2015-07-21
610
| (3.18) |
Z = f (x1,x2,…, xn) max,
1(x1,x2,…, xn) ≤ 
1,
| (3.19) |
2(x1,x2,…, xn) ≤ 
2,
- - - - - - - - - - - - - - -
m(x1,x2,…, xn) ≤ m,
Путем добавления в левые части неравенств (3.31) неотрицательных переменных xn+1,xn+2,…, xn+m перейдем от ограничений-неравенств к ограничениям-равенствам
| (3.20) |
1(x1,x2,…, xn) + xn+1= 1,
2(x1,x2,…, xn) + xn+2= 2,
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
m(x1,x2,…, xn) + xn+m= m.
Задача(3.18)-(3.20) является задачей ВП с ограничениями в виде равенств. Для ее решения, как и ранее, применим метод множителей Лагранжа
(x1,x2,…,xn+1,…, xn+m,λ1, λ2,…, λm) = f (x1,x2,…, xn) + 
i (bi– i(x1,x2,…,xn)- xn+i).
Вместо задачи (3.18)-(3.20) будем решать задачу на безусловный экстремум функции Лагранжа. Необходимое условие экстремума функции Лагранжа записывается так:
| (3.21) |
= 0, j=1,2,…,n,
| (3.22) |
=0, i=1,2,…,m,
| (3.23) |
=0, i=1,2,…,m.
Учитывая вид функции 
, условия (3.21), (3.23) можно выразить следующим образом:
| (3.24) |
= 
- 
i 
= 0,
= 
- i 
= 0,
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
= 
- i 
= 0,
= b1 - 1(x1,x2,…, xn) - xn+1 = 0,
| (3.25) |
= bm - m(x1,x2,…, xn) - xn+m =0.
Условия (3.22) с учетом неотрицательности переменных следует уточнить и записать в виде
| (3.26) |
∙ xn+i = 0, i=1,2,…,m.
Если экстремум функции достигается внутри области допустимых решений (xn+i > 0), то в точке экстремума = 0, на границе области (xn+i = 0): ≤ 0 в случае выпуклости , < 0 - при вогнутости . Так как = - 
i, то условие (3.26) примет вид - λi xn+i = 0. Отсюда λi xn+i = 0, однако xn+i = bi– i(x1,x2,…,xn). Следовательно, получим
λi (bi– i(x1,x2,…,xn)) = 0.
В связи с тем, что = - i ≤0, получим 
i ≥0. Окончательно условие (3.26) можно записать так:
| (3.27) |
i(x1,x2,…,xn)) = 0,
bi– i(x1,x2,…,xn) ≥ 0, i ≥0.
Причем, если i >0, то bi– i(x1,x2,…,xn) = 0, если i =0, то bi– i(x1,x2,…,xn) ≥ или 
i(x1,x2,…, xn) ≤ i.
Для нахождения решения задачи (3.18)-(3.19) достаточно условий (3.24), (3.27). В них не входят переменные xn+i. Следовательно, можно и не вводить эти переменные в рассмотрение. Сразу можно было бы для задачи (3.18)-(3.19) составлять функцию Лагранжа
= f (x1,x2,…, xn) + i (b i - i (x1,x2,…, xn)).
Тогда необходимое условие экстремума этой функции включаю бы, как и прежде, условие (3.24). Условие же (3.27) для этой функции стало бы таким:
≥0, i =0, 
i ≥0, i=1,2,…,m,
где = b1 - 1(x1,x2,…, xn).
