线性规划问题可行域中的极点、方向与最优解
极点
如果C为非空凸集,,不存在且和,使得成立则称为C的极点。
如图,对于此非空闭凸集,红色点均为极点()。从图中可以发现极点不能被任意两不同点的严格凸组合得到。
如果C为非空闭凸集,C中至少含有一个极点,当且仅当C中不存在直线。
方向
C为中的闭凸集,,如果对于,都有,则称为C的方向。
为C的方向,如果对于,都有,则称与方向不同。
为C的方向,若,其中,则称为C的极方向。
凸集C存在极方向,当且仅当C无界。
(标准线性规划问题的其可行域)为非空多面体,则其极点集非空,且存在有限个极点(个),那么:
(1)当无界:,其中;即中的点可以由极点的凸组合和方向组合得到。
(2)当有界:,其中;即中的点可以由极点的凸组合得到。
线性规划问题中的最优解
线性规划问题存在最优解的充要条件是:,其中为可行域的方向。
线性规划问题的最优解在某个极点上取得。
上的极点集与的基本可行解集是等价的,即可以通过求解基本可行解集得到极点集,进而得到最优解。
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