线性规划的定义

  • 一个优化问题,如果其所有表达式(条件,目标,约束)都是线性的,那么它就是线性规划。

例题

  1. 游戏每天提供 100 点体力,可通过通关 A、B、C 三张地图获取经验升级。
  2. 通关奖励与消耗:
    • A 地图:20 点经验 / 次,消耗 4 点体力 / 次
    • B 地图:30 点经验 / 次,消耗 8 点体力 / 次
    • C 地图:45 点经验 / 次,消耗 15 点体力 / 次
  3. 约束条件:A、B、C 三张地图每天通关总次数最多 20 次。

解答:

我的思路

  • 刷A图的体力转换经验是1:5,B图1:3.75,C图1:3
  • 所以A图最值得刷
  • 但是如果全刷A图会浪费20体力
  • 只能去掉几张A,用B来补
  • 少1A多1B的差价是4体力,正好可以整除20
  • 最终确定15次A图,5次B图

几何意义

可行域

  • 由于我们的约束条件都是线性的,我们可以在一个平面直角坐标系中画出所有的条件,最终围成的区域内一定有我们的解。
  • 可行域一定是一个凸多边形
  • 有关几何意义的内容,大致理解就可以,不要丝扣,我们还是应该致力于解决问题。

决策变量

  • 问题中要确定的未知量

目标函数

  • 即最终想求解最值的函数

约束条件

  • 一般约束条件:各种实际条件限制,时间,资金等
  • 隐藏约束条件:函数、自变量的定义域限制、

解题思路

  • 数学建模的过程,就是把题目翻译成数学语言的过程
  • 一组公式,加上对这组公式的含义的解释,就是一个数学模型
  • 模型求解可以用单纯形法
  • 建议用python 或matlab求解
  • 如果出现多个目标函数,即多目标规划问题,应保留其中一个目标函数,将剩余的函数转换为约束条件,变成单目标规划问题求解

和多元函数求极值的关系

拉格朗日数乘法(只能用于等式)

套公式(代码)

  • 让kimi写了个求解线性规划的代码,以后只需要把数据整理好写到三个表中就可以了,整理数据的活也可以给AI。
  • 有一个小技巧,改表格的时候,把csv改成txt,直接粘贴AI给的表格的文本文档形式,然后保存之后再改回csv,非常的方便。
Edited on

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