线性规划中的整点问题求解方法(2)
时间:2025-04-30
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值是增加的,而经过A(,
1839572
)点的直线为x y 11,当t值增加的过程中,其最小值5555
是12,所以与原点距离最近的直线可能是x y 12。若在可行域内直线x y 12上有整点
则均是最优解。而直线x y 12与边界直线2x y 15及x 3y 27的交点坐标为(3,9)、(4.5,7.5),因此直线x y 12在可行域内的整点只有B(3,9)和C(4,8),即为所求问题的最优解。
如果问题更复杂一点该怎么办?下面以课本第71页习题7.4第4题为例介绍最优整数解问题的求解方法。
某人有楼房一幢,室内面积共180m2,拟分隔成两类房间作为旅游客房,大房间每间面积为18m2,可住游客5名,每名游客每天住宿费为40元,小房间每间面积为15m2,可住游客3名,每名游客每天住宿费为50元,装修大房间每间需要1000元,装修小房间每间需要600元,如果他们只能筹8000元用于装修,且游客能住满客房,它应隔出大房间和小房间各多少间,能获最大利益?
方法一:网格法: 设应隔出大房间x间和小房间y180 18x 15y
1000x 600y8000
间(x,y N),则
x 0 y 0
6x 5y 60
5x 3y 40 即: ,目
x 0 y 0
标函数为z 5 40x 3 50y,作出可行域如图:
根据目标函数z 200,作出一组平行线x 15y0
。当此线经过直线18x 15和直线20x0 15y 0ty 180
1000x 600y
的交点A(8000
2060
,),此直线方程为77
130002060
,由于(,)不是整数,所以经过整200x 150y 777
点(3,8)时,才是最优解,同时直线上的整点(0,12)也是最优解,即应隔大房间3间,
小房间8间,或者隔大房间0间,小房间12间,所获利益最大。如果考虑到不同客人的需要,应隔大房间3间,小房间8间。
对图形的精度要求不高的可以用网格法,实际应用中常利用坐标纸作图;先作出可行域内的网格,再平移目标直线确定最优解。
方法二:整点验证法:找出可行域内靠近非整点最优解一侧边界附近所有的整点:(0,12)、(1,10)、(2,9)、(3,8)、(4,6)、(5,5)、(6,3)、(7,1)、(8,0),分别代入目标函数为z 5 40x 3 50y得整点(3,8)和(0,12)是最优解。
当可行域较小、边界附近的整点较少时可以用整点验证法;先找出可行域内非整最优解一侧边界附近所有的整点,再将每个整点代入目标函数确定最优解。当可行域较大、边界附近的整点较多时这种方法运算量较大。
方法三:调整最值法:目标函数为:z 200x 150y 50(4x 3y) 作出在一组平行直线:
4x 3y t(t
z20602601为参数),经过A(,)的直线方程为4x 3y =,目标直线507777
4x 3y t在向可行域内平移的过程中,t的值是减少的,在减少的过程中因x,y都是整
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