【優化理論與方法】線性規劃的基本定理

一、凸集

上式表示:   連接凸集內任意兩點的線段在凸集內。            

   D表示:      連接兩點的線段上所有的點

凸集圖片

非凸集

二、凸組合

三、極點

四、線性規劃的基本定理

定理1.1:若標準線性規劃問題存在可行域,則其可行域是凸集。

定理1.2: 標準線性規劃問題的可行解 爲基可行解的充分必要條件是

                 

的正分量所對應的 係數列向量線性無關。

定理1.3:    X 爲標準線性規劃問題的基可行解的充分必要條件是    X爲標準線性規劃問題可行域的極點。

定理1.4:若標準線性規劃問題有可行解,則必有基可行解。

定理1.5: 若標準線性規劃問題存在最優解,則必存在 基可行解爲最優解

注意:

不是所有基可行解都最優,但是至少存在一個

有可行解=>有基可行解=>某個基可行解最優

可以在所有的基可行解裏面找一個最有解

總結:

從定理1.5的證明過程可知,若目標函數在多個極點上去的最優值,則在這些極點的凸組合上也去得最優值。

由定理1.5的結論可知,仇線性規劃問題的最優解,可用窮取法考察基可行解處的函數值來完成,雖然基可行解的個數不超過C_{n}^{m}

個,但當m,n較大時窮舉法的工作量非常之大。

 

 

 

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