运筹学作业汇总 联系客服

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作业一:

(1) Minf(X)=x12+x22+8

x12-x2≤0 -x1- x22+2=0 x1, x2≥0

解:该非线性规划转化为标准型为:

Minf(X)=x12+x22+8 g1(X)= x2- x12≥0 g2(X)= -x1- x22+2≥0 g3(X)= x1+x22-2≥0 g4(X)= x1≥0 g5(X)= x2≥0

f(X), g1(X),g2(X), g4(X),g5(X)的海赛矩阵的行列式分别为:

22f(X) f(X) 2 0 x12 x1x2 ∣H∣= = =4>0 22f(X) f(X) 0 2 2 x1x2 x2 2 2 -2 0

g1(X) g1(X) x1 x1x2 ∣g1∣= = =0≥0

22g1(X) 2g1(X) x22 0 0

x1x2 22g2(X) g 2 (X) 0 0 x12 x1x2 ∣g2∣= = =0 22g2(X) g2(X) x1x2 x22 0 -2

设数(0<<1),令C(x)=x2,指定任意两点a和b,则 C(a+(1-)b)=

22

a+(1-)2b2+2(1-)ab·······················(1)

C(a)+(1-)C(b)= a2+(1-)b2·······························(2) 于是 C(a+(1-)b)- (C(a)+(1-)C(b))=a2(2-)-b2(1-)+2(1-)ab

=(2-)(a-b)2≤0

所以C(a+(1-)b) ≤C(a)+(1-)C(b)

故C(x)=x2为凸函数,从而g3(X)= x1+x22-2为凸函数。

从而可知f(X)为严格凸函数,约束条件g3(X)为凸函数,所以该非线性规划不是凸规划。

(2) Minf(X)=2x12+x22+x32-x1x2

x1

2

+x22≤4

5 x1+ x3=10 x1, x2, x3≥0

解:该非线性规划转化为标准型为:

Minf(X)=2x12+x22+x32-x1x2 g1(X)=4- x12-x22≥0 g2(X)= 5 x1+ x3-10=0

g3(X)= x1≥0

g4(X)=X2≥0

g5(X)=X3≥0

f(X), g1(X),g2(X),g3(X),g4(X),g5(X)的海赛矩阵的行列式分别为:

∣H∣=

-2 0 =4>0 0 -2

从而可知f(X)为严格凸函数,g1(X)为严格凹函数,又g2(X)为线性函数,所以该非线性规划是凸规划。 作业二:

分别用分数法和0.618法求函数 f(t)=t2-6t+2

在区间[0,10]上的极小点,要求缩小后的区间长度不大于原区间长度的3%。 解:(1)分数法

由于f’’(t)=2>0,故f(t)是严格凸函数,由f’(t)=2t-6=0解得t*=3是极小点,f(t*)=-7。

由1/Fn≤0.03知,Fn≥33.3,查表得n=8。 取a0=0,b0=10

t1= b0+F7/ F8(a0- b0)=3.824,t1’= a0+F7/ F8(b0- a0)=6.176 f(t1)=-6.321,f(t1’)=3.078,f(t1)< f(t1’) 所以a1=a0=0,b1= t1’=6.176,t2’= t1=3.824

t2= b1+ F6/ F7(a1- b1)=2.353,f(t2)=-6.581,f(t2)

t3= b2+ F5/ F6(a2- b2)=1.471,f(t3)=-4.662,f(t3) >f(t3’) 所以a3= t3=1.471,b3= b2=3.824,t4=t3’= 2.353 t4’= a3+ F4/ F5(b3- a3)=2.942,f(t4’)=-6.997,f(t4) >f(t4’) 所以a4= t4= 2.353,b4= b3=3.824,t5=t4’=2.942 t5’= a4+ F3/ F4(b4- a4)=3.236,f(t5’)=-6.944,f(t5) f(t6’) 所以a6= t6=2.647,b6= b5=3.236,t7=t6’=2.942 t7’= a6+ F1/ F2(b6- a6)=2.942,f(t7) =f(t7’) t7=1/2(a6+ b6)=2.942

令 t7’= a6+(1/2+ε)(b6- a6)=2.942+0.589ε 因为ε可以是任意小数,取ε=0.001,则t7’=2.943 f(t7) >f(t7’)