Используя метод множителей Лагранжа найти точку условного экстремума функций.
1)f(x)=2x1x3-x2x3
x2+2x3=3; x1+x2=2
L(x;λ)=2x1x3-x2x3+λ1(x2+2x3-3)+λ2(x1+x2-2)
Lx1'=2x3+λ2=0Lx2'=-x3+λ1+λ2=0Lx3'=2x1-x2+2λ1=0x2+2x3=3x1+x2=2⇒2x3+λ2=0-3x3+λ1=02x1-x2+6x3=0x2+2x3=3x1+x2=2⇒x1=-16x2=136x3=512λ1=54λ2=-56⇒-16;136;512;54;-56-условная стационарная точка
Lx1x1''=0;Lx2x2''=0;Lx3x3''=0;Lx1x2''=0;Lx1x3''=2;Lx2x3''=-1
dx2+2dx3=0; dx1+dx2=0
dL2=Lx1x1''dx12+Lx2x2''dx22+Lx3x3''dx32+2Lx1x2''dx1dx2+Lx1x3''dx1dx3+Lx2x3''dx2dx3=22dx1dx3-dx2dx3=12dx22>0⇒
⇒f-16;136;512=-2524-условный минимум
2)f(x)=x1x2+x2x3
x1-x2=2; x2+x3=4
L(x;λ)=x1x2+x2x3+λ1(x1-x2-2)+λ2(x2+x3-4)
Lx1'=x2+λ1=0Lx2'=x1+x3-λ1+λ2=0Lx3'=x2+λ2=0x1-x2=2x2+x3=4⇒x2+λ1=0x1+x3=0x2+λ2=0x1-x2=2x2+x3=4⇒x1=-x3x2+x3=-2x2+x3=4x2=-λ1=-λ2⇒нет условных точек экстремума
нет условных экстремумов
2. Найти
Решение
Млн р. с дискретностью 50 млн р. Прирост выпуска продукции зависит от выделенной суммы, его значения представлены предприятиями и содержатся в таблице. Найти распределение инвестиций между предприятиями, обеспечивающее фирме максимальный прирост выпуска продукции, причем на одно предприятие можно осуществить только одну инвестицию.
Инвестиции, млн. р. Прирост выпуска продукции, млн, р.
Предприятие 1 Предприятие 2 Предприятие 3 Предприятие 4
50 12 13 11 11
100 17 15 16 18
150 23 25 21 22
200 34 33 35 34
250 42 41 43 44
cij – прирост выпуская для предприятия j, при инвестициях 50i;
fx=i=15j=14cijxij→max
i=15xij≤1;j=1,..4;
i=1550ij=14xij≤250
i=15j=14xij≤4
xij≤1
xij≥0
49684381274110002786221121758700Решим задачу методом перебора:
X0=00000000000000000001;fX0=44
X1=01000000000000100000;fX1=35+13=48
X2=10100000010000000000;fX2=25+12+11=48
X4=01001001000000000000;fX4=17+18+13=48
X5=11100001000000000000;fX5=12+13+11+18=54
fX5=54→max
Оптимальнее первым трём предприятиям дат по 50 млн, последнему 100 млн.
3. Районной администрацией принято решение о газификации одного из небольших сел района, имеющего 10 жилых домов
. Числа в кружках обозначают условный номер дома. Узел 11 является газопонижающей станцией. Разработать такой план газификации села, чтобы общая длина трубопроводов была наименьшей.
Построим остовное дерево, используя жадный алгоритм, удаляя поочерёдно ребра с наибольшими весами
170+80+100+120+60+150+80+100+30+30=920 – минимальная длина трубопровода.
4. Контроль готовой продукции фирмы осуществляют 3 контролера. Если изделие поступает на контроль, когда все контролеры заняты проверкой готовых изделий, то оно остается непроверенным. Среднее число изделий, выпускаемых фирмой, составляет 18 изд./ ч. Среднее время на проверку одного изделия — 6 мин.
Определить вероятность того, что изделие пройдет проверку, насколько загружены контролеры и сколько их необходимо поставить, чтобы Р*обс ≥0,98.
n=3 – число каналов обслуживания;
λ=18 – интенсивность потока заявок;
μ=1/t=1/6 мин-1=10 изделий в час;
ρ=λ/μ=18/10=1,8 – относительная интенсивность переходов из состояние в состояние;
p0=k=0nρkk!-1=1+1,8+1,822!+1,833!-1=0,03245
pотк=p0∙ρnn!=0,03245∙1,833!=0,493
pобс=1-pотк=0,507
pотк<1-p*обс=0,02
p0∙ρnn!<pотк*⇒0,03245∙1,8n*n*!<0,02⇒n*=4
47900197184005