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1、專業(yè): 科類: 科 班級(jí): 級(jí) 班 姓名: 學(xué)號(hào):
………………………………裝………………………………訂……………………………線…………………………
………………………………裝………………………………訂……………………………線…………………………
專業(yè): 科類: 科 班級(jí): 級(jí) 班 姓名: 學(xué)號(hào):
臨沂師范學(xué)院數(shù)學(xué)本科階段性測(cè)試
《運(yùn)籌學(xué)》試題(3)
題號(hào)
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
總分
得分
2、
閱卷人
一、 填空題(3×5=15分)
1.設(shè)f(x)在x*的一個(gè)鄰域內(nèi)二階連續(xù)可微,那么x*為無(wú)約束最優(yōu)化問題的一個(gè)最優(yōu)解的二階充分條件是____________________。
3.橢球算法和內(nèi)點(diǎn)算法的作為線性規(guī)劃的一個(gè)求解算法,其算法復(fù)雜性是__________。
4. 對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)形線性規(guī)劃問題,如果有有限的最優(yōu)解,則必可在其______________取得。
5.如果互為對(duì)偶的兩個(gè)線性規(guī)劃問題中一個(gè)有最優(yōu)解,則另一個(gè)也有——————————————。
6.如果兩個(gè)互為
3、對(duì)偶的線性規(guī)劃問題各有一個(gè)可行解,且相應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值相同,則這兩個(gè)可行解_______________________。
二.計(jì)算題(60分)
1.(10)用圖解法確定下面線性規(guī)劃問題的最優(yōu)解
2. (20)單純行法確定下面線性規(guī)劃問題的最優(yōu)解
3. (10)出下面線性規(guī)劃問題的對(duì)偶問題
4.(20)用對(duì)偶單純行法確定下面線性規(guī)劃問題的最優(yōu)解
三、證明題(25分)
1.(10)設(shè)D∈Rn 是非空凸集,是定義在D上的凸函數(shù),是一個(gè)實(shí)數(shù),則集合L={x∈ D| }是一個(gè)凸集。
4、
2.(10)對(duì)任何線性規(guī)劃問題,其對(duì)偶的對(duì)偶還是原問題。
3.(5)寫出下面線性規(guī)劃的KKT條件.
臨沂師范學(xué)院數(shù)學(xué)系階段性測(cè)試(3)
<<運(yùn)籌學(xué)>>試題標(biāo)準(zhǔn)答案
一、 填空題:(3×5=15)
1、,
2、,多項(xiàng)式時(shí)間算法,
3、可行域的某個(gè)頂點(diǎn),
4、最優(yōu)解,且兩者的最優(yōu)目標(biāo)函數(shù)值相等,
5、各是相應(yīng)問題的最優(yōu)解
二、 計(jì)算題(60)
?。保 ?
5、 ?。粒ǎ矗?,14/3)
?。碊 v=(1,3)
?。?
?。谩 ?6
.............................7分
如圖給出了這一問題的可行域 F,它是由線段AB,BC,CD,DA圍成的凸多邊形
6、(凸集),A,B, C,D是這個(gè)凸集的4個(gè)頂點(diǎn)。隨著同位線的向右移動(dòng),目標(biāo)函數(shù)值逐漸減小,f=-46/3的同位線同可行域相交于可行域的頂點(diǎn)A.如果把f=-46/3的同位線向右作任何一點(diǎn)點(diǎn)的移動(dòng),盡管目標(biāo)函數(shù)值會(huì)有所減小,但同可行域不再有任何交點(diǎn)。也就是說不存在任何使目標(biāo)函數(shù)值小于-46/3的可行點(diǎn),因此可行域的頂點(diǎn)A是上述線性規(guī)劃問題的最優(yōu)解,最優(yōu)目標(biāo)函數(shù)值為-46/3.由圖我們還可以看出在頂點(diǎn)A為最優(yōu)點(diǎn),即有
x1*=4/3,x2*=14/3.................................................10分
7、 (敘述不標(biāo)準(zhǔn)者酌情扣分)
2.(20)解:首先,引入三個(gè)松馳變量,,將其轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)形的線性規(guī)劃問題
.........................4分
取,,為初始基變量得下面單純形表
基變量
右端項(xiàng)
-f
-2 ?。场 。啊 。啊 。?
?。?
-1 ?。薄 。薄 。啊 。?
-2 ?。薄 。啊 。薄 。啊?
4
8、 ?。薄 。啊 。啊 。?
?。?
2
16
?。阜?
取為出基變量,為出基變量,以-2為旋轉(zhuǎn)主元,得下表
基變量
右端項(xiàng)
-f
-8 0 0 ?。场 。?
6
1 ?。啊 。薄 。薄 。?
-2 ?。薄 。啊 。薄 。啊?
6 0 ?。啊 。薄 。?
?。?
2
14
?。?/p>
9、........................12分
取為出基變量,為出基變量,以1為旋轉(zhuǎn)主元,得下表
基變量
右端項(xiàng)
-f
0 0 8 ?。怠 。?
?。保?
1 ?。啊 。薄 。薄 。?
0 ?。薄 。病 。薄 。啊?
0 ?。啊 。丁 。怠 。?
?。?
4
8
.............................16分
取為出基變量,為出基變量,以5為旋轉(zhuǎn)主元,得下表
10、基變量
右端項(xiàng)
-f
0 0 14 0 ?。?
22
1 ?。啊 。 。啊 ?
0 1 ?。啊 ?
0 ?。啊 。 。薄 ?
至此,所有 ,當(dāng)前的迭代點(diǎn)已是問題的一個(gè)最優(yōu)解,得最優(yōu)解為 = , = , =0, = , =0,相應(yīng)的最優(yōu)目標(biāo)函數(shù)值為-22.
?。玻胺?
(敘述不標(biāo)準(zhǔn)者酌情扣分)
3.(10)解:
11、
?。保胺?
4.(20)解.首先,將本題中的約束轉(zhuǎn)化成型,再引入松馳變量得
?。捶?
取,為初始基變量得下面單純形表
基變量
右端項(xiàng)
-f
9 5 ?。场 。啊 。?
0
-3?。病 。场 。薄 。啊?
0?。病 。薄 。啊 。?
-3
-5
?。?/p>
12、...................8分
取為出基變量,為入基變量,以-2為旋轉(zhuǎn)主元,得下表
基變量
右端項(xiàng)
-f
9 0 ?。啊 ?
-
-3 0 ?。础 。薄。薄?
0 ?。薄 。啊。?
-8
?。保卜?
取為出基變量,為入基變量,以-3為旋轉(zhuǎn)主元,得下表
基變量
右端項(xiàng)
-f
0 0?。保病 。场 ?
-
1 0?。 。 ?
0 ?。薄 。?/p>
13、 -
?。保斗?
至此,右端項(xiàng)的所有分量都已非負(fù),當(dāng)前的迭代點(diǎn)已是問題的一個(gè)最優(yōu)解,得最優(yōu)解為=,=,=0,相應(yīng)的最優(yōu)目標(biāo)函數(shù)值為-...................20分
(敘述不標(biāo)準(zhǔn)者酌情扣分)
三、 證明題(25)
1.(10)證明:設(shè)∈ L, 于是∈D, , .
今設(shè),..........................4分
由于是凸函數(shù),故
?。阜?
因此,
14、 從而 L是凸集。..........................10分
2.(10)證明:因?yàn)槿魏涡问降木€性問題都可以轉(zhuǎn)化為經(jīng)典形式,在此我們只考慮經(jīng)典形線性規(guī)劃問題:
易知,其對(duì)偶問題為:
.......................5分
將對(duì)偶形式轉(zhuǎn)化為經(jīng)典形式:
它的對(duì)偶為
經(jīng)整理即得原線性規(guī)劃問題.
......................10分
3(5)標(biāo)準(zhǔn)形線性規(guī)劃的KKT條件:設(shè)是其最優(yōu)解,在最優(yōu)解處存在和,使得
?。捣?