td chapitre 2 méthode graphique

24
TRAVAUX DIRIGÉS Programmation linéaire Filière Sciences Economiques et Gestion Semestre 5 Mohamed HACHIMI Faculté des Sciences Juridiques Economiques et Sociales d’Agadir Mohamed Hachimi TD Programmation linéaire 1 / 24 www.fsjes-agadir.info

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Page 1: Td Chapitre 2 Méthode Graphique

TRAVAUX DIRIGÉS

Programmation linéaireFilière Sciences Economiques et Gestion

Semestre 5

Mohamed HACHIMI

Faculté des Sciences Juridiques Economiques et Sociales d’Agadir

Mohamed Hachimi TD Programmation linéaire 1 / 24

www.fsjes-agadir.info

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مرحبا بكم بالمنتدى الطلابي دروس وتمارين ونماذج إمتحانات سابقة www.fsjes-agadir.info
Page 2: Td Chapitre 2 Méthode Graphique

Chapitre II

Méthode graphique

Mohamed Hachimi TD Programmation linéaire 2 / 24

www.fsjes-agadir.info

Page 3: Td Chapitre 2 Méthode Graphique

Méthode graphique

Exercice 1

Reprendre les Exercices 1, 2 et 3 de la feuille de TD1, et trouverles solutions optimales à l’aide de la méthode graphique.

Mohamed Hachimi TD Programmation linéaire 3 / 24

Page 4: Td Chapitre 2 Méthode Graphique

Méthode graphique

Solution de l’exercice 1

Le problème de l’exercice 1 de TD1 est :

max z = 20x1 + 40x2

2, 5x1 + x2 6 10

3x1 + 3x2 6 15

x1 + 2x2 6 8

x1 > 0, x2 > 0

Mohamed Hachimi TD Programmation linéaire 4 / 24

Page 5: Td Chapitre 2 Méthode Graphique

Méthode graphique

Solution de l’exercice 1

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Ex.1.1

Mohamed Hachimi TD Programmation linéaire 5 / 24

Page 6: Td Chapitre 2 Méthode Graphique

Méthode graphique

Solution de l’exercice 1

Le point optimal est le point :

(x1, x2) = (4, 6)

et la valeur optimale est :

z∗ = 20 × 4 + 40 × 6 = 320

Mohamed Hachimi TD Programmation linéaire 6 / 24

Page 7: Td Chapitre 2 Méthode Graphique

Méthode graphique

Solution de l’exercice 1

Le problème de l’exercice 2 de TD1 est :

min z = 120x1 + 60x2

3x1 + x2 > 15

x1 + 5x2 > 20

3x1 + 2x2 > 24

x1 > 0, x2 > 0

Mohamed Hachimi TD Programmation linéaire 7 / 24

Page 8: Td Chapitre 2 Méthode Graphique

Méthode graphique

Solution de l’exercice 1

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Ex.1.2

Mohamed Hachimi TD Programmation linéaire 8 / 24

Page 9: Td Chapitre 2 Méthode Graphique

Méthode graphique

Solution de l’exercice 1

Le point optimal est le point :

(x1, x2) = (2, 9)

et la valeur optimale est :

z∗ = 120 × 2 + 60 × 9 = 780

Mohamed Hachimi TD Programmation linéaire 9 / 24

Page 10: Td Chapitre 2 Méthode Graphique

Méthode graphique

Solution de l’exercice 1

Le problème de l’exercice 3 de TD1 est :

max z = 4x1 + 6x2

5x1 + x2 6 60

x1 + 10x2 6 110

x1 > 0, x2 > 0

Mohamed Hachimi TD Programmation linéaire 10 / 24

Page 11: Td Chapitre 2 Méthode Graphique

Méthode graphique

Solution de l’exercice 1

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Ex.1.3

Mohamed Hachimi TD Programmation linéaire 11 / 24

Page 12: Td Chapitre 2 Méthode Graphique

Méthode graphique

Solution de l’exercice 1

Le point optimal est le point :

(x1, x2) = (10, 10)

et la valeur optimale est :

z∗ = 4 × 10 + 6 × 10 = 100

Mohamed Hachimi TD Programmation linéaire 12 / 24

Page 13: Td Chapitre 2 Méthode Graphique

Méthode graphique

Exercice 2

On considère le programme linéaire suivant :

max z = 2x1 + 6x2

x1 + x2 6 8

x1 − x2 6 3

−x1 + 4x2 6 16

x1 > 0, x2 > 0

1◦ Tracer les contraintes et déterminer la région réalisable.

2◦ La région réalisable comporte combien de points extrêmes ?

3◦ Déterminer la solution optimale avec la méthode graphique.

4◦ Quelles sont les contraintes qui sont satisfaites avec unestricte égalité ?

Mohamed Hachimi TD Programmation linéaire 13 / 24

Page 14: Td Chapitre 2 Méthode Graphique

Méthode graphique

Solution de l’exercice 2

1◦ Région réalisable

0

2

4

6

8

10

12

2 4 6 8 10 12

Mohamed Hachimi TD Programmation linéaire 14 / 24

Page 15: Td Chapitre 2 Méthode Graphique

Méthode graphique

Solution de l’exercice 2

2◦ La région réalisable comporte 5 points extrêmes

0

2

4

6

8

10

2 4 6 8 10 12b b

b

b

b

b b

b

b

b

Mohamed Hachimi TD Programmation linéaire 15 / 24

Page 16: Td Chapitre 2 Méthode Graphique

Méthode graphique

Solution de l’exercice 2

3◦ La solution optimale est le point A.

0

2

4

6

8

10

2 4 6 8 10 12

A

Mohamed Hachimi TD Programmation linéaire 16 / 24

Page 17: Td Chapitre 2 Méthode Graphique

Méthode graphique

Solution de l’exercice 2

4◦ Les contraintes qui sont satisfaites avec une stricte égalité àl’optimum sont :

{

x1 + x2 6 8

−x1 + 4x2 6 16

Ainsi, le point A vérifie{

x1 + x2 = 8

−x1 + 4x2 = 16

Soit

A =

(

165,

245

)

Mohamed Hachimi TD Programmation linéaire 17 / 24

Page 18: Td Chapitre 2 Méthode Graphique

Méthode graphique

Exercice 3

On considère le programme linéaire suivant :

min z = 4x1 + 2x2

4x1 + x2 > 10

2x1 + x2 > 7

x1 + 6x2 > 9

x1 > 0, x2 > 0

1◦ Déterminer la solution optimale avec la méthode graphique.

2◦ Est-ce que la solution optimale est unique ?

Mohamed Hachimi TD Programmation linéaire 18 / 24

Page 19: Td Chapitre 2 Méthode Graphique

Méthode graphique

Solution de l’exercice 3

1◦ La solution optimale est :

0

2

4

6

8

10

2 4 6 8 10

A

B

Mohamed Hachimi TD Programmation linéaire 19 / 24

Page 20: Td Chapitre 2 Méthode Graphique

Méthode graphique

Solution de l’exercice 3

2◦ Sur la figure, comme la droite d’isovaleur z = 15 est tangenteà la deuxième contrainte, il n’y a pas de solution optimaleunique.

En effet, tout point situé sur cette droite entre les sommets Aet B est optimal.

Mohamed Hachimi TD Programmation linéaire 20 / 24

Page 21: Td Chapitre 2 Méthode Graphique

Méthode graphique

Exercice 4

On considère le programme linéaire suivant :

max z = 4x1 + 6x2

3x1 + 2x2 > 12

−x1 + x2 6 8

x1 − x2 6 0

x1 > 0, x2 > 0

1◦ Tracer les contraintes et déterminer la région réalisable.

2◦ Combien existe-t-il de points extrêmes ?

3◦ Peut-on déterminer une solution optimale finie au programmelinéaire ?

Mohamed Hachimi TD Programmation linéaire 21 / 24

Page 22: Td Chapitre 2 Méthode Graphique

Méthode graphique

Solution de l’exercice 4

1◦ Contraintes et la région réalisable

0

2

4

6

8

10

2 4 6 8 10

Mohamed Hachimi TD Programmation linéaire 22 / 24

Page 23: Td Chapitre 2 Méthode Graphique

Méthode graphique

Solution de l’exercice 4

2◦ La région réalisable comporte 3 points extrêmes

0

2

4

6

8

10

2 4 6 8 10

Mohamed Hachimi TD Programmation linéaire 23 / 24

Page 24: Td Chapitre 2 Méthode Graphique

Méthode graphique

Solution de l’exercice 4

3◦ Ce programme linéaire admet solution optimale infinie. Eneffet, le point

(x1, x2) = (α,α)

est réalisable pour α >125

.Ainsi, la valeur

z = 4x1 + 6x2 = 10α

peut prendre une valeur assez grande que l’on veut.

Mohamed Hachimi TD Programmation linéaire 24 / 24