1. **Énoncé du problème :**
Nous devons maximiser la fonction objectif $$z = 600x + 700y$$ sous les contraintes :
$$6x + 4y + e_1 = 200$$
$$30x + 15y + e_2 = 1200$$
avec $$x, y, e_1, e_2 \geq 0$$.
2. **Formule et méthode :**
La méthode du simplexe est utilisée pour résoudre les problèmes de programmation linéaire en maximisant ou minimisant une fonction objectif sous contraintes linéaires.
3. **Initialisation :**
Variables de base initiales sont les variables d'écart $$e_1$$ et $$e_2$$.
La solution initiale est $$x=0, y=0, e_1=200, e_2=1200$$.
4. **Tableau initial du simplexe :**
Variables de base | $$x$$ | $$y$$ | $$e_1$$ | $$e_2$$ | RHS
---|---|---|---|---|---
$$e_1$$ | 6 | 4 | 1 | 0 | 200
$$e_2$$ | 30 | 15 | 0 | 1 | 1200
$$z$$ | -600 | -700 | 0 | 0 | 0
5. **Choix de la variable entrante :**
On choisit la variable avec le coefficient le plus négatif dans la ligne $$z$$, ici $$y$$ avec $$-700$$.
6. **Calcul des rapports pour la variable sortante :**
$$\frac{200}{4} = 50$$
$$\frac{1200}{15} = 80$$
Le plus petit ratio est 50, donc $$e_1$$ sort.
7. **Pivot sur la case (e1, y) = 4 :**
Divisons la ligne $$e_1$$ par 4 :
$$e_1 : \frac{6}{4}x + y + \frac{1}{4}e_1 = 50$$
8. **Mise à jour de la ligne $$e_2$$ :**
$$e_2 := e_2 - 15 \times (nouvelle\ ligne\ e_1)$$
$$30x + 15y + e_2 = 1200$$
$$- 15 \times \left(\frac{6}{4}x + y + \frac{1}{4}e_1 = 50\right)$$
$$= 30x + 15y + e_2 - 22.5x - 15y - 3.75 e_1 = 1200 - 750$$
$$= (30 - 22.5)x + (15 - 15)y + e_2 - 3.75 e_1 = 450$$
$$= 7.5x + e_2 - 3.75 e_1 = 450$$
9. **Mise à jour de la ligne $$z$$ :**
$$z := z + 700 \times (nouvelle\ ligne\ e_1)$$
$$-600x - 700y + 700 \times \left(\frac{6}{4}x + y + \frac{1}{4}e_1 = 50\right)$$
$$= -600x - 700y + 1050x + 700y + 175 e_1 = 35000$$
$$= 450x + 175 e_1 = 35000$$
10. **Nouveau tableau :**
Variables de base | $$x$$ | $$y$$ | $$e_1$$ | $$e_2$$ | RHS
---|---|---|---|---|---
$$y$$ | \frac{6}{4} | 1 | \frac{1}{4} | 0 | 50
$$e_2$$ | 7.5 | 0 | -3.75 | 1 | 450
$$z$$ | 450 | 0 | 175 | 0 | 35000
11. **Choix de la variable entrante :**
Le coefficient positif dans $$z$$ est $$450$$ pour $$x$$, donc $$x$$ entre.
12. **Calcul des rapports pour la variable sortante :**
$$\frac{50}{\frac{6}{4}} = \frac{50}{1.5} = 33.33$$
$$\frac{450}{7.5} = 60$$
Le plus petit ratio est 33.33, donc $$y$$ sort.
13. **Pivot sur la case (y, x) = 1.5 :**
Divisons la ligne $$y$$ par 1.5 :
$$x + \frac{2}{3} y + \frac{1}{6} e_1 = 33.33$$
14. **Mise à jour de la ligne $$e_2$$ :**
$$e_2 := e_2 - 7.5 \times (nouvelle\ ligne\ y)$$
$$7.5x + e_2 - 3.75 e_1 = 450$$
$$- 7.5 \times (x + \frac{2}{3} y + \frac{1}{6} e_1 = 33.33)$$
$$= 7.5x + e_2 - 3.75 e_1 - 7.5x - 5 y - 1.25 e_1 = 450 - 250$$
$$= e_2 - 5 y - 5 e_1 = 200$$
15. **Mise à jour de la ligne $$z$$ :**
$$z := z - 450 \times (nouvelle\ ligne\ y)$$
$$450x + 175 e_1 = 35000$$
$$- 450 \times (x + \frac{2}{3} y + \frac{1}{6} e_1 = 33.33)$$
$$= 450x + 175 e_1 - 450x - 300 y - 75 e_1 = 35000 - 15000$$
$$= -300 y + 100 e_1 = 20000$$
16. **Nouveau tableau :**
Variables de base | $$x$$ | $$y$$ | $$e_1$$ | $$e_2$$ | RHS
---|---|---|---|---|---
$$x$$ | 1 | \frac{2}{3} | \frac{1}{6} | 0 | 33.33
$$e_2$$ | 0 | -5 | -5 | 1 | 200
$$z$$ | 0 | -300 | 100 | 0 | 20000
17. **Choix de la variable entrante :**
Le coefficient négatif dans $$z$$ est $$-300$$ pour $$y$$, donc $$y$$ entre.
18. **Calcul des rapports pour la variable sortante :**
$$\frac{33.33}{\frac{2}{3}} = 50$$
$$\frac{200}{-5}$$ est négatif, donc non valide.
Le seul ratio positif est 50, donc $$x$$ sort.
19. **Pivot sur la case (x, y) = \frac{2}{3} :**
Divisons la ligne $$x$$ par $$\frac{2}{3}$$ :
$$\frac{3}{2} x + y + \frac{1}{4} e_1 = 50$$
20. **Mise à jour de la ligne $$e_2$$ :**
$$e_2 := e_2 + 5 \times (nouvelle\ ligne\ x)$$
$$0 x - 5 y - 5 e_1 + e_2 = 200$$
$$+ 5 \times (\frac{3}{2} x + y + \frac{1}{4} e_1 = 50)$$
$$= 0 x - 5 y - 5 e_1 + e_2 + \frac{15}{2} x + 5 y + \frac{5}{4} e_1 = 200 + 250$$
$$= \frac{15}{2} x + e_2 - \frac{15}{4} e_1 = 450$$
21. **Mise à jour de la ligne $$z$$ :**
$$z := z + 300 \times (nouvelle\ ligne\ x)$$
$$0 x - 300 y + 100 e_1 = 20000$$
$$+ 300 \times (\frac{3}{2} x + y + \frac{1}{4} e_1 = 50)$$
$$= 0 x - 300 y + 100 e_1 + 450 x + 300 y + 75 e_1 = 20000 + 15000$$
$$= 450 x + 175 e_1 = 35000$$
22. **Nouveau tableau :**
Variables de base | $$x$$ | $$y$$ | $$e_1$$ | $$e_2$$ | RHS
---|---|---|---|---|---
$$y$$ | \frac{3}{2} | 1 | \frac{1}{4} | 0 | 50
$$e_2$$ | \frac{15}{2} | 0 | -\frac{15}{4} | 1 | 450
$$z$$ | 450 | 0 | 175 | 0 | 35000
23. **Conclusion :**
Tous les coefficients dans la ligne $$z$$ pour les variables non basiques sont positifs ou nuls, donc la solution optimale est atteinte.
24. **Solution optimale :**
$$x = 0$$ (car $$y$$ est dans la base), $$y = 50$$, $$z_{max} = 600 \times 0 + 700 \times 50 = 35000$$.
**Réponse finale :**
$$x = 0, y = 50, z_{max} = 35000$$
Simplex Optimisation Fb15F7
Step-by-step solutions with LaTeX - clean, fast, and student-friendly.