D1线性规划 A*必备题型拆解

作为 A-Level决策数学 D1的核心考点之一,线性规划一直是考卷中的高频重点题型,单章节模块固定分值通常在 15-20分,题型方面相对稳定,需要规范作答,主要涵盖两类核心题型。本篇机构将着重结合历年经典真题,为大家详细解读这一夺分要点,助力各位成功摘星。

『文字题转化为线性规划模型』

首先以 A-Level决策数学 D1模块 2020年 1月真题卷第 7题为例:题目要求根据文字条件构建完整线性规划模型,明确写出目标函数,并列出全部约束不等式,并在不等式化简后系数均需为整数。

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机构整合 A-Level决策数学 D1真题截图

机构整合通用解题三步法:1. 定义决策变量,题目已预先给出变量 ,分别对应三类人群的培训天数;2. 写出目标函数,区分 minimise (最小化)与 maximise (最大化),必须完整书写优化动词,不可简写为 min/max,也不能误用名词 maximum/minimum,按照 A-Level考试标准,统一为英式拼写,后缀为 ise,不可写作美式 minimize/maximize,本题目标为最小化总培训成本;3. 列出并化简约束条件,提取题干不等关系,整理为整数系数标准不等式,注意隐藏非负整数约束。

原题第三条约束的化简示例:高层天数至多占总天数 25%

原式:z≤ 1/4(x + y + z)

两边同乘 4移项化简:4z≤ x + y + z⇒3z≤ x + y

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机构整合约束条件文字表述例题截图

【用文字解释约束不等式】

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机构整合 A-Level决策数学 D1真题截图

以 2019年 6月第 5题 (b)问为例:题目给出约束不等式,要求结合实际场景用文字描述不等式含义。

机构整合参考文字表述:1. x + y + z≥250:每月衬衫总进货量不少于 250 件;2. x≤0.2(x + y +z):小号衬衫进货数量最多占全部衬衫进货总量的 20%。

『可行域图像类:反求参数题型』

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机构整合 A-Level决策数学 D1真题截图

【核心定理】

若可行域为有界闭合凸多边形,线性目标函数的最大值、最小值一定出现在可行域顶点;若可行域无界开放,则不一定存在最大/最小值。

【解题思路梳理】

1. 第 (b)问:反求目标函数系数 a,b

①联立对应边界直线方程,精确求解顶点 E、C的坐标 (x,y);②将两组顶点坐标与对应最优值代入 P = ax + by,构建二元一次方程组;③解方程组得到整数 a,b。

2. 第 (c)问:已知最优顶点求参数 k范围

本质是利用等值线斜率判定最优解位置:①目标函数等值线变形:x + ky = c⇒y = -1/k(x - c),等值线斜率为 -1/k ;②分别求出顶点 A、C两侧相邻边界直线的斜率;③要使最小值固定在 A、最大值固定在 C,等值线斜率必须落在两段边界斜率区间内,由此解出 k的取值范围。

A-Level决策数学 D1线性规划的所有考题基本均围绕上述两类核心题型展开,考点相对基础,是性价比极高的得分模块。在备战过程中,还需熟练掌握文字建模的理解、约束条件整数化简方法,牢记可行域顶点最值核心定理,吃透参数求解与斜率区间判定技巧,规避书写不规范、公式化简失误、参数范围判断偏差等常见易错点,才能稳稳拿下该板块 15-20分的全部分值,机构助力各位成功摘星。

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