- •Прикладные математические методы
- •Часть 1
- •2. Тематический план
- •3. Лекционные занятия (4-й семестр)
- •4. Лекционные занятия (5-й семестр)
- •6. Перечень практических занятий (4-й и 5-й семестры)
- •Самостоятельная работа
- •8. Перечень контрольных вопросов
- •9. Библиографический список
- •10. Перечень контрольных заданий
- •Задача 1
- •Задача 2
- •Задача 3
- •Задача 4
Задача 2
Необходимо для электрической сети, схема которой приведена ниже на рисунках, рассчитать вероятность передачи потребителю 100 % (Р100), 50% (Р50) и (0)% (Р0) требуемой мощности, считая события повреждения элементов независимыми друг от друга. Вероятности повреждения генераторов qГ=0,002; трансформаторов qТ=0,08. Пропускная способность элементов указана на рисунках. Решение задачи выполнить сначала в общем виде, затем в числах. При решении в общем виде записать наряду с математическими выражениями пояснения, каким образом эти выражения получены.
Задача 3
Необходимо найти оптимальную программу, соответствующую минимум целевой функции при учете балансовых и граничных условий. Задачу необходимо решить симплексным методом. Если балансовые условия выданы в виде неравенства, то при решении задачи необходимо ввести вспомогательные переменные. В ответе задачи необходимо указать найденные оптимальные значения неизвестных параметров и соответствующее им минимальное значение целевой функции.
Таблица 1
№ варианта |
Целевая функция |
Балансовые условия |
Граничные условия |
1 |
2 |
3 |
4 |
1 |
2х1+3х2+2х3+х4 |
х1+х2+3х3+4х4=9 2х1+х2+5х3+6х4=13 |
хj0 |
2 |
х1+4х2+3х3 |
2х1+х2+4х3=16 х1+2х2+5х3=11 |
хj0 |
3 |
5х1+х2+2х3+х4 |
х1+х2+2х3=7 х1+4х2+5х3+3х4=13 |
хj0 |
4 |
2х1+3х2+х3+х4 |
2х1+х2+3х3+4х4=11 х1+х2+х3+2х4=9 |
хj0 |
5 |
2х1+4х2+2х3+3х4 |
х1+х2+3х3+4х4=11 х1+2х3+2х4=6 |
хj0 |
6 |
3х1+х2+2х3+х4 |
х1+х2+2х3+4х4=6 х1+3х2+4х3+10х4=17 |
хj0 |
7 |
7х1+2х2+3х3+х4 |
х1+х2+х4=8 3х1+х2+2х3+3х4=14 |
хj0 |
8 |
10х1+12х2+х3+х4 |
3х1+6х2+3х3=27 5х1+7х2+2х3+3х4=39 |
хj0 |
9 |
2х1+х2+4х3+5х4 |
х1+4х2+6х3+7х4=14 2х1+х2+5х3+7х4=14 |
хj0 |
10 |
2х1+4х2+3х3 |
х1+х2+2х3=8 3х1+х2+4х3=18 |
хj0 |
Задача 4
Требуется найти минимум целевой функции при выполнении балансовых и граничных уравнений. Задачу следует решить методом квадратичного программирования. Для решения задачи необходимо составить функцию Лангранжа и , используя необходимые условия существования экстремума функции Лангранжа, записать систему уравнений, выражающих эти условия. Решение этой системы уравнений позволяет найти оптимальную программу и минимум целевой функции. Систему уравнений рекомендуется решать, используя формулы Крамера. Найденную оптимальную программу необходимо проверить по достаточным условиям существования экстремума, которые совпадают с условиями положительной определенности квадратичной формы задаваемой коэффициентами целевой функции задачи. В ответе необходимо указать найденные оптимальные значения неизвестных параметров и соответствующее им минимальное значение целевой функции.
Таблица 2
№ варианта |
Целевая функция Z |
Балансовые условия |
Граничные условия |
1 |
2 |
3 |
4 |
1 |
2х12+2х1х2+3х22 |
2х1+3х2=36 |
хj0 |
2 |
8х12+9х1х2+3х22 |
5х1+3х2=24 |
хj0 |
3 |
5х12+8х1х2+4х22 |
6х1+5х2=58 |
хj0 |
4 |
5х12+6х1х2+2х22 |
8х1+5х2=26 |
хj0 |
5 |
6х12+8х1х2+5х22 |
4х1+3х2=76 |
хj0 |
6 |
3х12+4х1х2+4х22 |
2х1+3х2=38 |
хj0 |
7 |
х12+4х1х2+6х22 |
2х1+5х2=18 |
хj0 |
8 |
4х12+6х1х2+3х22 |
5х1+4х2=38 |
хj0 |
9 |
3х12+6х1х2+5х22 |
2х1+3х2=22 |
хj0 |
10 |
4х12+6х1х2+6х22 |
5х1+7х2=272 |
хj0 |
