1. **بيان المشكلة:**
نريد حل البرنامج الخطي (P1):
$$\max z_1 = x_1 + x_2 + x_3 + x_4 + x_5$$
مع القيود:
$$\begin{cases}
x_1 + x_2 + x_5 \leq 1 \\
x_3 + x_4 + x_5 \leq 1 \\
x_2 + x_3 + x_5 \leq 1 \\
x_i \geq 0, \quad i=1,...,5
\end{cases}$$
2. **تحويل القيود إلى معادلات باستخدام متغيرات الفائض:**
نضيف متغيرات فائض $s_1, s_2, s_3 \geq 0$ لكل قيد:
$$\begin{cases}
x_1 + x_2 + x_5 + s_1 = 1 \\
x_3 + x_4 + x_5 + s_2 = 1 \\
x_2 + x_3 + x_5 + s_3 = 1
\end{cases}$$
3. **كتابة دالة الهدف بصيغة السمبلكس:**
نريد تعظيم:
$$z = x_1 + x_2 + x_3 + x_4 + x_5$$
نكتبها كالتالي:
$$z - x_1 - x_2 - x_3 - x_4 - x_5 = 0$$
4. **إعداد جدول السمبلكس الابتدائي:**
المتغيرات الأساسية: $s_1, s_2, s_3$
| المتغيرات | $x_1$ | $x_2$ | $x_3$ | $x_4$ | $x_5$ | $s_1$ | $s_2$ | $s_3$ | RHS |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| $s_1$ | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| $s_2$ | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| $s_3$ | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| $z$ | -1 | -1 | -1 | -1 | -1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
5. **اختيار المتغير الداخل:**
نختار المتغير الذي له أكبر قيمة سالبة في صف $z$، جميعهم -1 متساوية، نختار $x_1$.
6. **حساب نسب القيد لاختيار المتغير الخارج:**
نحسب $\frac{RHS}{x_1}$ حيث $x_1 > 0$:
- $s_1$: $\frac{1}{1} = 1$
- $s_2$: $x_1=0$ لا يمكن
- $s_3$: $x_1=0$ لا يمكن
إذاً المتغير الخارج هو $s_1$.
7. **تحديث الجدول بعد الدوران حول $x_1$ و $s_1$:**
- نجعل $x_1$ متغيرًا أساسيًا بحل المعادلة الأولى:
$$x_1 = 1 - x_2 - x_5 - s_1$$
- نعوض في الصفوف الأخرى وصف $z$:
الصف $s_2$:
$$s_2 = 1 - x_3 - x_4 - x_5$$
(لا يحتوي $x_1$)
الصف $s_3$:
$$s_3 = 1 - x_2 - x_3 - x_5$$
(لا يحتوي $x_1$)
صف $z$:
$$z = 0 + x_1 + x_2 + x_3 + x_4 + x_5$$
نعوض $x_1$:
$$z = 0 + (1 - x_2 - x_5 - s_1) + x_2 + x_3 + x_4 + x_5 = 1 - s_1 + x_3 + x_4$$
8. **الجدول الجديد:**
| المتغيرات | $x_2$ | $x_3$ | $x_4$ | $x_5$ | $s_1$ | $s_2$ | $s_3$ | $x_1$ | RHS |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| $x_1$ | -1 | 0 | 0 | -1 | -1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| $s_2$ | 0 | -1 | -1 | -1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| $s_3$ | -1 | -1 | 0 | -1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| $z$ | 0 | 1 | 1 | 0 | -1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
9. **اختيار المتغير الداخل الجديد:**
في صف $z$، المتغيرات ذات المعاملات الموجبة هي $x_3$ و $x_4$ (1 و 1)، نختار $x_3$.
10. **حساب نسب القيد لاختيار المتغير الخارج:**
- $x_1$: $x_3=0$ لا يمكن
- $s_2$: $\frac{1}{-1}$ سالب لا يمكن
- $s_3$: $\frac{1}{-1}$ سالب لا يمكن
لا يوجد متغير يمكنه الخروج، إذن الحل الأمثل قد تحقق.
11. **الحل النهائي:**
المتغيرات الأساسية هي $x_1 = 1$, $s_2 = 1$, $s_3 = 1$, والباقي صفر.
12. **قيمة دالة الهدف:**
$$z = 1$$
**النتيجة:**
الحل الأمثل هو:
$$x_1 = 1, x_2 = 0, x_3 = 0, x_4 = 0, x_5 = 0$$
وقيمة الهدف:
$$z = 1$$
Simplex P1 47Ca1B
Step-by-step solutions with LaTeX - clean, fast, and student-friendly.