दिए गए रैखिक प्रोग्रामिंग समस्या (LPP) को हल करने के लिए, हमें व्यवहार्य क्षेत्र (feasible region) का निर्धारण करना होगा और फिर उद्देश्य फलन (objective function) के मान का विश्लेषण करना होगा।

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दिए गए रैखिक प्रोग्रामिंग समस्या (LPP) को हल करने के लिए, हमें व्यवहार्य क्षेत्र (feasible region) का निर्धारण करना होगा और फिर उद्देश्य फलन (objective function) के मान का विश्लेषण करना होगा।

समस्या है:
Optimize Z=2x1−10x2Z = 2x_1 - 10x_2
बाधाएँ (Subject to):

  1. x1−x2≥0  ⟹  x1≥x2x_1 - x_2 \geq 0 \implies x_1 \geq x_2
  2. x1−5x2≤−5  ⟹  x1≤5x2−5x_1 - 5x_2 \leq -5 \implies x_1 \leq 5x_2 - 5
  3. x1≥0,x2≥0x_1 \geq 0, x_2 \geq 0
  1. व्यवहार्य क्षेत्र का निर्धारण करें।

    बाधाओं को ग्राफ़ पर प्लॉट करें।

    • पहली बाधा x1≥x2x_1 \geq x_2 रेखा x1=x2x_1 = x_2 के नीचे या दाईं ओर का क्षेत्र है।
    • दूसरी बाधा x1≤5x2−5x_1 \leq 5x_2 - 5 रेखा x1=5x2−5x_1 = 5x_2 - 5 के बाईं ओर या नीचे का क्षेत्र है।
    • x1≥0,x2≥0x_1 \geq 0, x_2 \geq 0 का अर्थ है कि हम केवल पहले चतुर्थांश में हैं।

    इन दोनों रेखाओं का प्रतिच्छेदन बिंदु ज्ञात करें:
    x1=x2x_1 = x_2 को x1=5x2−5x_1 = 5x_2 - 5 में प्रतिस्थापित करने पर:
    x2=5x2−5x_2 = 5x_2 - 5
    5=4x25 = 4x_2
    x2=54x_2 = \frac{5}{4}
    चूंकि x1=x2x_1 = x_2, तो x1=54x_1 = \frac{5}{4}।
    तो, प्रतिच्छेदन बिंदु (54,54)(\frac{5}{4}, \frac{5}{4}) है।

    व्यवहार्य क्षेत्र वह है जहाँ x2≤x1≤5x2−5x_2 \leq x_1 \leq 5x_2 - 5।
    यह तभी संभव है जब x2≤5x2−5  ⟹  5≤4x2  ⟹  x2≥54x_2 \leq 5x_2 - 5 \implies 5 \leq 4x_2 \implies x_2 \geq \frac{5}{4}।
    चूंकि x1≥x2x_1 \geq x_2, तो x1≥54x_1 \geq \frac{5}{4} भी।
    व्यवहार्य क्षेत्र बिंदु (54,54)(\frac{5}{4}, \frac{5}{4}) से शुरू होकर ऊपर और दाईं ओर फैला हुआ एक असीमित क्षेत्र है।

  2. उद्देश्य फलन के अधिकतम मान का विश्लेषण करें।

    उद्देश्य फलन Z=2x1−10x2Z = 2x_1 - 10x_2 है।
    दूसरी बाधा से, हम जानते हैं कि x1≤5x2−5x_1 \leq 5x_2 - 5।
    इस असमानता का उपयोग करके ZZ के लिए एक ऊपरी सीमा ज्ञात करें:

    Z=2x1−10x2≤2(5x2−5)−10x2Z = 2x_1 - 10x_2 \leq 2(5x_2 - 5) - 10x_2 Z≤10x2−10−10x2Z \leq 10x_2 - 10 - 10x_2 Z≤−10Z \leq -10

    यह दर्शाता है कि ZZ का मान कभी भी −10-10 से अधिक नहीं हो सकता।
    इसके अलावा, जब x1=5x2−5x_1 = 5x_2 - 5 (जो व्यवहार्य क्षेत्र की सीमा है), तो Z=−10Z = -10 होता है।
    उदाहरण के लिए, बिंदु (54,54)(\frac{5}{4}, \frac{5}{4}) पर:
    Z=2(54)−10(54)=104−504=−404=−10Z = 2(\frac{5}{4}) - 10(\frac{5}{4}) = \frac{10}{4} - \frac{50}{4} = -\frac{40}{4} = -10।
    बिंदु (5,2)(5, 2) पर (जो x1=5x2−5x_1 = 5x_2 - 5 पर है और x1≥x2x_1 \geq x_2 को संतुष्ट करता है):
    Z=2(5)−10(2)=10−20=−10Z = 2(5) - 10(2) = 10 - 20 = -10।
    चूंकि Z≤−10Z \leq -10 सभी व्यवहार्य बिंदुओं के लिए है और Z=−10Z = -10 प्राप्त किया जा सकता है, इसलिए ZZ का अधिकतम मान −10-10 है।

  3. उद्देश्य फलन के न्यूनतम मान का विश्लेषण करें।

    पहली बाधा से, हम जानते हैं कि x1≥x2x_1 \geq x_2।
    इस असमानता का उपयोग करके ZZ के लिए एक निचली सीमा ज्ञात करें:

    Z=2x1−10x2≥2x2−10x2Z = 2x_1 - 10x_2 \geq 2x_2 - 10x_2 Z≥−8x2Z \geq -8x_2

    चूंकि व्यवहार्य क्षेत्र असीमित है और x2x_2 मनमाने ढंग से बड़े मान ले सकता है (उदाहरण के लिए, x1=x2x_1 = x_2 रेखा पर बिंदु (k,k)(k, k) जहाँ k≥54k \geq \frac{5}{4} व्यवहार्य हैं), जैसे-जैसे x2→∞x_2 \to \infty, Z≥−8x2→−∞Z \geq -8x_2 \to -\infty।
    इसलिए, ZZ का न्यूनतम मान असीमित है (यह −∞-\infty की ओर जाता है)।

    निष्कर्ष: समस्या का एक अधिकतम मान है (जो −10-10 है) लेकिन कोई न्यूनतम मान नहीं है (यह नीचे की ओर असीमित है)।
    इसलिए, केवल एक अधिकतम मान ज्ञात किया जा सकता है।

    यह विकल्प B से मेल खाता है।

    The final answer is B. Only maximum केवल उच्चिष्ठ\boxed{\text{B. Only maximum केवल उच्चिष्ठ}}

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