第3讲 二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题 高考数学复习 高考数学知识点复习
重磅!2020年高考数学专题知识考点总复习 第六章第3课时 二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题课件.ppt
3. 线性规划的有关概念
名称
意义
约束条件 由变量x, y组成的__不__等__式__(组__)__
线性约 束条件
目标函数
由x, y的__一__次____不等式(或方程) 组成的不等式(组)
关于x, y的函数___解__析__式______, 如 z＝x＋2y
y的___一__次_____解析式
考点2 求目标函数的最值
x＋y－3≥0 例2 已知实数 x, y 满足 x－y＋1≥0
x≤2.
(1)若z＝x－2y, 求z的最大值和最小值; (2)若z＝x2＋y2, 求z的最大值和最小值.
x＋y－3≥0 【解】 (1)不等式组x－y＋1≥0
x≤2
表示的平
面区域如图所示, 图中的阴影部分即为可行 域.
思考探究 可行解与最优解有何关系？最优解是否唯一? 提示：最优解必定是可行解, 但可行解不一定 是最优解. 最优解不一定唯一, 有时唯一, 有时 有多个.
课前热身
1. 下列各点中, 不在x＋y－1≤0表示的平面区
域内的是( )
A. (0,0)
B. (－1,1)
C. (－1,3)
D. (2, －3)
解析：选C.把各点的坐标代入可得(－1,3)不
适合, 故选C.
x－y≥－1
2. 若实数 x, y 满足不等式组 x＋y≥1
则
3x－y≤3
该约束条件所围成的平面区域的面积是( )
A. 3
B.
5 2
C. 2
D. 2 2
解析：选 C.因为直线 x－y＝－1 与 x＋y＝1 互相垂直, 所以如图所示的可行域为直角三角形, 易得 A(0,1), B(1,0), C(2,3), 故|AB|＝ 2, |AC|＝2 2, 其面积为 S＝12×2 2 × 2＝2.
新高考数学一轮复习教师用书：第7章 3 第3讲 二元一次不等式(组)及简单的线性规划问题
第3讲二元一次不等式(组)及简单的线性规划问题1．二元一次不等式(组)表示的平面区域不等式(组) 表示区域Ax＋By＋C>0(<0) 直线Ax＋By＋C＝0某一侧的所有点组成的平面区域不包括边界直线Ax＋By＋C≥0(≤0)包括边界直线不等式组各个不等式所表示平面区域的公共部分2.二元一次不等式(组)的解集满足二元一次不等式(组)的x和y的取值构成的有序数对(x,y),叫做二元一次不等式(组)的解,所有这样的有序数对(x,y)构成的集合称为二元一次不等式(组)的解集．3．线性规划的有关概念名称意义约束条件由变量x,y组成的不等式(组)线性约束条件由x,y的一次不等式(或方程)组成的不等式(组) 目标函数关于x,y的函数解析式,如z＝x＋2y 线性目标函数关于x,y的一次函数解析式可行解满足线性约束条件的解(x,y)可行域所有可行解组成的集合最优解使目标函数取得最大值或最小值的可行解线性规划问题在线性约束条件下求线性目标函数的最大值或最小值问题[疑误辨析]判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)不等式Ax＋By＋C>0表示的平面区域一定在直线Ax＋By＋C＝0的上方．( )(2)任何一个二元一次不等式组都表示平面上的一个区域．( )(3)线性目标函数的最优解可能是不唯一的．( )(4)线性目标函数取得最值的点一定在可行域的顶点或边界上．( )(5)在目标函数z＝ax＋by(b≠0)中,z的几何意义是直线ax＋by－z＝0在y轴上的截距．( )答案：(1)×(2)×(3)√(4)√(5)×[教材衍化]1．(必修5P91练习T1(1)改编)已知x,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧y≤x，x ＋y≤1，y ≥－1，则z ＝2x ＋y ＋1的最大值、最小值分别是________,________．解析：不等式组所表示的平面区域如图中阴影部分所示,其中A(－1,－1),B(2,－1),C ⎝ ⎛⎭⎪⎫12，12,画直线l 0：y ＝－2x,平移l 0过点B 时,z max ＝4,平移l 0过点A 时,z min ＝－2.答案：4 －22．(必修5P91练习T2改编)投资生产A 产品时,每生产100吨需要资金200万元,需场地200平方米；投资生产B 产品时,每生产100吨需要资金300万元,需场地100平方米．现某单位可使用资金1 400万元,场地900平方米,则上述要求可用不等式组表示为________________．(用x,y 分别表示生产A,B 产品的吨数,x 和y 的单位是百吨)解析：用表格列出各数据A B 总数 产品吨数 x y 资金 200x 300y 1 400 场地200x100y900所以不难看出,x ≥0,y ≥0,200x ＋300y≤1 400,200x ＋100y≤900. 答案：⎩⎪⎨⎪⎧200x ＋300y≤1 400，200x ＋100y≤900，x ≥0，y ≥0[易错纠偏](1)不会用代点法判断平面区域；(2)不明确目标函数的最值与等值线截距的关系； (3)不理解目标函数的几何意义； (4)对“最优解有无数个”理解有误．1．点(－2,t)在直线2x －3y ＋6＝0的上方,则t 的取值范围是__________．解析：因为直线2x －3y ＋6＝0的上方区域可以用不等式2x －3y ＋6＜0表示,所以由点(－2,t)在直线2x －3y ＋6＝0的上方得－4－3t ＋6＜0,解得t ＞23.答案：⎝ ⎛⎭⎪⎫23，＋∞ 2．已知变量x,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y≤1，x ≥0，y ≥0，则z ＝x －y 的最大值为________．解析：画出不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示,作直线x －y ＝0,平移直线经过点A(1,0)时,目标函数z ＝x －y 取得最大值,最大值为1.答案：13．已知x,y 满足条件⎩⎪⎨⎪⎧x －y ＋5≥0，x ＋y≥0，x ≤3，则z ＝y －1x ＋3的最大值为________．解析：作出可行域如图中阴影部分所示,问题转化为区域上哪一点与点M(－3,1)连线斜率最大,观察知点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫－52，52,使k MA 最大,z max ＝k MA ＝52－1－52＋3＝3. 答案：34．已知x,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x －y ＋5≥0，x ＋y≥0，x ≤3，若使得z ＝ax ＋y 取最大值的点(x,y)有无数个,则a 的值为________．解析：先根据约束条件画出可行域,如图中阴影部分所示,当直线z ＝ax ＋y 和直线AB 重合时,z 取得最大值的点(x,y)有无数个,所以－a ＝k AB ＝1,所以a ＝－1.答案：－1二元一次不等式(组)表示的平面区域(1)不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0，x ＋3y≥4，3x ＋y≤4所表示的平面区域的面积等于( )A.32 B.23 C.43D.34(2)若不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x －y≥0，2x ＋y≤2，y ≥0，x ＋y≤a 表示的平面区域是一个三角形,则a 的取值范围是________．【解析】 (1)不等式组所表示平面区域如图所示(阴影部分)．解⎩⎪⎨⎪⎧x ＋3y ＝4，3x ＋y ＝4得A(1,1),易得B(0,4),C ⎝ ⎛⎭⎪⎫0，43,|BC|＝4－43＝83.故S △ABC ＝12×83×1＝43.(2)不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x －y≥0，2x ＋y≤2，y ≥0表示的平面区域如图所示(阴影部分)．解⎩⎪⎨⎪⎧y ＝x ，2x ＋y ＝2得A ⎝ ⎛⎭⎪⎫23，23；解⎩⎪⎨⎪⎧y ＝0，2x ＋y ＝2得B(1,0)．若原不等式组表示的平面区域是一个三角形,则直线x ＋y ＝a 中的a 的取值范围是0<a≤1或a≥43.【答案】 (1)C (2)(0,1]∪[43,＋∞)二元一次不等式(组)表示的平面区域的确定方法(1)确定二元一次不等式(组)表示的平面区域的方法是：“直线定界,特殊点定域”,即先作直线,再取特殊点并代入不等式(组)．若满足不等式(组),则不等式(组)表示的平面区域为直线与特殊点同侧的那部分区域；否则就对应与特殊点异侧的平面区域；(2)当不等式中带等号时,边界应画为实线,不带等号时,边界应画为虚线,特殊点常取原点．不等式(x －2y ＋1)(x ＋y －3)≤0在坐标平面内表示的区域(用阴影部分表示)大致是( )解析：选C.(x －2y ＋1)(x ＋y －3)≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧x －2y ＋1≥0，x ＋y －3≤0或⎩⎪⎨⎪⎧x －2y ＋1≤0，x ＋y －3≥0，与选项C 符合．故选C.求线性目标函数的最值(范围)(高频考点)线性目标函数的最值(范围)问题是每年高考的热点,属必考内容,题型多为选择题和填空题,难度适中,属中档题．主要命题角度有：(1)求线性目标函数的最值(范围)；(2)已知线性目标函数的最值(范围)求参数值(范围)； (3)求非线性目标函数的最值(范围)． 角度一 求线性目标函数的最值(范围)(2019·高考浙江卷)若实数x,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x －3y ＋4≥0，3x －y －4≤0，x ＋y≥0，则z ＝3x ＋2y 的最大值是( )A ．－1B ．1C ．10D ．12【解析】 作出可行域如图中阴影部分所示,数形结合可知,当直线z ＝3x ＋2y 过点(2,2)时,z 取得最大值,z max ＝6＋4＝10.故选C.【答案】 C角度二 已知线性目标函数的最值(范围)求参数值(范围)(2020·嘉兴市高考模拟)已知实数x,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x －3≤0y －1≥0x －y ＋1≥0,若ax ＋y 的最大值为10,则实数a ＝( )A ．4B ．3C ．2D ．1【解析】 画出满足条件的平面区域,如图所示(阴影部分)：由⎩⎪⎨⎪⎧x ＝3x －y ＋1＝0, 解得A(3,4),令z ＝ax ＋y,因为z 的最大值为10,所以直线在y 轴上的截距的最大值为10,即直线过(0,10), 所以z ＝ax ＋y 与可行域有交点, 当a ＞0时,直线经过A 时z 取得最大值．即ax ＋y ＝10,将A(3,4)代入得,3a ＋4＝10,解得a ＝2,当a≤0时,直线经过A 时z 取得最大值,即ax ＋y ＝10,将A(3,4)代入得,3a ＋4＝10,解得a ＝2,与a≤0矛盾,综上a ＝2.【答案】 C角度三 求非线性目标函数的最值(范围)若平面区域⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y －3≥0，2x －y －3≤0，x －2y ＋3≥0夹在两条斜率为1的平行直线之间,则这两条平行直线间的距离的最小值是( )A.355 B. 2C.322D. 5【解析】 不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y －3≥02x －y －3≤0x －2y ＋3≥0表示的平面区域如图中阴影部分所示,其中A(1,2)、B(2,1),当两条平行直线间的距离最小时,两平行直线分别过点A 与B,又两平行直线的斜率为1,直线AB 的斜率为－1,所以线段AB 的长度就是过A 、B 两点的平行直线间的距离,易得|AB|＝2,即两条平行直线间的距离的最小值是2,故选B.【答案】 B(1)利用线性规划求目标函数最值的步骤 ①画出约束条件对应的可行域；②将目标函数视为动直线,并将其平移经过可行域,找到最优解对应的点； ③将最优解代入目标函数,求出最大值或最小值． 常见的目标函数有：(ⅰ)截距型：形如z ＝ax ＋by ；(ⅱ)距离型：形如z ＝（x －a ）2＋（y －b ）2；(ⅲ)斜率型：形如z ＝y －bx －a. (2)含参数的线性规划问题参数的位置可能在目标函数中,也可能在约束条件中,求解步骤为：①注意对参数取值的讨论、将各种情况下的可行域画出来；②在符合题意的可行域里,寻求最优解．[提醒] 求目标函数的最值时,易弄错目标函数的几何意义而求错．如x 2＋y 2是距离的平方,易忽视平方而求错．1．(2020·温州七校联考)实数x,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧xy ≥0|x ＋y|≤1,使z ＝ax ＋y 取得最大值的最优解有2个,则z 1＝ax ＋y ＋1的最小值为( )A ．0B ．－2C ．1D ．－1解析：选A.画出不等式组所表示的可行域如图中阴影所示,因为z ＝ax ＋y 取得最大值的最优解有2个,所以－a ＝1,a ＝－1,所以当x ＝1,y ＝0或x ＝0,y ＝－1时,z ＝ax ＋y ＝－x ＋y 有最小值－1,所以ax ＋y ＋1的最小值是0,故选A.2．(2020·温州市高考模拟)若实数x,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧y －x ＋1≥0x ＋y －2≤0x ，y ≥0,则y 的最大值为________,y ＋1x ＋2的取值范围是________．解析：作出不等式组⎩⎪⎨⎪⎧y －x ＋1≥0x ＋y －2≤0x ，y ≥0,对应的平面区域如图(阴影部分)：可知A 的纵坐标取得最大值2.设z ＝y ＋1x ＋2,则z 的几何意义为区域内的点到定点D(－2,－1)的斜率,由图象知BD 的斜率最小,AD 的斜率最大,则z 的最大为2＋10＋2＝32,最小为0＋11＋2＝13,即13≤z ≤32,则z ＝y ＋1x ＋2的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤13，32.答案：2 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤13，323．(2020·绍兴一中高三期中)设x,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧y ≤x ＋1y≥2x－1x≥0，y ≥0,若目标函数z ＝abx ＋y(a ＞0,b ＞0)的最大值为35,则a ＋b 的最小值为________．解析：满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧y ≤x ＋1y≥2x－1x≥0，y ≥0的区域是一个四边形,如图所示四个顶点分别是(0,0),(0,1),⎝ ⎛⎭⎪⎫12，0,(2,3),由图易得目标函数在(2,3)取最大值35,即35＝2ab＋3,所以ab ＝16,所以a ＋b≥2ab ＝8,当a ＝b ＝4时等号成立, 所以a ＋b 的最小值为8. 答案：8线性规划的实际应用某高科技企业生产产品A 和产品B 需要甲、乙两种新型材料．生产一件产品A 需要甲材料1.5 kg,乙材料1 kg,用5个工时；生产一件产品B 需要甲材料0.5 kg,乙材料0.3 kg,用3个工时．生产一件产品A 的利润为2 100元,生产一件产品B 的利润为900元．该企业现有甲材料150 kg,乙材料90 kg,则在不超过600个工时的条件下,生产产品A 、产品B 的利润之和的最大值为________元．【解析】 由题意,设产品A 生产x 件,产品B 生产y 件,利润z ＝2 100x ＋900y,线性约束条件为⎩⎪⎨⎪⎧1.5x ＋0.5y≤150，x ＋0.3y≤90，5x＋3y≤600，x ≥0，y ≥0，作出不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示,又由x∈N ,y ∈N,可知取得最大值时的最优解为(60,100), 所以z max ＝2 100×60＋900×100＝216 000(元)． 【答案】 216 000利用线性规划解决实际问题的步骤(1)审题：仔细阅读材料,抓住关键,准确理解题意,明确有哪些限制条件,主要变量有哪些．由于线性规划应用题中的量较多,为了了解题目中量与量之间的关系,可以借助表格或图形；(2)设元：设问题中起关键作用的(或关联较多的)量为未知量x,y,并列出相应的不等式组和目标函数； (3)作图：准确作图,平移找点(最优解)； (4)求解：代入目标函数求解(最大值或最小值)； (5)检验：根据结果,检验反馈．某旅行社租用A,B 两种型号的客车安排900名客人旅行,A,B 两种车辆的载客量分别为36人和60人,租金分别为1 600元/辆和2 400元/辆,旅行社要求租车总数不超过21辆,且B 型车不多于A 型车7辆,则租金最少为( )A ．31 200元B ．36 000元C ．36 800元D ．38 400元解析：选C.设旅行社租用A 型客车x 辆,B 型客车y 辆,租金为z,则约束条件为⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y≤21，y －x≤7，36x ＋60y≥900，x ，y ∈N.目标函数为z ＝1 600x ＋2 400y.画出可行域(图中所示阴影中的整点部分),可知目标函数过点N(5,12)时,有最小值z min ＝36 800(元)．[基础题组练]1．二元一次不等式组⎩⎪⎨⎪⎧2x ＋3y≤12，2x ＋3y≥－6，0≤x ≤6所表示的平面区域的面积为( )A ．18B ．24C ．36D ．1213解析：选C.不等式组所表示的平面区域如图阴影部分,四边形ABCD 是平行四边形,由图中数据可知其面积S ＝(4＋2)×6＝36.2．设变量x,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧2x ＋y≥0，x ＋2y －2≥0，x ≤0，y ≤3，则目标函数z ＝x ＋y 的最大值为( )A.23 B ．1 C.32D ．3解析：选D.作出约束条件所表示的可行域如图中阴影部分所示,由z ＝x ＋y 得y ＝－x ＋z,作出直线y ＝－x,平移使之经过可行域,观察可知,最优解在B(0,3)处取得,故z max ＝0＋3＝3,选项D 符合．3．(2020·浙江名校联盟联考)已知实数x,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧（x －y ）（x ＋2y ）≥0x≥1,则2x －y( )A ．有最小值,无最大值B ．有最大值,无最小值C ．有最小值,也有最大值D ．无最小值,也无最大值解析：选A.作出不等式组表示的可行域如图阴影部分所示．设2x －y ＝z,则y ＝2x －z,z 表示直线在y 轴上的截距的相反数．平移直线y ＝2x －z,可得当直线过点A 时z 取得最小值,z 没有最大值．故选A.4．(2020·台州高三质检)已知不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y≤2，x ≥0，y ≥m 表示的平面区域的面积为2,则x ＋y ＋2x ＋1的最小值为( )A.32 B.43 C ．2D ．4解析：选B.画出不等式组所表示的区域(阴影部分),由区域面积为2,可得m ＝0.而x ＋y ＋2x ＋1＝1＋y ＋1x ＋1,y ＋1x ＋1表示可行域内任意一点与点(－1,－1)连线的斜率,所以y ＋1x ＋1的最小值为0－（－1）2－（－1）＝13,所以x ＋y ＋2x ＋1的最小值为43. 5．(2020·金华十校联考)设变量x,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y≤a，x ＋y≥8，x ≥6且不等式x ＋2y≤14恒成立,则实数a的取值范围是( )A ．[8,10]B ．[8,9]C ．[6,9]D ．[6,10]解析：选A.不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示,显然a≥8,否则可行域无意义．由图可知x＋2y 在点(6,a －6)处取得最大值2a －6,由2a －6≤14得,a ≤10,故选A.6．(2020·温州适应性测试)在如图所示的坐标平面的可行域内(阴影部分且包括边界),若目标函数z ＝x ＋ay 取得最小值的最优解有无数个,则yx －a的最大值是( )A.25B.23C.16D.14解析：选A.易知a≠0,那么目标函数可化为y ＝－1a x ＋1a z.要使目标函数z ＝x ＋ay 取得最小值的最优解有无数个,则－1a ＝k AC ＝1,则a ＝－1,故y x －a ＝yx ＋1,其几何意义为可行域内的点(x,y)与点M(－1,0)的连线的斜率,可知⎝⎛⎭⎪⎫y x ＋1max＝k MC＝25,故选A. 7．若x,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0，x ＋3y≥4，3x ＋y≤4则z ＝－x ＋y 的最小值是________．解析：作出不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0，x ＋3y≥4，3x ＋y≤4表示的平面区域,得到如图的△ABC 及其内部,其中A(1,1),B ⎝ ⎛⎭⎪⎫0，43,C(0,4)．经过点A 时,目标函数z 达到最小值． 所以z min ＝－1＋1＝0. 答案：08．(2020·杭州中学高三期中)已知点A(3,3),O 为坐标原点,点P(x,y)满足⎩⎨⎧3x －y≤0x －3y ＋2≥0y≥0,则满足条件的点P 所形成的平面区域的面积为________,OP →在OA →方向上投影的最大值为________．解析：由已知得到平面区域如图,P 所在区域即为阴影部分,由⎩⎨⎧3x －y ＝0x －3y ＋2＝0得到C(－2,0),B(1,3),所以其面积为12×2×3＝ 3.令OP →在OA →方向上投影为z ＝OA →·OP →|OA →|＝3x ＋3y 23＝32x ＋12y,所以y ＝－3x ＋2z,过点B 时z 最大,所以,OP →在OA →方向上投影的最大值为32＋32＝ 3.答案： 339．给定区域D ：⎩⎪⎨⎪⎧x ＋4y≥4，x ＋y≤4，x ≥0，令点集T ＝{(x 0,y 0)∈D|x 0,y 0∈Z,(x 0,y 0)是z ＝x ＋y 在D 上取得最大值或最小值的点},则T 中的点共确定________条不同的直线．解析：画出平面区域D,如图中阴影部分所示．作出z ＝x ＋y 的基本直线l 0：x ＋y ＝0.经平移可知目标函数z ＝x ＋y 在点 A(0,1)处取得最小值,在线段BC 处取得最大值,而集合T 表示z ＝x ＋y 取得最大值或最小值时的整点坐标,在取最大值时线段BC 上共有5个整点,分别为(0,4),(1,3),(2,2),(3,1),(4,0),故T 中的点共确定6条不同的直线．答案：610．(2020·温州市高考实战模拟)若变量x,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0y ≥03x ＋4y≤12,则z ＝2x·⎝ ⎛⎭⎪⎫12y 的最大值为________．解析：作出不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0y ≥03x ＋4y≤12表示的平面区域如图中阴影部分所示．又z ＝2x·⎝ ⎛⎭⎪⎫12y ＝2x －y ,令u ＝x －y,则直线u ＝x －y 在点(4,0)处u 取得最大值,此时z 取得最大值且z max ＝24－0＝16.答案：1611．(2020·杭州市高三模拟)若实数x,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y≥0x≤1x －2y≥0.求：(1)x 的取值范围； (2)|x|＋|y|的取值范围．解：(1)由约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y≥0x≤1x －2y≥0作出可行域如图中阴影部分所示,由图可知,0≤x ≤1. (2)当x≥0,y ≥0时,z ＝|x|＋|y|＝x ＋y 过(1,12)时有最大值为32,过O(0,0)时有最小值0； 当x≥0,y ≤0时,z ＝|x|＋|y|＝x －y 过(1,－1)时有最大值为2, 过O(0,0)时有最小值0.所以|x|＋|y|的取值范围是[0,2]． 12．若x,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y≥1，x －y≥－1，2x －y≤2.(1)求目标函数z ＝12x －y ＋12的最值；(2)若目标函数z ＝ax ＋2y 仅在点(1,0)处取得最小值,求a 的取值范围． 解：(1)作出可行域如图中阴影部分所示,可求得A(3,4),B(0,1),C(1,0)． 平移初始直线12x －y ＋12＝0,过A(3,4)时z 取最小值－2,过C(1,0)时z 取最大值1.所以z 的最大值为1,最小值为－2.(2)直线ax ＋2y ＝z 仅在点(1,0)处取得最小值,由图象可知－1<－a2<2,解得－4<a<2.故a 的取值范围是(－4,2)．[综合题组练]1．(2020·浙江“七彩阳光”联盟高三联考)已知变量x,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x －2y≥－2x －y≤0x≥－4,若不等式2x －y＋m 2≥0恒成立,则实数m 的取值范围为( )A ．[－6,6]B ．(－∞,－6]∪[6,＋∞)C ．[－7,7]D ．(－∞,－7]∪[7,＋∞)解析：选 D.作出约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x －2y≥－2x －y≤0x≥－4所对应的可行域(如图中阴影部分),令z ＝－2x ＋y,当直线经过点A(－4,－1)时,z 取得最大值,即z max ＝(－2)×(－4)＋(－1)＝7.所以m 2≥7,即实数m 的取值范围为(－∞,－7]∪[7,＋∞),故选D.2．(2020·温州校级月考)已知二元一次不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y －4≥0x －y －2≤0x －3y ＋4≥0所表示的平面区域为M.若M 与圆(x －4)2＋(y －1)2＝a(a>0)至少有两个公共点,则实数a 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫12，5B ．(1,5) C.⎝ ⎛⎦⎥⎤12，5 D ．(1,5]解析：选C.如图所示(阴影部分),若使以(4,1)为圆心的圆与平面区域M 至少有两个交点,结合图形,当圆与直线x －y －2＝0相切时,恰有一个公共点,此时a ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫122＝12,当圆的半径增大到恰好过点C(2,2)时,圆与平面区域M 至少有两个公共点,此时a ＝5,故实数a 的取值范围是12<a ≤5.3．(2020·丽水模拟)已知变量x,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ＋2y≥1，x －y≤1，y －1≤0，若z ＝x －2y 的最大值与最小值分别为a,b,且方程x 2－kx ＋1＝0在区间(b,a)上有两个不同的实数解,则实数k 的取值范围是____________．解析：作出可行域,如图所示(阴影部分),则目标函数z ＝x －2y 在点(1,0)处取得最大值1,在点(－1,1)处取得最小值－3,所以a ＝1,b ＝－3,从而可知方程x 2－kx ＋1＝0在区间(－3,1)上有两个不同的实数解．令f(x)＝x 2－kx ＋1,则⎩⎪⎨⎪⎧f （－3）＞0，f （1）＞0，－3＜k2＜1，Δ＝k 2－4＞0⇒－103＜k ＜－2.答案：⎝ ⎛⎭⎪⎫－103，－2 4．设a ＞0,集合A ＝⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫（x ，y ）|⎩⎪⎨⎪⎧x≤3，x ＋y －4≤0，x －y ＋2a≥0,B ＝{(x,y)|(x －1)2＋(y －1)2≤a 2}．若“点P(x,y )∈A”是“点P(x,y)∈B ”的必要不充分条件,则a 的取值范围是____________．解析：由题意知B A,从而得到圆面的半径≤圆心到相应直线的距离,即⎩⎪⎨⎪⎧0＜a≤3，|1＋1－4|2≥a，|1－1＋2a|2≥a，解得0＜a≤ 2.答案：0＜a≤ 25．甲、乙两工厂根据赛事组委会要求为获奖者订做某工艺品作为奖品,其中一等奖奖品3件,二等奖奖品6件；制作一等奖、二等奖所用原料完全相同,但工艺不同,故价格有所差异．甲厂收费便宜,但原料有限,最多只能制作4件奖品,乙厂原料充足,但收费较贵,其具体收费如下表所示,求组委会订做该工艺品的费用总和最低为多少元．解：设甲厂生产一等奖奖品x 件,二等奖奖品y 件,x,y ∈N, 则乙厂生产一等奖奖品(3－x)件,二等奖奖品(6－y)件．则x,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y≤4，3－x≥0，6－y≥0，x ，y ≥0，设费用为z 元,则z ＝500x ＋400y ＋800(3－x)＋600(6－y)＝－300x －200y ＋6000,作出不等式组对应的平面区域如图中阴影部分(包括边界)所示．由图象知当直线经过点A 时,直线在y 轴上的截距最大,此时z 最小．由⎩⎪⎨⎪⎧x ＝3，x ＋y ＝4，解得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝3，y ＝1，即A(3,1),故组委会订做该工艺品的费用总和最低为z min ＝－300×3－200×1＋6 000＝4 900(元)．6．已知正数a,b,c 满足：5c －3a≤b≤4c－a,cln b ≥a ＋cln c,求ba 的取值范围．解：条件5c －3a≤b≤4c－a,cln b ≥a ＋cln c 可化为：⎩⎪⎨⎪⎧3·a c ＋bc≥5，a c ＋b c≤4，b c ≥e a c.设a c ＝x,bc＝y,则题目转化为：已知x,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧3x ＋y≥5，x ＋y≤4，y ≥e x，x ＞0，y ＞0，求yx 的取值范围．求目标函数z ＝b a ＝y x 的取值范围．作出不等式组所表示的平面区域(如图阴影部分),过原点作y ＝e x的切线,切线方程为y ＝ex,切点P(1,e)在区域内．故当直线y ＝zx 过点P(1,e)时,z min ＝e ；当直线y ＝zx 过点C ⎝ ⎛⎭⎪⎫12，72时,z max ＝7,故b a ∈[e,7]．。
第3讲 二元一次不等式(组)与简单的线性
二元一次不等式（组）与简单的线性规划问题一、选择题1. 设变量x ，y 满足10,020,015,x y x y y -⎧⎪≤+≤⎨⎪≤≤⎩则2x +3y 的最大值为( )A. 20B.35C. 45D. 55解析 画出可行域，根据图形可知当x=5,y=15时2x +3y 最大，最大值为55，故选D. 答案 D2．设实数x ，y 满足不等式组⎩⎨⎧x ＋2y －5>0，2x ＋y －7>0，x ≥0，y ≥0.若x ，y 为整数，则3x ＋4y 的最小值是( )．A ．14B ．16C ．17D ．19解析 线性区域边界上的整点为(3,1)，因此最符合条件的整点可能为(4,1)或(3,2)，对于点(4,1)，3x ＋4y ＝3×4＋4×1＝16；对于点(3,2)，3x ＋4y ＝3×3＋4×2＝17，因此3x ＋4y 的最小值为16. 答案 B 3．若不等式组⎩⎨⎧x －y ＋5≥0，y ≥a ，0≤x ≤2表示的平面区域是一个三角形，则a 的取值范围是 ( )．A ．(－∞，5)B ．[7，＋∞)C ．[5,7)D ．(－∞，5)∪[7，＋∞)解析 画出可行域，知当直线y ＝a 在x －y ＋5＝0与y 轴的交点(0,5)和x －y ＋5＝0与x ＝2的交点(2,7)之间移动时平面区域是三角形．故5≤a <7. 答案 C4．设实数x ，y 满足条件⎩⎨⎧4x －y －10≤0，x －2y ＋8≥0，x ≥0，y ≥0，若目标函数z ＝ax ＋by (a ＞0，b ＞0)的最大值为12，则2a ＋3b的最小值为( )．A.256B.83C.113D ．4解析 由可行域可得，当x ＝4，y ＝6时，目标函数z ＝ax ＋by 取得最大值，∴4a ＋6b ＝12，即a 3＋b 2＝1.∴2a ＋3b ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫2a ＋3b ·⎝ ⎛⎭⎪⎫a 3＋b 2＝136＋b a ＋a b ≥136＋2＝256.答案 A5．实数x ，y 满足⎩⎨⎧x ≥1，y ≤a (a >1)，x －y ≤0，若目标函数z ＝x ＋y 取得最大值4，则实数a 的值为 ( )．A ．4B ．3C ．2D.32解析 作出可行域，由题意可知可行域为△ABC 内部及边界，y ＝－x ＋z ，则z 的几何意义为直线在y 轴上的截距，将目标函数平移可知当直线经过点A 时，目标函数取得最大值4，此时A 点坐标为(a ，a )，代入得4＝a ＋a ＝2a ，所以a ＝2.答案 C6．某公司生产甲、乙两种桶装产品．已知生产甲产品1桶需耗A 原料1千克、B 原料2千克；生产乙产品1桶需耗A 原料2千克、B 原料1千克．每桶甲产品的利润是300元，每桶乙产品的利润是400元．公司在生产这两种产品的计划中，要求每天消耗A 、B 原料都不超过12千克．通过合理安排生产计划，从每天生产的甲、乙两种产品中，公司共可获得的最大利润是( )．A ．1 800元B ．2 400元C ．2 800元D ．3 100元解析 设某公司生产甲产品x 桶，生产乙产品y 桶，获利为z元，则x ，y 满足的线性约束条件为错误!目标函数z ＝300x ＋400y .作出可行域，如图中四边形OABC 的边界及其内部整点．作直线l 0：3x ＋4y ＝0，平移直线l 0经可行域内点B时，z 取最大值，由⎩⎨⎧2x ＋y ＝12，x ＋2y ＝12，得B (4,4)，满足题意，所以z max ＝4×300＋4×400＝2 800.答案 C二、填空题7．若点P (m,3)到直线4x －3y ＋1＝0的距离为4，且点P 在不等式2x ＋y ＜3表示的平面区域内，则m ＝________.解析由题意可得⎩⎨⎧|4m －9＋1|5＝4，2m ＋3＜3，解得m ＝－3.答案 －38．若x ，y 满足约束条件⎝ ⎛x ≥0，x ＋2y ≥3，2x ＋y ≤3，则x －y 的取值范围是________．解析 记z ＝x －y ，则y ＝x －z ，所以z 为直线y ＝x －z 在y 轴上的截距的相反数，画出不等式组表示的可行域如图中△ABC 区域所示．结合图形可知，当直线经过点B (1,1)时，x －y 取得最大值0，当直线经过点C (0,3)时，x －y 取得最小值－3. 答案 [－3,0]9．设实数x 、y满足⎩⎨⎧x －y －2≤0，x ＋2y －4≥0，2y －3≤0，则yx 的最大值是________．解析 不等式组确定的平面区域如图阴影部分． 设y x ＝t ，则y ＝tx ，求yx 的最大值，即求y ＝tx 的斜率的最大值．显然y ＝tx 过A 点时，t 最大． 由⎩⎨⎧x ＋2y －4＝0，2y －3＝0，解得A ⎝ ⎛⎭⎪⎫1，32.代入y ＝tx ，得t ＝32.所以y x 的最大值为32. 答案 3210．铁矿石A 和B 的含铁率a ，冶炼每万吨铁矿石的CO 2的排放量b 及每万吨铁矿石的价格c 如下表：a b /万吨 c /百万元 A 50% 1 3 B70%0.56某冶炼厂至少要生产1.9(万吨)铁，若要求CO 2的排放量不超过2(万吨)，则购买铁矿石的最少费用为________百万元．解析 可设需购买A 矿石x 万吨，B 矿石y 万吨，则根据题意得到约束条件为：⎩⎨⎧x ≥0，y ≥0，0.5x ＋0.7y ≥1.9，x ＋0.5y ≤2，目标函数为z ＝3x ＋6y ，作图可知当目标函数经过(1,2)点时目标函数取得最小值，最小值为z min ＝3×1＋6×2＝15(百万元)．答案 15 三、解答题11．设集合A ＝{(x ，y )|x ，y,1－x －y 是三角形的三边长}．(1)求出x ，y 所满足的不等式； (2)画出点(x ，y )所在的平面区域．解 (1)已知条件即⎩⎨⎧x ＋y >1－x －y >0，x ＋1－x －y >y >0，y ＋1－x －y >x >0，化简即⎩⎪⎨⎪⎧－x ＋12<y <－x ＋1，0<y <12，0<x <12.(2)区域如下图．12．画出不等式组⎩⎨⎧x －y ＋5≥0，x ＋y ≥0，x ≤3表示的平面区域，并回答下列问题：(1)指出x 、y 的取值范围；(2)平面区域内有多少个整点？解 (1)不等式x －y ＋5≥0表示直线x －y ＋5＝0上及其右下方的点的集合，x ＋y ≥0表示直线x ＋y ＝0上及其右上方的点的集合，x ≤3表示直线x ＝3上及其左方的点的集合．所以，不等式组⎩⎨⎧x －y ＋5≥0，x ＋y ≥0，x ≤3表示的平面区域如图所示．结合图中可行域得x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－52，3，y ∈[－3,8]．(2)由图形及不等式组知⎩⎪⎨⎪⎧－x ≤y ≤x ＋5，－52≤x ≤3，且x ∈Z ，当x ＝3时，－3≤y ≤8，有12个整点； 当x ＝2时，－2≤y ≤7，有10个整点； 当x ＝1时，－1≤y ≤6，有8个整点； 当x ＝0时，0≤y ≤5，有6个整点； 当x ＝－1时，1≤y ≤4，有4个整点； 当x ＝－2时，2≤y ≤3，有2个整点；∴平面区域内的整点共有2＋4＋6＋8＋10＋12＝42(个)．13．若x ，y 满足约束条件⎩⎨⎧x ＋y ≥1，x －y ≥－1，2x －y ≤2，(1)求目标函数z ＝12x －y ＋12的最值．(2)若目标函数z ＝ax ＋2y 仅在点(1,0)处取得最小值，求a 的取值范围． 解 (1)作出可行域如图，可求得A (3,4)，B (0,1)，C (1,0)． 平移初始直线12x －y ＝0，过A (3,4)取最小值－2，过C (1,0)取最大值1.∴z 的最大值为1，最小值为－2.(2)直线ax ＋2y ＝z 仅在点(1,0)处取得最小值，由图象可知－1<－a2<2，解得－4<a <2.故所求a 的取值范围是(－4,2)．14．某工厂生产甲、乙两种产品，每种产品都有一部分是一等品，其余是二等品，已知甲产品为一等品的概率比乙产品为一等品的概率多0.25，甲产品为二等品的概率比乙产品为一等品的概率少0.05.(1)分别求甲、乙产品为一等品的概率P 甲，P 乙；(2)已知生产一件产品需要用的工人数和资金数如表所示，且该厂有工人32名，可用资金55万元．设x ，y 分别表示生产甲、乙产品的数量，在(1)的条件下，求x ，y 为何值时，z ＝xP 甲＋yP 乙最大，最大值是多少？项目用量 产品工人(名)资金(万元)甲 4 20 乙85解 (1)依题意得⎩⎨⎧P 甲－P 乙＝0.25，1－P 甲＝P 乙－0.05，解得⎩⎨⎧P 甲＝0.65，P 乙＝0.4，故甲产品为一等品的概率P 甲＝0.65，乙产品为一等品的概率P 乙＝0.4. (2)依题意得x 、y 应满足的约束条件为⎩⎨⎧4x ＋8y ≤32，20x ＋5y ≤55，x ≥0，y ≥0，且z ＝0.65x ＋0.4y .作出不等式组所表示的平面区域，如图阴影部分，即可行域．作直线l 0：0.65x ＋0.4y ＝0即13x ＋8y ＝0，把直线l 向上方平移到l 1的位置时，直线经过可行域内的点M ，此时z 取得最大值．解方程组⎩⎨⎧x ＋2y ＝8，4x ＋y ＝11，得x ＝2，y ＝3.故M 的坐标为(2,3)，所以z 的最大值为z max ＝0.65×2＋0.4×3＝2.5.所以，当x＝2，y ＝3时，z 取最大值为 2.5.。
高考数学一轮复习二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题-教学课件
解析:画出可行域(如图所示),
目标函数 z=-x+3y 在 B(10,20)
点取最大值 zmax=-10+3×20=50. 故选 C.
4.(2013 广东六校高三第三次联考)点 A(3,1)和 B(-4,6)
在直线 3x-2y+a=0 的两侧,则 a 的取值范围是
.
解析:由题意知(3×3-2×1+a)[3×(-4)-2×6+a]<0
解:设该公司在甲电视台和乙电视台做广告的时间分别为 x 分钟和 y 分钟,总收益为 z 元,由题意得
x y 300,
500x 200 y 90000,
x
0,
y 0.
目标函数 z=3000x+2000y.
x y 300,
二元一次不等式组等价于
5x 2 x 0,
y
900,
y 0.
∴zmax=3000×100+2000×200=700000(元). 即该公司在甲电视台做 100 分钟广告,在乙电视
台做 200 分钟广告,公司的收益最大,最大收益是
70 万元.
命题探究
含参数的线性规划问题
【典例】 (2013 年高考广东卷)已知变量 x,y 满足约束条件
x y 3 0,
1 x 1, 则 z=x+y 的最大值是
k
2
由
y y
x 2, kx 1,
得
yA=
2k 1 1 k
,
所以 S = △ABC 1 (2- 1 )× 2k 1 = 1 ,
2k
1 k 4
解得 k=1 或 k= 2 < 1 (舍去),所以 k=1.故选 D. 72
考点二 求目标函数的最值问题
高考数学一轮复习-二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题课件
【解】(1)不等式x＜3表示x＝3左侧点的集合. 不等式2y≥x表示x－2y＝0上及其左上方点的集合. 不等式3x＋2y≥6表示直线3x＋2y－6＝0上及右上方点的集合. 不等式3y＜x＋9表示直线3y－x－9＝0右下方点的集合. 综上可得: 不等式组表示的平面区域如图所示.
(2)由两点式得直线AB、BC.CA的方程并化简为： 直线AB：x＋2y－2＝0， 直线BC：x－y＋4＝0， 直线CA：5x－2y＋2＝0. ∴原点(0,0)不在各直线上，将原点坐标代入到各直线方程
第三节 二元一次不等式（组）与简 单的线性规划问题
一、二元一次不等式(组)表示的平面区域 1.在平面直角坐标系中，直线Ax＋By＋C＝0将平面内的所有点
分成三类: 一类在直线Ax＋By＋C＝0上，另两类分居直线Ax ＋By＋C＝0的两侧，其中一侧半平面的点的坐标满足Ax＋ By＋C＞0，另一侧的半平面的点的坐标满足 Ax＋By＋C＜0 .
某公司仓库A存有货物12吨，仓库B存有货物8吨，现 按7吨、8吨和5吨把货物分别调运给甲、乙、丙三个商店.从 仓库A运货物到商店甲、乙、丙，每吨货物的运费分别为8元、 6元、9元；从仓库B运货物到商店甲、乙、丙，每吨货物的运 费分别为3元、4元、5元.问应如何安排调运方案，才能使得 从两个仓库运货物到三个商店的总运费最少？
B.左下方
C.右上方
D.右下方
解析: 如图，在平面直角坐标系中，作出直线5x－3y－1 ＝0，如图，将原点(0,0)代入直线方程得5×0－3×0－1 ＜0， ∴不等式5x－3y－1＞0表示的平面区域在直线5x－3y－1 ＝0的右下方. 答案: D
2.不等式x2－y2≥0所表示的平面区域(阴影部分)是 ( ) 答案: C
【注意】 解线性规划问题的关键步骤是在图上完成的， 所以作图应尽可能精确，图上操作尽可能规范，假若图上 的最优点并不明显时，不妨将几个有可能是最优点的坐标 都求出来，然后逐一检验，以“验明正身”.另外对最优整数 解问题，可使用“局部微调法”，此方法的优点是思路清晰， 操作简单，便于掌握.用“局部微调法”求整点最优解的关键 是“微调”，其步骤可用以下十二字概括: 微调整、求交点、 取范围、找整解.
高考数学培优复习：第7章 3 第3讲 二元一次不等式(组)及简单的线性规划问题新题培优练
[基础题组练]1．不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x －3y ＋6<0，x －y ＋2≥0表示的平面区域是( )解析：选C.用特殊点代入,比如(0,0),容易判断为C.2．(2019·开封市高三定位考试)已知实数x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x －y ＋2≥0，x ＋2y ＋2≥0，x ≤1，则z ＝⎝⎛⎭⎫12x －2y的最大值是( )A.132 B.116 C ．32D ．64解析：选C.作出不等式组表示的平面区域,如图中阴影部分所示,设u ＝x －2y ,由图知,当u ＝x －2y 经过点A (1,3)时取得最小值,即u min ＝1－2×3＝－5,此时z ＝⎝⎛⎭⎫12x －2y取得最大值,即z max ＝⎝⎛⎭⎫12－5＝32,故选C.3．(2018·高考北京卷)设集合A ＝{(x ,y )|x －y ≥1,ax ＋y >4,x －ay ≤2},则( ) A ．对任意实数a ,(2,1)∈A B ．对任意实数a ,(2,1)∉A C ．当且仅当a <0时,(2,1)∉A D ．当且仅当a ≤32时,(2,1)∉A解析：选D.若(2,1)∈A ,则⎩⎪⎨⎪⎧2a ＋1>4，2－a ≤2，解得a >32,所以当且仅当a ≤32时,(2,1)∉A ,故选D.4．(2019·长春市质量检测(二))已知动点M (x ,y )满足线性条件⎩⎪⎨⎪⎧x －y ＋2≥0，x ＋y ≥0，5x ＋y －8≤0，定点N (3,1),则直线MN 斜率的最大值为( )A ．1B ．2C ．3D ．4解析：选C.不等式组表示的平面区域为△ABC 内部及边界,如图所示,数形结合可知,当M 点与B 点重合时,MN 的斜率最大．由⎩⎪⎨⎪⎧5x ＋y －8＝0，x ＋y ＝0，得B (2,－2)．MN 斜率的最大值为1＋23－2＝3.5．(2019·陕西省质量检测(一))若变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧y ≤1，x ＋y ≥0，x －y －2≤0，则z ＝x －2y 的最大值为________．解析：法一：由约束条件可知可行域的边界分别为直线y ＝1,x ＋y ＝0,x －y －2＝0,则边界的交点分别为(－1,1),(3,1),(1,－1),分别代入z ＝x －2y ,得对应的z 分别为－3,1,3,可得z 的最大值为3.法二：作出不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示,作出直线x －2y ＝0并平移,由图可知,当直线过点(1,－1)时,z 取得最大值,即z max ＝1－2×(－1)＝3. 答案：36．(2019·广东茂名模拟)已知点A (1,2),点P (x ,y )满足⎩⎪⎨⎪⎧x －y ＋1≥0，x ＋y －3≤0，x ＋3y －3≥0，O 为坐标原点,则z ＝OA →·OP →的最大值为________．解析：由题意知z ＝OA →·OP →＝x ＋2y ,作出可行域如图阴影部分,作直线l 0：y ＝－12x ,当l 0移到过A (1,2)的l 的位置时,z 取得最大值,即z max ＝1＋2×2＝5.答案：57．(2019·石家庄市质量检测(二))设变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x －3≤0，x ＋y ≥3，y －2≤0，则y ＋1x的最大值为________．解析：作出可行域,如图中阴影部分所示,而y ＋1x 表示区域内的动点(x ,y )与定点(0,－1)连线的斜率的取值范围,由图可知,当直线过点C (1,2)时,斜率最大,为2－（－1）1－0＝3.答案：38．若x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y ≥1，x －y ≥－1，2x －y ≤2.(1)求目标函数z ＝12x －y ＋12的最值；(2)若目标函数z ＝ax ＋2y 仅在点(1,0)处取得最小值,求a 的取值范围． 解：(1)作出可行域如图中阴影部分所示,可求得A (3,4),B (0,1),C (1,0)． 平移初始直线12x －y ＋12＝0,过A (3,4)时z 取最小值－2,过C (1,0)时z 取最大值1. 所以z 的最大值为1,最小值为－2.(2)直线ax ＋2y ＝z 仅在点(1,0)处取得最小值,由图象可知－1<－a2<2,解得－4<a <2.故a 的取值范围是(－4,2)．[综合题组练]1．(2019·高考全国卷Ⅲ)记不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y ≥6，2x －y ≥0表示的平面区域为D .命题p ：∃(x ,y )∈D ,2x ＋y ≥9；命题q ：∀(x ,y )∈D ,2x ＋y ≤12.下面给出了四个命题①p ∨q ②綈p ∨q ③p ∧綈q ④綈p ∧綈q 这四个命题中,所有真命题的编号是( ) A ．①③ B ．①② C ．②③D ．③④解析：选A.通解 作出不等式组表示的平面区域D 如图中阴影部分所示,直线2x ＋y ＝9和直线2x ＋y ＝12均穿过了平面区域D ,不等式2x ＋y ≥9表示的区域为直线2x ＋y ＝9及其右上方的区域,所以命题p 正确；不等式2x ＋y ≤12表示的区域为直线2x ＋y ＝12及其左下方的区域,所以命题q 不正确．所以命题p ∨q 和p ∧綈q 正确．故选A.优解 在不等式组表示的平面区域D 内取点(7,0),点(7,0)满足不等式2x ＋y ≥9,所以命题p 正确；点(7,0)不满足不等式2x ＋y ≤12,所以命题q 不正确．所以命题p ∨q 和p ∧綈q 正确．故选A.2．(2019·重庆六校联考)已知x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y －2≤0，x －2y －2≤0，2x －y ＋2≥0，若z ＝y －ax 取得最大值的最优解不唯一,则实数a 的值为( )A.12或－1 B ．2或12C ．2或1D ．2或－1解析：选D.画出约束条件所表示的可行域,如图中阴影部分所示．令z ＝0,画出直线y ＝ax ,a ＝0显然不满足题意．当a <0时,要使z ＝y －ax 取得最大值的最优解不唯一,则需使直线y ＝ax 与x ＋y －2＝0平行,此时a ＝－1；当a >0时,要使z ＝y －ax 取得最大值的最优解不唯一,则需使直线y ＝ax 与2x －y ＋2＝0平行,此时a ＝2.综上,a ＝－1或2.3．(2019·安徽合肥一模)某企业生产甲、乙两种产品,销售利润分别为2千元/件、1千元/件．甲、乙两种产品都需要在A ,B 两种设备上加工,生产一件甲产品需用A 设备2小时,B 设备6小时；生产一件乙产品需用A 设备3小时,B 设备1小时．A ,B 两种设备每月可使用时间数分别为480小时、960小时,若生产的产品都能及时售出,则该企业每月利润的最大值为( )A ．320千克B ．360千克C ．400千克D ．440千克解析：选 B.设生产甲产品x 件,生产乙产品y 件,利润z 千元,则⎩⎪⎨⎪⎧2x ＋3y ≤480，6x ＋y ≤960，z ＝2x ＋y ,作出⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0，y ≥0，2x ＋3y ≤480，6x ＋y ≤960表示的可行域如图中阴影部分所示,作出直线2x ＋y ＝0,平移该直线,当直线z ＝2x ＋y 经过直线2x ＋3y ＝480与直线6x ＋y ＝960的交点(150,60)(满足x ∈N ,y ∈N )时,z 取得最大值,为360.4．(综合型)实数x ,y 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x －y ＋2≥0，2x －y －5≤0，x ＋y －4≥0，则z ＝|x ＋2y －4|的最大值为________．解析：作出不等式组表示的平面区域,如图中阴影部分所示．z ＝|x ＋2y －4|＝|x ＋2y －4|5·5,其几何含义为阴影区域内的点到直线x ＋2y －4＝0的距离的5倍．由⎩⎪⎨⎪⎧x －y ＋2＝0，2x －y －5＝0，得点B 坐标为(7,9),显然点B到直线x ＋2y －4＝0的距离最大,此时z max ＝21.答案：21。
二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题课件-2023届高三数学(文)一轮总复习
解析：在平面直角坐标系内画出题中的不等式组表示的平面区域，其是以(2，
0)，(0，2)，(4，2)为顶点的三角形区(包含边界)(图略)，易得当目标函数z1＝2x
－y经过平面区域内的点(4，2)时，取得最大值2×4－2＝6.z2＝x2＋y2表示平面区
域内的点到原点的距离的平方，易得原点到直线x＋y＝2的距离的平方为所求最
z＝x2＋y2＋6x－4y＋13＝(x＋3)2＋(y－2)2的几何意义是可行域上的点到点(－3
，2)的距离的平方．结合图形可知，可行域上的点到(－3，2)的距离中，dmin＝1
－(－3)＝4，dmax＝ −3 − 5 2
所以z的取值范围为[16，64].
+ 2 − 2 2 ＝8.
y
2．(变问题)若例2中条件不变，将“z＝ ”改为“z＝|x＋y|”，如何
，B，设想培优小组A中，每1名学生需要配备2名理科教师和2名文科
教师做导师；设想培优小组B中，每1名学生需要配备3名理科教师和1
名文科教师做导师．若学校现有14名理科教师和9名文科教师积极支
5
持，则两培优小组能够成立的学生人数和最多是_____．
反思感悟
第三节 二元一次不等式(组)
与简单的线性规划问题
·考向预测·
考情分析：主要考查利用线性规划知识求目标函数的最值、取值范
围、参数的取值(范围)以及实际应用，目标函数大多是线性的，偶尔
也会出现斜率型和距离型的目标函数，此部分内容仍是高考的热点，
主要以选择题和填空题的形式出现．
学科素养：通过线性规划在求最值中的应用问题考查直观想象、数
最大值
最小值
最大值
在线性约束条件下求线性目标函数的________或
高考数学考点最后冲刺测试 第3讲 二元一次不等式(组)与简单线性规划问题
第3讲 二元一次不等式（组）与简单线性规划问题★ 知 识 梳理 ★(一)二元一次不等式表示的区域对于直线0=++C By Ax (A>0) 当B>0时,>++C By Ax 表示直线=++C By Ax 上方区域;0<++C By Ax 表示直线0=++c By Ax 的下方区域.当B<0时,>++C By Ax 表示直线=++C By Ax 下方区域;0<++C By Ax 表示直线0=++c By Ax 的上方区域.（二）线性规划(1)不等式组是一组对变量x 、y 的约束条件，由于这组约束条件都是关于x 、y 的一次不等式，所以又可称其为线性约束条件.z =A x +B y 是欲达到最大值或最小值所涉及的变量x 、y 的解析式，我们把它称为目标函数.由于z =A x +B y 又是关于x 、y 的一次解析式，所以又可叫做线性目标函数.另外注意：线性约束条件除了用一次不等式表示外，也可用一次方程表示.(2)一般地，求线性目标函数在线性约束条件下的最大值或最小值的问题，统称为线性规划问题.(3)那么，满足线性约束条件的解（x ,y ）叫做可行解，由所有可行解组成的集合叫做可行域.在上述问题中，可行域就是阴影部分表示的三角形区域.其中可行解（11,y x ）和（22,y x ）分别使目标函数取得最大值和最小值，它们都叫做这个问题的最优解.线性目标函数的最值常在可行域的顶点处取得;而求最优整数解必须首先要看它们是否在可行(4)用图解法解决简单的线性规划问题的基本步骤：1.首先，要根据线性约束条件画出可行域（即画出不等式组所表示的公共区域）.2.设z=0，画出直线l0.3.观察、分析，平移直线l0，从而找到最优解.4.最后求得目标函数的最大值及最小值.(5) 利用线性规划研究实际问题的解题思路：首先，应准确建立数学模型，即根据题意找出约束条件，确定线性目标函数.然后，用图解法求得数学模型的解，即画出可行域，在可行域内求得使目标函数取得最值的解.最后，还要根据实际意义将数学模型的解转化为实际问题的解，即结合实际情况求得最优解.★重难点突破★1.重点：灵活运用二元一次不等式（组）来表示的平面区域，掌握线性规划的图解法2.难点：如何确定不等式0(Ax By C ++>或<0)表示0Ax By C ++=的哪一侧区域，如何寻求线性规划问题的最优解.3.重难点：如何将实际问题转化为线性规划问题并准确求得线性规划问题的最优解(1) 怎样画二元一次不等式（组）所表示的平面区域？问题1. 画出不等式组⎪⎩⎪⎨⎧≤≥+≥+-3005x y x y x 表示的平面区域点拨：（2）求线性规划的最优解问题2. 某人上午7时，乘摩托艇以匀速v 海里/时(4≤v ≤20)从A 港出发到距50海里的B 港去，然后乘汽车以w 千米/时(30≤w ≤100)自B 港向距300千米的C 市驶去，应该在同一天下午4至9点到达C 市.设汽车、摩托艇所需的时间分别是,x y 小时.(1)写出,x y 所满足的条件，并在所给的平面直角坐标系内，作出表示,x y 范围的图形；(2)如果已知所需的经费1003(5)2(8)p x y =+-+-(元)，那么,v w 分别是多少时走得最经济？此时需花费多少元？ 点拨：(1) 由题意得：v ＝y 50,w =x300,4≤v ≤20,30≤w ≤100,∴3≤x ≤10,25≤y ≤225.① 由于汽车、摩托艇所要的时间和x +y 应在9至14小时之间，即9≤x +y ≤14,②因此满足①②的点(x ,y )的存在范围是图中阴影部分(包括边界).(2) 因为p =100+3(5－x )+2(8－y ),所以3x +2y =131－p ,设131－p =k ,那么当k 最大时，p 最小，在图中通过阴影部分区域且斜率为－23的直线3x +2y =k 中，使k 值最大的直线必通过点(10,4)，即当y =4时，p 最小，此时x =10,v =12.5,w =30,p 的最小值为93元.★ 热 点 考 点 题 型 探 析★考点1 二元一次不等式(组)与平面区域题型1. 求约束条件及平面区域的面积例1 .双曲线4y x 22=-的两条渐近线与直线x=3围成一个三角形区域，表示该区域的不等式组是（ ）A. ⎪⎩⎪⎨⎧≤≤≥+≥-3x 00y x 0y x B. ⎪⎩⎪⎨⎧≤≤≤+≥-3x 00y x 0y x C. ⎪⎩⎪⎨⎧≤≤≤+≤-3x 00y x 0y x D.⎪⎩⎪⎨⎧≤≤≥+≤-3x 00y x 0y x 【解题思路】依据平面区域的画法求解.[解析]双曲线4y x 22=-的两条渐近线方程为x y ±=，两者与直线3x =围成一个三角形区域时有⎪⎩⎪⎨⎧≤≤≥+≥-3x 00y x 0y x ，故选A 。
高考数学第一轮知识点 第3课时 二元一次不等式组与简单的线性规划问题课时复习课件 理
作出可行域如图，让目标函数表示的直线 2.5x＋4y＝z 在可行域上平移，由此可知 z ＝2.5x＋4y 在 B(4,3)处取得最小值． 因此，应当为该儿童预订 4 个单位的午餐和
3 个单位的晚餐，就可满足要求．
【变式训练】 3.某家具厂有方木料 90 m3，五合 板 600 m2，准备加工成书桌和书橱出售．已知生 产每张书桌需要方木料 0.1 m3，五合板 2 m2，生 产每个书橱需要方木料 0.2 m3、五合板 1 m2，出 售一张书桌可获利润 80 元，出售一个书橱可获利 润 120 元． (1)如果只安排生产书桌，可获利润多少？ (2)如果只安排生产书橱，可获利润多少？
.D
恰为
AC
的中点，直线
y＝x＋2
将△
ABC 的面积平分．故选 A.
答案： A
【变式训练】 1.(2011·吉林延边州一模)若不
x－y＋5≥0，
等式组y≥a， 0≤x≤3
表示的平面区域是一
个三角形，则 a 的取值范围是( )
A．a＜5
B．a≥8
C．a＜5 或 a≥8
D．5≤a＜8
解析： 作出如图所示的可行域，要使该平面 区域表示三角形，需满足 5≤a＜8.
答案： D
求目标函数的最值 1．求目标函数的最值，必须先准确地作出线 性可行域再作出目标函数对应的直线，据题 意确定取得最优解的点，进而求出目标函数 的最值． 2．线性目标函数 z＝ax＋by 取最大值时的最 优解与 b 的正负有关，当 b>0 时，最优解是将 直线 ax＋by＝0 在 2y－1＝0
得 D(1,0)，
∴kCD＝0，kCA＝1212－＋01＝13，∴z 的范围是0，31；
(3)z＝
第三讲 二元一次不等式组与简单的线性规划问题
4
y3
2
o
2
4
6
8
x
x 2y 8 0
x4
设甲、乙两种产品分别生产x、y件,由己知 条件可得二元一次不等式组：
x 2 y 8, 4 x 16, 4 y 12, x 0, y 0.
y
4
y3
2
o
2
4
6
8
x
x 2y 8 0
B (-1,-1)
1
（2，-1） A
例 2、
某工厂用A、B两种配件生产甲、乙两种产品,每生产一件 甲产品使用4个A配件耗时1h, 每生产一件乙产品使用4个B配 件耗时2h,该厂每天最多可从配件厂获得16个A配件和12个B配 件,按每天工作8小时计算,该厂所有可能的日生产安排是什么?
把有关数据列表表示如下: 甲产品 (1件) 乙产品 (1件) 0 4 2
y
o
x
x+y=0
y
(x。,y。)
x+y>0
o
x
(x , y)
0
x+y<0
x+y=0
点 的集合{（x，y）|x-y+1=0}表示 什么图形？
想 一 想 ？在平面直角坐+1=0
-1 (x，y）
o
x
（x。，y。） x0>x，y=y0 x0-y0+1> x-y+1
x4
若生产一件甲产品获利2万元,生产一件乙产品 获利3万元,采用哪种生产安排利润最大? 设生产甲产品 x 件，乙产品 y 件时，工厂获得 的利润为 z ，则 z 2 x 3 y.即 y 2 x z 3 3
高考数学复习讲义：二元一次不等式(组) 与简单的线性规划问题
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[解析] (1)作出满足约束条 件的可行域如图中阴影部分所 示．由 z＝3x＋2y，得 y＝－32x＋2z.
作直线 l0：y＝－32x. 平移直线 l0，当直线 y＝－32x＋2z过点(2,0)时， z 取最大值，zmax＝3×2＋2×0＝6.
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(2)
由
条
件
得
x＋1≤y， y≤2x，
即
x－y＋1≤0， 2x－y≥0，
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[方法技巧]
解决求平面区域面积问题的方法步骤 (1)画出不等式组表示的平面区域； (2)判断平面区域的形状，并求得直线的交点坐标、图形 的边长、相关线段的长(三角形的高、四边形的高)等，若为规 则图形则利用图形的面积公式求解；若为不规则图形则利用 割补法求解． [提醒] 求面积时应考虑圆、平行四边形等图形的对称性．
x<2y 选项 B 所表示的区域，故选 B. 答案：B
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3x＋y－6≥0， 2．(2019·河南豫北联考)关于 x，y 的不等式组x－y－2≤0，
x＋y－4≤0
表示的平面区域的面积为
()
A．3
B．52
C．2
D．32
解析：平面区域为一个直角三角形 ABC，其中 A(3,1)，
B(2,0)，C(1,3)，所以面积为12|AB|·|AC|＝12× 2× 8＝2，
－dc，－ba连线的斜率的ac倍的取值范围、最值等
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对形如 z＝|Ax＋By＋C|型的目标函数，可先 点到直线 变形为 z＝ A2＋B2·|Ax＋A2B＋y＋B2C|的形式，将 距离型 问题化为求可行域内的点(x，y)到直线 Ax＋
By＋C＝0 的距离的 A2＋B2倍的最值
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考法三 线性规划中的参数问题
高考数学一轮复习 专题7.3 二元一次不等式(组)与简单
第03节 二元一次不等式（组）与简单的线性规划问题【考纲解读】考 点考纲内容五年统计分析预测二元一次不等式（组）与简单的线性规划问题了解二元一次不等式的几何意义，掌握平面区域与二元一次不等式组之间的关系，并会求解简单的二元线性规划问题.2013浙江文15理13； 2014浙江文12理13； 201浙江文14理14 2016浙江文4理3 2017浙江4线性目标函数、距离型、斜率型的目标函数最值问题. 备考重点：1.线性规划基本问题;2.含参数的目标函数以及与其他知识点的结合.【知识清单】1.二元一次不等式（组）表示的平面区域在平面直角坐标系中，直线:0l Ax By C ++=将平面分成两部分，平面内的点分为三类： ①直线l 上的点（x ，y ）的坐标满足：0=++C By Ax ；②直线l 一侧的平面区域内的点（x ，y ）的坐标满足：0>++C By Ax ； ③直线l 另一侧的平面区域内的点（x ，y ）的坐标满足：0Ax By C ++<. 即二元一次不等式0Ax By C ++>或0Ax By C ++<在平面直角坐标系中表示直线0Ax By C ++=的某一侧所有点组成的平面区域，直线0Ax By C ++=叫做这两个区域的边界，（虚线表示区域不包括边界直线，实线表示区域包括边界直线）. 由几个不等式组成的不等式组所表示的平面区域，是各个不等式所表示的平面区域的公共部分. 对点练习在平面上，过点P 作直线l 的垂线所得的垂足称为点P 在直线l 上的投影.由区域20340x x y x y -⎧⎪+⎨⎪-+⎩„……中的点在直线20x y +-=上的投影构成的线段记为AB ，则AB =（ ）.A.22 B.4 C.32 D.6 【答案】CPOR 'RQ 'Qx-3y+4=0x+y=0x+y=2x=2y x2.目标函数的最值名称 意义约束条件 由变量x ，y 组成的不等式(组)线性约束条件 由x ，y 的一次不等式(或方程)组成的不等式(组) 目标函数 关于x ，y 的函数解析式，如z ＝2x ＋3y 等 线性目标函数 关于x ，y 的一次解析式 可行解 满足线性约束条件的解(x ，y ) 可行域 所有可行解组成的集合最优解 使目标函数取得最大值或最小值的可行解线性规划问题在线性约束条件下求线性目标函数的最大值或最小值问题对点练习【2017浙江4】若x ，y 满足约束条件03020x x y x y ≥⎧⎪+-≥⎨⎪-≤⎩，则y x z 2+=的取值范围是（ ）A ．[0，6]B ．[0，4]C ．[6，)∞+D ．[4，)∞+【答案】D【考点深度剖析】从考纲和考题中看，该部分内容难度不大，重点考查目标函数在线性约束条件下的最大值和最小值问题——线性规划问题，命题形式以选择、填空为主，但也有解答题以应用题的形式出现．【重点难点突破】考点1二元一次不等式(组)表示平面区域【1-1】【2018浙江嘉兴第一中学模拟】若不等式组表示一个三角形内部的区域，则实数的取值范围是（ ）A. B. C. D.【答案】C 【解析】xoy2x y -=02=-y x03=-+y x表示直线的右上方，若构成三角形，点A 在的右上方即可。
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1 ．考查二元一次不等式组表示的区域问题． 二元一次不等式 (组)与简单的线 2．考查目标函数在可行域条件下的最优解问题．
第 3讲
性规划问题
单击标题可完成对应小部 分的学习，每小部分独立 成块，可全讲，也可选讲
二元一次不等式表示的平面区域
抓住2个考点
助学微博
考点自测
线性规划的有关概念 考向一 二元一次不等式(组)表示
(1)画出平面区域． 避免失误的重要方法就是首先使二元一次 两点提醒 不等式标准化． (2)求线性目标函数 z＝ax＋by(ab≠0)的最值，当 b>0 时，直线过可行域 且在 y 轴上截距最大时，z 值最大，在 y 轴截距最小时，z 值最小；当 b<0 时，直线过可行域且在 y 轴上截距最大时，z 值最小，在 y 轴上截距 最小时，z 值最大．
)．
考点自测
4．(2012· 新课标全国)设 x，y 满足约束条件 x－y≥－1， x＋y≤3， x≥0， y≥0， 则 z＝x－2y 的 取值范围为________． 5．(2013· 郑州模拟)设 m>1，在约束条件 y≥x， y≤mx， x＋y≤1 下，目标函数 z＝x＋5y 的 最大值为 4，则 m 的值为________．
考点梳理
2．线性规划的有关概念
意义 由 x， y 的一次不等式(或方程)组成的不等式组， 是对 x， 线性约束条件 y 的约束条件 目标函数 关于 x、y 的解析式 线性目标函数 关于 x，y 的一次解析式 线性约束条件的解(x，y) 可行解 满足____________ 可行域 所有___________ 可行解 组成的集合 最大值 或________ 最小值 的可行解 最优解 使目标函数达到________ 最小值 求线性目标函数在线性约束条件下的最大值 ______或______ 线性规划问题 的问题 名称
设为△ABC，则 A(1,0)，B(0,1)，C(1,1＋a)且 a>0， 1 ∵S△ABC＝2，∴ (1＋a)× 1＝2，解得 a＝3. 答案 D 2
本题找准区域是关键，恰当选择三角形底和高求面积是技巧。
考向二 线性目标函数的最值问题
【例 2】►(2012· 辽宁)设变量 x，y 满足
x y 10 0 x y 20 0 y 15 则 2x＋3y 的最大值为(
x＋y－1≥0， 1】 若不等式组x－1≤0， a为常数， ax－y＋
所表示的平面区域的面
积等于 2，则 a 的值为( )． A．－5 B．1 C．2 D．3 解析 x－1≤0 与 x＋y－1≥0 表区域 为一个三角形区域，
2x＋y－6≤0， 解 不等式组x＋ y－ 3≥0， y≤2，
表示的平面区域的面积为( ) A． 4 B ． 1 C．5 D．无穷大
【审题视点 】 画出不等式组表示 的平面区域，确定 平面区域的形状， 从而求出面积． 【方法锦囊 】
答案
B
考向一 二元一次不等式(组)表示的平面区域
【训练
考点自测
1．不等式 2x－y≥0 表示的平面区域是( )．
2．(2012· 南安期末)在平面直角坐标系中，不等式组
x＋y－2≥0， x－y＋2≥0， x≤2
表示的平面区域的面积是(
)．
A．4 2 B． 4 C．2 2 D．2 3．(2012· 广东)已知变量 x，y 满足约束条件 y≤2， x＋y≥1， x－y≤1， 则 z＝3x＋y 的最大值为( A．12 B．11 C．3 D．－1
考点梳理
1．二元一次不等式(组)表示的平面区域
(1)一般地，二元一次不等式 Ax＋By＋C>0 在平面直角坐标系 中表示直线 Ax＋By＋C＝0 某一侧的所有点组成的平面区域 (半平面)不含边界直线．不等式 Ax＋By＋C≥0 所表示的平面 区域(半平面)包括边界直线． (2)对于直线 Ax＋By＋C＝0 同一侧的所有点(x，y)，使得 Ax＋By＋C 的值符号相同， 也就是位于同一半平面内的点， 其 坐标适合同一个不等式 Ax＋By＋C>0；而位于另一个半平面 内的点，其坐标适合另一个不等式 Ax＋By＋C<0. (3)由几个不等式组成的不等式组所表示的平面区域， 是各个不 等式所表示的平面区域的公共部分．
助学微博
一种方法
确定二元一次不等式表示的平面区域时， 经常采用“直线定 界，特殊点定域”的方法． ①直线定界，即若不等式不含等号，则应把直线画成虚线；若不等 式含有等号，把直线画成实线． ②特殊点定域， 即在直线 Ax＋By＋C＝0 的某一侧取一个特殊点(x0， y0)作为测试点代入不等式检验，若满足不等式，则表示的就是包括 该点的这一侧，否则就表示直线的另一侧．特别地，当 C≠0 时，常 把原点作为测试点；当 C＝0 时，常选点(1,0)或者(0,1)作为测试点．
的平面区域
【例1】 【训练1】 【例2】 【训练2】 【例3】 【训练3】
突破3个考向
考向二 线性目标函数的最值问题 考向三 线性规划的实际应用
揭秘3年高考 活页限时训练
巧解线性规划中参变量问题
A级 B级
选择题 、 1 填空题 2、 解答题 3、
、 1 选择题 填空题 2、 3、 解答题
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1
A
2
B
3
B
4
[－3,3]
5
3
考向一 二元一次不等式(组)表示的平面区域
【例
2x＋y－6≤0， x＋y－3≥0， 1】►(2012· 济南市模拟)不等式组 y≤2，
对于面积问题，可先 画出平面区域，然后 判断其形状、求得相 应交点坐标、相关线 段长度等，利用面积 表示的平面区域如图所示(阴影部分) 公式求解；对于求参 △ABC 的面积即为所求． 问题，则需根据区域 求出点 A， B， C 的坐标分别为 A(1,2)， B(2,2)， C(3,0)， 的 形 状 判 断 不 等 式 1 组的边界，从而确定 则△ABC 的面积为 S＝ ×(2－1)×2＝1. 2 参数的取值或范围