• Non ci sono risultati.

Prova scritta di Ricerca Operativa Corso di Laurea in Ingegneria Informatica e Automatica

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Condividi "Prova scritta di Ricerca Operativa Corso di Laurea in Ingegneria Informatica e Automatica"

Copied!
16
0
0

Testo completo

(1)

Prova scritta di Ricerca Operativa Corso di Laurea in

Ingegneria Informatica e Automatica

8 giugno 2012

Compito A

Istruzioni

• Usate i fogli bianchi allegati per calcoli, ragionamenti e quanto altro reputiate necessario fare per rispondere alle 10 domande seguenti.

• Per ciascuna delle 10 domande indicare in corrispondenza di ciascuna delle affermazioni a), b), c) e d) se essa `e VERA o FALSA, apponendo un segno sul rettangolo VERO o sul rettangolo

FALSO sul foglio risposte.

• Ricordatevi di scrivere su tale foglio risposte tutte le informazioni richieste ed in particolare il vostro nome e cognome (i fogli senza nome e cognome saranno cestinati e dovrete ripetere l’esame in un’altra sessione).

• Avete un’ora esatta di tempo per svolgere gli esercizi. Al termine del tempo dovete consegnare il solo foglio risposte (potete tenere il testo delle domande e i fogli bianchi).

• Ricordatevi di segnare esattamente sui fogli che rimarranno a voi le risposte che avete dato in modo da potervi autovalutare una volta che vi verr`a fornita la soluzione.

• Scaduta l’ora rimanete seduti. Passeremo a raccogliere i fogli risposte. Chi non consegna immediatamente il foglio al nostro passaggio non avr`a altra possibilit`a di consegna e dovr`a ripetere l’esame in un altro appello.

• ATTENZIONE. Durante la prova di esame:

– Non `e possibile parlare, per nessuna ragione, con i vostri colleghi.

– Non `e possibile allontanarsi dall’aula.

– Non si possono usare telefoni cellulari

– Non si possono usare calcolatrici, palmari o simili – Non `e possibile usare dispense, libri o appunti.

Chi contravviene anche a una sola di queste regole dovr`a ripetere la prova di esame in altro appello.

Valutazione

• Per ogni affermazione VERO/FALSO correttamente individuata viene assegnato 1 punto

• Per ogni affermazione VERO/FALSO non risposta vengono assegnati 0 punti

• Per ogni affermazione VERO/FALSO NON correttamente individuata viene assegnato un punteggio negativo pari a -0.25 punti

Supera la prova chi totalizza un punteggio pari ad almeno 28 punti

(2)

1. Dire quali delle seguenti affermazioni sono corrette.

(a) L’insieme {x ∈ IR3 | 2x1+ x2− 3x3 = −1, − x1+ 7x2− x3 = 3, 2x1+ 2x2 = 11, x1≥ 0, x2≥ 0, x3≥ 0} `e un poliedro in forma standard.

(b) In IR3 l’intersezione tra una piramide e un cubo pu`o essere un poliedro.

(c) Se un poliedro `e costituito da un numero di punti distinti strettamente maggiore di 1, allora contiene infiniti punti.

(d) L’insieme delle soluzioni di un sistema lineare `e un poliedro se e solo se la matrice del sistema ha rango massimo.

2. Dire quali delle seguenti affermazioni sono corrette.

(a) In IR3, la sfera {x ∈ IR | x21+ x22+ x23≤ 1} ha un numero finito di vertici.

(b) Sia P poliedro P = {x ∈ IRn | Ax = b, x ≥ 0}, con A matrice m × n, x ∈ IRn, b ∈ IRm, con P 6= ∅. Allora P ammette sempre vertici.

(c) Il poliedro {x ∈ IRn | Ax ≥ b, x ≥ 0}, con A matrice m × n, x ∈ IRn, b ∈ IRm, non pu`o in nessun caso ammettere l’origine come vertice.

(d) Sia dato un poliedro P = {x ∈ IRn | Ax ≥ b}, con A matrice m × n, x ∈ IRn, b ∈ IRm. P pu`o ammette vertici solamente se m ≥ n.

3. Al termine della Fase I del metodo del simplesso applicato alla soluzione di un problema di Programmazione Lineare risulta xB = (x1, α2, α3, x4)T, xN = (x3, α4, α1, x2)T,

B−1N =

0 −1 1 0

−1 0 1 2

0 1 3 0

9 1 2 8

, B−1b =

 7 0 0 2

 .

Dire quali delle seguenti affermazioni sono corrette.

(a) Il problema originario non `e ammissibile.

(b) La matrice dei vincoli di uguaglianza del problema originario ha rango massimo.

(c) Una possibile base ammissibile per il problema originario dalla quale far partire la Fase II corrisponde ad avere variabili di base xB= (x1, x3, x4)T.

(d) Una possibile base ammissibile per il problema originario dalla quale far partire la Fase II corrisponde ad avere variabili di base xB= (x1, x2, x4)T.

4. Si consideri il poliedro descritto dal seguente sistema x1− x2+ 2x3+ 2x4 = 3

2x1+ 4x3− x4 = 6 3x1+ x2+ 6x3+ x4 = 9

xi≥ 0, i = 1, . . . , 4 Dire quali delle seguenti affermazioni sono corrette.

(a) Il punto (1, 0, 1, 0)T `e vertice del poliedro.

(b) L’origine degli assi `e vertice del poliedro.

(c) Il poliedro non ammette vertici.

(3)

(d) Il punto (3, 0, 0, 0)T `e vertice del poliedro.

5. Sia P un problema di Programmazione Lineare in forma standard e tale che l’insieme ammis- sibile `e non vuoto. Dire quali delle seguenti affermazioni sono corrette.

(a) La Fase II del metodo del simplesso in un numero finito di iterazioni determina una soluzione ottima del problema P.

(b) Al problema P si pu`o applicare direttamente la Fase II del metodo del simplesso perch´e il problema `e in forma standard ed inoltre si `e assunto che l’insieme ammissibile sia non vuoto.

(c) L’insieme ammissibile del problema P contiene sicuramente un vertice.

(d) L’insieme ammissibile del problema P `e un politopo.

6. Si consideri il seguente poliedro definito da

x1+ αx2+ 2x3 ≥ 3 4x1+ βx2+ 8x3 ≥ 12

x1 ≥ 0 x2 ≥ 0 x3 ≥ 1

con α ∈ IR, β ∈ IR. Dire quali delle seguenti affermazioni sono corrette.

(a) Posto α = 0, il punto (1, 0, 1)T `e vertice del poliedro per ogni valore di β.

(b) Il punto (1, 1, 1)T appartiene al poliedro per ogni valore di α e β.

(c) Per α = β = 0 il poliedro `e vuoto.

(d) Il punto (2, 0, 1/2)T `e vertice del poliedro per ogni valore di α e β.

7. Sia dato un problema di Programmazione Lineare in forma standard con A =

 2 0 3 1 1 2

3 1 1 1 0 1



, c = (1, − 1, 2, 3, 0, 1)T, b = (1, 0)T

Dire quali delle seguenti affermazioni sono corrette.

(a) Per poter risolvere questo problema con il metodo del simplesso `e indispensabile effet- tuare prima la Fase I perch´e il problema non `e in forma canonica.

(b) Se si considera la base formata dalla 5ae dalla 6acolonna, la soluzione di base ammissibile (SBA) associata non soddisfa il criterio di ottimalit`a.

(c) La SBA associata alla base formata dalla 5a e dalla 2a colonna e la SBA associata alla base formata dalla 5a e dalla 6a colonna coincidono.

(d) Il criterio di illimitatezza `e soddisfatto in corrispondenza della base formata dalla 5a e dalla 2a colonna.

8. In un’iterazione della Fase II del metodo del simplesso applicato ad un problema di Program- mazione Lineare in forma di minimizzazione si ha xB= (x1, x6, x8, x3)T e xN = (x2, x5, x4, x7)T, ed inoltre risulta γ = (1, −2, 0, −1)T.

(4)

B−1N =

9 0 −9 1

2 1 11 0

−1 −3 −3 1

−7 1 −1 1

, B−1b =

 0 2 1 1

 .

Dire quali delle seguenti affermazioni sono corrette.

(a) Supponiamo che x5sia la variabile entrante. Allora risulta ¯ρ = 0.

(b) Supponiamo che x7 sia la variabile entrante. Allora la successiva Soluzione di Base Ammissibile sar`a degenere.

(c) Supponiamo che x5sia la variabile entrante. Allora la variabile uscente deve essere x3. (d) Supponiamo che x7 sia la variabile entrante. Allora la variabile uscente pu`o essere x8

oppure x3.

9. Si considerino i seguenti due problemi

(A)

min cTx Ax ≥ b

x ≥ 0, x intero

(B)

min cTx Ax ≥ b x ≥ 0,

(a) Se x`e soluzione ottima di (A) e y`e soluzione ottima di (B) allora risulta cTy≤ cTx. (b) Se una soluzione ottima di (B) `e intera, allora essa `e soluzione ottima di (A).

(c) Se x`e una soluzione ottima di (B) e ¯x una soluzione ammissibile per (A) tale che risulti cTx= cTx allora ¯¯ x `e una soluzione ottima di (A).

(d) Sia P una formulazione lineare del problema (A). Se b `e intero e A totalmente unimo- dulare, allora P ha tutti vertici interi.

10. Si consideri il seguente problema di Programmazione Lineare (P):

min cTx Ax ≤ b Dire quali delle seguenti affermazioni sono corrette.

(a) Il suo problema duale `e

min bTu

−ATu = c u ≥ 0.

(b) Il suo problema duale `e

max bTu ATu ≤ −c

(c) Se il problema (P ) `e inammissibile, allora anche il suo duale `e inammissibile.

(d) Il problema duale di un problema di Programmazione Lineare presenta tante varibili vincolate in segno quanti sono i vincoli di disuguaglianza del problema primale.

(5)

Prova scritta di Ricerca Operativa Corso di Laurea in

Ingegneria Informatica e Automatica

8 giugno 2012

Compito B

Istruzioni

• Usate i fogli bianchi allegati per calcoli, ragionamenti e quanto altro reputiate necessario fare per rispondere alle 10 domande seguenti.

• Per ciascuna delle 10 domande indicare in corrispondenza di ciascuna delle affermazioni a), b), c) e d) se essa `e VERA o FALSA, apponendo un segno sul rettangolo VERO o sul rettangolo

FALSO sul foglio risposte.

• Ricordatevi di scrivere su tale foglio risposte tutte le informazioni richieste ed in particolare il vostro nome e cognome (i fogli senza nome e cognome saranno cestinati e dovrete ripetere l’esame in un’altra sessione).

• Avete un’ora esatta di tempo per svolgere gli esercizi. Al termine del tempo dovete consegnare il solo foglio risposte (potete tenere il testo delle domande e i fogli bianchi).

• Ricordatevi di segnare esattamente sui fogli che rimarranno a voi le risposte che avete dato in modo da potervi autovalutare una volta che vi verr`a fornita la soluzione.

• Scaduta l’ora rimanete seduti. Passeremo a raccogliere i fogli risposte. Chi non consegna immediatamente il foglio al nostro passaggio non avr`a altra possibilit`a di consegna e dovr`a ripetere l’esame in un altro appello.

• ATTENZIONE. Durante la prova di esame:

– Non `e possibile parlare, per nessuna ragione, con i vostri colleghi.

– Non `e possibile allontanarsi dall’aula.

– Non si possono usare telefoni cellulari

– Non si possono usare calcolatrici, palmari o simili – Non `e possibile usare dispense, libri o appunti.

Chi contravviene anche a una sola di queste regole dovr`a ripetere la prova di esame in altro appello.

Valutazione

• Per ogni affermazione VERO/FALSO correttamente individuata viene assegnato 1 punto

• Per ogni affermazione VERO/FALSO non risposta vengono assegnati 0 punti

• Per ogni affermazione VERO/FALSO NON correttamente individuata viene assegnato un punteggio negativo pari a -0.25 punti

Supera la prova chi totalizza un punteggio pari ad almeno 28 punti

(6)

1. Si consideri il poliedro descritto dal seguente sistema x1− x2+ 2x3+ 2x4 = 3

2x1+ 4x3− x4 = 6 3x1+ x2+ 6x3+ x4 = 9

xi≥ 0, i = 1, . . . , 4 Dire quali delle seguenti affermazioni sono corrette.

(a) Il poliedro non ammette vertici.

(b) Il punto (1, 0, 1, 0)T `e vertice del poliedro.

(c) L’origine degli assi `e vertice del poliedro.

(d) Il punto (3, 0, 0, 0)T `e vertice del poliedro.

2. Sia dato un problema di Programmazione Lineare in forma standard con A =

 2 0 3 1 1 2

3 1 1 1 0 1



, c = (1, − 1, 2, 3, 0, 1)T, b = (1, 0)T Dire quali delle seguenti affermazioni sono corrette.

(a) La SBA associata alla base formata dalla 5a e dalla 2a colonna e la SBA associata alla base formata dalla 5a e dalla 6a colonna coincidono.

(b) Il criterio di illimitatezza `e soddisfatto in corrispondenza della base formata dalla 5a e dalla 2a colonna.

(c) Per poter risolvere questo problema con il metodo del simplesso `e indispensabile effet- tuare prima la Fase I perch´e il problema non `e in forma canonica.

(d) Se si considera la base formata dalla 5ae dalla 6acolonna, la soluzione di base ammissibile (SBA) associata non soddisfa il criterio di ottimalit`a.

3. Sia P un problema di Programmazione Lineare in forma standard e tale che l’insieme ammis- sibile `e non vuoto. Dire quali delle seguenti affermazioni sono corrette.

(a) Al problema P si pu`o applicare direttamente la Fase II del metodo del simplesso perch´e il problema `e in forma standard ed inoltre si `e assunto che l’insieme ammissibile sia non vuoto.

(b) L’insieme ammissibile del problema P contiene sicuramente un vertice.

(c) La Fase II del metodo del simplesso in un numero finito di iterazioni determina una soluzione ottima del problema P.

(d) L’insieme ammissibile del problema P `e un politopo.

4. In un’iterazione della Fase II del metodo del simplesso applicato ad un problema di Program- mazione Lineare in forma di minimizzazione si ha xB= (x1, x6, x8, x3)T e xN = (x2, x5, x4, x7)T, ed inoltre risulta γ = (1, −2, 0, −1)T.

B−1N =

9 0 −9 1

2 1 11 0

−1 −3 −3 1

−7 1 −1 1

, B−1b =

 0 2 1 1

 .

Dire quali delle seguenti affermazioni sono corrette.

(7)

(a) Supponiamo che x7 sia la variabile entrante. Allora la variabile uscente pu`o essere x8 oppure x3.

(b) Supponiamo che x7 sia la variabile entrante. Allora la successiva Soluzione di Base Ammissibile sar`a degenere.

(c) Supponiamo che x5sia la variabile entrante. Allora risulta ¯ρ = 0.

(d) Supponiamo che x5sia la variabile entrante. Allora la variabile uscente deve essere x3. 5. Si consideri il seguente poliedro definito da

x1+ αx2+ 2x3 ≥ 3 4x1+ βx2+ 8x3 ≥ 12

x1 ≥ 0 x2 ≥ 0 x3 ≥ 1

con α ∈ IR, β ∈ IR. Dire quali delle seguenti affermazioni sono corrette.

(a) Il punto (1, 1, 1)T appartiene al poliedro per ogni valore di α e β.

(b) Il punto (2, 0, 1/2)T `e vertice del poliedro per ogni valore di α e β.

(c) Per α = β = 0 il poliedro `e vuoto.

(d) Posto α = 0, il punto (1, 0, 1)T `e vertice del poliedro per ogni valore di β.

6. Al termine della Fase I del metodo del simplesso applicato alla soluzione di un problema di Programmazione Lineare risulta xB = (x1, α2, α3, x4)T, xN = (x3, α4, α1, x2)T,

B−1N =

0 −1 1 0

−1 0 1 2

0 1 3 0

9 1 2 8

, B−1b =

 7 0 0 2

 .

Dire quali delle seguenti affermazioni sono corrette.

(a) Una possibile base ammissibile per il problema originario dalla quale far partire la Fase II corrisponde ad avere variabili di base xB= (x1, x3, x4)T.

(b) La matrice dei vincoli di uguaglianza del problema originario ha rango massimo.

(c) Una possibile base ammissibile per il problema originario dalla quale far partire la Fase II corrisponde ad avere variabili di base xB= (x1, x2, x4)T.

(d) Il problema originario non `e ammissibile.

7. Si considerino i seguenti due problemi

(A)

min cTx Ax ≥ b

x ≥ 0, x intero

(B)

min cTx Ax ≥ b x ≥ 0,

(a) Se x`e soluzione ottima di (A) e y`e soluzione ottima di (B) allora risulta cTy≤ cTx. (b) Se una soluzione ottima di (B) `e intera, allora essa `e soluzione ottima di (A).

(c) Se x`e una soluzione ottima di (B) e ¯x una soluzione ammissibile per (A) tale che risulti cTx= cTx allora ¯¯ x `e una soluzione ottima di (A).

(8)

(d) Sia P una formulazione lineare del problema (A). Se b `e intero e A totalmente unimo- dulare, allora P ha tutti vertici interi.

8. Dire quali delle seguenti affermazioni sono corrette.

(a) In IR3 l’intersezione tra una piramide e un cubo pu`o essere un poliedro.

(b) L’insieme {x ∈ IR3 | 2x1+ x2− 3x3 = −1, − x1+ 7x2− x3 = 3, 2x1+ 2x2 = 11, x1≥ 0, x2≥ 0, x3≥ 0} `e un poliedro in forma standard.

(c) L’insieme delle soluzioni di un sistema lineare `e un poliedro se e solo se la matrice del sistema ha rango massimo.

(d) Se un poliedro `e costituito da un numero di punti distinti strettamente maggiore di 1, allora contiene infiniti punti.

9. Si consideri il seguente problema di Programmazione Lineare (P):

min cTx Ax ≤ b Dire quali delle seguenti affermazioni sono corrette.

(a) Il suo problema duale `e

max bTu ATu ≤ −c (b) Il suo problema duale `e

min bTu

−ATu = c u ≥ 0.

(c) Il problema duale di un problema di Programmazione Lineare presenta tante varibili vincolate in segno quanti sono i vincoli di disuguaglianza del problema primale.

(d) Se il problema (P ) `e inammissibile, allora anche il suo duale `e inammissibile.

10. Dire quali delle seguenti affermazioni sono corrette.

(a) Il poliedro {x ∈ IRn | Ax ≥ b, x ≥ 0}, con A matrice m × n, x ∈ IRn, b ∈ IRm, non pu`o in nessun caso ammettere l’origine come vertice.

(b) Sia dato un poliedro P = {x ∈ IRn | Ax ≥ b}, con A matrice m × n, x ∈ IRn, b ∈ IRm. P pu`o ammette vertici solamente se m ≥ n.

(c) In IR3, la sfera {x ∈ IR | x21+ x22+ x23≤ 1} ha un numero finito di vertici.

(d) Sia P poliedro P = {x ∈ IRn | Ax = b, x ≥ 0}, con A matrice m × n, x ∈ IRn, b ∈ IRm, con P 6= ∅. Allora P ammette sempre vertici.

(9)

Prova scritta di Ricerca Operativa Corso di Laurea in

Ingegneria Informatica e Automatica

8 giugno 2012

Compito C

Istruzioni

• Usate i fogli bianchi allegati per calcoli, ragionamenti e quanto altro reputiate necessario fare per rispondere alle 10 domande seguenti.

• Per ciascuna delle 10 domande indicare in corrispondenza di ciascuna delle affermazioni a), b), c) e d) se essa `e VERA o FALSA, apponendo un segno sul rettangolo VERO o sul rettangolo

FALSO sul foglio risposte.

• Ricordatevi di scrivere su tale foglio risposte tutte le informazioni richieste ed in particolare il vostro nome e cognome (i fogli senza nome e cognome saranno cestinati e dovrete ripetere l’esame in un’altra sessione).

• Avete un’ora esatta di tempo per svolgere gli esercizi. Al termine del tempo dovete consegnare il solo foglio risposte (potete tenere il testo delle domande e i fogli bianchi).

• Ricordatevi di segnare esattamente sui fogli che rimarranno a voi le risposte che avete dato in modo da potervi autovalutare una volta che vi verr`a fornita la soluzione.

• Scaduta l’ora rimanete seduti. Passeremo a raccogliere i fogli risposte. Chi non consegna immediatamente il foglio al nostro passaggio non avr`a altra possibilit`a di consegna e dovr`a ripetere l’esame in un altro appello.

• ATTENZIONE. Durante la prova di esame:

– Non `e possibile parlare, per nessuna ragione, con i vostri colleghi.

– Non `e possibile allontanarsi dall’aula.

– Non si possono usare telefoni cellulari

– Non si possono usare calcolatrici, palmari o simili – Non `e possibile usare dispense, libri o appunti.

Chi contravviene anche a una sola di queste regole dovr`a ripetere la prova di esame in altro appello.

Valutazione

• Per ogni affermazione VERO/FALSO correttamente individuata viene assegnato 1 punto

• Per ogni affermazione VERO/FALSO non risposta vengono assegnati 0 punti

• Per ogni affermazione VERO/FALSO NON correttamente individuata viene assegnato un punteggio negativo pari a -0.25 punti

Supera la prova chi totalizza un punteggio pari ad almeno 28 punti

(10)

1. Dire quali delle seguenti affermazioni sono corrette.

(a) In IR3, la sfera {x ∈ IR | x21+ x22+ x23≤ 1} ha un numero finito di vertici.

(b) Sia dato un poliedro P = {x ∈ IRn | Ax ≥ b}, con A matrice m × n, x ∈ IRn, b ∈ IRm. P pu`o ammette vertici solamente se m ≥ n.

(c) Sia P poliedro P = {x ∈ IRn | Ax = b, x ≥ 0}, con A matrice m × n, x ∈ IRn, b ∈ IRm, con P 6= ∅. Allora P ammette sempre vertici.

(d) Il poliedro {x ∈ IRn | Ax ≥ b, x ≥ 0}, con A matrice m × n, x ∈ IRn, b ∈ IRm, non pu`o in nessun caso ammettere l’origine come vertice.

2. Sia dato un problema di Programmazione Lineare in forma standard con A =

 2 0 3 1 1 2

3 1 1 1 0 1



, c = (1, − 1, 2, 3, 0, 1)T, b = (1, 0)T Dire quali delle seguenti affermazioni sono corrette.

(a) Il criterio di illimitatezza `e soddisfatto in corrispondenza della base formata dalla 5a e dalla 2a colonna.

(b) Se si considera la base formata dalla 5ae dalla 6acolonna, la soluzione di base ammissibile (SBA) associata non soddisfa il criterio di ottimalit`a.

(c) Per poter risolvere questo problema con il metodo del simplesso `e indispensabile effet- tuare prima la Fase I perch´e il problema non `e in forma canonica.

(d) La SBA associata alla base formata dalla 5a e dalla 2a colonna e la SBA associata alla base formata dalla 5a e dalla 6a colonna coincidono.

3. Si consideri il poliedro descritto dal seguente sistema x1− x2+ 2x3+ 2x4 = 3

2x1+ 4x3− x4 = 6 3x1+ x2+ 6x3+ x4 = 9

xi≥ 0, i = 1, . . . , 4 Dire quali delle seguenti affermazioni sono corrette.

(a) Il punto (3, 0, 0, 0)T `e vertice del poliedro.

(b) Il punto (1, 0, 1, 0)T `e vertice del poliedro.

(c) Il poliedro non ammette vertici.

(d) L’origine degli assi `e vertice del poliedro.

4. Dire quali delle seguenti affermazioni sono corrette.

(a) L’insieme {x ∈ IR3 | 2x1+ x2− 3x3 = −1, − x1+ 7x2− x3 = 3, 2x1+ 2x2 = 11, x1≥ 0, x2≥ 0, x3≥ 0} `e un poliedro in forma standard.

(b) L’insieme delle soluzioni di un sistema lineare `e un poliedro se e solo se la matrice del sistema ha rango massimo.

(c) Se un poliedro `e costituito da un numero di punti distinti strettamente maggiore di 1, allora contiene infiniti punti.

(d) In IR3 l’intersezione tra una piramide e un cubo pu`o essere un poliedro.

(11)

5. Sia P un problema di Programmazione Lineare in forma standard e tale che l’insieme ammis- sibile `e non vuoto. Dire quali delle seguenti affermazioni sono corrette.

(a) Al problema P si pu`o applicare direttamente la Fase II del metodo del simplesso perch´e il problema `e in forma standard ed inoltre si `e assunto che l’insieme ammissibile sia non vuoto.

(b) L’insieme ammissibile del problema P contiene sicuramente un vertice.

(c) La Fase II del metodo del simplesso in un numero finito di iterazioni determina una soluzione ottima del problema P.

(d) L’insieme ammissibile del problema P `e un politopo.

6. Al termine della Fase I del metodo del simplesso applicato alla soluzione di un problema di Programmazione Lineare risulta xB = (x1, α2, α3, x4)T, xN = (x3, α4, α1, x2)T,

B−1N =

0 −1 1 0

−1 0 1 2

0 1 3 0

9 1 2 8

, B−1b =

 7 0 0 2

 .

Dire quali delle seguenti affermazioni sono corrette.

(a) Una possibile base ammissibile per il problema originario dalla quale far partire la Fase II corrisponde ad avere variabili di base xB= (x1, x3, x4)T.

(b) Una possibile base ammissibile per il problema originario dalla quale far partire la Fase II corrisponde ad avere variabili di base xB= (x1, x2, x4)T.

(c) Il problema originario non `e ammissibile.

(d) La matrice dei vincoli di uguaglianza del problema originario ha rango massimo.

7. Si consideri il seguente problema di Programmazione Lineare (P):

min cTx Ax ≤ b Dire quali delle seguenti affermazioni sono corrette.

(a) Se il problema (P ) `e inammissibile, allora anche il suo duale `e inammissibile.

(b) Il suo problema duale `e

max bTu ATu ≤ −c

(c) Il problema duale di un problema di Programmazione Lineare presenta tante varibili vincolate in segno quanti sono i vincoli di disuguaglianza del problema primale.

(d) Il suo problema duale `e

min bTu

−ATu = c u ≥ 0.

(12)

8. In un’iterazione della Fase II del metodo del simplesso applicato ad un problema di Program- mazione Lineare in forma di minimizzazione si ha xB= (x1, x6, x8, x3)T e xN = (x2, x5, x4, x7)T, ed inoltre risulta γ = (1, −2, 0, −1)T.

B−1N =

9 0 −9 1

2 1 11 0

−1 −3 −3 1

−7 1 −1 1

, B−1b =

 0 2 1 1

 .

Dire quali delle seguenti affermazioni sono corrette.

(a) Supponiamo che x7 sia la variabile entrante. Allora la variabile uscente pu`o essere x8

oppure x3.

(b) Supponiamo che x5sia la variabile entrante. Allora la variabile uscente deve essere x3. (c) Supponiamo che x5sia la variabile entrante. Allora risulta ¯ρ = 0.

(d) Supponiamo che x7 sia la variabile entrante. Allora la successiva Soluzione di Base Ammissibile sar`a degenere.

9. Si consideri il seguente poliedro definito da

x1+ αx2+ 2x3 ≥ 3 4x1+ βx2+ 8x3 ≥ 12

x1 ≥ 0 x2 ≥ 0 x3 ≥ 1

con α ∈ IR, β ∈ IR. Dire quali delle seguenti affermazioni sono corrette.

(a) Posto α = 0, il punto (1, 0, 1)T `e vertice del poliedro per ogni valore di β.

(b) Per α = β = 0 il poliedro `e vuoto.

(c) Il punto (1, 1, 1)T appartiene al poliedro per ogni valore di α e β.

(d) Il punto (2, 0, 1/2)T `e vertice del poliedro per ogni valore di α e β.

10. Si considerino i seguenti due problemi

(A)

min cTx Ax ≥ b

x ≥ 0, x intero

(B)

min cTx Ax ≥ b x ≥ 0,

(a) Se x`e soluzione ottima di (A) e y`e soluzione ottima di (B) allora risulta cTy≤ cTx. (b) Se una soluzione ottima di (B) `e intera, allora essa `e soluzione ottima di (A).

(c) Se x`e una soluzione ottima di (B) e ¯x una soluzione ammissibile per (A) tale che risulti cTx= cTx allora ¯¯ x `e una soluzione ottima di (A).

(d) Sia P una formulazione lineare del problema (A). Se b `e intero e A totalmente unimo- dulare, allora P ha tutti vertici interi.

(13)

Prova scritta di Ricerca Operativa Corso di Laurea in

Ingegneria Informatica e Automatica

8 giugno 2012

Compito D

Istruzioni

• Usate i fogli bianchi allegati per calcoli, ragionamenti e quanto altro reputiate necessario fare per rispondere alle 10 domande seguenti.

• Per ciascuna delle 10 domande indicare in corrispondenza di ciascuna delle affermazioni a), b), c) e d) se essa `e VERA o FALSA, apponendo un segno sul rettangolo VERO o sul rettangolo

FALSO sul foglio risposte.

• Ricordatevi di scrivere su tale foglio risposte tutte le informazioni richieste ed in particolare il vostro nome e cognome (i fogli senza nome e cognome saranno cestinati e dovrete ripetere l’esame in un’altra sessione).

• Avete un’ora esatta di tempo per svolgere gli esercizi. Al termine del tempo dovete consegnare il solo foglio risposte (potete tenere il testo delle domande e i fogli bianchi).

• Ricordatevi di segnare esattamente sui fogli che rimarranno a voi le risposte che avete dato in modo da potervi autovalutare una volta che vi verr`a fornita la soluzione.

• Scaduta l’ora rimanete seduti. Passeremo a raccogliere i fogli risposte. Chi non consegna immediatamente il foglio al nostro passaggio non avr`a altra possibilit`a di consegna e dovr`a ripetere l’esame in un altro appello.

• ATTENZIONE. Durante la prova di esame:

– Non `e possibile parlare, per nessuna ragione, con i vostri colleghi.

– Non `e possibile allontanarsi dall’aula.

– Non si possono usare telefoni cellulari

– Non si possono usare calcolatrici, palmari o simili – Non `e possibile usare dispense, libri o appunti.

Chi contravviene anche a una sola di queste regole dovr`a ripetere la prova di esame in altro appello.

Valutazione

• Per ogni affermazione VERO/FALSO correttamente individuata viene assegnato 1 punto

• Per ogni affermazione VERO/FALSO non risposta vengono assegnati 0 punti

• Per ogni affermazione VERO/FALSO NON correttamente individuata viene assegnato un punteggio negativo pari a -0.25 punti

Supera la prova chi totalizza un punteggio pari ad almeno 28 punti

(14)

1. Si consideri il seguente poliedro definito da

x1+ αx2+ 2x3 ≥ 3 4x1+ βx2+ 8x3 ≥ 12

x1 ≥ 0 x2 ≥ 0 x3 ≥ 1

con α ∈ IR, β ∈ IR. Dire quali delle seguenti affermazioni sono corrette.

(a) Il punto (2, 0, 1/2)T `e vertice del poliedro per ogni valore di α e β.

(b) Posto α = 0, il punto (1, 0, 1)T `e vertice del poliedro per ogni valore di β.

(c) Il punto (1, 1, 1)T appartiene al poliedro per ogni valore di α e β.

(d) Per α = β = 0 il poliedro `e vuoto.

2. Si considerino i seguenti due problemi

(A)

min cTx Ax ≥ b

x ≥ 0, x intero

(B)

min cTx Ax ≥ b x ≥ 0,

(a) Se x`e soluzione ottima di (A) e y`e soluzione ottima di (B) allora risulta cTy≤ cTx. (b) Se una soluzione ottima di (B) `e intera, allora essa `e soluzione ottima di (A).

(c) Se x`e una soluzione ottima di (B) e ¯x una soluzione ammissibile per (A) tale che risulti cTx= cTx allora ¯¯ x `e una soluzione ottima di (A).

(d) Sia P una formulazione lineare del problema (A). Se b `e intero e A totalmente unimo- dulare, allora P ha tutti vertici interi.

3. Sia dato un problema di Programmazione Lineare in forma standard con A =

 2 0 3 1 1 2

3 1 1 1 0 1



, c = (1, − 1, 2, 3, 0, 1)T, b = (1, 0)T Dire quali delle seguenti affermazioni sono corrette.

(a) Se si considera la base formata dalla 5ae dalla 6acolonna, la soluzione di base ammissibile (SBA) associata non soddisfa il criterio di ottimalit`a.

(b) Per poter risolvere questo problema con il metodo del simplesso `e indispensabile effet- tuare prima la Fase I perch´e il problema non `e in forma canonica.

(c) Il criterio di illimitatezza `e soddisfatto in corrispondenza della base formata dalla 5a e dalla 2a colonna.

(d) La SBA associata alla base formata dalla 5a e dalla 2a colonna e la SBA associata alla base formata dalla 5a e dalla 6a colonna coincidono.

4. Si consideri il seguente problema di Programmazione Lineare (P):

min cTx Ax ≤ b Dire quali delle seguenti affermazioni sono corrette.

(15)

(a) Il suo problema duale `e

max bTu ATu ≤ −c (b) Il suo problema duale `e

min bTu

−ATu = c u ≥ 0.

(c) Il problema duale di un problema di Programmazione Lineare presenta tante varibili vincolate in segno quanti sono i vincoli di disuguaglianza del problema primale.

(d) Se il problema (P ) `e inammissibile, allora anche il suo duale `e inammissibile.

5. In un’iterazione della Fase II del metodo del simplesso applicato ad un problema di Program- mazione Lineare in forma di minimizzazione si ha xB= (x1, x6, x8, x3)T e xN = (x2, x5, x4, x7)T, ed inoltre risulta γ = (1, −2, 0, −1)T.

B−1N =

9 0 −9 1

2 1 11 0

−1 −3 −3 1

−7 1 −1 1

, B−1b =

 0 2 1 1

 .

Dire quali delle seguenti affermazioni sono corrette.

(a) Supponiamo che x7 sia la variabile entrante. Allora la variabile uscente pu`o essere x8

oppure x3.

(b) Supponiamo che x7 sia la variabile entrante. Allora la successiva Soluzione di Base Ammissibile sar`a degenere.

(c) Supponiamo che x5sia la variabile entrante. Allora la variabile uscente deve essere x3. (d) Supponiamo che x5sia la variabile entrante. Allora risulta ¯ρ = 0.

6. Dire quali delle seguenti affermazioni sono corrette.

(a) Se un poliedro `e costituito da un numero di punti distinti strettamente maggiore di 1, allora contiene infiniti punti.

(b) L’insieme delle soluzioni di un sistema lineare `e un poliedro se e solo se la matrice del sistema ha rango massimo.

(c) In IR3 l’intersezione tra una piramide e un cubo pu`o essere un poliedro.

(d) L’insieme {x ∈ IR3 | 2x1+ x2− 3x3 = −1, − x1+ 7x2− x3 = 3, 2x1+ 2x2 = 11, x1≥ 0, x2≥ 0, x3≥ 0} `e un poliedro in forma standard.

7. Si consideri il poliedro descritto dal seguente sistema x1− x2+ 2x3+ 2x4 = 3

2x1+ 4x3− x4 = 6 3x1+ x2+ 6x3+ x4 = 9

xi≥ 0, i = 1, . . . , 4 Dire quali delle seguenti affermazioni sono corrette.

(16)

(a) L’origine degli assi `e vertice del poliedro.

(b) Il punto (1, 0, 1, 0)T `e vertice del poliedro.

(c) Il punto (3, 0, 0, 0)T `e vertice del poliedro.

(d) Il poliedro non ammette vertici.

8. Al termine della Fase I del metodo del simplesso applicato alla soluzione di un problema di Programmazione Lineare risulta xB = (x1, α2, α3, x4)T, xN = (x3, α4, α1, x2)T,

B−1N =

0 −1 1 0

−1 0 1 2

0 1 3 0

9 1 2 8

, B−1b =

 7 0 0 2

 .

Dire quali delle seguenti affermazioni sono corrette.

(a) La matrice dei vincoli di uguaglianza del problema originario ha rango massimo.

(b) Il problema originario non `e ammissibile.

(c) Una possibile base ammissibile per il problema originario dalla quale far partire la Fase II corrisponde ad avere variabili di base xB= (x1, x2, x4)T.

(d) Una possibile base ammissibile per il problema originario dalla quale far partire la Fase II corrisponde ad avere variabili di base xB= (x1, x3, x4)T.

9. Sia P un problema di Programmazione Lineare in forma standard e tale che l’insieme ammis- sibile `e non vuoto. Dire quali delle seguenti affermazioni sono corrette.

(a) Al problema P si pu`o applicare direttamente la Fase II del metodo del simplesso perch´e il problema `e in forma standard ed inoltre si `e assunto che l’insieme ammissibile sia non vuoto.

(b) La Fase II del metodo del simplesso in un numero finito di iterazioni determina una soluzione ottima del problema P.

(c) L’insieme ammissibile del problema P `e un politopo.

(d) L’insieme ammissibile del problema P contiene sicuramente un vertice.

10. Dire quali delle seguenti affermazioni sono corrette.

(a) Sia P poliedro P = {x ∈ IRn | Ax = b, x ≥ 0}, con A matrice m × n, x ∈ IRn, b ∈ IRm, con P 6= ∅. Allora P ammette sempre vertici.

(b) In IR3, la sfera {x ∈ IR | x21+ x22+ x23≤ 1} ha un numero finito di vertici.

(c) Sia dato un poliedro P = {x ∈ IRn | Ax ≥ b}, con A matrice m × n, x ∈ IRn, b ∈ IRm. P pu`o ammette vertici solamente se m ≥ n.

(d) Il poliedro {x ∈ IRn | Ax ≥ b, x ≥ 0}, con A matrice m × n, x ∈ IRn, b ∈ IRm, non pu`o in nessun caso ammettere l’origine come vertice.

Riferimenti

Documenti correlati

• Per ogni affermazione VERO/FALSO NON correttamente individuata viene assegnato un punteggio negativo pari a -0.25 punti7. Supera la prova chi totalizza un punteggio pari ad almeno

• Per ogni affermazione VERO/FALSO NON correttamente individuata viene assegnato un punteggio negativo pari a -0.25 punti7. Supera la prova chi totalizza un punteggio pari ad almeno

(c) Il problema originario ` e ammissibile se e solo se il problema artificiale che si risolve nella Fase I del metodo del simplesso ammette ottimo finito. (d) Se ad una

(b) Nella sequenza delle basi generate durante la Fase II del metodo del simplesso una ripetizione non pu` o verificarsi se supponiamo che ogni soluzione di base ammissibile sia

(b) La regole anticiclaggio applicate alla Fase II garantiscono che in un numero finito di iterazioni ` e soddisfatto o il criterio di illimitatezza o il criterio di ottimalit` a..

• Per ogni affermazione VERO/FALSO NON correttamente individuata viene assegnato un punteggio negativo pari a -0.25 punti. Supera la prova chi totalizza un punteggio pari ad almeno

• Ricordatevi di scrivere su tale foglio risposte tutte le informazioni richieste ed in particolare il vostro nome e cognome (i fogli senza nome e cognome saranno cestinati e

(b) Se il problema ammette soluzione ottima, esiste sempre almeno un punto tale che le colonne della matrice della matrice A corrispondenti alle componenti positive di questo punto