Балашовский филиал

2. Иллюстративные примеры

Пример 1. Найти значения переменных x₁, x₂, при которых функция L(X) = 3x₁ + 4x₂ принимает экстремальные значения при условии, что:

x₁ 0, x₂ 0.
Решение. Введем на плоскости прямоугольную систему координат Ox₁x₂ (это позволит применить алгоритм графического метода).
1. Начнем с нахождения значения переменных х₁ и х₂, при которых целевая функция принимает максимальное значение. Действовать будем пошагово в соответствии с алгоритмом решения ЗЛП графическим методом.
Шаг 1. Для того чтобы найти множество точек, координаты которых удовлетворяют первым трем неравенствам системы ограничений, нужно построить граничные прямые
–x₁ + x₂ = 3, (1)
5x₁ + 3x₂ = 97, (2)
x₁ + 7x₂ = 74, (3)
(например, по точкам их пересечения с координатными осями), а затем определить соответствующие полуплоскости.
Б
олее подробно. Находим точки пересечения прямой (1) с осями Ox₁ и Ox₂. Ими являются соответственно точки (–3; 0) и (0; 3). По этим точкам строим прямую (1). Затем подставляем координаты точки отсчета в неравенство
–x₁ + x₂ 3. Они ему удовлетворяют: 0 + 0 3. Следовательно, геометрическим местом точек, координаты которых удовлетворяют неравенству
x₁ + x₂ 3, является полуплоскость, содержащая точку O(0; 0) (Error: Reference source not found).
Замечание 6. Более общо. Для того чтобы узнать, какую полуплоскость описывает неравенство a₁x₁ + a₂x₂ b (знак неравенства выбран произвольно — для определенности), нужно:

1. 
   Построить прямую a₁x₁ + a₂x₂ = b.
   
2. 
   Определить, по какую сторону от нее располагается точка O(0; 0) (или любая другая, не принадлежащая данной прямой):
   

• 
  если координаты выбранной точки удовлетворяют данному неравенству, то полуплоскость, в которой находится эта выбранная точка, является искомой,
  
• 
  если координаты выбранной точки не удовлетворяют данному
  неравенству, то искомой полуплоскостью будет являться та, которая эту точку не содержит.
  

Множества точек, координаты которых удовлетворяют двум оставшимся неравенствам, изображены на Error: Reference source not found.
И
з условий x₁ 0, x₂ 0 следует, что геометрический образ ОДР должен располагаться в первой четверти плоскости Ox₁x₂. Поэтому нас интересует только то, что находится в первой четверти. Пересечением полученных полуплоскостей является изображенный на Error: Reference source not found треугольник ABD, представляющий собою область допустимых решений.