高考数学大一轮复习 第七章 不等式 第3讲 二元一次不等式(组)及简单的线性规划问题课件
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解得 xD=13,由x3=x+13y=4,
解得 D13,3,此时 BD 的斜率 k=313--430=5.
若△ABE 的面积为43×23=89,
则 S=12×83×xE=89,xE=23,
由x=23
,
3x+y=4
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解得 E23,2,此时 BE 的斜率 k=1. 故 k=5 或 k=1. 故选 C.
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.( × )
解集.
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3.线性规划的有关概念
名称
意义
约束条 由变量 x,y 组成的不等式(组)
件
线性约 由 x,y 的一次不等式(或方程)组成的 束条件 __不__等__式__(_组__) __
目标函 关于 x,y 的函数解析式,如 z=x+2y
数
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1角度二 已知线性目标函数的最值(范围)求参数值(范围) x-3≤0
(2019·嘉兴市高考模拟)已知实数 x,y 满足y-1≥0 , x-y+1≥0
若 ax+y 的最大值为 10,则实数 a=( )
A.4
B.3
C.2
D.1
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(教材习题改编)不等式 x-2y+6<0 表示的区域在直线 x-
2y+6=0 的( )
A.右上方
B.右下方
C.左上方
D.左下方
解析:选 C.画出 x-2y+6<0 的图象如图所示,可知该
区域在直线 x-2y+6=0 的左上方.故选 C.
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角度一 求线性目标函数的最值(范围) (2018·高考浙江卷)若 x,y 满足约束条件x2- x+y≥y≤0, 6,则 x+y≥2,
z=x+3y 的最小值是________,最大值是________.
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【解析】 由题可得,该约束条件表示的平面区域是以(2,2), (1,1),(4,-2)为顶点的三角形及其内部区域(图略).由线性 规划的知识可知,目标函数 z=x+3y 在点(2,2)处取得最大值, 在点(4,-2)处取得最小值,则最小值 zmin=4-6=-2,最大 值 zmax=2+6=8. 【答案】 -2 8
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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
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角度三 求非线性目标函数的最值(范围)
第七章 不等式
第3讲 二元一次不等式(组)及简单(jiǎndān)的线性规
划问题
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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+ 直线 Ax+By+C=0
C>0(<0) 某一侧的所有点组
Ax+By+C≥ 成的平面区域
0(≤0)
不包括边界直线 包括边界直线
答案:1
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(2019·温州市普通高中模考)已知实数 x,y 满足约束条件 yx≤+xy, ≤1,则 z=2x+y 的最大值为____________. y≥-1,
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解析:画出可行域,如图阴影部分所示.由 z=2x+y,知 y= -2x+z,当目标函数过点(2,-1)时直线在 y 轴上的截距最大, 为 3.
答案:3
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二元一次不等式(组)表示的平面区域
x≥0, (1)不等式组x+3y≥4,所表示的平面区域的面积等于
3x+y≤4
()
A.32 C.43
B.23 D.34
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x-y≥0, (2)若不等式组2y≥x+0,y≤2,表示的平面区域是一个三角形,则
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1.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( )
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解析:选
C.(x
-
2y
+
1)(x
+
y
-
3)≤0
,
即
x-2y+1≥0, x+y-3≤0
或
xx- +2y-y+31≥≤00,,与选项 C 符合.故选 C.
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,
不等式组 各个不等式所表示平面区域的_公__共__部__分__
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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
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(2) 不 等 式 组 x2- x+y≥ y≤0, 2,表 示 的 平 面 区 域 如 图 所 示 ( 阴 影 部 y≥0
分).
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解y2=x+x,y=2得 A23,23;解y2=x+0,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,+∞)
x+y≤a 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.
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解x3+ x+3yy= =44,得 A(1,1),易得 B(0,4),C0,43, |BC|=4-43=83. 故 S△ABC=12×83×1=43.
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(x-a)2+(y-b)2;(ⅲ)斜率型:形如 z=xy--ba.
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(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 x2+y2 是距离的平方,易忽视平方而求错.
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不 等 式 组 2xx++y-y-36≥≤00,, 表 示 的 平 面 区 域 的 面 积 为 y≤2
________.
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解析:不等式组2xx++y-y-36≥≤00,,表示的平面区域如图所示(阴 y≤2
影部分),△ABC 的面积即所求.求出点 A,B,C 的坐标分别 为 A(1,2),B(2,2),C(3,0),则△ABC 的面积为 S=12×(2 -1)×2=1.
解析:选 C.作出不等式组对应的平面区域如图:则 A(0,4), B0,43,
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由x3+x+3yy==44,解得 C(1,1),则三角形 ABC 的面积 S=12×4-43 ×1=43, 因为平面区域被直线 y=kx+43分成面积比是 1∶2 的两部分, 所以面积较小的面积为43×13=49, 因为直线 y=kx+43过定点 B0,43, 若△ABD 的面积为49,则 S=12×83xD=49,
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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).
【解析】 画出满足条件的平面区域,如图示:
由xx=-3y+1=0, 解得 A(3,4),
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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:
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2.(2019·杭州市富阳二中高三开学考试)若不等式组xx≥+03y≥4 3x+y≤4
所表示的平面区域被直线 y=kx+43分为面积比为 1∶2 的两部
分,则 k 的一个值为( )
A.73 C.1
B.43 D.37
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若平面区域x2+x-y-y-3≥3≤0,0,夹在两条斜率为 1 的平行 x-2y+3≥0
直线之间,则这两条平行直线间的距离的最小值是( )
A.3 5 5 C.3 2 2
B. 2 D. 5
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【解析】 不等式组x2+ x-y-y-3≥ 3≤00 x-2y+3≥0
(2017·高考浙江卷)若 x,y 满足约束条件xx≥+0y-,3≥0,则 z x-2y≤0,
=x+2y 的取值范围是( )
A.[0,6]
B.[0,4]
C.[6,+∞)
D.[4,+∞)
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解析:选 D.作出不等式组所表示的平面区域如图中阴影部分 所示,由 z=x+2y,得 y=-12x+2z,所以2z是直线 y=-12x+2z 在 y 轴上的截距,根据图形知,当直线 y=-12x+2z过 A 点时, 2z取得最小值.由xx+-y2-y=3=0,0,得 x=2,y=1,即 A(2,1), 此时,z=4,所以 z≥4,故选 D.
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1.(2019·温州七校联考)实数 x,y 满足x|xy+≥y0|≤1,使 z=ax+ y 取得最大值的最优解有 2 个,则 z1=ax+y+1 的最小值为
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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.
故选 B. 【答案】 B
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(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 =
名称
意义
线性目 关于 x,y 的一次函数解析式
标函数
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 在线性约束条件下求线性目标函数的 划问题 _最__大__值__或__最__小__值__问题
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