📚 البرمجة الخطية وإيجاد الحل الأمثل
المفاهيم الأساسية
الحل الأمثل: البحث عن السعر أو الكمية الأفضل أو الأنسب لتقليل التكلفة أو زيادة الربح.
خريطة المفاهيم
```markmap
العلاقات والدوال
حل أنظمة المتباينات الخطية بيانياً
باستخدام الحاسبة البيانية (TI-nspire)
#### الهدف
##### استعمال الحاسبة البيانية لحل أنظمة متباينات خطية
#### الخطوات العامة
##### 1. افتح تطبيق الرسوم البيانية
##### 2. اكتب المتباينة الأولى
##### 3. اكتب المتباينة الثانية
##### 4. منطقة الحل هي منطقة التظليل المشترك
#### مثال توضيحي
##### النظام: y ≥ -3x+4 و y ≤ 2x-1
###### نمط التظليل فوق المستقيم y = -3x+4
###### نمط التظليل تحت المستقيم y = 2x-1
###### منطقة الحل هي تقاطع نمطي التظليل
تطبيقات عملية (من أمثلة الصفحة)
مسائل مهارات التفكير العليا (ص 42)
البرمجة الخطية والحل الأمثل
الهدف
#### إيجاد القيمة العظمى أو الصغرى لدالة ضمن منطقة الحل
#### استعمال البرمجة الخطية لحل مسائل حياتية
المفردات
#### القيود (Constraints)
#### منطقة الحل محدودة (Bounded)
#### منطقة الحل غير محدودة (Unbounded)
#### الحل الأمثل (Optimize)
القاعدة الأساسية
#### إذا كانت منطقة الحل محدودة (مغلقة)، فإن القيمة العظمى والصغرى تظهر دائمًا عند رؤوس منطقة الحل.
#### إذا كانت منطقة الحل غير محدودة (مفتوحة)، فقد تحتوي على قيمة عظمى أو صغرى.
مثال تطبيقي (من الصفحة)
#### قيود الإنتاج
##### المقاس الصغير: من 600 إلى 1500 ثوب يوميًا، تكلفة 55 ريال للثوب.
##### المقاس الكبير: من 800 إلى 1700 ثوب يوميًا، تكلفة 70 ريال للثوب.
##### قيد إضافي: إنتاج لا يقل عن 2000 ثوب يوميًا من كلا المقاسين.
##### السؤال: كم ثوبًا من كل مقاس يجب إنتاجه لتكون التكلفة أقل ما يمكن؟
خطوات إيجاد القيمة العظمى والصغرى
#### الخطوة 1: مثل المتباينات بيانيا، وحدد إحداثيات الرؤوس.
#### الخطوة 2: جد قيمة الدالة عند كل رأس.
تنبيه
#### لا تفترض عدم وجود قيم عظمى أو صغرى إذا كانت منطقة الحل غير محدودة.
#### اختبر قيمة الدالة عند كل رأس؛ لتحدد إذا كان هناك قيمة عظمى أو صغرى.
خطوات استعمال البرمجة الخطية (من الصفحة 46)
#### الخطوة 1: حدد المتغيرات.
#### الخطوة 2: اكتب نظام متباينات خطية يمثل المسألة.
#### الخطوة 3: مثل نظام المتباينات بيانيا.
#### الخطوة 4: جد إحداثيات رؤوس منطقة الحل.
#### الخطوة 5: اكتب الدالة الخطية التي تريد إيجاد قيمتها العظمى أو الصغرى.
#### الخطوة 6: عوض إحداثيات الرؤوس في الدالة.
#### الخطوة 7: اختر القيمة العظمى أو الصغرى وفقا لما هو مطلوب في المسألة.
```
نقاط مهمة
- يتم إيجاد الحل الأمثل (لزيادة الربح أو تقليل التكلفة) باستخدام البرمجة الخطية.
- يتم تمثيل المسألة أولاً بنظام من المتباينات الخطية تُسمى قيود.
- منطقة الحل هي المنطقة المشتركة التي تحقق جميع القيود على الرسم البياني.
- يتم إيجاد القيمة العظمى أو الصغرى للدالة الهدف (مثل
f(x, y) = 55x + 70y) عن طريق تعويض إحداثيات رؤوس منطقة الحل فيها.
- يجب اختبار منطقية الحل بالتأمل في سياق المسألة الواقعي.