1.13 已知线性规划问题-|||-max z=c1x1+c2x2-|||-s.t.-|||- _{1)+(a)_(12)(x)_(2)leqslant (b)_(1) (a)_(21)(x)_(1)+(a)_(22)(x)_(2)leqslant (b)_(2) (x)_(1),(x)_(2)geqslant 0 0 0 -2 -3-|||-试确定a11,a12,a21,a22,b1,b2,c1,c2的值.

题目解答
答案

解析
题目考察知识
线性规划单纯形法的最终单纯形表结构,包括基变量、系数矩阵、检验数的经济意义,以及通过最终表反推原问题参数的方法。
关键分析步骤
1. 确定基变量与系数矩阵
最终单纯形表中,基变量为$x_1, x_2$(非基变量为$x_3, x_4$)。根据单纯形表的结构,基变量对应的系数矩阵为单位矩阵,但表中给出的系数矩阵为:
$\begin{bmatrix}\frac{5}{2} & 1 \\1 & 1\end{bmatrix}$
该矩阵实为$B^{-1}A$($B$为最优基,$A$为原约束系数矩阵),且$B$是原松弛变量$x_3, x_4$对应的单位矩阵(因原问题约束为“≤”,松弛变量为初始基变量),故$B=I$,从而$B^{-1}=I$,因此:
$A = B^{-1}A = \begin{bmatrix}\frac{5}{2} & 1 \\1 & 1\end{bmatrix} \quad \text{?错误!正确逻辑:}$
正确推导:最终表中,非基变量$x_3, x_4$对应的列向量为$B^{-1}N$($N$为非基变量系数矩阵)。原问题中$N=[x_3,x_4]^T=I$(单位矩阵),故$B^{-1}N=B^{-1}=I$,但表中$x_3,x_4$列向量为$\begin{bmatrix}3/2\\1\end{bmatrix}$和$\begin{bmatrix}1/2\\1\end{bmatrix}$,因此:
$B^{-1} = \begin{bmatrix}3/2 & 1/2 \\1 & 1\end{bmatrix}$
原约束系数矩阵$A=[a_{11},a_{12};a_{21},a_{22}]$,则$B^{-1}A=I$(因$B$为最优基,$B^{-1}B=I$),解得:
$A = (B^{-1})^{-1} = \begin{bmatrix}1 & -2 \\-1 & 3\end{bmatrix} \implies a_{11}=1,a_{12}=-2,a_{21}=-1,a_{22}=3$
2. 确定右端项$b_1,b_2$
最终表中基变量的常数项为$B^{-1}b$,表中常数项为$[1/2;1/2]$,故:
$B^{-1}b = \begin{bmatrix}1/2\\1/2\end{bmatrix} \implies b = (B^{-1})^{-1}\begin{bmatrix}1/2\\1/2\end{bmatrix} = \begin{bmatrix}1/2\\1/2\end{bmatrix} \implies b_1=b_2=1/2$
3. 确定目标函数系数$c_1,c_2$
检验数公式:$\sigma_j = c_j - C_B B^{-1}p_j$($p_j$为变量$j$的系数列)。
- 对$x_1$(基变量):$\sigma_1=0 = c_1 - C_B B^{-1}p_1$,$p_1=[a_{11};a_{21}]=[1;-1]$,$B^{-1}p_1=[1;0]$(单位向量),故$c_1 = C_{B1}$。
- 对$x_2$(基变量):$\sigma_2=0 = c_2 - C_B B^{-1}p_2$,$B^{-1}p_2=[0;1]$,故$c_2 = C_{B2}$。
- 对$x_3$(非基变量):$\sigma_3=-2 = c_3 - C_B B^{-1}p_3$,$c_3=0$(松弛变量目标系数为0),$B^{-1}p_3=[3/2;1]$,故:
$-2 = 0 - C_{B1}(3/2) - C_{B2}(1)$ - 对$x_4$(非基变量):$\sigma_4=-3 = c_4 - C_B B^{-1}p_4$,$c_4=0$,$B^{-1}p_4=[1/2;1]$,故:
$-3 = 0 - C_{B1}(1/2) - C_{B2}(1)$
联立解得:$C_{B1}=c_1=-1$,$C_{B2}=c_2=5$。