简单的线性规划 习题含答案
高中数学简单线性规划复习题及答案(最全面)
简单线性规划复习题及答案(1)1、设,x y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≤--≥-+≥-020202y x y x y x ,则22y x ++的最大值为 452、设变量,x y 满足⎪⎩⎪⎨⎧≥-+≥-≤-+030201825y x y x y x ,若直线20kx y -+=经过该可行域,则k 的最大值为答案:13、若实数x 、y ,满足⎪⎩⎪⎨⎧≤+≥≥123400y x y x ,则13++=x y z 的取值范围是]7,43[.4、设y x z +=,其中y x ,满足⎪⎩⎪⎨⎧≤≤≤-≥+k y y x y x 0002,若z 的最大值为6,则z 的最小值为5、已知x 、y 满足以下条件220240330x y x y x y +-≥⎧⎪-+≥⎨⎪--≤⎩,则22z x y =+的取值范围是 4[,13]56、已知实数,x y 满足约束条件1010310x y x y x y +-≤⎧⎪-+≥⎨⎪--≤⎩,则22(1)(1)x y -+-的最小值为 127、已知,x y 满足约束条件1000x x y x y m -≥⎧⎪-≤⎨⎪+-≤⎩,若1y x +的最大值为2,则m 的值为 58、表示如图中阴影部分所示平面区域的不等式组是⎪⎩⎪⎨⎧≥-+≤--≤-+0623063201232y x y x y x9、若曲线y = x 2上存在点(x ,y )满足约束条件20,220,x y x y x m +-≤⎧⎪--≤⎨⎪>⎩,则实数m 的取值范围是 (,1)-∞10、已知实数y ,x 满足10103x y x y y -+≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥-⎩,则3z x y =+的最小值为 -311、若,x y 满足约束条件10,0,40,x x y x y -≥⎧⎪-≤⎨⎪+-≤⎩则x y的最小值为 13. 12、已知110220x x y x y ≥⎧⎪-+≤⎨⎪--≤⎩,则22(2)(1)x y ++-的最小值为___10_13、已知,x y 满足不等式0303x y x y x -≥⎧⎪+-≥⎨⎪≤⎩,则函数3z x y =+取得最大值是 1214、已知x ,y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≤≥+≥+-3005x y x y x ,则z =2x +4y 的最小值是-615、以原点为圆心的圆全部在区域⎪⎩⎪⎨⎧≥++≤-+≥+-0943042063y x y x y x 内,则圆面积的最大值为 π51616、已知y x z k y x x y x z y x 42,0305,,+=⎪⎩⎪⎨⎧≥++≤≥+-且满足的最小值为-6,则常数k = 0 . 17、已知,x y 满足约束条件,03440x x y y ≥⎧⎪+≥⎨⎪≥⎩则222x y x ++的最小值是 118、在平面直角坐标系中,不等式组0,0,,x y x y x a +≥⎧⎪-≥⎨⎪≤⎩(a 为常数),表示的平面区域的面积是8,则2x y +的最小值 14-19、已知集合22{(,)1}A x y x y =+=,{(,)2}B x y kx y =-≤,其中,x y R ∈.若A B ⊆,则实数k 的取值范围是⎡⎣20、若x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x +y -2≥0,kx -y +2≥0,y ≥0,且z =y -x 的最小值为-4,则k 的值为 12-21、若实数x ,y 满足不等式组201020x y x y a -≤⎧⎪-≤⎨⎪+-≥⎩,目标函数2t x y =-的最大值为2,则实数a 的值是 222、已知点(,)P x y 满足条件020x y x x y k ≥⎧⎪≤⎨⎪++≤⎩,若3z x y =+的最大值为8,则实数k = 6- .23、设实数x , y 满足的最大值是则x y y y x y x ,03204202⎪⎩⎪⎨⎧≤->-+≤-- 23.24、已知实数y x , 22222)(y x y y x +++的取值范围为 ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+221,35.简单线性规划复习题及答案(2)1、设实数x,y 满足⎪⎩⎪⎨⎧≤-≥-+≤--0205202y y x y x 则y x x y z +=的取值范围是 10[2,]3由于yx表示可行域内的点()x y ,与原点(00),的连线的斜 率,如图2,求出可行域的顶点坐标(31)(12)A B ,,,, (42)C ,,则11232OA OB OC k k k ===,,,可见123y x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,,结合双勾函数的图象,得1023z ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,,2、若实数,x y 满足不等式组22000x y x y m y ++≥⎧⎪++≤⎨⎪≥⎩,且2z y x =-的最小值等于2-,则实数m 的值等于 1-3、设实数x 、y 满足26260,0x y x y x y +≤⎧⎪+≤⎨⎪≥≥⎩,则{}max 231,22z x y x y =+-++的取值范围是 [2,9]【解析】作出可行域如图,当平行直线系231x y z +-=在直线BC 与点A 间运动时,23122x y x y +-≥++,此时[]2315,9z x y =+-∈,平行直线线22x y Z ++=在点 O 与BC 之间运动时,23122x y x y +-≤++,此时,[]222,8z x y =++∈. ∴[]2,9z ∈图23 A yxOcB 634、佛山某家电企业要将刚刚生产的100台变频空调送往市内某商场,现有4辆甲型货车和8辆乙型货车可供调配。
高中数学必修5(简单的线性规划)同步测试精选(含答案)
高中数学必修5(简单的线性规划)同步测试精选(含答案)一、选择题1.某服装制造商有10 m 2的棉布料,10 m 2的羊毛料和6 m 2的丝绸料,做一条裤子需要1 m 2的棉布料,2 m 2的羊毛料和1 m 2的丝绸料,做一条裙子需要1 m 2的棉布料,1 m 2的羊毛料和1 m 2的丝绸料,做一条裤子的纯收益是20元,一条裙子的纯收益是40元,为了使收益达到最大,若生产裤子x 条,裙子y 条,利润为z ,则生产这两种服装所满足的数学关系式与目标函数分别为( )A.⎩⎨⎧ x +y ≤10,2x +y ≤10,x +y ≤6,x ,y ∈N ,z =20x +40yB.⎩⎨⎧ x +y ≥10,2x +y ≥10,x +y ≤6,x ,y ∈N ,z =20x +40yC.⎩⎨⎧x +y ≤10,2x +y ≤10,x +y ≤6,z =20x +40yD.⎩⎨⎧x +y ≤10,2x +y ≤10,x +y ≤6,x ,y ∈N ,z =40x +20y2.若变量x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧x +2y ≥0,x -y ≤0,x -2y +2≥0,则z =2x -y 的最小值等于( )A .-52 B .-2 C .-32D .23.设变量x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧x +2y ≥2,2x +y ≤4,4x -y ≥-1,则目标函数z =3x -y 的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,6B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,-1 C.[]-1,6D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-6,32 4.已知实数x ,y 满足条件⎩⎨⎧x ≥0,y ≤1,2x -2y +1≤0,若目标函数z =mx -y (m ≠0)取得最大值时的最优解有无穷多个,则实数m 的值为( )A .1 B.12 C .-12D .-15.某企业生产甲、乙两种产品均需用A ,B 两种原料,已知生产1吨每种产品所需原料及每天原料的可用限额如表所示.如果生产1吨甲、乙产品可获利润分别为3万元、4万元,则该企业每天可获得最大利润为( )C .17万元D .18万元 二、填空题6.满足不等式组⎩⎨⎧x +y ≤5,2x +y ≤6,x ≥0,y ≥0,并使目标函数z =6x +8y 取得最大值的点的坐标是________.7.若实数x ,y 满足⎩⎨⎧x -y +1≥0,x +y ≥0,x ≤0,则z =3x +2y 的最小值是________.8.设关于x ,y 的不等式组⎩⎨⎧2x -y +1>0,x +m <0,y -m >0表示的平面区域内存在点P (x 0,y 0),满足x 0-2y 0=2,则m 的取值范围是________.三、解答题9.某运输公司有12名驾驶员和19名工人,有8辆载重量为10吨的甲型卡车和7辆载重量为6吨的乙型卡车.某天需送往A 地至少72吨的货物,派用的每辆车需满载且只运送一次,派用的每辆甲型卡车需配2名工人,运送一次可得利润450元;派用的每辆乙型卡车需配1名工人,运送一次可得利润350元.该公司合理计划当天派用两类卡车的车辆数,可得最大利润z 等于多少?10.变量x ,y 满足条件⎩⎨⎧x -y +1≤0,y ≤1,x >-1,求(x -2)2+y 2的最小值.[能力提升]1.若x ,y 满足⎩⎨⎧x +y -2≥0,kx -y +2≥0,y ≥0,且z =y -x 的最小值为-4,则k 的值为( )A .2B .-2 C.12D .-122.已知x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧x -y -1≤0,2x -y -3≥0,当目标函数z =ax +by (a >0,b >0)在该约束条件下取到最小值25时,a 2+b 2的最小值为( )A .5B .4 C. 5D .23当实数x ,y 满足⎩⎨⎧x +2y -4≤0,x -y -1≤0,x ≥1时,1≤ax +y ≤4恒成立,则实数a的取值范围是________.4.设数列{a n }为等差数列,S n 为数列{a n }的前n 项和,若S 1≤13,S 4≥10,S 5≤15,求a 4的最大值.参考答案与解析1【解析】 由题意易知选A. 【答案】 A2【解析】 作出可行域如图,由图可知,当直线z =2x -y 过点A 时,z 值最小. 由⎩⎨⎧x -2y +2=0,x +2y =0,得点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,12, z min =2×(-1)-12=-52. 【答案】 A3【解析】 作出可行域如图所示.目标函数z =3x -y 可转化为y =3x -z ,作l 0:3x -y =0,在可行域内平移l 0,可知在A 点处z 取最小值为-32,在B 点处z 取最大值为6.【答案】 A4【解析】 作出不等式组表示的平面区域如图阴影部分(包含边界)所示,由图可知当直线y =mx -z (m ≠0)与直线2x -2y +1=0重合,即m =1时,目标函数z =mx -y 取最大值的最优解有无穷多个,故选A.【答案】 A5【解析】 设每天生产甲、乙产品分别为x 吨、y 吨,每天所获利润为z万元,则有⎩⎨⎧3x +2y ≤12,x +2y ≤8,x ≥0,y ≥0,z =3x +4y ,作出可行域如图阴影部分所示,由图形可知,当直线z =3x +4y 经过点A (2,3)时,z 取最大值,最大值为3×2+4×3=18.【答案】 D6【解析】 首先作出直线6x +8y =0,然后平移直线,当直线经过平面区域内的点M (0,5)时截距最大,此时z 最大.【答案】 (0,5)7【解析】 不等式组表示的可行域如图阴影部分所示.设t =x +2y , 则y =-12x +t2,当x =0,y =0时,t 最小=0. z =3x +2y 的最小值为1. 【答案】 18【解析】 由线性约束条件可画出如图所示的阴影区域,要使区域内存在点P (x 0,y 0),使x 0-2y 0=2成立,只需点A (-m ,m )在直线x -2y -2=0的下方即可,即-m -2m -2>0,解得m <-23.【答案】 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-239【解】 设该公司合理计划当天派用甲、乙卡车的车辆数分别为x ,y ,则根据条件x ,y 满足的约束条件为⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤12,2x +y ≤19,10x +6y ≥72,x ≤8,y ≤7,x ∈N *,y ∈N *.目标函数z =450x +350y .作出约束条件所示的平面区域,然后平移目标函数对应的直线450x +350y -z =0知,当直线经过直线x +y =12与2x +y =19的交点(7,5)时,目标函数取得最大值,即z max =450×7+350×5=4 900.10【解】不等式组⎩⎨⎧x -y +1≤0,y ≤1,x >-1在平面直角坐标系中所表示的平面区域如图中的阴影部分所示.设P (x ,y )是该区域内的任意一点,则(x -2)2+y 2的几何意义是点P (x ,y )与点M (2,0)距离的平方.由图可知,当点P 的坐标为(0,1)时,|PM |最小,所以|PM |≥22+1=5,所以|PM |2≥5,即(x -2)2+y 2≥5.1【解析】 作出可行域,如图中阴影部分所示,直线kx -y +2=0与x 轴的交点为A -2k ,0.∵z =y -x 的最小值为-4,∴2k =-4,解得k =-12,故选D. 【答案】 D2【解析】 法一 线性约束条件所表示的可行域如图所示.由⎩⎨⎧x -y -1=0,2x -y -3=0,解得⎩⎨⎧x =2,y =1,所以z =ax +by 在A (2,1)处取得最小值,故2a +b =25,a 2+b 2=a 2+(25-2a )2=(5a -4)2+4≥4.法二 画出满足约束条件的可行域知,当目标函数过直线x -y -1=0与2x -y -3=0的交点(2,1)时取得最小值,所以有2a +b =2 5.又因为a 2+b 2是原点(0,0)到点(a ,b )的距离的平方,故当a 2+b 2为原点到直线2a +b -25=0的距离时最小,所以a 2+b 2的最小值是|-25|22+12=2,所以a 2+b 2的最小值是4.故选B.【答案】 B3【解析】 画可行域如图所示,设目标函数z =ax +y ,即y =-ax +z ,要使1≤z ≤4恒成立,则a >0,数形结合知,满足⎩⎨⎧1≤2a +1≤4,1≤a ≤4即可,解得1≤a ≤32,所以a 的取值范围是1≤a ≤32.【答案】 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤1,324【解】 可将此题看成关于a 1和d 的线性规划问题,根据题意可知⎩⎪⎨⎪⎧a 1≤13,4a 1+4×32d ≥10,5a 1+5×42d ≤15,化简为⎩⎨⎧a 1≤13,2a 1+3d ≥5,a 1+2d ≤3,求a 4=a 1+3d 的最大值,将其转化为⎩⎨⎧x ≤13,2x +3y ≥5,x +2y ≤3,求z =x +3y 的最大值问题,不等式组表示的平面区域如图所示.由z=x+3y,得y=-13x+z3,平移直线y=-13x,由图可知,当直线y=-13x+z3过点A时,z有最大值.由⎩⎨⎧2x+3y=5,x+2y=3,得A(1,1),所以z max=1+1×3=4,即a4的最大值为4.。
线性规划题及答案
线性规划题及答案1. 问题描述假设一家餐馆每天供应两种菜品:A和B。
每份A菜品的成本为2美元,每份B菜品的成本为3美元。
餐馆每天有100美元的预算用于购买这两种菜品。
餐馆预计每天能卖出20份A菜品和30份B菜品。
每份A菜品的售价为5美元,每份B 菜品的售价为4美元。
餐馆希望最大化每天的利润。
2. 线性规划模型设变量:x1:购买的A菜品的份数x2:购买的B菜品的份数目标函数:最大化利润:Z = 5x1 + 4x2约束条件:成本约束:2x1 + 3x2 ≤ 100供应约束:x1 ≤ 20x2 ≤ 30非负约束:x1, x2 ≥ 03. 求解线性规划问题为了求解该线性规划问题,我们可以使用各种数学软件或线性规划求解器。
下面是使用一个线性规划求解器得到的最优解。
x1 = 20x2 = 26.67Z = 186.67解释:根据最优解,餐馆应该购买20份A菜品和26.67份B菜品以最大化每天的利润。
在这种情况下,每天的利润为186.67美元。
4. 灵敏度分析灵敏度分析用于确定目标函数系数或约束条件右侧值的变化对最优解的影响。
下面是对目标函数系数和约束条件右侧值进行灵敏度分析的结果。
目标函数系数灵敏度:如果A菜品的售价增加1美元,即目标函数系数从5变为6,则最优解不变,仍然是购买20份A菜品和26.67份B菜品。
如果B菜品的售价增加1美元,即目标函数系数从4变为5,则最优解不变,仍然是购买20份A菜品和26.67份B菜品。
约束条件右侧值灵敏度:如果成本约束从100美元增加到120美元,则最优解不变,仍然是购买20份A菜品和26.67份B菜品。
如果A菜品供应约束从20份增加到25份,则最优解不变,仍然是购买20份A菜品和26.67份B菜品。
如果B菜品供应约束从30份减少到25份,则最优解不变,仍然是购买20份A菜品和26.67份B菜品。
根据线性规划模型的最优解和灵敏度分析的结果,我们可以得出以下结论:- 餐馆应该购买20份A菜品和26.67份B菜品以最大化每天的利润。
线性规划题及答案
线性规划题及答案一、问题描述某公司生产两种产品A和B,每一个产品的生产需要消耗不同的资源,并且每一个产品的销售利润也不同。
公司希翼通过线性规划来确定生产计划,以最大化利润。
已知产品A每一个单位的生产需要消耗2个资源1和3个资源2,每一个单位的销售利润为10元;产品B每一个单位的生产需要消耗4个资源1和1个资源2,每一个单位的销售利润为15元。
公司目前有10个资源1和12个资源2可供使用。
二、数学建模1. 假设生产产品A的数量为x,生产产品B的数量为y。
2. 根据资源的消耗情况,可以得到以下约束条件:2x + 4y ≤ 10 (资源1的消耗)3x + y ≤ 12 (资源2的消耗)x ≥ 0, y ≥ 0 (生产数量为非负数)3. 目标是最大化利润,即最大化销售收入减去生产成本:最大化 Z = 10x + 15y三、线性规划求解1. 将目标函数和约束条件转化为标准形式:目标函数:最大化 Z = 10x + 15y约束条件:2x + 4y ≤ 103x + y ≤ 12x ≥ 0, y ≥ 02. 通过图形法求解线性规划问题:a. 绘制约束条件的图形:画出2x + 4y = 10和3x + y = 12的直线,并标出可行域。
b. 确定可行域内的顶点:可行域的顶点为(0, 0),(0, 2.5),(4, 0),(2, 3)。
c. 计算目标函数在每一个顶点处的值:分别计算Z = 10x + 15y在(0, 0),(0, 2.5),(4, 0),(2, 3)四个顶点处的值。
Z(0, 0) = 0Z(0, 2.5) = 37.5Z(4, 0) = 40Z(2, 3) = 80d. 比较所有顶点处的目标函数值,确定最优解:最优解为Z = 80,即在生产2个单位的产品A和3个单位的产品B时,可以获得最大利润80元。
四、结论根据线性规划的结果,公司在资源充足的情况下,应该生产2个单位的产品A和3个单位的产品B,以最大化利润。
简单线性规划基础题及答案
简单线性规划1、不在3x 2y 6 表示的平面地区内的点是()A.0,0B.1,1C.0,2 D.2,02、原点和点1,1在直线 x y a 0 双侧,则 a 的取值范围是()A.a 0或a 2B.a 2或a 0C.0 a 2D .0 a 23、已知点x0, y0和点1,2 在直线l :3 x 2 y 8 0的异侧,则()A.3x0 2 y00B.3x0 2 y00C.3x0 2 y08D.3x0 2 y084、不等式 2x-y-6>0 表示的平面地区在直线2x-y-6= 0 的( D )A .左上方且含坐标原点B .右下方且含坐标原点C .左上方且不含坐标原点D.右下方且不含坐标原点分析:不等式表示的平面地区如下图,应选D.5、如下图,不等式x ( y -x -1) >0 表示的平面地区是( B )分析:由 x ( y -x -1) >0?x >0x <0应选 B.- -1>0 或 - -1<0.y xy x2x +y ≥4,、设 x 、 y 知足 x -y ≥- 1, 则z = +y( B )6xx -2y ≤2,A.有最小值 2,最大值 3 B.有最小值2,无最大值C.有最大值 3,无最小值D.既无最小值,也无最大值2x+y≥4,分析:不等式组x-y≥-1,所表示的平面地区如图.x-2y≤2,x+y 在点 A(2,0)处取最小值,∴x+y=2,无最大值.x≥0,7 、不等式组x+3y≥4,所表示的平面区域的面积等于3x+y≤4,( C )分析:不等式组表示的平面地区如下图.4A(0,3),B(1,1),C(0,4).1144∴S△ABC=2| AC|· h=2×(4-3)×1=3.应选C.8、已知D是由不等式组x-2y≥0,所确立的平面地区,则圆x2+x+3y≥0,y2=4在地区 D内的弧长为( B )11分析:如图, l 1、l 2的斜率分别是 k1=2,k2=-3,不等式组表示的平面地区为暗影部分.1 12+3πππ∵tan ∠ AOB =1 1=1,∴∠ AOB = 4 ,∴弧长= 4 ·2= 2 ,1-2×3应选 B.x +y -2≥0,9 、若实数 x , y 知足 x ≤4,则 s = x + y 的最大值为y ≤5,____9____.分析:如图,作出不等式组的可行域.可知,当直线 s=x+y 过点(4,5)时 s 获得最大值为9.x≤110、在平面直角坐标系中,不等式组y≤3所表示的平面3x+y-3≥03地区的面积是 ________.2x≤1分析:不等式组y≤3的可行域如图暗影所示,暗影3x+y-3≥013部分的面积为2×1×2=2.11| x| -2≤0,S Sy-3≤0,所表示的平面地区为的面、设不等式组,则x-2y≤2.积为 _______16_______;若A,B为S内的两个点,则 | AB| 的最大值为____41__________.分析:如图, A1(2,0),B1(2,3),C(-2,3),D(-2,-2),122 S=2(3+5)×4=、 B分别为 A1、D时,| AB|最大为 4 +5= 41.x+y≤512、如图中的暗影部分的点知足不等式组2x+y≤6,在以下这x≥0,y≥0些点中,使目标函数z=6x+8y 获得最大值的点的坐标是( A ) A.(0,5)B.(1,4) C.(2,4)D.(1,5)33 分析: .∵直线6x +8y =0的斜率k =- 4,且- 4>-1. ∴目标函数z =6x +8y在(0,5)处获得最大值,应选A.x ≥113 x , y知足 y ≤2,则 x + y 的最小值是 ( C )、已知变量x -y ≤0A .4B .3C .2D .1分析:选 C.可行域如下图: 设 z = x +y ,z 表示直线 z =x +y 的纵截距,作直线 l 0:x +y = 0,将直线移到 C (1,1) 处时, z min = 1+1=2,故选 C.y≤x,14、若实数x,y知足拘束条件x+y≤1,则z=2x+y的最大值y≥-1,为____3____.分析:不等式组表示的平面地区如图,平移直线2x+y=0,当平移到经过该平面地区内的点(2 ,- 1) 时,相应直线在y 轴上的截距最大,此时 z=2x+y 获得最大值,最大值是 3.x+y≤4,15、已知点P( x,y) 的坐标知足条件y≥x,点 O为坐标原点,x≥1,那么 | PO| 的最小值等于 _____ 2 _____,最大值等于 ___10_____.分析:画出可行域如图,易得 A(1,3),B(1,1),C(2,2).则| PO|的最大值即为 | OA|= 10,最小值即为 | OB| = 2.x≥1,16、设变量x,y知足拘束条件x+y-4≤0,则目标函数 z=3x x-3y+4≤0,-y 的最大值为()A.-4 B.0D.4x+y-4=0,分析:选 D.作出可行域,如下图,联立x-3y+4=0,x=2,解得当目标函数z=3x-y移至M(2,2)时,z=3x-y有最大y=2.值 4,应选 D.0≤x ≤1,、已知 z =2y -2x + ,此中 , 知足条件0≤y ≤2,求z 的174 x y2y -x ≥1,最大值和最小值.解:作出可行域如下图.作直线l :2y-2x=0,即 y=x,平移直线 l ,当 l 经过点 A(0,2)时, z max=2×2-2×0+4=8;当 l 经过点 B(1,1)时, z min=2×1-2×1+4=4.18x y x+ y≤1,x2yx- y≤1,的最大值和最小值分别、设变量,知足则+x≥0,为(B)A.1,- 1 B.2,-2C.1,-2D.2,-1分析:选 B. 画出可行域 ( 如下图暗影部分 ) .可知当直线u=x+2y经过A(0,1),C(0,-1)时分别对应 u 的最大值和最小值.故 u max=2,u min=- 2,应选 B.2x y2019、已知 x、y 知足以下条件x2y40 ,则z x2y2的取值范围是3x y30[ 4,13]5x y 1020、已知实数x, y知足拘束条件x y 1 0 ,则 ( x 1)2( y1)2的最小值x 3 y 10为12x 1 0,若y21、已知 x, y 知足拘束条件 x y 0的最大值为 2 ,则 m 的x y mx 1值为522、表示如图中暗影部分所示平面地区的不等式 组是2x 3y 12 0 2x 3y 6 0 3x2y6x 10, 则 x的最小值为1.23、若 x, y 知足拘束条件 x y0,x y4 y30,x 124、已知 x y 1 0 ,则 ( x 2) 2 ( y1) 2 的最小值为___ 10_2x y 2 0x y 025、已知 x, y 知足不等式 x y 3 0 ,则函数 zx 3y 获得最大值是x 312x y 5 026、已知x,y知足拘束条件x y0x3,则 z=2x+4y 的最小值是-6x 3 y6027、以原点为圆心的圆所有在地区2x y40内,则圆面积的最大值3x4y90为( B)A.18B.16C.81D.64 552525x y5028、已知x, y, z知足x3,且 z2x 4 y 的最小值为-6,则常数k=x y k00 .x y20 29、设实数x,y 知足x 2 y40, 则y的最大值是3.2 y30x2x 1,30、已知变量x, y知足y 2,则x y 的最小值是( B )x y0,A.1B.2C.3D.4x y 6 031、设实数 x, y 知足不等式组 2x y,则 z x 2 y 的最小值是 62x3y432、若实数 x, y 知足xy 1 0,则 x 2 y 2 的最小值是1 .x 0,2x y 133、若整数 x, y 知足 x y 1 则 2x y 的最大值是5y3 2x y 034、若 x , y 知足拘束条件xy30 ,则 z 2x y 的最大值为 90 x 3x 1 0y35 、 若 实 数 x, y 满 足 约 束条 件 x y 0, 则 的最大值为x y 42x23 ,点 ( x, y) 所在的地区的面积为1;4x 2 y 2,36、设变量 x, y 知足拘束条件 2xy 4, 则目标函数 z 3x y 的取值范围是4xy1,( A )(A)3 3 (C) [ 1,6]3 [ ,6](B)[ , 1](D)[ 6, ]222【分析】做出不等式所表示的地区如图,由 z 3x y 得 y3x z ,平移直线 y3x ,由图象可知当直线经过点 E( 2,0) 时,直线y3x z的截距最小,此时 z 最大为 z3x y 6 ,当直线经过C点时,直线截距最大,此时 z 最小,由4 x y1,解得x12 ,此时2 x y4y3z3x y333,因此 z3x y 的取值范围是22[3,6] ,选A.2x037、若x, y 知足拘束条件x2y3,则 z x y 的最小值是2x y3( A)(A)-3(B)0(C)3(D)32【分析】拘束条件对应ABC 边沿及内的地区:A(0,3), B(0, 3), C(1,1) 则2t x y [ 3,0]。
专题简单的线性规划含答案
专题简单(d e)线性规划含答案TPMK standardization office TPMK5AB- TPMK08- TPMK2C- TPMK18高考复习专题:简单(de)线性规划专题要点简单(de)线性规划:能从实际问题中抽象出二元一次不等式组. 理解二元一次不等式组表示平面(de)区域,能够准确(de)画出可行域.能够将实际问题抽象概括为线性规划问题,培养应用线性规划(de)知识解决实际问题(de)能力.线性规划等内容已成为高考(de)热点,在复习时要给于重视,另外,不等式(de)证明、繁琐(de)推理逐渐趋于淡化,在复习时也应是注意.考查主要有三种:一是求给定可行域(de)最优解;二是求给定可行域(de)面积;三是给出可行域(de)最优解,求目标函数(或者可行域)中参数(de)范围.多以选择填空题形式出现,不排除以解答题形式出现. 考纲要求了解二元一次不等式(de)几何意义,能用平面区域表示二元一次不等式组;了解线性规划(de)意义并会简单应用. 典例精析线性规划是高考热点之一,考查内容设计最优解,最值,区域面积与形状等,通常通过画可行域,移线,数形结合等方法解决问题. 考点1:求给定可行域(de)最优解例1.(2012广东文)已知变量x 、y 满足约束条件1110x y x y x +≤⎧⎪-≤⎨⎪+≥⎩,则2z x y =+(de)最小值为( )A .3B .1C .5-D .6- 解析:C.画出可行域,可知当代表直线过点A 时,取到最小值.联立11x y x =-⎧⎨=-⎩,解得12x y =-⎧⎨=-⎩,所以2z x y =+(de)最小值为5-. 例2.(2009天津)设变量x,y 满足约束条件:3123x y x y x y +≥⎧⎪-≥-⎨⎪-≤⎩.则目标函数z=2x+3y(de)最小值为(A )6 (B )7 (C )8 (D )23解析:画出不等式3123x y x y x y +≥⎧⎪-≥-⎨⎪-≤⎩表示(de)可行域,如右图,让目标函数表示直线332zx y +-=在可行域上平移,知在点B 自目标函数取到最小值,解方程组⎩⎨⎧=-=+323y x y x 得)1,2(,所以734min =+=z ,故选择B.发散思维:若将目标函数改为求x y z =(de)取值范围;或者改为求3+=x yz (de)取值范围;或者改为求22y x z +=(de)最大值;或者或者改为求()221y x z ++=(de)最大值.方法思路:解决线性规则问题首先要作出可行域,再注意目标函数所表示(de)几何意义,数形结合找出目标函数达到最值时可行域(de)顶点(或边界上(de)点),但要注意作图一定要准确,整点问题要验证解决.练习1.(2012天津)设变量,x y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≤-≥+-≥-+01042022x y x y x ,则目标函数32z x y =-(de)最小值为( )A .5-B .4-C .2-D .3 解析做出不等式对应(de)可行域如图,由y x z 23-=得223zx y -=,由图象可知当直线223z x y -=经过点)2,0(C 时,直线223zx y -=(de)截距最大,而此时y x z 23-=最小为423-=-=y x z ,选B.练习2.在约束条件⎩⎪⎨⎪⎧0≤x ≤10≤y ≤22y -x ≥1下,(x -1)2+y 2(de)最小值为________.解析 在坐标平面内画出题中(de)不等式组表示(de)平面区域,注意到(x -1)2+y 2可视为该区域内(de)点(x ,y )与点(1,0)之间距离,结合图形可知,该距离(de)最小值等于点(1,0)到直线2y -x =1(de)距离,即为|-1-1|5=255. 答案 255练习3、(2011广东文、理数)已知平面直角坐标系xOy 上(de)区域D 由不等式组给定.若M (x,y )为D 上(de)动点,点A(de)坐标为,则z=•(de)最大值为( ) A 、3 B 、4 C 、3 D 、4 解答:解:首先做出可行域,如图所示: z=•=,即y=﹣x+z 做出l 0:y=﹣x,将此直线平行移动,当直线y=﹣x+z 经过点A 时,直线在y 轴上截距最大时,z 有最大值. 因为A (,2),所以z(de)最大值为4故选B练习4.(2011福建)已知O 是坐标原点,点A(-1,1),若点M(x,y)为平面区域⎩⎪⎨⎪⎧x +y≥2x≤1y≤2上(de)一个动点,则OA →·OM →(de)取值范围是( )A .[-1,0]B .[0,1]C .[0,2]D .[-1,2] 分析 由于OA →·OM →=-x +y,实际上就是在线性约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y≥2x≤1y≤2下,求线性目标函数z =-x +y(de)最大值和最小值.解析 画出不等式组表示(de)平面区域(如图),又OA →·OM →=-x +y,取目标函数z =-x +y,即y =x +z,作斜率为1(de)一组平行线.当它经过点C(1,1)时,z 有最小值,即zmin =-1+1=0;当它经过点B(0,2)时,z 有最大值,即zmax =-0+2=2.∴z(de)取值范围是[0,2],即OA →·OM →(de)取值范围是[0,2],故选C.考点2:求给定可行域(de)面积例3.在平面直角坐标系中,不等式组⎪⎩⎪⎨⎧≤+≥+≥43430y x y x x 表示(de)平面区域(de)面积为( )A .23 B .32 C .34 D .43 答案c考点3:给出最优解求目标函数(或者可行域)中参数例4.(2012广州一模文数)在平面直角坐标系中,若不等式组20,20,x y x y x t +-⎧⎪-+⎨⎪⎩≥≥≤表示(de)平面区域(de)面积为4,则实数t (de)值为A .1B .2C .3D .4 答案B练习5.(2009福建卷文)在平面直角坐标系中,若不等式组101010x y x ax y +-≥⎧⎪-≤⎨⎪-+≥⎩(α为常数)所表示(de)平面区域内(de)面积等于2,则a (de)值为A. -5B. 1C. 2D. 3 解析解析 如图可得黄色即为满足010101=+-≥-+≤-y ax y x x 的可行域,而与(de)直线恒过(0,1),故看作直线绕点(0,1)旋转,当a=-5时,则可行域不是一个封闭区域,当a=1时,面积是1;a=2时,面积是23;当a=3时,面积恰好为2,故选D. 练习6. 设二元一次不等式组⎪⎩⎪⎨⎧≤-+≥+-≥-+0142,080192y x y x y x ,所表示(de)平面区域为M ,使函数y =a x (a >0,a ≠1)(de)图象过区域M (de)a (de)取值范围是c(A )[1,3] (B)[2,10] (C)[2,9] (D)[10,9]练习7.设z =x +y ,其中x 、y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x +2y ≥0x -y ≤00≤y ≤k ,若z (de)最大值为6,则z (de)最小值为A .-3B .3C .2D .-2解析 如图所示,作出不等式组所确定(de)可行域△OAB ,目标函数(de)几何意义是直线x +y -z =0在y 轴上(de)截距,由图可知,当目标函数经过点A时,取得最大值,由⎩⎨⎧x -y =0y =k解得A (k ,k ),故最大值为z =k +k =2k ,由题意,得2k =6,故k =3.当目标函数经过点B 时,取得最小值,由⎩⎨⎧x +2y =0y =3解得B (-6,3),故最小值为z =-6+3=-3.故选A.答案 A练习8.(2012课标文)已知正三角形ABC(de)顶点A(1,1),B(1,3),顶点C 在第一象限,若点(x ,y )在△ABC 内部,则z x y =-+(de)取值范围是 ( )A .(1-3,2)B .(0,2)C .(3-1,2)D .(0,1+3)命题意图本题主要考查简单线性规划解法,是简单题.解析有题设知C(1+3,2),作出直线0l :0x y -+=,平移直线0l ,有图像知,直线:l z x y =-+过B 点时,max z =2,过C 时,min z =13-,∴z x y =-+取值范围为(1-3,2),故选A. 练习9.(2012福建文)若直线2y x =上存在点(,)x y 满足约束条件30230x y x y x m+-≤⎧⎪⎪--≤⎨⎪≥⎪⎩,则实数m (de)最大值为( )A .-1B .1C .32D .2答案B解析30x y +-=与2y x =(de)交点为(1,2),所以只有1m ≤才能符合条件,B 正确. 考点定位本题主要考查一元二次不等式表示平面区域,考查分析判断能力.逻辑推理能力和求解能力.练习10.(2012福建理)若函数2x y =图像上存在点(,)x y 满足约束条件30230x y x y x m+-≤⎧⎪⎪--≤⎨⎪≥⎪⎩,则实数m (de)最大值为( ) A .12 B .1 C .32D .2答案B解析30x y +-=与2x y =(de)交点为(1,2),所以只有1m ≤才能符合条件,B 正确. 考点定位本题主要考查一元一次不等式组表示平面区域,考查分析判断能力、逻辑推理能力和求解计算能力 考点四:实际应用与大题例5(2009四川卷理)某企业生产甲、乙两种产品,已知生产每吨甲产品要用A 原料3吨、B 原料2吨;生产每吨乙产品要用A 原料1吨、B 原料3吨.销售每吨甲产品可获得利润5万元,每吨乙产品可获得利润3万元,该企业在一个生产周期内消耗A 原料不超过13吨,B 原料不超过18吨,那么该企业可获得最大利润是 A. 12万元 B. 20万元 C. 25万元 D. 27万元 解析:设甲、乙种两种产品各需生产x 、y 吨,可使利润z 最大,故本题即已知约束条件⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥≥≤+≤+001832133y x y x y x ,求目标函数y x z 35+=(de)最大值,可求出最优解为⎩⎨⎧==43y x ,故271215max =+=z ,故选择D. 练习11. (2012四川理)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(de)利润是300元,每桶乙产品(de)利润是400元.公司在生产这两种产品(de)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(de)甲、乙两种产品中,公司共可获得(de)最大利润是 ( ) A .1800元 B .2400元C .2800元D .3100元 [答案]C[解析]设公司每天生产甲种产品X 桶,乙种产品Y 桶,公司共可获得 利润为Z 元/天,则由已知,得 Z=300X+400Y 且⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥≥≤+≤+00122122Y X Y X Y X 画可行域如图所示,目标函数Z=300X+400Y 可变形为Y=400z x 43+- 这是随Z 变化(de)一族平行直线解方程组⎩⎨⎧=+=+12y 2x 12y x 2 ⎩⎨⎧==∴4y 4x 即A(4,4) 280016001200max =+=∴Z[点评]解决线性规划题目(de)常规步骤:一列(列出约束条件)、二画(画出可行域)、三作(作目标函数变形式(de)平行线)、四求(求出最优解).练习12.(2012广州二模文数)甲、乙、丙三种食物(de)维生素含量及成本如下表所示:食物类型 甲 乙 丙 维生素C (单位/kg ) 300 500 300 维生素D (单位/kg ) 700 100 300成本(元/kg ) 5 4 3别为(1)试以,x y 表示混合食物(de)成本P ;(2)若混合食物至少需含35000单位维生素C 及40000单位维生素D ,问,,x y z 取什么值时,混合食物(de)成本最少(本小题主要考查线性规划等知识, 考查数据处理能力、运算求解能力和应用意识)(1)解:依题意得100,543.x y z P x y z ++=⎧⎨=++⎩ …………… 2分由100x y z ++=,得100z x y =--,代入543P x y z =++, 得3002P x y =++. …………… 3分(1) 解:依题意知x 、y 、z 要满足(de)条件为0,0,0,30050030035000,70010030040000.x y z x y z x y z ≥≥≥⎧⎪++≥⎨⎪++≥⎩……… 6分把100z x y =--代入方程组得0,0,1000,250,25.x y x y x y y ≥≥⎧⎪--≥⎪⎨-≥⎪⎪≥⎩……如图可行域(阴影部分)(de)一个顶点为A (让目标函数2300x y P ++=在可行域上移动,由此可知3002P x y =++在A ()37.5,25………∴当37.5x =(kg),25y =(kg),37.5z =(kg)时, 点评解答线性规划应用题(de)一般步骤可归纳为:(1)审题——仔细阅读,明确有哪些限制条件,(2)转化——设元.写出约束条件和目标函数;(3)求解——关键是明确目标函数所表示(de)直线与可行域边界直线斜率间(de)关系;(4)作答——就应用题提出(de)问题作出回答.体现考纲中要求会从实际问题中抽象出二元线性规划.来年需要注意简单(de)线性规划求最值问题。
线性规划练习题含答案
线性规划练习题含答案一、选择题1.已知不等式组2,1,0y x y kx x ≤-+⎧⎪≥+⎨⎪≥⎩所表示的平面区域为面积等于1的三角形,则实数k 的值为A .-1 BD .1 【答案】B【解析】略作出不等式组表示的可行域如右图所示阴影部分,由于AOB ∆的面积为2, AOC ∆的面积为1,所以当直线y=kx+1过点A (2,0),B (0,1故选B 。
2.定义()()max{,}a a b a b b a b ≥⎧⎪=⎨<⎪⎩,已知实数y x ,满足设{}m a x ,2z x y x y=+-,则z 的取值范围是 ( ) A【答案】D【解析】{},2,20max ,22,22,20x y x y x y x y x y z x y x y x y x y x y x y x y ++≥-+-≤⎧⎧=+-==⎨⎨-+<--->⎩⎩, 当z=x+y 时,对应的点落在直线x-2y=0z=2x-y 时,对应的点落在直线x-2y=0的右下3.若实数x ,y 满足⎪⎩⎪⎨⎧≤+≥≥,1234,0,0y x y x 则 )A .BCD【答案】DP(x,y)与点(-1,-3)连续的斜率,数形结3,,4PA k =应选D4.设,x y ∈R 且满足1230x x y y x ≥⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩,则2z x y =+的最小值等于 ( )A. 2B. 3C.5D. 9【答案】B【解析】解:因为设,x y ∈R 且满足满足1230x x y y x ≥⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩故其可行域为当直线Z=x+2y 过点(1,1)时,z=x+2y 取最小值3, 故选B5.若实数,满足条件则的最大值为( )(A ) (B ) (C ) (D ) 【答案】A【解析】作出如右图所示的可行域,当直线z=2x-y 过点A 时,Z 取得最大值.因为A(3,-3),所以Z max =23(3)9⨯--=,故选A.x y 0,30,03,x y x y x +≥⎧⎪-+≥⎨⎪≤≤⎩2x y -9303-6.设变量x ,y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≥+≤+≥-120y x a y x y x ,若目标函数z=2x+6y 的最小值为2,则a =A .1B .2C .3D .4 【答案】A【解析】解:由已知条件可以得到可行域,,要是目标函数的最小值为2,则需要满足直线过x 2y 1+=与x+y=a 的交点时取得。
高考数学专题复习七-7.2简单的线性规划-高考真题练习(附答案)
7.2简单的线性规划考点简单的线性规划1.(2018天津理,2文,2,5分)设变量x,y 满足约束条件+≤5,2t ≤4,-+≤1,≥0,则目标函数z=3x+5y 的最大值为()A.6B.19C.21D.45答案C 本题主要考查线性目标函数最值的求解.由变量x,y 满足的约束条件画出可行域(如图阴影部分所示).作出基本直线l 0:3x+5y=0,平移直线l 0,当经过点A(2,3)时,z 取最大值,z max =3×2+5×3=21,故选C.2.(2018北京理,8,5分)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)∈AB.对任意实数a,(2,1)∉AC.当且仅当a<0时,(2,1)∉AD.当且仅当a≤32时,(2,1)∉A 答案D 本题主要考查不等式组的解法,元素与集合的关系.若(2,1)∈A,则有2−1≥1,2+1>4,2−≤2,解得a>32.结合四个选项,只有D 说法正确.故选D.易错警示注意区分集合条件中的“或”与“且”.本题容易把三个不等式的中间联结词认为是“或”而错选A.3.(2017课标Ⅲ文,5,5分)设x,y 满足约束条件3+2t6≤0,≥0,≥0,则z=x-y 的取值范围是()A.[-3,0]B.[-3,2]C.[0,2]D.[0,3]答案B 由题意,画出可行域(如图中阴影部分所示),易知A(0,3),B(2,0).由图可知,目标函数z=x-y 在点A,B 处分别取得最小值与最大值,z min =0-3=-3,z max =2-0=2,故z=x-y 的取值范围是[-3,2].故选B.4.(2017课标Ⅰ文,7,5分)设x,y 满足约束条件+3≤3,t ≥1,≥0,则z=x+y 的最大值为()A.0B.1C.2D.3答案D 本题考查简单的线性规划问题.作出约束条件表示的可行域如图:平移直线x+y=0,可得目标函数z=x+y 在A(3,0)处取得最大值,z max =3,故选D.一题多解由约束条件求出三个交点的坐标(3,0),(1,0),3212分别代入目标函数z=x+y,得到z max =3.5.(2016北京理,2,5分)若x,y 满足2t ≤0,+≤3,≥0,则2x+y 的最大值为()A.0B.3C.4D.5答案C 画出可行域,如图中阴影部分所示,令z=2x+y,则y=-2x+z,当直线y=-2x+z 过点A(1,2)时,z 最大,z max =4.故选C.思路分析先画出可行域,再令z=2x+y 并改写成斜截式,找到令z 取最大值时的点,代入求值.评析本题考查简单的线性规划,属容易题.6.(2016天津理,2,5分)设变量x,y 满足约束条件t +2≥0,2+3t6≥0,3+2t9≤0,则目标函数z=2x+5y 的最小值为()A.-4B.6C.10D.17答案B 由线性约束条件画出可行域(如图中阴影部分).当直线2x+5y-z=0过点A(3,0)时,z min =2×3+5×0=6,故选B.评析本题考查了简单的线性规划问题,正确画出可行域是求解的关键.7.(2016山东,4,5分)若变量x,y 满足+≤2,2t3≤9,≥0,则x 2+y 2的最大值是()A.4B.9C.10D.12答案C 作出不等式组所表示的平面区域,如图(阴影部分)所示,x 2+y 2表示平面区域内的点到原点的距离的平方,由图易知平面区域内的点A(3,-1)到原点的距离最大,所以x 2+y 2的最大值是10,故选C.评析本题考查了数形结合的思想方法.利用x 2+y 2的几何意义是求解的关键.8.(2016浙江,4,5分)若平面区域+t3≥0,2tt3≤0,t2+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答案B 作出可行域如图.由2tt3=0,+t3=0,得A(2,1),由+t3=0,t2+3=0,得B(1,2).斜率为1的平行直线l 1,l 2分别过A,B 两点时它们之间的距离最小.过A(2,1)的直线l 1:y=x-1,过B(1,2)的直线l 2:y=x+1,此时两平行直线间的距离=2.故选B.9.(2015重庆,10,5分)若不等式组+t2≤0,+2t2≥0,t +2≥0表示的平面区域为三角形,且其面积等于43,则m 的值为()A.-3 B.1C.43D.3答案B 如图,要使不等式组表示的平面区域为三角形,则-2m<2,即m>-1,所围成的区域为△ABC,S △ABC =S △ADC -S △BDC .点A 的纵坐标为1+m,点B 的纵坐标为23(1+m),C,D 两点的横坐标分别为2,-2m,所以S △ABC =12(2+2m)(1+m)-12(2+2m)·23(1+m)=13(1+m)2=43,解得m=-3(舍去)或m=1.故选B.10.(2015山东理,6,5分)已知x,y 满足约束条件t ≥0,+≤2,≥0.若z=ax+y 的最大值为4,则a=()A.3B.2C.-2D.-3答案B 作出可行域如图.①当a<0时,显然z=ax+y 的最大值不为4;②当a=0时,z=y 在B(1,1)处取得最大值,为1,不符合题意;③当0<a<1时,z=ax+y 在B(1,1)处取得最大值,z max =a+1=4,故a=3,舍去;④当a=1时,z=x+y 的最大值为2,不符合题意;⑤当a>1时,z=ax+y 在A(2,0)处取得最大值,z max =2a=4,得a=2,符合题意.综上,a=2.11.(2015福建文,10,5分)变量x,y 满足约束条件+≥0,t2+2≥0,B-≤0.若z=2x-y 的最大值为2,则实数m 等于()A.-2B.-1C.1D.2答案C 当m<0时,约束条件所表示的平面区域是开放的,目标函数z=2x-y 无最大值,排除A,B,当m=2时,目标函数z=2x-y 的最大值为0,于是排除D,故选C.12.(2014课标Ⅱ理,9,5分,0.798)设x,y 满足约束条件+t7≤0,t3+1≤0,3tt5≥0,则z=2x-y 的最大值为()A.10B.8C.3D.2答案B 由约束条件得可行域如图阴影部分所示.由+t7=0,t3+1=0得A(5,2).当直线2x-y=z 过点A 时,z=2x-y 取得最大值.其最大值为2×5-2=8.故选B.方法总结解决线性规划问题的一般步骤:①画出可行域;②根据目标函数的几何意义确定其取得最优解的点,并求出该点坐标;③求出目标函数的最大值或最小值.13.(2014课标Ⅱ文,9,5分,0.700)设x,y 满足约束条件+t1≥0,tt1≤0,t3+3≥0,则z=x+2y 的最大值为()A.8B.7C.2D.1答案B 约束条件表示的平面区域如图中阴影部分所示,由z=x+2y,得y=-12x+2,2为直线y=-12x+2在y 轴上的截距,要使z 最大,则需2最大,所以当直线y=-12x+2经过点B(3,2)时,z 最大,最大值为3+2×2=7,故选B.14.(2014课标Ⅰ文,11,5分,0.236)设x,y 满足约束条件+≥st≤−1,且z=x+ay 的最小值为7,则a=()A.-5B.3C.-5或3D.5或-3答案B 二元一次不等式组表示的平面区域如图所示,其中平移直线x+ay=0,可知在点,z 取得最值,因此t12+a×r12=7,化简得a 2+2a-15=0,解得a=3或a=-5,但a=-5时,z 取得最大值,故舍去,故选B.解后反思本题也可由排除法选出答案,当a=-5时,目标函数无最小值,当a=3时,可以判断出目标函数的最小值为7,所以选B.15.(2014北京理,6,5分)若x,y 满足+t2≥0,B-+2≥0,≥0,且z=y-x 的最小值为-4,则k 的值为()A.2B.-2C.12D.-12答案D 由t =−4,=0得A(4,0).由图推测直线kx-y+2=0必过A(4,0),得k=-12,经验证符合题目条件.故选D.16.(2014课标Ⅰ理,9,5分)不等式组+≥1,t2≤4的解集记为D.有下面四个命题:p 1:∀(x,y)∈D,x+2y≥-2,p 2:∃(x,y)∈D,x+2y≥2,p 3:∀(x,y)∈D,x+2y≤3,p 4:∃(x,y)∈D,x+2y≤-1.其中的真命题是()A.p 2,p 3B.p 1,p 2C.p 1,p 4D.p 1,p 3答案B 不等式组+≥1,t2≤4表示的平面区域D 如图阴影区域所示.设z=x+2y,作出基本直线l 0:x+2y=0,经平移可知直线l:z=x+2y 经过点A(2,-1)时z 取得最小值0,无最大值.对于命题p 1:由于z 的最小值为0,所以∀(x,y)∈D,x+2y≥0恒成立,故x+2y≥-2恒成立,因此命题p 1为真命题;由于∀(x,y)∈D,x+2y≥0,故∃(x,y)∈D,x+2y≥2,因此命题p 2为真命题;由于z=x+2y 的最小值为0,无最大值,故命题p 3与p 4错误,故选B.17.(2013课标Ⅱ文,3,5分,0.693)设x,y 满足约束条件t +1≥0,+t1≥0,≤3,则z=2x-3y 的最小值是()A.-7B.-6C.-5D.-3答案B 由约束条件得可行域(如图),当直线2x-3y-z=0过点A(3,4)时,z min =2×3-3×4=-6.故选B.18.(2013课标Ⅱ理,9,5分,0.788)已知a>0,x,y 满足约束条件≥1,+≤3,≥ot3).若z=2x+y 的最小值为1,则a=()A.14B.12C.1D.2答案B 由约束条件画出可行域(如图所示的△ABC 及其内部),由=1,=ot3)得A(1,-2a),当直线2x+y-z=0过点A 时,z=2x+y 取得最小值,所以1=2×1-2a,解得a=12,故选B.解题关键根据约束条件准确画出可行域,从而经过平移确定直线z=2x+y 过可行域内的点A 时z 取得最小值是解题的关键.19.(2013湖北文,9,5分)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1600元/辆和2400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.31200元B.36000元C.36800元D.38400元答案C 设旅行社租用A 型客车x 辆,B 型客车y 辆,租金为z 元,则线性约束条件为+≤21,t ≤7,36+60≥900,≥0,≥0,目标函数为z=1600x+2400y.画出可行域:当目标函数z=1600x+2400y 经过点A(5,12)时,z min =1600×5+2400×12=36800.选C.20.(2012课标,5,5分)已知正三角形ABC 的顶点A(1,1),B(1,3),顶点C 在第一象限,若点(x,y)在△ABC 内部,则z=-x+y 的取值范围是()A.(1-3,2)B.(0,2)C.(3-1,2)D.(0,1+3)答案A 由题意知可行域为△ABC(不含边界).当直线-x+y-z=0过点C(1+3,2)时,z min =1-3;当过点B(1,3)时,z max =2.故选A.评析本题考查了简单的线性规划,考查了数形结合的思想.正确理解直线的斜率、截距的几何意义是求解的关键.21.(2016浙江,3,5分)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t2≤0,+≥0,t3+4≥0中的点在直线x+y-2=0上的投影构成的线段记为AB,则|AB|=()A.22B.4C.32D.6答案C 由不等式组画出可行域,如图中的阴影部分所示.因为直线x+y-2=0与直线x+y=0平行,所以可行域内的点在直线x+y-2=0上的投影构成的线段的长|AB|即为|CD|.易得C(2,-2),D(-1,1),所以|AB|=|CD|=(2+1)2+(−2−1)2=32.故选C.22.(2022全国乙文,5,5分)若x ,y 满足约束条件+≥2,+2≤4,≥0,则z =2x -y 的最大值是()A.-2B.4C.8D.12答案C 由约束条件作出可行域如图中阴影部分所示,联立+2=4,=0,可得A (4,0),当直线z =2x -y 过点A 时,z =2x -y 取最大值,z max =2×4-0=8,故选C .23.(2021全国乙文,5,5分)若x ,y 满足约束条件+≥4,−≤2,≤3,则z =3x +y 的最小值为()A.18B.10C.6D.4答案C 解题指导:思路一:先画出可行域,然后移动直线3x +y =0,最后由z 与纵截距的关系得最优解,计算即可;思路二:先求出可行域顶点的坐标,然后分别求出各顶点处目标函数值,通过比较大小得到z 的最小值.解析解法一:作出不等式组表示的可行域,如图.作直线l :3x +y =0,平行移动直线l ,可知当平移后的直线过点(1,3)时,纵截距最小,即z 最小.故z min =3×1+3=6.故选C .解法二:根据线性约束条件得出可行域为△ABC 及其内部(如上图所示),其中A (3,1),B (1,3),C (5,3),经检验,知目标直线过点B (1,3)时,z 取最小值,即z min =3×1+3=6.解后反思:对于直线z =Ax +By ,若B >0,则当目标直线向上移动时,z 变大;若B <0,则当目标直线向下移动时,z 变大.24.(2020课标Ⅰ理,13,5分)若x ,y 满足约束条件2+−2≤0,−−1≥0,+1≥0,则z =x +7y 的最大值为.答案1审题指导:作出可行域移动直线x +7y =0过A (1,0)时有z max .解题思路:作出可行域如图,由z =x +7y 得y =-7+7,易知当直线y =-7+7经过点A (1,0)时,z 取得最大值,z max =1+7×0=1.方法总结:线性规划问题的最优解一般在可行域的边界或顶点处取得,所以可以通过平移目标函数所对应的直线判断最优解,还可以通过比较边界或顶点处的目标函数值进行判断.25.(2016江苏,12,5分)已知实数x,y 满足t2+4≥0,2+t2≥0,3tt3≤0,则x 2+y 2的取值范围是.答案,13解析画出不等式组t2+4≥0,2+t2≥0,3tt3≤0表示的可行域如图:由x-2y+4=0及3x-y-3=0得x 2+y 2表示可行域内的点(x,y)与点(0,0)的距离的平方可得22)max =22+32=13,(x 2+y 2)min =d 2=45,其中d 表示点(0,0)到直线2x+y-2=0的距离,所以x 2+y 2的取值范围,13.解后反思对于线性规划问题,要正确作出可行域,并理解目标函数的几何意义,分清常规的“距离型”“斜率型”与“截距型”是解题的关键.26.(2020课标Ⅱ文,15,5分)若x,y 满足约束条件+≥−1,t ≥−1,2t ≤1,则z=x+2y 的最大值是.答案8解析作出约束条件表示的可行域,如图所示.由图可知直线z=x+2y 过点A(2,3)时,z 取得最大值,最大值为2+2×3=8.27.(2019课标Ⅱ文,13,5分)若变量x,y 满足约束条件2+3t6≥0,+t3≤0,t2≤0,则z=3x-y 的最大值是.答案9解析本题考查简单的线性规划问题;以二元一次不等式组作为约束条件考查学生数形结合思想及运算求解能力;考查数学运算的核心素养.作出可行域(如图阴影部分所示).易得A(3,0),B(1,2),C(0,2).将z=3x-y 化为y=3x-z,由图知,当直线y=3x-z 经过点A(3,0)时,截距-z 取得最小值,从而z 取得最大值.z max =3×3=9.易错警示因为目标函数中y 的系数为负值,所以容易理解为在点C 处取得最大值,导致错误.28.(2018课标Ⅲ文,15,5分)若变量x,y 满足约束条件2++3≥0,t2+4≥0,t2≤0,则z=x+13y 的最大值是.答案3解析本题考查简单的线性规划.解法一:根据约束条件作出可行域,如图所示.z=x+13y 可化为y=-3x+3z.求z 的最大值可转化为求直线y=-3x+3z 纵截距的最大值,显然当直线y=-3x+3z 过A(2,3)时,纵截距最大,故z max =2+13×3=3.解法二:画出可行域(如上图),由图知可行域为三角形区域,易求得顶点坐标分别为(2,3),(2,-7),(-2,1),将三点坐标代入,可知z max =2+13×3=3.29.(2018浙江,12,6分)若x,y 满足约束条件t ≥0,2+≤6,+≥2,则z=x+3y 的最小值是,最大值是.答案-2;8解析本小题考查简单的线性规划.由约束条件得可行域是以A(1,1),B(2,2),C(4,-2)为顶点的三角形区域(含边界),如图.当直线y=-13x+3过点C(4,-2)时,z=x+3y 取得最小值-2,过点B(2,2)时,z=x+3y 取得最大值8.思路分析(1)作出可行域,并求出顶点坐标.(2)平移直线y=-13x,当在y 轴上的截距最小时,z=x+3y 取得最小值,当在y 轴上的截距最大时,z=x+3y 取得最大值.30.(2016课标Ⅲ,13,5分)设x,y 满足约束条件2t +1≥0,t2t1≤0,≤1,则z=2x+3y-5的最小值为.答案-10解析可行域如图所示(包括边界),直线2x-y+1=0与x-2y-1=0相交于点(-1,-1),当目标函数线过(-1,-1)时,z 取最小值,z min =-10.31.(2014安徽,13,5分)不等式组+t2≥0,+2t4≤0,+3t2≥0表示的平面区域的面积为.答案4解析不等式组表示的平面区域为如图所示的阴影部分.由+3t2=0,+2t4=0得=8,=−2.∴A(0,2),B(2,0),C(8,-2).直线x+2y-4=0与x 轴的交点D 的坐标为(4,0).因此S △ABC =S △ABD +S △BCD =12×2×2+12×2×2=4.故答案为4.32.(2013课标Ⅰ,14,5分,0.660)设x,y 满足约束条件1≤≤3,-1≤t ≤0,则z=2x-y 的最大值为.答案3解析可行域为如图所示的阴影部分,由z=2x-y,得y=2x-z.-z 的几何意义是直线y=2x-z 在y 轴上的截距,要使z 最大,则-z 最小,所以当直线y=2x-z 过点A(3,3)时,z 最大,最大值为2×3-3=3.33.(2012课标理,14,5分)设x,y满足约束条件t ≥−1,+≤3,≥0,≥0,则z=x-2y的取值范围为.答案[-3,3]解析由不等式组画出可行域(如图所示).当直线x-2y-z=0过点B(1,2)时,z min=-3;过点A(3,0)时,z max=3.∴z=x-2y的取值范围是[-3,3].评析本题考查了简单线性规划知识;考查了数形结合的思想方法.34.(2011课标文,14,5分)若变量x,y满足约束条件3≤2+≤9,6≤t≤9,则z=x+2y的最小值为.答案-6解析画出约束条件所表示的平面区域,如图阴影部分所示:当目标函数表示的直线经过点A(4,-5)时,z有最小值,z min=4+2×(-5)=-6.失分警示本题易将平面区域画错或者将目标函数表示的直线的斜率看成12而致错.评析本题考查线性规划问题,正确作图是得分的前提.。
(完整word版)高中数学高考总复习简单的线性规划习题及详解
高中数学高考总复习简单的线性规划习题及详解一、选择题1. (文)(2010北京东城区)在平面直角坐标系中,若点(—2, t)在直线x—2y + 4= 0的上方,贝y t的取值范围是(A.(―汽1)B. (1 ,+s )C. ( —1 ,+s )D. (0,1)[答案]B[解析]•••点0(0,0)使x—2y+ 4>0成立,且点O在直线下方,故点(—2, t)在直线x —2y+ 4= 0 的上方? —2—2t+ 4<0,••• t>1.[点评]可用B值判断法来求解,令 d = B(Ax0+ By°+ C),贝U d>0?点P(x0, y°)在直线Ax+ By+ C = 0的上方;d<0?点P在直线下方.由题意一2(— 2 —2t+ 4)>0 ,• t>1.(理)(2010惠州市模拟)若2m+ 2n<4,则点(m, n)必在()A .直线x+ y—2= 0的左下方B .直线x+ y—2 = 0的右上方C.直线x+ 2y—2 = 0的右上方D .直线x+ 2y —2 = 0的左下方[答案]A[解析]•/ 2m+ 2n> 2 2m+n,由条件2m+ 2n<4 知,2 .2m+ n<4,「. m+ n<2,即m+ n —2<0,故选A.x> 02. (文)(09安徽)不等式组x+ 3y>4 所表示的平面区域的面积等于()3x+ y w 4A.3B.f43C. D. -34[答C案]x+ 3y= 4[解平面区域如图•解3x + y=44B(0,4), C 0, 3,4 8|BC=4— 3 = 3. -4•••S AABC=卜3x 1= 4.x+ y> 2(理)(2010重庆市南开中学)不等式组2x—y w 4 所围成的平面区域的面积为()x—y> 0A . 3 ,'2 B. 6 ,'2C. 6D. 3[答案]D[解析]不等式组表示的平面区域为图中Rt△ ABC,易求B(4,4), A(1,1), C(2,0)二S A ABC= S\ OBC—S A AOC=2X 4 —1X 2X 1 = 3.2 2y< x3. (文)(2010西安中学)设变量x, y满足约束条件x+ y> 2 ,则目标函数z= 2x+ y的最小值为()y > 3x—6A. 2B.3C. 5D. 7[答案]By< x[解析]在坐标系中画出约束条件x+ y> 2所表示的可行域为图中厶ABC,其中y> 3x—6A(2,0), B(1,1), C(3,3),则目标函数z= 2x+ y在点B(1,1)处取得最小值,最小值为3.(理)(2010哈师大附中模考)已知A(2,4) , B( —1,2), C(1,0),点P(x, 丫)在厶ABC内部及边界运动,则z= x—y的最大值及最小值分别是()A . —1,—3 B. 1,—3C. 3, —1D. 3,1[答案]B[解析]当直线y= x —z经过点C(1,0)时,Z max= 1,当直线y= x—z经过点B(- 1,2)时, Z min = — 3.4.(2010四川广元市质检)在直角坐标系xOy 中,已知△ AOB 的三边所在直线的方程分别为x = 0 ,y = 0,2x + 3y = 30,则厶AOB 内部和边上整点(即坐标均为整数的点)的总数为()B . 91D . 75[答案]By = 7 时, y = 9 时, •••共有 16+ 14+ 13+ 11+ 10+ 8+ 7 + 5 + 4+ 2+ 1 = 91 个.5. (2010山师大附中模考)某企业生产甲、乙两种产品,已知生产每吨甲产品要用 料3吨,B 原料2吨;生产每吨乙产品要用 A 原料1吨,B 原料3吨,销售每吨甲产品可获得利润5万元,每吨乙产品可获得利润3万元.该企业在一个生产周期内消耗过13吨,B 原料不超过18吨.那么该企业可获得最大利润是( )[答案]D3x + y W 13 2x + 3y W 18由题意得,x > 0获利润3= 5x + 3y , 画出可行域如图,C . 88 y = 1 时, y = 3 时,y = 5 时, 0W x W 7; y = 6 时,0W x W 6;0W x W 4; y = 8 时,0W x W 3; 0W x W 1, y = 10 时,x = 0.A . 12万元B .20万元C . 25万元D . 27万元 A 原料不超[解析]设生产甲、乙两种产品分别为x 吨,y 吨,[解0< x W 10; y = 4 时,O W x W 9;3x+ y = 13由,解得A(3,4).2x+ 3y= 185 2T—3<—-< —3,.•当直线5x+ 3y = 3 经过A 点时,3max= 27.3 3x—y+ 6 > 06.(文)(2010山东省实验中学)已知实数x, y满足x+ y> 0 ,若z= ax+ y的最大x w 3值为3a + 9,最小值为3a —3,则实数a的取值范围为()B. a w —1[答案]C[解析]作出可行域如图中阴影部分所示,则z在点A处取得最大值,在点C处取得最小值.又k Bc=—1, k AB = 1,.••一1 w —a w 1,即一1 w a w 1.1a ° 3 ;(理)(2010寿光现代中学)已知变量x, y满足约束条件x+ 4y—13> 02y —x+ 1> 0 ,且有无穷多个x+ y—4 w 0点(x, y)使目标函数z= x+ my取得最小值,则m=(B.—1C. 1D. 4[答案]C[解析]由题意可知,不等式组表示的可行域是由及其内部部分.当z= x + my与x+ y— 4 = 0重合时满足题意,故m= 1.A(1,3), B(3,1), C(5,2)组成的三角形7. (2010 •东五校)当点M (x , y )在如图所示的三角形[解析]由目标函数z = kx + y 得y =— kx + z ,结合图形,要使直线的截距 z 最大的一个最优解为(1,2),贝V 0< — k w k Ac w 1 或 0> — k > k Bc = — 1, A k € [ — 1,1].y > x& (文)(2010厦门一中)已知x 、y 满足不等式组 x + y w 2 ,且z = 2x + y 的最大值是最x > a小值的3倍,则a =()1 A. 0 B.32 C.2 D . 1[答案]B[解析]依题意可知a<1.作出可行域如图所示,z = 2x + y 在A 点和B 点处分别取得最小 值和最大值.x a由 得 A(a , a), y = x x + y = 2 由 得 B(1,1), x = y标函数z = kx + y 取得最大值的一个最优解为 (1,2),则实数k 的取值范围是(A . ( — g,— -1] U [1, + g )B . [ — 1,1]C . (—g,— -1)U (1, + g ) D . (— 1,1)[答案]B)ABC 区域内(含边界)运动时,目1--z max = 3, Z min = 3a.二 a = 3.y > 0(理)已知实数x , y 满足y w 2x — 1x + y w m等于(B .C . [答案]B[解析]画出x , y 满足条件的可行域如图所示,可知在直线y = 2x — 1与直线x + y = m的交点A 处,目标函数z = x — y 取得最小值.y = 2x — 1 由,x + y = mm + 1 x= 3解得, 2m — 1y=^二、填空题x — y > 09. 设变量x, y 满足约束条件 x + y w 1 ,则目标函数z = 2x + y 的最大值为 __________ . x + 2y > 1[答案]2[解析]可行域为图中阴影部分厶 ABC ,显然当直线2x + y = z 经过可行域内的点 A(1,0) 时,z 取最大值,Z max = 2.,如果目标函数z = x — y 的最小值为—1,贝U 实数mD .即点A 的坐标为卬于2m — 1 3将点A 的坐标代入x — y =— 1,得中2 rm 1—3— =— 1,即卩 m = 5•故选 B. 310. (2010四川广元市质检)毕业庆典活动中,某班团支部决定组织班里48名同学去水上公园坐船观赏风景,支部先派一人去了解船只的租金情况,看到的租金价格如下表,那么他们合理设计租船方案后,所付租金最少为___________ 元•x> 1, y> 111. (文)(2010淮南一中)已知M、N是不等式组x —y+ 1>0 所表示的平面区域内的x + y w 6不同两点,贝U |MN|的最大值是 _______ .[答案].17[解析]不等式组所表示的平面区域如图中阴影部分(包括边界)所示,由图形易知,点D(5,1)与点B(1,2)的距离最大,所以|MN|的最大值为.17.y \x=\x-y+l=O眄/Z A ・ -厶1K*萝=6(理)如果直线y= kx+ 1与圆x2+ y2+ kx+ my —4= 0相交于M、N两点,且M、N关于kx -y + 1 > 0 b + 1直线x + y = 0对称,点P(a , b)为平面区域 kx -my < 0 内任意一点,贝U 的取值范围a — 1y > 0是 ________ .1[答案]—1,— 2[解析]T 直线y = kx + 1与圆x 2 + y 2 + kx + my — 4= 0相交于M 、N 两点,且 M 、N 关 k于x + y = 0对称,二y = kx + 1与x + y = 0垂直,二k = 1,而圆心在直线 x + y = 0上,••• — 2+斜率,1•••所求取值范围为—1, — 2 .x < my + n12. 若由不等式组 x — .;3y > 0 (n >0)确定的平面区域的边界为三角形,且它的外接圆y > 0的圆心在x 轴上,则实数m =[答案]—宁[解析]根据题意,三角形的外接圆圆心在 x 轴上, • OA 为外接圆的直径,•直线 x = my + n 与x — . 3y = 0垂直,—m = 0, •m =—1,•作出可行域如图所示,而岂表示点P(a , b)与点(1,-"连线的0 + 1 —1— 1;=1,即m= —三、解答题2x+ y—12W 013. (2010 •宁锦州)若x、y满足条件3x—2y+ 10> 0,求z= x+ 2y的最小值,并求x—4y+ 10< 0出相应的x、y值.[解析]根据条件作出可行域如图所示,x+ 4y—10 = 0解方程组,得A(—2,2).3x —2y+ 10= 0再作直线I: x+ 2y= 0,把直线I向上平移至过点A(—2, 2)时,z取得最小值2,此时x =—2, y= 2.14. (2010茂名模考)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⑴的条件下,求x, y为何值时,z=xP甲+ yP乙最大,最大值是多少?\jsill工人(名)资金(万兀)甲420乙85P甲一卩乙=0.25[解析]⑴依题意得1 —卩甲=卩乙—0.05P 甲=0.65解得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=04(2)依题意得x、y应满足的约束条件为j+2y=K 4x+ 8y W 3220x+ 5y W 55 ,且z= 0.65x+ 0.4y.x> 0y> 0作出以上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b: 0.65x+ 0.4y= 0即13x+ 8y= 0,把直线I向上方平移到l i的位置时,直线经过可行域内的点M,且l i与原点的距离最大,此时z取最大值.x+ 2y= 8解方程组,得x= 2, y= 3.4x + y= 11故M的坐标为(2,3),所以z的最大值为Z max= 0.65 X 2+ 0.4 X 3= 2.5。
简单的线性规划问题练习题及答案解析
1.目标函数z =4x +y ,将其看成直线方程时,z 的几何意义是( ) A .该直线的截距 B .该直线的纵截距 C .该直线的横截距D .该直线的纵截距的相反数解析:选B.把z =4x +y 变形为y =-4x +z ,则此方程为直线方程的斜截式,所以z 为该直线的纵截距.2.若x ≥0,y ≥0,且x +y ≤1,则z =x -y 的最大值为( ) A .-1 B .1 C .2 D .-2 答案:B3.若实数x 、y 满足⎩⎨⎧x +y -2≥0,x ≤4,y ≤5,则s =x +y 的最大值为________.解析:可行域如图所示,作直线y =-x ,当平移直线y =-x至点A 处时,s =x +y 取得最大值,即s max =4+5=9. 答案:94.已知实数x 、y 满足⎩⎨⎧y ≤2xy ≥-2x .x ≤3(1)求不等式组表示的平面区域的面积; (2)若目标函数为z =x -2y ,求z 的最小值. 解:画出满足不等式组的可行域如图所示: (1)易求点A 、B 的坐标为:A (3,6),B (3,-6),所以三角形OAB 的面积为:S △OAB =12×12×3=18.(2)目标函数化为:y =12x -z 2,画直线y =12x 及其平行线,当此直线经过A 时,-z2的值最大,z 的值最小,易求A 点坐标为(3,6),所以,z 的最小值为3-2×6=-9.一、选择题1.z =x -y 在⎩⎨⎧2x -y +1≥0x -2y -1≤0x +y ≤1的线性约束条件下,取得最大值的可行解为( )A .(0,1)B .(-1,-1)C .(1,0)D .(12,12)解析:选C.可以验证这四个点均是可行解,当x =0,y =1时,z =-1;当x =-1,y=-1时,z =0;当x =1,y =0时,z =1;当x =12,y =12时,z =0.排除A ,B ,D.2.(2010年高考浙江卷)若实数x ,y 满足不等式组⎩⎨⎧x +3y -3≥0,2x -y -3≤0,x -y +1≥0,则x +y 的最大值为( )A .9 B.157 C .1D.715解析:选A.画出可行域如图: 令z =x +y ,可变为y =-x +z ,作出目标函数线,平移目标函数线,显然过点A 时z 最大. 由⎩⎪⎨⎪⎧2x -y -3=0,x -y +1=0,得A (4,5),∴z max =4+5=9. 3.在△ABC 中,三顶点分别为A (2,4),B (-1,2),C (1,0),点P (x ,y )在△ABC 内部及其边界上运动,则m =y -x 的取值范围为( )A .[1,3]B .[-3,1]C .[-1,3]D .[-3,-1]解析:选C.直线m =y -x 的斜率k 1=1≥k AB =23,且k 1=1<k AC =4,∴直线经过C 时m 最小,为-1, 经过B 时m 最大,为3.4.已知点P (x ,y )在不等式组⎩⎨⎧x -2≤0y -1≤0x +2y -2≥0表示的平面区域内运动,则z =x -y 的取值范围是( )A .[-2,-1]B .[-2,1]C .[-1,2]D .[1,2]解析:选C.先画出满足约束条件的可行域,如图阴影部分, ∵z =x -y ,∴y =x -z .由图知截距-z 的范围为[-2,1],∴z 的范围为[-1,2].5.设动点坐标(x ,y )满足⎩⎨⎧?x -y +1??x +y -4?≥0,x ≥3,y ≥1.则x 2+y 2的最小值为( )A. 5B.10C.172 D .10解析:选D.画出不等式组所对应的平面区域,由图可知当x =3,y =1时,x 2+y 2的最小值为10.6.(2009年高考四川卷)某企业生产甲、乙两种产品,已知生产每吨甲产品要用A 原料3吨、B 原料2吨;生产每吨乙产品要用A 原料1吨、B 原料3吨.销售每吨甲产品可获得利润5万元、每吨乙产品可获得利润3万元,该企业在一个生产周期内消耗A 原料不超过13吨、B 原料不超过18吨,那么该企业可获得的最大利润是( )A .12万元B .20万元C .25万元D .27万元解析:选D.设生产甲产品x 吨、乙产品y 吨,则获得的利润为z =5x +3y . 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,y ≥0,3x +y ≤13,2x +3y ≤18,可行域如图阴影所示.由图可知当x 、y 在A 点取值时,z 取得最大值,此时x =3,y =4,z =5×3+3×4=27(万元).二、填空题7.点P (x ,y )满足条件⎩⎪⎨⎪⎧0≤x ≤10≤y ≤1,y -x ≥12则P 点坐标为________时,z =4-2x +y 取最大值________.解析:可行域如图所示,当y -2x 最大时,z 最大,此时直线y -2x =z 1,过点A (0,1),(z 1)max =1,故当点P 的坐标为(0,1)时z =4-2x +y 取得最大值5.答案:(0,1) 58.已知点P (x ,y )满足条件⎩⎨⎧x ≥0y ≤x2x +y +k ≤0(k 为常数),若x +3y 的最大值为8,则k =________.解析:作出可行域如图所示:作直线l 0∶x +3y =0,平移l 0知当l 0过点A 时,x +3y 最大,由于A 点坐标为(-k 3,-k3).∴-k3-k =8,从而k =-6.答案:-69.(2010年高考陕西卷)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某冶炼厂至少要生产22(万吨),则购买铁矿石的最少费用为________(百万元).解析:设购买A 、B 两种铁矿石分别为x 万吨、y 万吨,购买铁矿石的费用为z 百万元,则z =3x +6y .由题意可得约束条件为⎩⎪⎨⎪⎧12x +710y ≥1.9,x +12y ≤2,x ≥0,y ≥0.作出可行域如图所示:由图可知,目标函数z =3x +6y 在点A (1,2)处取得最小值,z min =3×1+6×2=15 答案:15 三、解答题10.设z =2y -2x +4,式中x ,y 满足条件⎩⎨⎧0≤x ≤10≤y ≤22y -x ≥1,求z 的最大值和最小值.解:作出不等式组⎩⎪⎨⎪⎧0≤x ≤10≤y ≤22y -x ≥1的可行域(如图所示).令t =2y -2x 则z =t +4.将t =2y -2x 变形得直线l ∶y =x +t2.则其与y =x 平行,平移直线l 时t 的值随直线l 的上移而增大,故当直线l 经过可行域上的点A 时,t 最大,z 最大;当直线l 经过可行域上的点B 时,t 最小,z 最小.∴z max =2×2-2×0+4=8, z min =2×1-2×1+4=4. 11.已知实数x 、y满足约束条件⎩⎨⎧x -ay -1≥02x +y ≥0x ≤1(a ∈R ),目标函数z =x +3y 只有当⎩⎨⎧x =1y =0时取得最大值,求a 的取值范围. 解:直线x -ay -1=0过定点(1,0),画出区域⎩⎪⎨⎪⎧2x +y ≥0,x ≤1,让直线x -ay -1=0绕着(1,0)旋转得到不等式所表示的平面区域.平移直线x +3y =0,观察图象知必须使直线x -ay -1=0的斜率1a >0才满足要求,故a >0.12.某家具厂有方木料90 m 3 ,五合板600 m 2,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 m 3,五合板2 m 2;生产每个书橱需要方木料0.2 m 3,五合板1 m 2,出售一张方桌可获利润80元;出售一个书橱可获利润120元.(1)如果只安排生产方桌,可获利润多少? (2)如果只安排生产书橱,可获利润多少? (3)怎样安排生产可使所获利润最大?解:由题意可画表格如下:(1)设只生产书桌x 张,可获利润z 元, 则⎩⎪⎨⎪⎧ 0.1x ≤902x ≤600x ∈N *⎩⎪⎨⎪⎧x ≤900x ≤300x ∈N *?x ≤300,x ∈N *.目标函数为z =80x .所以当x =300时,z max =80×300=24000(元),即如果只安排生产书桌,最多可生产300张书桌,获得利润24000元. (2)设只生产书橱y 个,可获利润z 元,则 ⎩⎪⎨⎪⎧ 0.2y ≤901·y ≤600y ∈N *⎩⎪⎨⎪⎧y ≤450y ≤600y ∈N *?y ≤450,y ∈N *.目标函数为z =120y .所以当y =450时,z max =120×450=54000(元),即如果只安排生产书橱,最多可生产450个书橱,获得利润54000元. (3)设生产书桌x 张,书橱y 个,利润总额为z 元,则⎩⎪⎨⎪⎧0.1x +0.2y ≤902x +y ≤600x ≥0,x ∈N y ≥0,x ∈N⎩⎪⎨⎪⎧x +2y ≤900,2x +y ≤600,x ≥0,y ≥0,且x ∈N ,y ∈N .目标函数为z = 80x +120y .在直角坐标平面内作出上面不等式组所表示的平面区域 ,即可行域(图略). 作直线l ∶80x +120y =0,即直线l ∶2x +3y =0(图略).把直线l 向右上方平移,当直线经过可行域上的直线x +2y =900,2x +y =600的交点时,此时z =80x +120y 取得最大值.由⎩⎪⎨⎪⎧x +2y =9002x +y =600解得交点的坐标为(100,400). 所以当x =100,y =400时,z max =80×100+120×400=56000(元).因此,生产书桌100张,书橱400个,可使所获利润最大.。
线性规划题及答案
线性规划题及答案一、问题描述某公司生产两种产品A和B,每一个产品都需要通过两个工序进行加工。
每一个工序的加工时间和利润都不相同。
现在需要确定每一个产品在两个工序上的加工时间和产量,以最大化总利润。
请根据以下要求进行线性规划求解。
二、问题分析1. 产品A在工序1上的加工时间为x1小时,产品A在工序2上的加工时间为x2小时。
2. 产品B在工序1上的加工时间为y1小时,产品B在工序2上的加工时间为y2小时。
3. 产品A在工序1上的产量为a1个,产品A在工序2上的产量为a2个。
4. 产品B在工序1上的产量为b1个,产品B在工序2上的产量为b2个。
5. 产品A在工序1上的利润为p1元/个,产品A在工序2上的利润为p2元/个。
6. 产品B在工序1上的利润为q1元/个,产品B在工序2上的利润为q2元/个。
三、目标函数和约束条件1. 目标函数:最大化总利润Z = p1 * a1 + p2 * a2 + q1 * b1 + q2 * b2。
2. 约束条件:a) 工序1的总加工时间:x1 + y1 ≤ 100小时。
b) 工序2的总加工时间:x2 + y2 ≤ 80小时。
c) 产品A的总产量:a1 + a2 ≤ 200个。
d) 产品B的总产量:b1 + b2 ≤ 150个。
e) 非负约束:x1, x2, y1, y2, a1, a2, b1, b2 ≥ 0。
四、线性规划模型最大化总利润Z = p1 * a1 + p2 * a2 + q1 * b1 + q2 * b2,满足约束条件:x1 + y1 ≤ 100,x2 + y2 ≤ 80,a1 + a2 ≤ 200,b1 + b2 ≤ 150,x1, x2, y1, y2, a1, a2, b1, b2 ≥ 0。
五、求解过程1. 根据线性规划模型,我们可以使用线性规划求解方法求解该问题。
2. 根据目标函数和约束条件,可以建立线性规划模型,并使用线性规划求解器进行求解。
3. 求解得到最优解,即每一个产品在两个工序上的加工时间和产量,以及最大化的总利润。
简单的线性规划(含答案、详解)
简单的线性规划一、点与直线的位置关系1、若点)1,2(a 在直线01=--y x 的左上方,则实数a 的取值范围是2、已知点(-2,1)和点(1,1)在直线023=--a y x 的两侧,则a 的取值范围是3、在下列各点中,不在..不等式532<+y x 表示的平面区域内的点为 ①. )1,0( ②. )0,1( ③. )2,0( ④. )0,2(4、下列给出的四个点中,位于1010x y x y +-<⎧⎨-+>⎩表示的平面区域内的点是①、(0,2) ②、(2,0)- ③、(0,2)- ④、(2,0)5、原点和点()1,1在直线0=-+a y x 的同侧,则a 的取值范围是6、点(1,1)在下面各不等式表示的哪个区域中①、2≤-y x ②.022>--y x ③.0≤y ④.2≥x7、已知点()3,1和点()4,6-在直线320x y m -+=的两侧,则m 的取值范围是__________.二、简单的线性规划之不等式表示的平面区域8、在平面直角坐标系中,不等式组表示的平面区域的面积是9、不等式组201022x y x y -≤⎧⎪-≤⎨⎪+≥⎩所表示的平面区域的面积是10、1x y +≤表示的平面区域的面积是________________.11、已知不等式组02,20,20x x y kx y ≤≤⎧⎪+-≥⎨⎪-+≥⎩所表示的平面区域的面积为4,则k 的值为__________. 三、简单的线性规划之最值12、已知变量,x y 满足约束条件1101x y x x y +≤⎧⎪+≥⎨⎪-≤⎩,则2z x y =+的最小值为13、设变量y x ,满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧->-<+>+144222y x y x y x 则目标函数y x z -=3的取值范围是________.⎪⎩⎪⎨⎧≤≥+-≥-+2,02,02x y x y x14、已知实数y x ,满足不等式组⎪⎩⎪⎨⎧≥≤+≤,0,2,y y x x y 那么目标函数y x z 3+=的最大值是 .15、已知实数满足2025020x y x y y --≤⎧⎪+-≥⎨⎪-≤⎩,则y x b =的取值范围是16、若实数x 、y 满足20,,,x y y x y x b -≥⎧⎪≥⎨⎪≥-+⎩且2z x y =+的最小值为3,则实数b 的值为 .17、已知,则的最大值为18、若变量,x y 满足约束条件,则3log (2)w x y =+的最大值是19、已知实数,x y 满足约束条件20,350,1,x y x y y -≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩则212x y z +-⎛⎫= ⎪⎝⎭的最大值等于 20、某纺纱厂生产甲、乙两种棉纱,已知生产甲种棉纱1吨需耗一级子棉2吨、二级子棉1吨;生产乙种棉纱需耗一级子棉1吨、二级子棉2吨,每1吨甲种棉纱的利润是600元,每1吨乙种棉纱的利润是900元,工厂在生产这两种棉纱的计划中要求消耗一级子棉不超过300吨、二级子棉不超过250吨.甲、乙两种棉纱应各生产多少,能使利润总额最大?简单线性规划(参考答案)1、试题分析:因为直线01=--y x 的左上方的点满足不等式10x y --<,所以1210a--<,即01a <<. 2、试题分析:因为点(-2,1)和点(1,1)在直线023=--a y x 的两侧,所以(3(2)21)(31a a ⨯--⨯-⨯-⨯-<,解得8 1.a -<<3、③解决该试题的关键是理解,不满足平面区域内的点不满足不等式。
线性规划题及答案
线性规划题及答案引言概述:线性规划是一种数学优化方法,用于在给定约束条件下寻找使目标函数最大或最小的变量值。
在实际生活和工作中,线性规划经常被应用于资源分配、生产计划、运输问题等方面。
本文将介绍一些常见的线性规划题目,并给出相应的答案。
一、资源分配问题1.1 约束条件:某公司有两种产品A和B,生产一单位产品A需要耗费2个单位的资源X和1个单位的资源Y,生产一单位产品B需要耗费1个单位的资源X和3个单位的资源Y。
公司每天可用资源X和资源Y分别为10个单位和12个单位。
假设产品A的利润为3万元,产品B的利润为4万元,问如何分配资源才能使公司利润最大化?1.2 目标函数:设生产产品A的单位数为x,生产产品B的单位数为y,则目标函数为Maximize 3x + 4y。
1.3 答案:通过线性规划计算,最优解为生产产品A 4个单位,生产产品B 2个单位,公司利润最大化为20万元。
二、生产计划问题2.1 约束条件:某工厂生产两种产品C和D,生产一单位产品C需耗费2个单位的资源M和3个单位的资源N,生产一单位产品D需耗费4个单位的资源M和2个单位的资源N。
工厂每天可用资源M和资源N分别为8个单位和10个单位。
产品C的利润为5万元,产品D的利润为6万元,问如何安排生产计划以最大化利润?2.2 目标函数:设生产产品C的单位数为x,生产产品D的单位数为y,则目标函数为Maximize 5x + 6y。
2.3 答案:经过线性规划计算,最佳生产计划为生产产品C 2个单位,生产产品D 2个单位,工厂利润最大化为22万元。
三、运输问题3.1 约束条件:某公司有三个仓库分别存储产品E、F和G,每个仓库的存储容量分别为100、150和200个单位。
产品E、F和G的单位运输成本分别为2元、3元和4元,需求量分别为80、120和150个单位。
问如何安排运输计划以最小化总成本?3.2 目标函数:设从仓库i运输产品j的单位数为xij,则目标函数为Minimize2x11 + 3x12 + 4x13 + 2x21 + 3x22 + 4x23 + 2x31 + 3x32 + 4x33。
(完整版)简单的线性规划习题含答案
线性规划教案1.若x、y满足约束条件222xyx y≤⎧⎪≤⎨⎪+≥⎩,则z=x+2y的取值范围是()A、[2,6]B、[2,5]C、[3,6]D、(3,5] 解:如图,作出可行域,作直线l:x+2y=0,将l向右上方平移,过点A(2,0)时,有最小值2,过点B(2,2)时,有最大值6,故选 A2.不等式组260302x yx yy+-≥⎧⎪+-≤⎨⎪≤⎩表示的平面区域的面积为()A、4B、1C、5D、无穷大解:如图,作出可行域,△ABC的面积即为所求,由梯形OMBC的面积减去梯形OMAC的面积即可,选 B3.满足|x|+|y|≤2的点(x,y)中整点(横纵坐标都是整数)有()A、9个B、10个C、13个D、14个解:|x|+|y|≤2等价于2(0,0)2(0,0)2(0,0)2(0,0) x y x yx y x yx y x yx y x y+≤≥≥⎧⎪-≤≥⎪⎨-+≤≥⎪⎪--≤⎩ppp p作出可行域如右图,是正方形内部(包括边界),容易得到整点个数为13个,选 D四、求线性目标函数中参数的取值范围4.已知x、y满足以下约束条件5503x yx yx+≥⎧⎪-+≤⎨⎪≤⎩,使z=x+ay(a>0)取得最小值的最优解有无数个,则a的值为()A、-3B、3C、-1D、1解:如图,作出可行域,作直线l:x+ay=0,要使目标函数z=x+ay(a>0)取得最小值的最优解有无数个,则将l向右上方平移后与直线x+y=5重合,故a=1,选 D5.某木器厂生产圆桌和衣柜两种产品,现有两种木料,第一种有72m3,第二种有56m3,假设生产每种产品都需要用两种木料,生产一只圆桌和一个衣柜分别所需木料如下表所示.每生产一只圆桌可获利6元,生产一个衣柜可获利10元.木器厂在现有木料条件下,圆桌和衣柜各生产多少,才使获得利润最多?产 品 木料(单位m 3) 第 一 种第 二 种 圆 桌 0.18 0.08 衣 柜0.090.28解:设生产圆桌x 只,生产衣柜y 个,利润总额为z 元,那么⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥≥≤+≤+005628.008.07209.018.0y x y x y x 而z =6x +10y .如上图所示,作出以上不等式组所表示的平面区域,即可行域.作直线l :6x +10y =0,即l :3x +5y =0,把直线l 向右上方平移至l 1的位置时,直线经过可行域上点M,且与原点距离最大,此时z =6x +10y 取最大值解方程组⎩⎨⎧=+=+5628.008.07209.018.0y x y x ,得M 点坐标(350,100).答:应生产圆桌350只,生产衣柜100个,能使利润总额达到最大.指出:资源数量一定,如何安排使用它们,使得效益最好,这是线性规划中常见的问题之一 6.有一批钢管,长度都是4000mm ,要截成500mm 和600mm 两种毛坯,且这两种毛坯按数量比不小于31配套,怎样截最合理?解:设截500mm 的钢管x 根,600mm 的y 根,总数为z 根。
简单的线性规划市赛一等奖
解答题1.用图形表示出不等式组⎩⎨⎧≥-+<+-03012y x y x 所表示的平面区域.2.设y x z -=,式中变量y x ,满足⎪⎩⎪⎨⎧≥+-≤-≥+.0832,44,1y x y x y x 求z 的最大值和最小值.3.已知x 、y 满足不等式组⎪⎩⎪⎨⎧≥-+≥+-≤+-01623012044y x y x y x ,求目标函数y x k 5-=的最大值.4.有一批钢管,长度都是4000mm ,要截成500mm 和600mm 两种毛坯,且这两种毛 坯数量比大于31配套,怎样截最合理? 5.某工厂生产甲、乙两种产品,其产量分别为45个和55个,所用原料为A 、B 两种规格金属板每张面积分别为2m 2和3m 2,用A 种规格金属板可造甲种产品3个,乙种产品5个,用B 种规格金属板可造甲、乙品种各6个,问两种规格金属板各取多少张才能完成计划,并能使总的用料面积最省?6.某个体玩具厂在每天能工作10小时的机器上制造甲、乙两种玩具,造一个甲玩具需要8秒,80克塑料;造一个乙玩具需要6秒,160克塑料,每天可用的塑料只有640千克,如果造一个甲玩具的利润是元,造一个乙玩具的利润是元.试问,每种玩具各生产多少个,才能获得最大利润.7.某基金会准备进行两种组合投资,稳健型组合投资每份是由金融投资70万元,房地产投资90万元,电脑投资75万元,进取型组合投资是由每份是由金融投资40万元,房地产投资90万元,电脑投资90万元组成,已知每份稳健型组合投资每年获得25万元,每份进取型投资每年获得30万元,若可用资金中,金融资金不超过290万元,房地产投资不超过450万元,电脑投资不超过600万元,那么这两种组合投资各注入多少份,能使一年获得总额最多?8.某人需要补充维生素,现在甲、乙两种维生素胶囊,这两种胶囊A 、C 、D 、E 和最新发现的Z ,甲种胶囊每粒含有维生素A 、C 、D 、E 、Z 分别是1毫克、1毫克、4毫克、4毫克、5毫克;乙种胶囊每粒含有维生素A 、C 、D 、D 、E 、Z 分别是3毫克、2毫克、3毫克、2毫克.如果此人每天摄入维生素A 至多19毫克,维生素C 至多13毫克,维生素D 至多24毫克,维生素E 至少12毫克,那么他每天应服用这两种胶囊各多少粒才能满足维生素的需要量,并能得到最大量的维生素Z .参考答案:1.如右图2.1max -z ,3min -=z3.解:y x k 5-= k ∴取最大值,即直线截距取最小值.平移得 4=x ,2=y 时,6max -=k .4.设500mm 的x 根,600mm 的y 根,约束条件为4000600500≤+y x 、31>y x 、0≥x 、0≥y ,目标函数为y x z +=,画图可求出最优整数解为.52==y x ,5.设A 、B 两种规格金属板各取y x ,张,用料面积为z ,则约束条件为4563≥+y x ,5565≥+y x ,0≥x ,0≥y ,目标函数为y x z 32+=,用图解法可求出最优解.5==y x6.解:甲种玩具数为x ,乙种玩具数为y ,机器每天工作时间为36000606010=⨯⨯ (秒),因此有3600068≤+y x ;又每天可用塑料640千克64000016080≤+∴y x⎩⎨⎧≤+≤+∴640000160803600068y x y x y x z 65+=(角 ) 画出可行域,由平行线移动法可求得2880max =z (元)7.解:设稳健型、进取型投资各x 份、y 份,利润总额为z (万元),则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥≥≤+≤+≤+⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥≥≤+≤+≤+0,082529470,060155.745992947y x y x y x y x y x y x y x y x 解方程组)3,2(825M y x y x 交点⇒⎩⎨⎧=+=+ 作直线z y x l =+3025:,平移l 可知,当l 过)3,2(M 时,z 取最大值. ∴应在稳健型组合投资2份,进取型组合投资3份,能使一年获得总额取得最大值.8.解:设该人每天服用甲种胶囊x 粒,乙种胶囊y 粒,则⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≥≥≥++=≤+≤+≤+0,0123425244132193y x y x y x z y x y x y x 且作出以上不等式组所表示的平面区域,作直线025:=+y x l ,并将其平移,即可求得最大值.当5=x ,4=y 时,)(33max mg z =即每天服用5粒甲种胶囊,4粒乙种胶囊能满足维生素需求量,且能得到最大量的维生素Z .。
线性规划题及答案
线性规划题及答案一、题目描述假设有一家创造公司,该公司生产两种产品:产品A和产品B。
公司有限的资源包括劳动力和原材料。
产品A每一个单位需要2个小时的劳动力和3个单位的原材料,产品B每一个单位需要4个小时的劳动力和1个单位的原材料。
公司每天有8个小时的劳动力和10个单位的原材料可用。
产品A的售价为每一个单位10美元,产品B的售价为每一个单位8美元。
创造一台产品A的成本为每一个单位6美元,创造一台产品B的成本为每一个单位4美元。
问题:如何确定每种产品的生产数量,以最大化公司的利润?二、线性规划模型假设产品A的生产数量为x,产品B的生产数量为y。
则可以建立如下的线性规划模型:目标函数:最大化利润Maximize Z = 10x + 8y约束条件:1. 劳动力约束:2x + 4y ≤ 8(劳动力总共有8个小时)2. 原材料约束:3x + y ≤ 10(原材料总共有10个单位)3. 非负约束:x ≥ 0, y ≥ 0三、求解线性规划问题为了求解上述线性规划问题,可以使用各种数学软件或者线性规划求解器。
下面给出一个可能的求解过程和结果。
1. 使用线性规划求解器输入模型和约束条件。
2. 求解器计算出最优解,即最大化的利润。
3. 解读结果。
四、求解结果经过计算,最优解如下:最大利润为:$64产品A的生产数量:2个单位产品B的生产数量:2个单位五、结果解释根据最优解,公司应该生产2个单位的产品A和2个单位的产品B,以最大化公司的利润。
此时,公司的最大利润为64美元。
六、敏感性分析敏感性分析用于确定模型的解对于参数变化的稳定性。
下面进行一些敏感性分析。
1. 劳动力的变化:假设劳动力增加到10个小时,重新计算模型。
结果如下:最大利润为:$76产品A的生产数量:2个单位产品B的生产数量:2个单位2. 原材料的变化:假设原材料增加到12个单位,重新计算模型。
结果如下:最大利润为:$76产品A的生产数量:2个单位产品B的生产数量:2个单位通过敏感性分析可以得出,当劳动力和原材料的供应增加时,最优解保持不变。
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线性规划教案
1.若x、y满足约束条件
2
2
2
x
y
x y
≤
⎧
⎪
≤
⎨
⎪+≥
⎩
,则z=x+2y的取值范围是()
A、[2,6]
B、[2,5]
C、[3,6]
D、(3,5] 解:如图,作出可行域,作直线l:x+2y=0,将l向右上方平移,过点A(2,0)时,有最小值2,过点B(2,2)时,有最大值6,故选 A
2.不等式组
260
30
2
x y
x y
y
+-≥
⎧
⎪
+-≤
⎨
⎪≤
⎩
表示的平面区域的面积为
()
A、4
B、1
C、5
D、无穷大解:如图,作出可行域,△ABC的面
积即为所求,由梯形OMBC的面积减去梯形OMAC的面积即可,选 B
3.满足|x|+|y|≤2的点(x,y)中整点(横纵坐标都是整数)有()
A、9个
B、10个
C、13个
D、14个
解:|x|+|y|≤2等价于
2(0,0)
2(0,0)
2(0,0)
2(0,0) x y x y
x y x y
x y x y
x y x y
+≤≥≥
⎧
⎪-≤≥
⎪
⎨
-+≤≥
⎪
⎪--≤
⎩
作出可行域如右图,是正方形内部(包括边界),容易得到整点个数为13个,选 D
四、求线性目标函数中参数的取值范围
4.已知x、y满足以下约束条件
5
50
3
x y
x y
x
+≥
⎧
⎪
-+≤
⎨
⎪≤
⎩
,使
z=x+ay(a>0)取得最小值的最优解有无数个,则a的值
为()
A、-3
B、3
C、-1
D、1
解:如图,作出可行域,作直线l:x+ay=0,要使目标函
数z=x+ay(a>0)取得最小值的最优解有无数个,则将
l向右上方平移后与直线x+y=5重合,故a=1,选 D
5.某木器厂生产圆桌和衣柜两种产品,现有两种木料,第一种有72m3,第二种有56m3,假设生产每种产品都需要用两种木料,生产一只圆桌和一个衣柜分别所需木料如下表所示.每生产一只圆桌可获利6元,生产
一个衣柜可获利10元.木器厂在现有木料条件下,圆桌和衣柜各生产多少,才使获得利润最多?
解:设生产圆桌x 只,生产衣柜y 个,利润总额为z 元,那么⎪⎪⎩⎪
⎪⎨⎧≥≥≤+≤+0
05628.008.07209.018.0y x y x y x 而z =6x +10y .
如上图所示,作出以上不等式组所表示的平面区域,即可行域.
作直线l :6x +10y =0,即l :3x +5y =0,把直线l 向右上方平移至l 1的位置时,直线经过可行域上点M,且与原点距离最大,此时z =6x
+10y 取最大值解方程组⎩
⎨
⎧=+=+56
28.008.072
09.018.0y x y x ,得M 点坐标(350,100).答:应生产圆桌
350只,生产衣柜100个,能使利润总额达到最大.
指出:资源数量一定,如何安排使用它们,使得效益最好,这是线性规划中常见的问题之一 6.有一批钢管,长度都是4000mm ,要截成500mm 和600mm 两种毛坯,且这两种毛坯按数量比不小于3
1
配套,怎样截最合理?
解:设截500mm 的钢管x 根,600mm 的y 根,
总数为z 根。
根据题意,得 ,
目标函数为
,
作出如图所示的可行域内的整点,
作一组平行直线x+y=t ,经过可行域内的点且和原点距离最远的直线为过B (8,0)的直线,这时x+y=8.由于x,y 为正整数,知(8,0)不是最优解。
显然要往下平移该直线,在可行域内找整点,使x+y=7,可知点(2,5),(3,4
),(4,3),(5,2),(6,1)均为最优解.答:略.
点评:本题与上题的不同之处在于,直线x+y=t 经过可行域内且和原点距离最远的点B (8,0)并不符合题意,此时必须往下平移该直线,在可行域内找整点,比如使x+y=7,从而求得最优解。
从这两例也可看到,平移找解法一般适用于其可行域是有限区域且整点个数又较少,但作图要求较高。
7.已知,x y 满足不等式组230
236035150x y x y x y -->⎧⎪
+-<⎨⎪--<⎩
,求使x y +取最大值的整数,x y .
解:不等式组的解集为三直线1l :230x y --=,2l :2360x y +-=,3l :35150x y --=所围成的三角形内部(不含边界),设1l 与2l ,1l 与3l ,2l 与3l 交点分别为,,A B C ,则,,A B C 坐标分别为
153(,)84A ,(0,3)B -,7512(,)1919
C -, 作一组平行线l :x y t +=平行于0l :0x y +=,当l 往0l 右上方移动时,t 随之增大, ∴当l 过C 点时x y +最大为
6319,但不是整数解,又由75
019
x <<知x 可取1,2,3, 当1x =时,代入原不等式组得2y =-, ∴1x y +=-;当2x =时,得0y =或1-, ∴2x y +=或
1;
当3x =时,1y =-, ∴2x y +=,故x y +的最大整数解为20x y =⎧⎨=⎩或3
1x y =⎧⎨=-⎩
.
8.某家俱公司生产甲、乙两种型号的组合柜,每种柜的制造白坯时间、油漆时间及有关数据如下:
问该公司如何安排这两种产品的生产,才能获得最大的利润.最大利润是多少?
解答提示:
1.设x ,y 分别为甲、乙两种柜的日产量,
目标函数z=200x +240y , 线性约束条件:
z最大=200×4+240×8=2720
答:该公司安排甲、乙两种柜的日产量分别为4台和8台,可获最大利润2720元.。