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Systeme linearer Ungleichungen mit zwei Variablen: Grafische Lösung

Grafische Darstellung linearer Gleichungen, nur anwendbar mit zwei Strukturvariablen in der zweidimensionalen Ebene. Grafische Bestimmung der Lösungsmenge eines Maximierungsproblems, hier mit zwei Variablen und zwei Ungleichungen. Auch mehr als zwei Nebenbedingungen sind möglich.

Setzt man in den Nebenbedingungen die Schlupfvariablen zu Null, so begrenzen die resultierenden Geraden zusammen mit den Nichtnegativitätsbedingungen den zulässigen Bereich, innerhalb dessen das Maximum der Zielfunktion liegen muß, es sei denn daß keine Optimierung existiert (unendliche Kanten).

Anhand der eingezeichneten Linien mit konstantem Zielfunktionswert konst. (Höhenlinien) wird deutlich, daß die Zielfunktion eine ebene Fläche über der -Ebene darstellt. Das Maximum der Zielfunktion kann somit nur in einem Eckpunkt (ausnahmsweise auch auf einer Seite) des zulässigen Bereichs liegen. Daher genügt es, nur die Eckpunkt auf ihre Zielfunktionswerte zu untersuchen.
 
Eckpunkt-Berechnungsmethode:  Bestimme alle Eckpunkte (Schnittpunkte von jeweils zwei begrenzenden Geraden) des Polyeders und setze diese Wertepaare in die Zielfunktion ein.

Der maximale Wert von z entspricht dem Maximum der Zielfunktion.
 
Ergebnis: DM für und .
 
Eine lineare Optimierungsaufgabe hat in mindestens einem Eckpunkt ein Maximum oder Minimum. Existieren mehrere Eckpunkte des Polyeders mit maximalem oder minimalem Zielfunktionswert, so ist das Maximum oder Minimum in der gesamten ebenen Fläche, die durch diese Punkte festgelegt ist, gegeben.
 
Mehrere optimale Lösungen treten auf, wenn die Steigung der Höhenlinien der Zielfunktion gleich der Steigung einer Begrenzungsgeraden ist.

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