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线性规划中的整点问题求解方法
宜昌市一中祝海燕
线性规划是运筹学的一个重要分支,在实际生活中有着广泛的应用。新教材中增加了
线性规划的内容,充分体现了数学的实际应用,发展了学生的数学应用意识。由于实际问
题中线性规划问题的最优解多为整数解,也是学生学习线性规划的难点,因而求线性规划
的整数最优解的方法就显得尤为重要了。但教材中对此类问题却一带而过,对于具体的验
算过程并没有作必要的描述,以致学生在解题过程中对于具体的验算过程掌握还不够清
晰。以下为教材(人教版必修第二册上,2006年第2版)第69页的例4:
要将两种大小不同的的
钢板截成A、B、C三种规格,钢板类型规格类型A规格B规格C规格
每张钢板可同时截得三种规第一种钢板211
格的小钢板的块数如表所第二种钢板123
示,今需要A、B、C三种规
格的成品分别为15,18,27块,问各截这
两种钢板多少张可得所需三种规格成品,
15
且使所用钢板张数最少。
解:设需要截第一种钢板x张,第二
B(3,9)
2xy159
1839C(4,8)
x2y18A(,)
张钢板y张,则x3y27,作出可行55
x0x+3y=27
2x+y=15
y0x+2y=18
Ox+y=4x+y=11x+y=1227
域(如图所示),目标函数为zxy,作
出在一组平行直线xyt中(为参数)经过可行域内的点且和原点距离最近的直线,此t
直线经过直线x3y27和直线2xy15的交点1839,直线方程为572,由
A(,)xy11
5555
于1839都不是整数,而最优解(x,y)中,,必须都是整数,所以可行域内点y1839
和xA(,)
5555
不是最优解。
经过可行域内的整点(横坐标和纵坐标都是整数的点)且与原点距离最近的直线是
xy12且经过的整点是B(3,9)和C(4,8),它们都是最优解。
答:要截得所需三种规格的钢板,且使所截两种钢板的张数最少的方法有两种,第一
种截法是截第一种钢板3张、第二种钢板9张;第二种截法是截第一种钢板4张、第二种
钢板8张。两种方法都最少要截两种钢板共12张。
线性规划问题中的整点最优解是教学中的一个难点,教材中利用图解法比较直观有效
地突破了这一难点,但其中有两个问题需