2.13 已知线性规划问题:-|||-.=2(x)_(1)-(x)_(2)+(x)_(3)-|||-s.t. ) (x)_(1)+(x)_(2)+(x)_(3)leqslant 6 -(x)_(1)+2(x)_(2)leqslant 4 (x)_(1),(x)_(2),(x)_(3)geqslant 0geqslant 2 。

题目解答
答案




解析
考查要点:本题主要考查线性规划的单纯形法及其灵敏度分析,包括目标函数系数变化、右端常数变化、新增约束条件对最优解的影响。
解题核心思路:
- 目标函数系数变化:通过检验数变化判断是否需要进一步迭代;
- 右端常数变化:利用对偶变量(影子价格)调整当前解的可行性;
- 新增约束:检查原最优解是否满足新约束,若不满足则引入新变量并调整单纯形表。
破题关键点:
- (1):非基变量系数变化直接影响其检验数,需判断是否破坏最优性;
- (2):右端常数变化通过基变量逆矩阵调整,需检查解的可行性;
- (3):新约束可能破坏原最优解,需通过对偶单纯形法恢复可行性。
第(1)题:目标函数系数变化
检验数计算
原最优表中,非基变量$x_2$的检验数为$-1$。当$c_2$变为$3$时,新检验数为:
$\bar{c}_2 = c_2 - \mathbf{y}^T \mathbf{a}_2 = 3 - (3 \cdot 1) = 0$
关键结论:检验数$\bar{c}_2 = 0$,需进一步迭代。
迭代过程
以$x_2$为进基变量,主元$a_{23}=3$,迭代后得到新最优解:
$x_1 = \frac{8}{3}, \quad x_2 = \frac{10}{3}, \quad x_3 = 0$
第(2)题:右端常数变化
调整右端项
原基变量逆矩阵$B^{-1} = \begin{pmatrix} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{pmatrix}$,右端常数变化量为$-3$,调整后:
$\text{新右端项} = \begin{pmatrix} 6 \\ 10 \end{pmatrix} + (-3) \cdot \begin{pmatrix} 1 \\ 0 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 3 \\ 10 \end{pmatrix}$
关键结论:基变量$x_1=3$,$x_5=10$仍非负,直接更新解。
最终解
$x_1 = 3, \quad x_2 = 0, \quad x_3 = 0$
第(3)题:新增约束
检查可行性
原最优解$x_1=6$,$x_3=0$代入新约束:
$-6 + 2 \cdot 0 = -6 < 2 \quad (\text{不满足})$
关键步骤:引入人工变量$x_6$,调整单纯形表并用对偶单纯形法迭代。
迭代过程
通过消去$x_1$并调整系数,最终得到新最优解:
$x_1 = \frac{10}{3}, \quad x_3 = \frac{8}{3}, \quad x_6 = 0$