1.某饲养场饲养动物出售,设每头动物每天至少需700g蛋白质、30g矿物质、100mg
维生素。
现有五种饲料可供选用,各种饲料每kg营养成分含量及单价如表1所示。
表1
要求确定既满足动物生长的营养需要,又使费用最省的选用饲料的方案。
x表示满足动物生长的营养需要时,解:设总费用为Z。
i=1,2,3,4,5代表5种饲料。
i
第i种饲料所需的数量。
则有:
2.某医院护士值班班次、每班工作时间及各班所需护士数如表2所示。
每班护士值班
开始时间向病房报道,试决定:
(1)若护士上班后连续工作8h,该医院最少需要多少名护士,以满足轮班需要;
(2)若除22:00上班的护士连续工作8h外(取消第6班),其他班次护士由医院排定上1~4班的其中两个班,则该医院又需要多少名护士满足轮班需要。
表2
x第i班开始上班的人数,i=1,2,3,4,5,6
解:(1)设
i
x第i 解:(2)在题设情况下,可知第五班一定要30个人才能满足轮班需要。
则设设
i
班开始上班的人数,i=1,2,3,4。
a 3.要在长度为l的一根圆钢上截取不同长度的零件毛坯,毛坯长度有n种,分别为
j (j=1,2,…n)。
问每种毛坯应当截取多少根,才能使圆钢残料最少,试建立本问题的数学模型。
解:设
x表示各种毛坯的数量,i=1,2,…n。
i
4.一艘货轮分前、中、后三个舱位,它们的与最大允许载重量如表3.1所示。
现有三
种货物待运,已知有相关数据列于表3.2。
表3.1
表3.2
又为了航海安全,前、中、后舱实际载重量大体保持各舱最大允许载重量的比例关系。
具体要求:前、后舱分别与中舱之间载重量比例的偏差不超过15%,前、后舱之间不超过10%。
问该货轮应该载A,B,C各多少件运费收入才最大?试建立这个问题的线性规划模型。
x表示第i件商品在舱j的装载量,i,j=1,2,3
解:设
ij
1)商品的数量约束:
2)商品的容积约束:
3)最大载重量约束:
4)重量比例偏差的约束:
5.篮球队需要选择5名队员组成出场阵容参加比赛。
8名队员的身高及擅长位置见表
5.
表5
出场阵容应满足以下条件: (1) 只能有一名中锋上场; (2) 至少一名后卫;
(3) 如1号和4号均上场,则6号不出场; (4) 2号和8号至少有一个不出场。
问应当选择哪5名队员上场,才能使出场队员平均身高最高,试建立数学模型。
解:设1 i x 表示第i 个队员出场,i=1,2…8.
6. 时代服装公司生产一款新的时装,据预测今后6个月的需求量如表4所示,每件时装用工2h 和10元原材料费,售价40元。
该公司1月初有4名工人,每人每月可工作200h ,月薪2000元。
该公司可于任一个月初新雇工人,但每雇1人需一次性额外支出1500元,也可辞退工人,但每辞退1人需补偿1000元。
如当月生产数超过需求,可留到后面月份销售,但需付库存费每件每月5元,当供不应求时,短缺数不需补上。
试帮组该公司决策,如何使用6个月的总利润最大。
表4 单位:件
解:设1i x 为第i 月现有工人人数,2i x 为新雇工人人数,3i x 为辞退工人人数,i y 为每月的需求。
i=1,2,…,6。
则有:
7. 童心玩具厂下一年度的现金流(万元)如表6所示,表中负号表示该月现金流出大于流入,为此该厂需借款。
借款有两种方式:一是于上一年末借一年期贷款,一次得全部贷款额,从1月底起每月还息1%,于12月归还本金和最后一次利息;二是得到短期贷款,每月初获得,于月底归还,月息1.5%。
当该厂有多余现金时,可短期存款,月初存入,月末取出,月息0.4%。
问该厂应如何进行存贷款操作,既能弥补可能出现的负现金流,又可使年末现金总量为最大。
表6
解:设长期存款为y ,i w 为第i 个月的短期贷款额,i z 为第i 个月短期存款额,i=1,2,…,
n 。
则有:
8. 某地准备投资D 元建民用住宅,可以建住宅的地点有n 处:n 21A A A ,
,。
n A 处每幢住宅的造价为d ,最多可造a 幢。
问应当在哪几处建住宅,分别建几幢,才能使建造的住宅总数最多,试建立问题的数学模型。
解:设i x 表示在A 处所建住宅的数量,i=1,2,…n 。
9. 有一批每根长度为l 的圆钢,需截取n 种不同长度的零件毛坯。
长度为j a 的毛坯必须有j m 段(j=1,2,…n ),为了方便,每根圆钢只截取一种长度的毛坯。
应当怎样截取,才能使动用的圆钢数目最少,要求建立数学模型。
解:设i x 表示各种毛坯使用圆钢的数量,i y 表示各种毛坯在一根圆钢上可得到的数量。
i=1,2,…n 。
10. 一个旅行者要在其背包里装一些最有用的旅行用品。
背包容积为a ,携带物品总重量最多为b 。
现有物品m 件,第i 件物品体积为i a ,重量为i b (i=1,2,m )。
为了比较物品的有用程度,假设第i 件物品的价值为i c (i=1,2,m )。
若每件物品只能整件携带,每件物品都能放入包中,并且不考虑物品放入包后相互的间隙。
问旅行者应当携带几件物品,才能使携带物品的总价值最大,要求建立数学模型。
解:设1 i x 表示携带第i 件物品,i=1,2,…,m 。
11. 宏银公司承诺为谋建设项目从2003年起的4年中每年初分别提供以下数额贷款:2003年——100万元,2004年——150万元,2005年——120万元,2006——110万元。
以上贷款资金均需2002年底前筹集齐。
但为了充分发挥这笔资金的作用,在满足每年贷款额情况下,可将多余资金分别用于下列投资项目:
(1) 于2003年初购买A 种债卷,期限3年,到期后本息合计为投资额的140%,
但限购60万元。
(2) 于2003年初购买B 种债卷,期限2年,到期后本息合计为投资额的125%,
且限购90万元。
(3) 于2004年初购买C 种债卷,期限2年,到期后本息合计为投资额的130%,
但限购50万元。
(4) 于每年初将任意数额的资金存放于银行,年息4%,于每年底取出。
求宏银公司应如何运用好这笔筹集到的资金,使2002年底需要筹集到的资金数额为最少。
解:设x 为2002年底该公司需要筹集到的资金额;321y y y ,,分别为2003、2004、2005年初存放到银行的资金数;C B A w w w ,,分别为购买A 、B 、C 债卷的数额。
则有:。