2016年西安邮电大学理学院812运筹学考研内部复习题及答案
● 摘要
一、选择题
1. 线性规划可行域为封闭的有界区域,最优解可能是( )。 A. 唯一的最优解 B. 一个以上的最优解 C. 目标函数无界 D. 没有可行解 【答案】AB
【解析】可行域非空,故有可行解; 可行域封闭,故目标函数有界,有一个或多个最优解。 2. 根据对偶解的经济含义,若天然气资源是我国的一种稀缺能源资源,其影子价格必然是( )。 A. 不能确定 B.<0 C.=0 D.>0
【答案】D
【解析】影子价格是对系统内部资源稀缺程度的一种客观评价,某种资源的影子价格越高,说明该资源在系 统内越稀缺,增加该资源的供应量对系统目标函数值贡献也越大。天然气是资源是一种稀缺能源资源,其影子价 格必然大于0。
3. 在产销平衡运输问题中,设产地有m 个,销地有n 个。如果用最小元素法求最优解,那么基变量的个数 为( )。 A. 不能大于(m+n-1) B. 不能小于(m+n-l) C. 等于(m+n-l) D. 不确定 【答案】A
【解析】在运输问题中,其自变量的个数是m ×n ,约束方程有m+n个,但是对于产销平衡问题,有以下关系式存在:
。故,模型最多只有m+n﹣1个独立方程,由
此得运输问题最多有m+n﹣1个基变量。当出现退化解时,基变量小于m+n﹣1个。
二、填空题
4. 现有m 个约束条件
,若某模型要求在这m 个条件中取”个条件作为约束,用,1
变量来实现 该问题的约束条件组为:_。
【答案】
【解析】0一l 变量取1时取该约束条件,否则不取,又一共取S 个约束条件。则可得到约束条件组为:
。
5. 图G=(V ,E )有生成树的充分必要条件是___。 【答案】G 是连通图
【解析】图G 是连通图,如果G 不含圈,那么G 本身是一个树,从而G 使它自身的一个支撑树。现设G 含圈,任取一个圈,从圈中任意地去掉一条边,得到G 的一个支撑子图Gl 。如果Gl 不含圈,那么Gl 是G 的 一个支撑树,如果Gl 仍含圈,那么从Gl 中再任取一个圈,如此重复,最终可以得到G 的一个支撑子图Gk , 它不含圈,于是Gk 就是G 的一个支撑树。 6. 流f 为可行流必须满足___条件和___条件。 【答案】容量限制条件和平衡条件
【解析】在运输网络的实际问题中可以看出,对于流有两个明显的要求:一是每个弧上的流量不能超过该弧 的最大通过能力(即弧的容量); 二是中间点的流量为零。因为对于每个点,运出这点的产品总量与运进这点的 产品总量之差,是这点的净输出量,简称为是这一点的流量; 由于中间点只起转运作用,所以中间点的流量必为 零。易而发点的净流出量和收点的净流入量必相等,也是这个方案的总输送量。
7. 当极大化线性规划模型达到最优时。某非基变量x j 的检验数为马. 当价格系数为c j 的变化量为△c j 时,原 线性规划问题最优解保持不变的条件是_____。 【答案】
,极大化
【解析】x j 为非基变量,其价格系数变化△c j 后,其检验数变为
三、证明题
8. 设G=(V ,E )是一个简单圈,令证明:(l )若(2)若
,则G 必有圈; ,则G 必有包含至少
条边的圈。
,假设
(称
为G 的最小次)。
(3)设G 是一个连通图,不含奇点。证明:从G 中丢失任一条边后,得到的图仍是连通图。 【答案】(l )因为G (V ,E )是一个简单圈,故该图中无环,也无重复边。若G 中无圈,则G 可能是树或非连通图,这两种情况均存在悬挂点,即
相矛盾。故假设不成立, 所以,G 必有圈。
(2)若的次至少为
,设与,也至少与
对应的点为v k ,则v k 必与个端点相连。如果v k 与v i 这
个端点相连。由(l )的结论知,G
个端点不构成圈,那么在端
条边的圈。
v k 至少与这中必有圈(由于对圈中的连通图而言,点处必向外延伸(因为最小次为另一端点,对该圈而言,边数大于
个端点构成圈)。
, 不与其中某点相连,必与其外某点相连)经连通链而到
条,故G 必定 是包含不少于占
(3)证明:因为G 连通且不含奇点,故d (v )=2n,且该图中无悬挂点。由题(l )的结论知,G 必有圈。又因为G 是连通的,所以从G 中去掉任一条边,都必在某一圈中。而从圈中去掉任一条边,所得图仍是连通图。
9. 现有一个线性规划问题(P 1):
, 其对偶问题的最优解为Y*=(y1, y2, y3, …ym )
另有一线性规划(P 2):
【答案】问题(P 2)的对偶问题为:
问题(P 2)的对偶问题为:
其中,d=(d 1, d 2, ...d 3)T 。 求证:
易见,问题(P 1)的对偶问题与问题(P 2)的对偶问题具有相同的约束条件,从而,问题(P 1)的对偶问 题的最优解
令问题(P 2)的对偶问题的最优解为10.设线性规划问题1是
一定是问题(P 2)的对偶问题的可行解。 ,则:
。
因为原问题与对偶问题的最优值相等,所以
(
)是其对偶问题的最优解。
又设线性规划问题2是
其中k i 是给定的常数,求证【答案】问题1的矩阵表示为