⎩2.7考虑如下线性规划问题 minz =60x 1+40x 2+80x 3 3x 1+2x 2+ x 3 ≥2 st 4x 1+ x 2+3x 3 ≥4 2x 1+2x 2+2x 3 ≥3x j ≥0 1) 写出DLP ;2) 用对偶单纯形法求解原问题; 3) 用单纯形法求解其对偶问题; 4) 对比以上两题计算结果。

2.8 已知LP :maxz =2x 1-x 2+x 3 x 1+ x 2+ x 3≤6 st -x 1+2x 2 ≤4x 1,x 2,x 3≥0 1) 用单纯形法求最优解2) 分析当目标函数变为maxz =2x 1+3x 2+x 3时最优解的变化; 3) 分析第一个约束条件右端系数变为3时最优解的变化。

2.9给出线性规划问题maxz=2x1+3x2+x31/3x1+1/3x2+1/3x3≤1st 1/3x1+4/3x2+7/3x3≤3x j≥0试分析下列各种条件下,最优解(基)的变化:1)目标函数中变量x3的系数变为6;2)分别确定目标函数中变量x1和x2的系数C1、C2在什么范围内变动时最优解不变;3)约束条件的右端由 1 变为 2 ;3 32.10 某厂生产甲、乙两种产品,需要A、B两种原料,生产消耗等参数如下表(表中的消(1)请构造数学模型使该厂利润最大,并求解。

(2)原料A、B的影子价格各为多少。

(3)现有新产品丙,每件消耗3千克原料A和4千克原料B,问该产品的销售价格至少为多少时才值得投产。

(4)工厂可在市场上买到原料A。

工厂是否应该购买该原料以扩大生产?在保持原问题最优基的不变的情况下,最多应购入多少?可增加多少利润?3.5 某玩具公司分别生产三种新型玩具,每月可供量分别为1000、2000、2000件,它们分别被送到甲、乙、丙三个百货商店销售。

已知每月百货商店各类玩具预期销售量均为1500件,由于经营方面原因,各商店销售不同玩具的盈利额不同,见下表。

又知丙百货商店要求至少供应C玩具1000件,而拒绝进A玩具。

求满足上述条件下使总盈利额最大的供销分配方案。

甲乙丙可供量A 5 4 -1000B 16 8 9 2000C 12 10 11 2000《运筹学》习题集第三章运输问题3.13.23.33.4 某市有三个面粉厂,他们供给三个面食加工厂所需的面粉,各面粉厂的产量、各面食加工厂加工面粉的能力、各面食加工厂和各面粉厂之间的单位运价,均式于下表。

假定在第1,2和3面食加工厂制作单位面粉食品的利润分别为12元、16元和11元,试确定使总效益最3.5 光明仪器厂生产电脑绣花机是以产定销的。

已知1至6月份各月的生产能力、合同销量和单台电脑绣花机平均生产费用见下表:已知上年末库存103台绣花机,如果当月生产出来的机器当月不交货,则需要运到分厂库房,每台增加运输成本0.1万元,每台机器每月的平均仓储费、维护费为0.2万元。

在7--8月份销售淡季,全厂停产1个月,因此在6月份完成销售合同后还要留出库存80台。

加班生产机器每台增加成本1万元。

问应如何安排1--6月份的生产,可使总的生产费用(包括运输、仓储、维护)最少?3.6 设有A、B、C三个化肥厂供应1、2、3、4四个地区的农用化肥。

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