1.5.3 線性規劃

直接先備知識模組: 二元一次不等式

線性規劃是一種 最優化 問題:在線性約束條件下尋找某個線性函數的極值。線性規劃中的約束條件一般是一些聯立不等式,那個需要優化的函數也叫作目標函數。
處理多個變量的線性規劃需要一些線性代數的知識。其實,兩個變量的線性規劃在生活中已經有很多應用。在這一課,我們只會學習有關兩個變量的線性規劃。這樣,我們只需要學會圖解法便足夠了。

內容簡介 學生應學習 學生應能
第一課 線性規劃的原理與應用

不妨設兩個變量為\(\;x\;\)和\(\;y\)。約束條件即為是聯立二元一次不等式。根據前面課間所學,我們可以在二維坐標上繪畫滿足約束條件的可行解。在所有可行解中,能使目標函數值\(\;C = Px + Qy\;\)達至最優化的解即是最優解。在這一課,我們會學習在繪畫的可行解中尋找最優解的兩個方法:平移直線法和頂點試算法。

線性規劃的應用繁多,由計劃到工程,生產到運輸都有。應用線性規劃需要先建立數學模型,然後求約束條件下的最優解。數學模型先要確定變量,然後以方程式表達約束條件。現實問題中,變量的定義域很多時為非負整數,同學要多加注意。

第一節 平移直線法
  • 使用平移直線法求最優解
第二節 頂點試算法
  • 使用頂點試算法求最優解
第三節 簡單的應用
  • 確定變量
  • 把約束條件寫成聯立不等式
  • 辨認目標函數
  • 求目標函數的最優解
第四節 變量定義域為整數的應用
  • 建立數學模型
  • 應用線性規劃求最優解