מבוא לתכנון לינארי

איך לתרגם אילוצים של בעיה מילולית למערכת אי-שוויונות גרפיים ולמצוא את תחום הפתרונות האפשריים.

מבוא לתכנון לינארי: משוואות ואי-שוויונות במישור 📊

איך לתרגם אילוצים של בעיה מילולית למערכת אי-שוויונות גרפיים ולמצוא את תחום הפתרונות האפשריים.


⚠️ לפני שמתחילים, ודאו שאתם שולטים ב:

הסבר מפורט

תכנון לינארי הוא כלי מתמטי לקבלת החלטות עסקיות וכלכליות: כיצד למקסם רווחים או למזער עלויות תחת מגבלות ייצור מסוימות (אילוצים).

הבסיס של תכנון לינארי הוא בניית מערכת אי-שוויונות לינאריים ושרטוטם במערכת צירים:

שלבי העבודה הבסיסיים:



  1. הגדרת המשתנים: נסמן ב-xx וב-yy את כמויות המוצרים שמייצרים (למשל xx שולחנות ו-yy כיסאות).

  2. כתיבת האילוצים (אי-שוויונות): מתרגמים את תנאי השאלה למשוואות אי-שוויון. למשל, אם זמן הייצור הכולל מוגבל ל10-10 שעות, וייצור שולחן לוקח שעתיים וכיסא שעה אחת: 2x+y102x + y \le 10.

  3. שרטוט הגבולות: משרטטים את הישרים המתאימים (למשל 2x+y=102x + y = 10).

  4. קביעת חצי המישור המתאים: עבור כל ישר, בודקים איזה צד שלו מקיים את אי-השוויון (בדרך כלל מציבים את הראשית (0,0)(0,0) לבדיקה מהירה).

  5. תחום הפתרונות האפשריים (התחום המשותף): השטח החסום על ידי כל הפתרונות של המערכת. שטח זה נקרא מצולע הפתרונות.



דוגמה פשוטה לשרטוט אילוץ:


שרטטו את התחום המקיים את אי-השוויון yx+2y \le x + 2 עבור ערכים חיוביים של xx ו-yy.

פתרון:

  • נשרטט את הישר y=x+2y = x + 2. הוא עובר בנקודות (0,2)(0, 2) ו-(2,0)(-2, 0).

  • נבחר את נקודת הבדיקה (0,0)(0,0) ונציב אותה באי-השוויון: 00+2    020 \le 0 + 2 \implies 0 \le 2 (פסוק אמת).

  • לכן, התחום המבוקש הוא חצי המישור שנמצא מתחת לישר y=x+2y = x + 2.

  • כיוון שנדרש x0x \ge 0 ו-y0y \ge 0, נשאר רק ברביע הראשון מתחת לישר.

0/0 תשובות נכונות
1

רשמו מערכת אי-שוויונות המייצגת את האילוצים הבאים: מלאי חומרי הגלם מאפשר לייצר לכל היותר 8080 מוצרים מסוג x וy-y יחד. בנוסף, חובה לייצר לפחות 2020 מוצרים מסוג x.

2

שרטטו במערכת צירים את התחום המשותף המקיים: x0x \ge 0, y0y \ge 0, ו-x+y5x + y \le 5.

נתקעת בנושא? בואו נפתור את זה ביחד 💪

שלחו הודעה בוואטסאפ ונתחיל שיעור ניסיון – עם הקלטה, תרגול ומענה 24/7

שלחו הודעה בוואטסאפ