例某工厂用AB两种配件生产甲乙两种产品每生产一讲解材料
线性规划问题(Linear Programming)
3.解:设每周播放连续剧甲x次,播放连续剧乙y次,收视率为z,则 约束条件为 80 x 40 y 320 x y 6 x 0 y 0
目标函数为
z=60x+20y
做出可行域如图所示: 作
l0 :3x y 0
将l向上平移,当l过M点时,z取得最大 值。
由于直线同侧的点的坐标代入Ax+By+C中,所得 2、 2、点定域(代入特殊点验证) 实数符号相同,所以只需在直线的某一侧取一个 特别地,当C≠0时常把原点作为特殊点。 特殊点代入Ax+By+C中,从所得结果的正负即可 判断Ax+By+C>0表示哪一侧的区域。
练习
1:画出下列不等式所表示的平面区域:
解:设x,y分别是计划生产甲、乙两种
混合肥料的车皮数,则x,y所满足的数
学关系式为
4 x y ≤ 10 18 x 15 y ≤ 66 x≥0 y≥0
分别画出不等式组中, 各不等式所表示的区域.
y
然后取交集,就是不等 式组所表示的区域。
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 O
关于x,y一次不等 式组的约束条件
2 x y 50 x 10 y 20
时,求z的最大值和最小值. 线性规 划问题
所有的
任何一个满足 不等式组的 (x,y)
可行解
可行域
解线性规划问题的步骤:
1.找: 找出线性约束条件、目标函数; 2.画:画出线性约束条件所表示的可行域; 3.移:在线性目标函数所表示的一组平行线 中,利用平移的方法找出与可行域有公共点 且纵截距最大或最小的直线; 4.求:通过解方程组求出最优解; 5.答:作出答案。
运筹学课程设计- 题目是《某厂生产甲、乙两种产品每种产品都要在A、B两道工序加工》
工业大学课程设计报告课程设计名称运筹课程设计专业班级学生姓名指导教师2013年6月28日课程设计任务书运筹学课程设计报告组别:第十六组设计人员:设计时间:2013年6月17日—2013年6月21日1.设计进度本课程设计时间分为两周:第一周(2013年6月17日----2013年6月21日):建模阶段。
此阶段各小组根据给出的题目完成模型的建立。
主要环节包括:1.1 6月17日上午:发指导书;按组布置设计题目;说明进度安排。
1.2 6月17日下午至18日:各小组审题,查阅资料,进行建模前的必要准备(包括求解程序的编写与查找)。
1.3 6月19日至21日:各个小组进行建模,并根据题目及设计要求拟定设计提纲,指导教师审阅;同时阅读,理解求解程序,为上机求解做好准备。
第二周(2013年6月24日---6月28日):上机求解,结果分析及答辩。
主要环节包括:1.4 6月24日至6月26日:上机调试程序1.5 6月27日:完成计算机求解与结果分析。
1.6 6月27日:撰写设计报告。
1.7 6月28日:设计答辩及成绩评定。
2.设计题目某厂生产甲、乙两种产品每种产品都要在A、B两道工序加工。
其中B工序可由B1或B2设备完成但乙产品不能用B1加工。
生产这两种产品都需要C、D、E三种原材料有关数据如下表所示。
又据市场预测甲产品每天销售不超过30件。
问应如何安排生产才能获利最大并按要求分别完成下列分析:(1)乙产品的单价在何范围内变化时最优生产方案不变?(2)B1工序的日供工时数在何范围内变化时最优基不变?(3)原材料D的单位成本在何范围内变化时最优生产方案不变?(4)甲产品的每天销量至少为35件时的最优方案。
3.建模过程3.1设定变量设X1表示甲产品在B工序的B1设备上加工的件数;X2表示甲产品在B工序的B2设备上加工的件数;X3表示乙产品加工的件数;Z表示利润3.2根据题意推理有由在A工序上加工甲乙产品的日供应量限制有2(X1+X2)+X3≤80;由在B工序上的B1设备加工甲产品的日供应量限制有:3X1≤60;由在B工序上的B2设备加工甲乙产品的日供应量限制有X2+4X3≤70;由加工甲乙产品时消耗原材料C的日供应量限制有3(X1+X2)+12X3≤300;由加工甲乙产品时消耗原材料D的日供应量限制有5(X1X2)+3X3≤100;由加工甲乙产品时消耗原材料E的日供应量限制有4(X1X2)+1.5X3≤150;由甲产品的日销售量限制有 X1+X2≤30。
3.3.2简单的线性规划1
今需要A、 、 三种规格的成品分别为 三种规格的成品分别为15、 、 今需要 、B、C三种规格的成品分别为 、18、27 块,用数学关系式和图形表示上述要求,如何使所 用数学关系式和图形表示上述要求, 用钢板张数最少? 用钢板张数最少?
例6:一个化肥厂生产甲、乙两种混合肥料,生产 车皮甲种 :一个化肥厂生产甲、乙两种混合肥料,生产1车皮甲种 肥料的主要原料是磷酸盐4t、硝酸盐18t;生产1车皮乙种肥 肥料的主要原料是磷酸盐 、硝酸盐 ;生产 车皮乙种肥 料需要的主要原料是磷酸盐1t、硝酸盐15t。 料需要的主要原料是磷酸盐 、硝酸盐 。现库存磷酸盐 10t、硝酸盐 ,在此基础上生产这两种混合肥料。列出满 、硝酸盐66t,在此基础上生产这两种混合肥料。 足生产条件的数学关系式,并画出相应的平面区域。 足生产条件的数学关系式,并画出相应的平面区域。若生产 一车皮甲种肥料,产生的利润为10000元;生产一车皮乙肥 一车皮甲种肥料,产生的利润为 元 产生的利润为5000元,那么非别生产甲乙肥料各多好车 料,产生的利润为 元 能够产生最大利润? 皮,能够产生最大利润?
分析: 分析:将已知数据列成表格
食物/kg 碳水化合物/kg 蛋白质/kg 脂肪/kg
A B
0.105 0.105
0.07 0.14
0.14 0.07
三种规格, 例5: 要将两种大小不同的钢板截成 、B、C三种规格, : 要将两种大小不同的钢板截成A、 、 三种规格 每张钢板可同时截得三种规格的小钢板的块数如下表示: 每张钢板可同时截得三种规格的小钢板的块数如下表示: 规格 钢型 第一种钢板 第二种钢板 A规格 规格 2 1 B规格 规格 1 2 C规格 规格 1 3
• 通过不等式(组)的平面区域,我们可以 知道不等式的可能取值范围。那么在不等 式平面区域中,那个值是最有意义的取值 呢,比如对于资源的利用,人力调配,生 产安排等等,都需要我们有一个最优的处 理办法
例某工厂用AB两种配件生产甲乙两种产品每生产一讲解材料
即
x y
4 3
x
0
y 0
4 3
0
4
8
将上面不等式组表示成平面上的区域,区域内
所有坐标为整数的点P(x,y),安排生产任务x,y 都是有意义的.
问题:求利润2x+3y的最大值.
zzp
若设利润为z,则z=2x+3y,这样上述问题转化为:
当x,y在满足上述约束条件时,z的最大值为多少? 把z=2x+3y变形为y=-3 2x+3 z,这是斜率为-3 2, 在y轴上的截距为z的直线, 3
分析:设x、y分别为计划生产甲、乙两种混合肥料的车 皮数,于是满足以下条件(注意先列表) y
4 x + y ≤ 1 0
1 8 x + 1 5 y ≤ 6 6
x
≥
0
x
y ≥ 0
zzp
o
解:设生产甲种肥料x车皮、乙种肥料y车皮,
能够产生利润Z万元。目标函数为Z=x+0.5y,
约束条件为下例不等式组,可行域如图红色阴影部分:
边界的情况下) 2.若区域“顶点”不是整点,那么在可行域内找整数解一般采用打 网络法。
zzp
巩固练习1:
x 0
y
不等式组
y
0
表示的平面区域内的整数点共有
4
4 x 3 y 12
3
( )个
2
1
0
1
2
34
x
zzp
4x+3y=12
练习2:求满足 | x | + | y | ≤4 的整点(横、 纵坐标为整数)的个数。
把例3的有关数据列表表示如下:
甲产品 乙产品 (1件) (1件)
资源限额
福建省福鼎市第二中学人教A版高中数学必修五《3-3 简单的线性规划问题》课件(共18张PPT)
设获得的利润为z,则有
2
4
z 2x 3y
6
8
x -4y≤ - 3
例1、画出不等式组 3x+5y≤ 25 表示的平面区域
x≥1
x-4y≤-3
在该平面区域上
3x+5y≤25 x≥1
y x=1
问题 1:x有无最大(小)值? 问题2:y有无最大(小)值? 问题3:2x+y有无最大(小)值?
C 设z=2x+y
y x≥1 2x-y=0
当z=0时,设直线 l0:2x-y=0 3x+5y=25
平移:l0, 当l0经过可行域上点A时,
C (1,4.4)
-z 最小,即z最大。
x-4y=-3
平移l0 ,当l0经过可行域上点C时,
o
-z最大,即z最小。
B
x=1
A
(5,2)
x
由
x-4y=-3 3x+5y=25得A点坐标__(5_,_2_);由
4
N
作日出满生约足产束条件所表8示的平面区1域6,如图所1示2
应用举例
【引例】:
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 件并耗时1h,每生产一件 乙产品使用4个B配件并耗 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 8h计算,该厂所有可能的 日生产安排是什么?
y
或 最小值 的可 行 解。
C
设Z=2x+y,式中变量x、y
x-4y≤-3
满足下列条件 3x+5y≤25 ,
B
x≥1
o
x-4y=-3
A
3x+5y=25
线性规划问题
线性规划问题一、线性规划问题的基本概念先看几个典型实例 例1 生产计划问题某工厂拥有a 、b 两种原材料生产A 、B 两种产品,现有设备使用限量为8台时,已知每件产品的利润、所需设备台时及原材料的消耗如下表所示:试问:在计划期内应如何安排计划才能使工厂获得的利润最大?解 设x 1、x 2分别表示在计划期内产品A 、B 的产量,则所用设备的有效台时必须满足x 1+2x 2≤8同样,由原材料的限量,可以得到4x 1≤16,4x 2≤12因此,生产计划就是满足如下约束条件的一组变量x 1、x 2的值:x1+2x 2≤8, 4x 1≤16,4x 2≤12, x 1≥0,x 2≥0显然,可行的生产计划有限多个,现在问题就是要在很多个可行计划中找一个利润最大的,即求一组变量x 1、x 2的值,使它满足约束条件,并使目标函数L=2x 1+3x 2的值最大(即利润最大)例2 资金分配问题某商店拥有100万元资金,准备经营A 、B 、C 三种商品,其中A 商品有A 1、A 2两种型号,B 商品有B 1、B 2两种型号,每种商品的利润率如下表所示:在经营中有以下限制:(1)经营A 或B 的资金各自都不能超过总资金的50%; (2)经营C 的资金不能少于经营B 的资金的25%; (3)经营A 2的资金不能超过经营A 的总资金的60%; 试问应怎样安排资金的使用才能使利润最大?解 设经营A 1、A 2、B 1、B 2、C 的资金分别为x 1,x 2,x 3,x 4,x 5(万元),这一问题的数学模型为求一组变量x 1、x 2,…,x 5的值,使它满足 x 1+x 2+…+x 5=100, x 1+x 2≤50, x 3+x 4≤50,025x 3+0.25x 4-x 5≤0 0.6x 1-0.4x 2≥0,x j ≥0 (j=1,2, (5)并使目标函数L=0.073x 1+0.103x 2+0.064x 4+0.075x 4+0.045x 5的值最大(利润最大)上面我们建立了几个实际问题的数学模型,虽然实际问题各不相同,但是它们的数学模型却有相同的数学形式,这就是:表示约束条件的数学式子都是线性等式或线性不等式,表示问题最优化指标的目标函数都是线性函数,因为约束条件和目标函数都是线性的,所以把具有这种模型的问题称为线性规划问题。
[讲解]运筹学应用例题
线性规划在工商管理中的应用一、人力资源分配的问题例1某昼夜服务的公交线路每天各时间段内所需司机和乘务人员人数如下表所示:设司机和乘务人员分别在各时间段开始时上班;并连续工作8小时,问该公交线路应怎样安排司机和乘务人员,既能满足工作需要,又使配备司机和乘务人员的人数最少?例2 一家中型的百货商场对售货员的需求经过统计分析如下表所示:为了保证售货员充分休息,要求售货员每周工作五天,休息两天,并要求休息的两天是连续的,问应该如何安排售货员的休息日期,既能满足工作需要,又使配备的售货员的人数最少?二、生产计划问题例3 某公司面临一个是外包协作还是自行生产的问题。
该公司有甲、乙、丙三种产品,这三种产品都要经过铸造、机械加工和装配三道工序。
甲、乙两种产品的铸件可以外包协作,亦可以自行生产,但产品丙必须由本厂铸造才能保证质量。
有关情况如下表所示,公司中可利用的总工时为:铸造8000小时,机械加工12000小时和装配10000小时。
为了获得最大利润,甲、乙、丙三种产品各应生产多少件?甲、乙两种产品的铸件有多少由本公司铸造?有多少为外包协作?三、套裁下料问题例4 某工厂要做100套钢架,每套钢架需要长度分别为2.9米、2.1米、和1.5米的圆钢各一根。
已知原料每根长7.4米,问应如何下料,可使所用原料最省?四、配料问题例5某工厂要用三种原料1、2、3混合调配出三种不同规格的产品甲、乙、丙,产品的规格要求、产品的单价、每天能供应的原材料数量及原材料单价如下表所示:问该厂应如何安排生产,才能使利润最大?五、投资问题例6某部门现有资金200万元,今后五年内考虑给以下的项目投资:项目A:从第一年到第五年每年年初都可以投资,当年末能收回本利110%;项目B:从第一年到第四年每年年初都可以投资,次年末能收回本利125%,但规定每年最大投资额不能超过30万元;项目C:第三年初需要投资,到第五年末能收回本利140%,但规定每年最大投资额不能超过80万元;项目D:第二年初需要投资,到第五年末能收回本利155%,但规定每年最大投资额不能超过100万元。
【数学】3.3《二元一次不等式(组)与平面区域》教案(新人教A版必修5)(5课时)
课题:§3.3.1二元一次不等式(组)与平面区域第1课时授课类型:新授课 【教学目标】1.知识与技能:了解二元一次不等式的几何意义,会用二元一次不等式组表示平面区域; 2.过程与方法:经历从实际情境中抽象出二元一次不等式组的过程,提高数学建模的能力; 3.情态与价值:通过本节课的学习,体会数学来源与生活,提高数学学习兴趣 【教学重点】用二元一次不等式(组)表示平面区域; 【教学难点】【教学过程】1.课题导入1.从实际问题中抽象出二元一次不等式(组)的数学模型 课本第91页的“银行信贷资金分配问题”教师引导学生思考、探究,让学生经历建立线性规划模型的过程。
在获得探究体验的基础上,通过交流形成共识:2.讲授新课1.建立二元一次不等式模型 把实际问题 转化 数学问题:设用于企业贷款的资金为x 元,用于个人贷款的资金为y 元。
(把文字语言 转化 符号语言)(资金总数为25 000 000元)⇒25000000x y +≤ (1) (预计企业贷款创收12%,个人贷款创收10%,共创收30 000元以上)⇒(12%)x +(10%)y 3≥ 即12103000000x y +≥ (2)(用于企业和个人贷款的资金数额都不能是负值)⇒0,0x y ≥≥ (3) 将(1)(2)(3)合在一起,得到分配资金应满足的条件:25000000121030000000,0x y x y x y +≤⎧⎪+≥⎨⎪≥≥⎩2.二元一次不等式和二元一次不等式组的定义(1)二元一次不等式:含有两个未知数,并且未知数的最高次数是1的不等式叫做二元一次不等式。
(2)二元一次不等式组:有几个二元一次不等式组成的不等式组称为二元一次不等式组。
(3)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 的取值构成有序实数对(x,y ),所有这样的有序实数对(x,y )构成的集合称为二元一次不等式(组)的解集。
(4)二元一次不等式(组)的解集与平面直角坐标系内的点之间的关系:二元一次不等式(组)的解集是有序实数对,而点的坐标也是有序实数对,因此,有序实数对就可以看成是平面内点的坐标,进而,二元一次不等式(组)的解集就可以看成是直角坐标系内的点构成的集合。
简单的线性规划问题
阅读课本88页“第二自然段”认识下列概 念:
1.约束条件、线性约束条件 2.目标函数、线性目标函数 3.线性规划问题 4.可行解、可行域、最优解
变式:
1 2 3
z 3x 2 y 的最大值? z 2 x 6 y 的最大值? z 2 x 3y 的最大值?
3.3.2简单的线性规划 问题(一)
引入新课
例: 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8h计算,该厂所 有的日生产安排是什么? A 4
16
B 4
若生产一件甲产品获利2万元,生产一 该厂所有的日生产安排是什么? 件乙产品获利3万元,采用哪种生产安排 利润最大?
0, 0 0,1 0, 2 0,3 1, 0 1,1 1, 2 1,3 2, 0 2,1 2, 2 2,3 3, 0 3,1 3, 2 设工厂获得的利润为z, 4, 0 4,1 4, 2 则 z=2x+3y
甲产品 乙产品
x y
耗时 1 2
8
12
分析:
甲产品 乙产品
12 8 解:设甲、乙两种产品分别生产x、y件,则
16
x y
A 4
B 4
耗时 1 2
4 x 16 4 y 12 x 2 4 y 3 即 x 2 y 8 x 0 y 0
江苏省靖江市第一高级中学高中数学必修五苏教版课件:3.3.3 简单的线性规划问题(2)
一、问题情景
某校办工厂有方木料90m3,五合板600m2,正准备为外校新生加工 新桌椅和书橱出售.已知生产每张书桌需要方木料0.1m3,五合板2m2 ,生产每个书橱需要方木料0.2m3,五合板1m2,出售一张书桌可获 利润80元,出售一张书橱可获利润120元.
(1)假设你是工厂的生产科长,请你按要求设计出工厂的生产方案。 方案一:若只生产书桌,用完五合板,可生产书桌300张,可获得利 润80×300=24000元,但方木料没有用完. 方案二:若只生产书橱,用完方木料,可生产450张书橱,可获得利 润120×450=54000元,但五合板没有用完.
学段
初中 高中
班级学生数 配备教师数
45
2
40
3
硬件建设 (万元)
26/班 54/班
教师年薪 (万元)
2/人 2/人
分别用数学关系式和图形表示上述限制条件.若根据有关部门的规 定,初中每人每年可收学费1600元,高中每人每年可收学费2700元.因 生源和环境等条件限制,办学规模以20至30个班为宜(含20个与30个) 那么开设初中班和高中班多少个?每年收费的学费总额最多?
xN
y N
目标函数为: z 80x 120y
(3)如果你是厂长,为使工厂原料充分利用,问怎么安排能 够使资源最大限度的利用,且可获得最大利润? 方案三、生产书桌100张,书橱400张,有最大利润为56000元.
二、线性规划在实际中的应用
线性规划的理论和方法主要在两类问题中得到应用,
一是在人力、物力、资金等资源一定的条件下,如何使用它们来完 成最多的任务;
二是给定一项任务,如何合理安排和规划,能以最少的人力、 物力、资金等资源来完成该项任务.
2020-2021学年四川省成都市高考数学三诊试卷(理科)及答案解析
四川省成都市高考数学三诊试卷(理科)一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知田径队有男运动员56人,女运动员42人,若按男女比例用分层抽样的方法,从全体运动员中抽出14人参加比赛,则抽到女运动员的人数为()A.2 B.4 C.6 D.82.命题“∀x∈(﹣1,+∞),ln(x+1)<x”的否定是()A.∀x∉(﹣1,+∞),ln(x+1)<x B.∀x0∉(﹣1,+∞),ln(x0+1)<x0C.∀x∈(﹣1,+∞),ln(x+1)≥x D.∃x0∈(﹣1,+∞),ln(x0+1)≥x03.已知复数z=﹣i(其中i为虚数单位),则|z|=()A.3 B.C.2 D.14.已知α,β是空间中两个不同的平面,m为平面β内的一条直线,则“α⊥β”是“m⊥α”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件5.已知向量,满足=2,•=﹣3,则在方向上的投影为()A.B. C.D.6.某工厂用A、B两种配件生产甲、乙两种产品,每生产一件甲产品需用4个A配件耗时1h,每生产一件乙产品需用4个B配件耗时2h,该厂每天最多可从配件厂获得24个A配件和16个B配件,每天生产总耗时不超过8h.若生产一件甲产品获利3万元,生产一件乙产品获利4万元,则通过恰当的生产安排,该工厂每天可获得的最大利润为()A.24万元B.22万元C.18万元D.16万元7.执行如图所示的程序框图,若依次输入m=,n=0.6﹣2,p=,则输出的结果为()A.B.C.0.6﹣2 D.8.某学校食堂旱餐只有花卷、包子、面条和蛋炒饭四种主食可供食用,有5名同学前去就餐,每人只选择其中一种,且每种主食都至少有一名同学选择.已知包子数量不足仅够一人食用,甲同学肠胃不好不会选择蛋炒饭,则这5名同学不同的主食选择方案种数为()A.144 B.132 C.96 D.489.定义在(1,+∞)上的函数f(x)同时满足:①对任意的x∈(1,+∞)恒有f(3x)=3f(x)成立;②当x∈(1,3]时,f(x)=3﹣x.记函数g(x)=f(x)﹣k(x﹣1),若函数g(x)恰好有两个零点,则实数k的取值范围是()A.(2,3)B.[2,3)C.D.10.已知O为坐标原点,双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的左焦点为F(﹣c,0)(c>0),以OF为直径的圆交双曲线C的渐近线于A,B,O三点,且(+)=0,若关于x的方程ax2+bx﹣c=0的两个实数根分别为x1和x2,则以|x1|,|x2|,2为边长的三角形的形状是()A.钝角三角形B.直角三角形C.锐角三角形D.等腰直角三角形二、填空题:(大题共5小题,每小题5分,共25分.11.计算:sin65°cos35°﹣sin25°sin35°= .12.一块边长为8cm的正方形铁板按如图1所示的阴影部分裁下,然后用余下的四个全等的等腰三角形加工成一个正四棱锥(底面是正方形,从顶点向底面作垂线,垂足为底面中心的四棱锥)形容器,O为底面ABCD的中心,则侧棱SC与底面ABCD所成角的余弦值为.13.已知椭圆C:+=1(0<n<16)的两个焦点分别为F1,F2,过F1的直线交椭圆C于A,B两点,若|AF2|+|BF2|的最大值为10,则n的值为.14.若直线2ax+by﹣1=0(a>﹣1,b>0)经过曲线y=cosπx+1(0<x<1)的对称中心,则+的最小值为.15.函数f(x)=(a>0,b>0),因其图象类似于汉字“囧”字,被称为“囧函数”,我们把函数f(x)的图象与y轴的交点关于原点的对称点称为函数f(x)的“囧点”,以函数f(x)的“囧点”为圆心,与函数f (x)的图象有公共点的圆,皆称函数f(x)的“囧圆”,则当a=b=1时,有下列命题:①对任意x∈(0,+∞),都有f(x)>成立;∈(,),使f(x0)<tanx0成立;②存在x③函数f(x)的“囧点”与函数y=lnx图象上的点的最短距离是;④函数f(x)的所有“囧圆”中,其周长的最小值为2π.其中的正确命题有(写出所有正确命题的序号).三、解答题:本大题共6小题,满分75分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.16.已知函数f(x)=sin2x+2sin(x+)cos(x+)+.(1)求函数f(x)的单调递增区间;(2)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,角A满足f(A)=1+,若a=3,sinB=2sinC,求b的值.17.如图,在三棱台DEF﹣ABC中,已知底面ABC是以AB为斜边的直角三角形,FC⊥底面ABC,AB=2DE,G,H分别为AC,BC的中点.(1)求证:平面ABED∥平面GHF;(2))若BC=CF=AB=1,求二面角A﹣DE﹣F的余弦值.18.某高校一专业在一次自主招生中,对20名已经选拔入围的学生进行语言表达能力和逻辑思维能力测试,结果如表:语言表达能力一般良好优秀人数逻辑思维能力一般 2 2 1良好 4 m 1优秀 1 3 n由于部分数据丢失,只知道从这20名参加测试的学生中随机抽取一人,抽到语言表达能力优秀或逻辑思维能力优秀的学生的概率为.(1)从参加测试的语言表达能力良好的学生中任意抽取2名,求其中至少有一名逻辑思维能力优秀的学生的概率;(2)从参加测试的20名学生中任意抽取2名,设语言表达能力优秀或逻辑思维能力优秀的学生人数为X,求随机变量X的分布列及其均值.19.已知数列{a n}的前n项和为S n,且3S n+a n﹣3=0,n∈N*.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设数列{b n}满足b n=,求T n=,求使T n≥成立的n 的最小值.20.已知一动圆经过点M(2,0),且在y轴上截得的弦长为4,设动圆圆心的轨迹为曲线C.(1)求曲线C的方程;(2)过点N(1,0)任意作相互垂直的两条直线l1,l2,分别交曲线C于不同的两点A,B和不同的两点D,E.设线段AB,DE的中点分别为P,Q.①求证:直线PQ过定点R,并求出定点R的坐标;②求|PQ|的最小值.21.已知函数f(x)=e x,其中e=2.71828…为自然对数的底数.(1)设函数g(x)=(x2+ax﹣2a﹣3)f(x),a∈R.试讨论函数g(x)的单调性;(2)设函数h(x)=f(x)﹣mx2﹣x,m∈R,若对任意,且x1>x2都有x2h(x1)﹣x1h (x2)>x1x2(x2﹣x1)成立,求实数m的取值范围.四川省成都市高考数学三诊试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知田径队有男运动员56人,女运动员42人,若按男女比例用分层抽样的方法,从全体运动员中抽出14人参加比赛,则抽到女运动员的人数为()A.2 B.4 C.6 D.8【考点】分层抽样方法.【分析】先求出每个个体被抽到的概率,再用女运动员的人数乘以此概率,即得所求.【解答】解:每个个体被抽到的概率等于=,则样本中女运动员的人数为42×=6.故选:C.2.命题“∀x∈(﹣1,+∞),ln(x+1)<x”的否定是()A.∀x∉(﹣1,+∞),ln(x+1)<x B.∀x0∉(﹣1,+∞),ln(x0+1)<x0C.∀x∈(﹣1,+∞),ln(x+1)≥x D.∃x0∈(﹣1,+∞),ln(x0+1)≥x0【考点】命题的否定.【分析】根据全称命题的否定是特称命题即可得到结论.【解答】解:∵全称命题的否定是特称命题,∴命题“∀x∈(﹣1,+∞),ln(x+1)<x”的否定是:“∃x0∈(﹣1,+∞),ln(x0+1)≥x0”,故选:D.3.已知复数z=﹣i(其中i为虚数单位),则|z|=()A.3 B.C.2 D.1【考点】复数求模.【分析】利用复数代数形式的乘除运算化简,然后代入复数模的公式得答案.【解答】解:∵z=﹣i=,∴|z|=.故选:A.4.已知α,β是空间中两个不同的平面,m为平面β内的一条直线,则“α⊥β”是“m⊥α”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断.【分析】利用充分条件和必要条件的定义进行判断.【解答】解:由平面与平面垂直的判定定理知如果m为平面β内的一条直线,且m⊥α,则α⊥β,反之,α⊥β时,若m平行于α和β的交线,则m∥α,所以不一定能得到m⊥α,所以“α⊥β”是“m⊥α”的必要不充分条件.故选B.5.已知向量,满足=2,•=﹣3,则在方向上的投影为()A.B. C.D.【考点】平面向量数量积的运算.【分析】根据平面向量数量积的定义与投影的定义,进行计算即可.【解答】解:∵||=2,•(﹣)=﹣3,∴•﹣=•﹣22=﹣3,∴•=1,∴向量在方向上的投影为=.故选:C.6.某工厂用A、B两种配件生产甲、乙两种产品,每生产一件甲产品需用4个A配件耗时1h,每生产一件乙产品需用4个B配件耗时2h,该厂每天最多可从配件厂获得24个A配件和16个B配件,每天生产总耗时不超过8h.若生产一件甲产品获利3万元,生产一件乙产品获利4万元,则通过恰当的生产安排,该工厂每天可获得的最大利润为()A.24万元B.22万元C.18万元D.16万元【考点】简单线性规划.【分析】根据条件建立不等式组即线性目标函数,利用图象可求该厂的日利润最大值.【解答】解:设甲、乙两种产品分别生产x、y件,工厂获得的利润为z又已知条件可得二元一次不等式组:目标函数为z=3x+4y,由,可得,利用线性规划可得x=6,y=1时,此时该厂的日利润最大为z=3×6+4=22万元,故选:B.7.执行如图所示的程序框图,若依次输入m=,n=0.6﹣2,p=,则输出的结果为()A.B.C.0.6﹣2 D.【考点】程序框图.【分析】模拟执行程序,可得该流程图的作用是求出m、n、p中的最小数,化简比较三个数即可得解.【解答】解:根据题意,该流程图的作用是求出m、n、p中的最小数,并将此最小的数用变量x表示并输出,由于,m==,n=0.6﹣2=,p==,可得,>>,即:n>m>p.故选:A.8.某学校食堂旱餐只有花卷、包子、面条和蛋炒饭四种主食可供食用,有5名同学前去就餐,每人只选择其中一种,且每种主食都至少有一名同学选择.已知包子数量不足仅够一人食用,甲同学肠胃不好不会选择蛋炒饭,则这5名同学不同的主食选择方案种数为()A.144 B.132 C.96 D.48【考点】计数原理的应用.【分析】分类讨论:甲选花卷,则有2人选同一种主食,剩下2人选其余主食;甲不选花卷,其余4人中1人选花卷,方法为4种,甲包子或面条,方法为2种,其余3人,有1人选甲选的主食,剩下2人选其余主食,或没有人选甲选的主食,相加后得到结果【解答】解:分类讨论:甲选花卷,则有2人选同一种主食,方法为C42C31=18,剩下2人选其余主食,方法为A22=2,共有方法18×2=36种;甲不选花卷,其余4人中1人选花卷,方法为4种,甲包子或面条,方法为2种,其余3人,若有1人选甲选的主食,剩下2人选其余主食,方法为3A22=6;若没有人选甲选的主食,方法为C32A22=6,共有4×2×(6+6)=96种,故共有36+96=132种,故选:B.9.定义在(1,+∞)上的函数f(x)同时满足:①对任意的x∈(1,+∞)恒有f(3x)=3f(x)成立;②当x∈(1,3]时,f(x)=3﹣x.记函数g(x)=f(x)﹣k(x﹣1),若函数g(x)恰好有两个零点,则实数k的取值范围是()A.(2,3)B.[2,3)C.D.【考点】函数零点的判定定理.【分析】根据题中的条件得到函数的解析式为:f(x)=3m+1﹣x,x∈(3m,3m+1],在直角坐标系中画出f(x)的图象和直线y=k(x﹣1),根据函数的图象、题意、斜率公式求出实数k的范围.【解答】解:因为对任意的x∈(1,+∞)恒有f(3x)=3f(x)成立,所以f(t)=3f(),取x∈(3m,3m+1],则∈(1,3],因为当x∈(1,3]时,f(x)=3﹣x,所以f()=3﹣,则f(x)=…=3m f()=3m+1﹣x,且y=k(x﹣1)的函数图象是过定点(1,0)的直线,在直角坐标系中画出f(x)的图象和直线y=k(x﹣1):因为函数g(x)=f(x)﹣k(x﹣1),且函数g(x)恰好有两个零点,所以f(x)的图象和直线y=k(x﹣1)恰好由两个交点,由图得,直线y=k(x﹣1)处在两条红线之间,且过(3,6)的直线取不到,因,,所以k的范围是[,3),故选:D.10.已知O为坐标原点,双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的左焦点为F(﹣c,0)(c>0),以OF为直径的圆交双曲线C的渐近线于A,B,O三点,且(+)=0,若关于x的方程ax2+bx﹣c=0的两个实数根分别为x1和x2,则以|x1|,|x2|,2为边长的三角形的形状是()A.钝角三角形B.直角三角形C.锐角三角形D.等腰直角三角形【考点】双曲线的简单性质.【分析】运用向量的加减运算和数量积的性质可得|AF|=|AO|,△AOF为等腰直角三角形,求得渐近线的斜率,进而得到c=a,方程ax2+bx﹣c=0即为x2+x﹣=0,求得两根,求得平方,运用余弦定理,即可判断三角形的形状.【解答】解:由(+)=0,可得(+)•(﹣)=0,即有2﹣2=0,即|AF|=|AO|,△AOF为等腰直角三角形,可得∠AOF=45°,由渐近线方程y=±x,可得=1,c=a,则关于x的方程ax2+bx﹣c=0即为x2+x﹣=0,即有x1x2=﹣,x1+x2=﹣1,即有x12+x22=1+2<4,可得以|x1|,|x2|,2为边长的三角形的形状是钝角三角形.故选:A.二、填空题:(大题共5小题,每小题5分,共25分.11.计算:sin65°cos35°﹣sin25°sin35°= .【考点】两角和与差的正弦函数.【分析】由条件利用诱导公式、两角而和的余弦公式,求得所给式子的值.【解答】解:sin65°cos35°﹣sin25°sin35°=cos25°cos35°﹣sin25°sin35°=cos(25°+35°)=cos60°=,故答案为:.12.一块边长为8cm的正方形铁板按如图1所示的阴影部分裁下,然后用余下的四个全等的等腰三角形加工成一个正四棱锥(底面是正方形,从顶点向底面作垂线,垂足为底面中心的四棱锥)形容器,O为底面ABCD的中心,则侧棱SC与底面ABCD所成角的余弦值为.【考点】直线与平面所成的角.【分析】连接OC,则∠SCO为侧棱SC与底面ABCD所成角,根据图1可知棱锥底面边长为6,斜高为4,从而棱锥的侧棱长为5.于是cos∠SCO=.【解答】解:由图1可知四棱锥的底面边长为6,斜高为4.∴棱锥的侧棱长为5.连接OC,∵SO⊥平面ABCD,∴∠SCO为侧棱SC与底面ABCD所成的角.∵AB=BC=6,∴OC=AC=3.∴cos∠SCO==.故答案为:.13.已知椭圆C:+=1(0<n<16)的两个焦点分别为F1,F2,过F1的直线交椭圆C于A,B两点,若|AF2|+|BF2|的最大值为10,则n的值为12 .【考点】椭圆的简单性质.【分析】由题意可知椭圆是焦点在x轴上的椭圆,利用椭圆定义得到|BF2|+|AF2|=16﹣|AB|,再由过椭圆焦点的弦中通径的长最短,可知当AB垂直于x轴时|AB|最小,把|AB|的最小值,代入|BF2|+|AF2|=16﹣|AB|,由|BF2|+|AF2|的最大值等于10,列式求n的值.【解答】解:由0<n<16可知,焦点在x轴上,由过F1的直线l交椭圆于A,B两点,由椭圆的定义可得|BF2|+|AF2|+|BF1|+|AF1|=2a+2a=4a=16,即有|BF2|+|AF2|=16﹣|AB|.当AB垂直x轴时|AB|最小,|BF2|+|AF2|值最大,此时|AB|===,即为10=16﹣,解得n=12.故答案为:12.14.若直线2ax+by﹣1=0(a>﹣1,b>0)经过曲线y=cosπx+1(0<x<1)的对称中心,则+的最小值为.【考点】基本不等式.【分析】曲线y=cosπx+1(0<x<1)的对称中心为,可得:a+b=1.(a>﹣1,b>0).再利用“乘1法”与基本不等式的性质即可得出.【解答】解:曲线y=cosπx+1(0<x<1)的对称中心为,∴+b﹣1=0,化为:a+b=1(a>﹣1,b>0).∴+=(a+1+b)=≥=,当且仅当a=2﹣3,b=4﹣2时取等号.故答案为:.15.函数f(x)=(a>0,b>0),因其图象类似于汉字“囧”字,被称为“囧函数”,我们把函数f(x)的图象与y轴的交点关于原点的对称点称为函数f(x)的“囧点”,以函数f(x)的“囧点”为圆心,与函数f (x)的图象有公共点的圆,皆称函数f(x)的“囧圆”,则当a=b=1时,有下列命题:①对任意x∈(0,+∞),都有f(x)>成立;∈(,),使f(x0)<tanx0成立;②存在x③函数f(x)的“囧点”与函数y=lnx图象上的点的最短距离是;④函数f(x)的所有“囧圆”中,其周长的最小值为2π.其中的正确命题有②③④(写出所有正确命题的序号).【考点】函数的图象.【分析】利用特殊值法,研究函数的值域,单调性,和零点问题,以及导数的几何意义,利用数形结合的方法进行判断.【解答】解:当a=1,b=1时,函数f(x)=,①当x=时,f()==﹣2,=2,故f(x)>不成立,故①不正确;=时,f()=<0,tan=1,故存在x0∈(,),使f(x0)<tanx0成立,故②正②当x确;③则函数f(x)=与y轴交于(0,﹣1)点,则“囧点”坐标为(0,1),设y=lnx,则y′=,设切点为(x0,lnx0),∴切线的斜率k=,当“囧点”与切点的连线垂直切线时,距离最短,∴•=﹣1,解得x0=1,∴切点坐标为(1,0),故函数f(x)的“囧点”与函数y=lnx图象上的点的最短距离是=,故③正确,④令“囧圆”的标准方程为x2+(y﹣1)2=r2,令“囧圆”与f(x)=图象的左右两支相切,则切点坐标为(,)、(﹣,)、此时r=;令“囧圆”与f(x)=图象的下支相切则切点坐标为(0,﹣1)此时r=2,故函数f(x)的所有“囧圆”中,其周长的最小值为2π,故④正确,综上所述:其中的正确命题有②③④,故答案为:②③④三、解答题:本大题共6小题,满分75分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.16.已知函数f(x)=sin2x+2sin(x+)cos(x+)+.(1)求函数f(x)的单调递增区间;(2)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,角A满足f(A)=1+,若a=3,sinB=2sinC,求b的值.【考点】三角函数中的恒等变换应用;余弦定理.【分析】(1)由诱导公式与辅助角公式得到f(x)的解析式,由此得到单调增区间.(2)由f(A)=1+,得A=,由恒等式得到B=,所以得到b.【解答】解:(1)∵f(x)=sin2x+2sin(x+)cos(x+)+.=sin2x+sin(2x+)+.=2sin(2x+)+,由﹣+2kπ≤2x+≤2kπ+,得:﹣+kπ≤x≤kπ+,(k∈Z),∴函数f(x)的单调递增区间是[﹣+kπ,kπ+],(k∈Z).(2)∵f(A)=1+,∴A=,∵sinB=2sinC=2sin(﹣B),∴cosB=0,即B=,∴由正弦定理得:=,∴b=.17.如图,在三棱台DEF﹣ABC中,已知底面ABC是以AB为斜边的直角三角形,FC⊥底面ABC,AB=2DE,G,H分别为AC,BC的中点.(1)求证:平面ABED∥平面GHF;(2))若BC=CF=AB=1,求二面角A﹣DE﹣F的余弦值.【考点】二面角的平面角及求法;平面与平面平行的判定.【分析】(1)推导出四边形BHFE是平行四边形,从而BE∥HF,从而∥平面GHF,BE∥平面GHF,由此能证明平面ABED∥平面GHF.(2)以C为原点,分别以CA,CB,CF所在的直线为x轴,y轴,z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出二面角A﹣DE﹣F的余弦值.【解答】证明:(1)由已知得三棱台DEF﹣ABC中,AB=2DE,∴,∵G,H分别为AC,BC的中点.,∴AB∥GH,EF∥BH,EF=BH,∴四边形BHFE是平行四边形,∴BE∥HF,∵AB⊄平面GHF,HF⊂平面GHF,∴AB∥平面GHF,BE∥平面GHF,又AB∩BE=B,AB,BE⊂平面ABED,∴平面ABED∥平面GHF.解:(2)由已知,底面ABC是以AB为斜边的直角三角形,即AC⊥BC,又FC⊥底面ABC,∴以C为原点,分别以CA,CB,CF所在的直线为x轴,y轴,z轴,建立空间直角坐标系,取AB=2,由BC=CF=,得BC=CF=1,AC=,则A(),C(0,0,0),B(0,1,0),F(0,0,1),E(0,,1),D(,0,1),平面DEF的一个法向量=(0,0,1),设平面ABED的法向量=(x,y,z),,=(﹣,),由,取x=2,得=(2,2),cos<>===,由图形得二面角A﹣DE﹣F的平面角是钝角,∴二面角A﹣DE﹣F的余弦值为﹣.18.某高校一专业在一次自主招生中,对20名已经选拔入围的学生进行语言表达能力和逻辑思维能力测试,结果如表:语言表达能力一般良好优秀人数逻辑思维能力一般 2 2 1良好 4 m 1优秀 1 3 n由于部分数据丢失,只知道从这20名参加测试的学生中随机抽取一人,抽到语言表达能力优秀或逻辑思维能力优秀的学生的概率为.(1)从参加测试的语言表达能力良好的学生中任意抽取2名,求其中至少有一名逻辑思维能力优秀的学生的概率;(2)从参加测试的20名学生中任意抽取2名,设语言表达能力优秀或逻辑思维能力优秀的学生人数为X,求随机变量X的分布列及其均值.【考点】离散型随机变量及其分布列;列举法计算基本事件数及事件发生的概率.【分析】(1)语言表达能力优秀或逻辑思维能力优秀的学生共有(6+n)名,由题意得,从而n=2,m=4,由此利用对立事件概率计算公式能求出从参加测试的语言表达能力良好的学生中任意抽取2名,其中至少有一名逻辑能力优秀的学生.(Ⅱ)随机变量X的可能取值为0,1,2,分别求出相应的概率,由此能求出X的分布列及E(X).【解答】解:(1)用A表示“从这20名参加测试的学生中随机抽取一人,抽到语言表达能力优秀或逻辑思维能力优秀的学生”,∵语言表达能力优秀或逻辑思维能力优秀的学生共有(6+n)名,∴P(A)=,解得n=2,∴m=4,用B表示“从参加测试的语言表达能力良好的学生中任意抽取2名,其中至少有一名逻辑能力优秀的学生”,∴P(B)=1﹣=.(Ⅱ)随机变量X的可能取值为0,1,2,∵20名学生中,语言表达能力优秀或逻辑思维能力优秀的学生人数共有名,∴P(X=0)==,P(X=1)==,P(X=2)==,∴X的分布列为:X 0 1 2PE(X)==.19.已知数列{a n}的前n项和为S n,且3S n+a n﹣3=0,n∈N*.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设数列{b n}满足b n=,求T n=,求使T n≥成立的n 的最小值.【考点】数列的求和;数列递推式.【分析】(1)通过3S n+a n﹣3=0与3S n﹣1+a n﹣1﹣3=0作差,进而可知数列{a n}是首项为、公比为的等比数列,利用公式计算即得结论;(2)通过(1)及3S n+a n﹣3=0计算可知b n=﹣n﹣1,裂项可知=﹣,进而并项相加即得结论.【解答】解:(1)∵3S n+a n﹣3=0,∴当n=1时,3S1+a1﹣3=0,即a1=,又∵当n≥2时,3S n﹣1+a n﹣1﹣3=0,∴3a n+a n﹣a n﹣1=0,即a n=a n﹣1,∴数列{a n}是首项为、公比为的等比数列,故其通项公式a n=•=3•;(2)由(1)可知,1﹣S n+1=a n+1=,∴b n==﹣n﹣1,∵==﹣,∴T n==﹣+﹣+…+﹣=﹣,由T n≥可知,﹣≥,化简得:≤,解得:n≥2016,故满足条件的n的最小值为2016.20.已知一动圆经过点M(2,0),且在y轴上截得的弦长为4,设动圆圆心的轨迹为曲线C.(1)求曲线C的方程;(2)过点N(1,0)任意作相互垂直的两条直线l1,l2,分别交曲线C于不同的两点A,B和不同的两点D,E.设线段AB,DE的中点分别为P,Q.①求证:直线PQ过定点R,并求出定点R的坐标;②求|PQ|的最小值.【考点】轨迹方程.【分析】(1)利用一动圆经过点M(2,0),且在y轴上截得的弦长为4,建立方程,即可求曲线C的方程;(2)①设A,B两点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),直线l1的方程为y=k(x﹣1)(k≠0),与抛物线方程联立,利用韦达定理可求点P,Q的坐标,进而可确定直线PQ的方程,即可得到结论.②由①|PQ|2=(2k﹣)2+(2k+)2=4[(k2+)2+(k2+)﹣2],换元利用基本不等式求|PQ|的最小值.【解答】解:(1)设圆心C(x,y),则x2+4=(x﹣2)2+y2,化简得y2=4x,∴动圆圆心的轨迹的方程为y2=4x.(2)①设A,B两点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),由题意可设直线l1的方程为y=k(x﹣1)(k≠0),与y2=4x联立得k2x2﹣(2k2+4)x+k2=0.△=(2k2+4)2﹣4k4=16k2+16>0,x1+x2=2+,y1+y2=k(x1+x2﹣2)=.所以点P的坐标为(1+,).由题知,直线l2的斜率为﹣,同理可得点Q的坐标为(1+2k2,﹣2k).当k≠±1时,有1+≠1+2k2,此时直线PQ的斜率k PQ=.所以,直线PQ的方程为y+2k=(x﹣1﹣2k2),整理得yk2+(x﹣3)k﹣y=0,于是,直线PQ恒过定点E(3,0);当k=±1时,直线PQ的方程为x=3,也过点E(3,0).综上所述,直线PQ恒过定点E(3,0).②由①|PQ|2=(2k﹣)2+(2k+)2=4[(k2+)2+(k2+)﹣2],记k2+=t∵k2+≥2,∴t≥2,∴|PQ|2=4[(t+)2﹣],∴t=2,即k=±1时,|PQ|的最小值为4.21.已知函数f(x)=e x,其中e=2.71828…为自然对数的底数.(1)设函数g(x)=(x2+ax﹣2a﹣3)f(x),a∈R.试讨论函数g(x)的单调性;(2)设函数h(x)=f(x)﹣mx2﹣x,m∈R,若对任意,且x1>x2都有x2h(x1)﹣x1h (x2)>x1x2(x2﹣x1)成立,求实数m的取值范围.【考点】利用导数研究函数的单调性;导数在最大值、最小值问题中的应用.【分析】(1)先求函数g(x)的解析式,求导,根据a的取值,分别解关于x的不等式g′(x)>0,g′(x)<0即可;(2)根据已知条件将其转化成,+x1>+x2,且x1>x2,构造辅助函数F(x)=﹣(m﹣1)x﹣1,求导,分离变量求得m≤+1,在x∈[,2]上恒成立,构造辅助函数,求导,利用函数的单调性,求得函数的最小值,即可求得m的取值范围.【解答】解:(1)g(x)=e x(x2+ax﹣2a﹣3),a∈R.∴g′(x)=e x[x2+(a+2)x﹣a﹣3],=a(x﹣1)(x+a+3),当a=﹣4时,g′(x)=a(x﹣1)2≥0,∴g(x)在R上单调递减,当a>﹣4时,由g′(x)>0,解得x<﹣a﹣3或x>1,∴g(x)在(﹣∞,﹣a﹣3),(1,+∞)上单调递增,由g′(x)>0,解得﹣a﹣3<x<1,∴g(x)在(﹣a﹣3,1)上单调递减;当a<﹣4时,由g′(x)>0,解得x<1或x>﹣a﹣3,∴g(x)在(﹣∞,1),(﹣a﹣3,+∞)上单调递增,由g′(x)>0,解得1<x<﹣a﹣3,∴g(x)在(1,﹣a﹣3)上单调递减,综上所述:当a=﹣4时,g(x)在R上单调递减;当a>﹣4时,g(x)在(﹣∞,﹣a﹣3),(1,+∞)上单调递增,在(﹣a﹣3,1)上单调递减;当a<﹣4时,g(x)在(﹣∞,1),(﹣a﹣3,+∞)上单调递增,在(1,﹣a﹣3)上单调递减.(2)h(x)=f(x)﹣mx2﹣x=e x﹣mx2﹣x,,∴x2h(x1)﹣x1h(x2)>x1x2(x2﹣x1),∴﹣>x2﹣x1,不等式﹣>x2﹣x1,等价于+x1>+x2,且x1>x2,记F(x)==﹣(m﹣1)x﹣1,∴F(x)在[,2]上单调递增,F′(x)=﹣(m﹣1)≥0在x∈[,2]上恒成立,m≤+1,在x∈[,2]上恒成立,记P(x)=+1,∴P′(x)=>0,∴P(x)在[,2]上单调递增,P(x)min=P()=1﹣2.∴实数m的取值范围为(﹣∞,1﹣2].。
[第4讲]得方程者得天下(解方程、列方程解应用题)作业
印度人的智慧(计算之通项归纳)1.有一个六位数1abcde乘以3后变成1abcde,求这个六位数.2.有三个连续的整数,已知最小的数加上中间的数的两倍再加上最大的数的三倍的和是68,求这三个连续整数.3.小军原有故事书的本数是小力的3倍,小军又买来7本书,小力买来6本书后,小军所有的书是小力的2倍,两人原来各有多少本书?4.水果店运来的西瓜的个数是白兰瓜的个数的2倍.如果每天卖白兰瓜40个,西瓜50个,若干天后卖完白兰瓜时,西瓜还剩360个.水果店运来的西瓜和白兰瓜共多少个?5测验?6.某旅游点有儿童票、成人票两种规格的门票卖,儿童票的价格为30元,成人票的价格为40元,如果是团体还可以买平均32元一位的团体票,一个由8个家庭组成的旅游团(每个家庭由两位大人,或两个大人、一个小孩组成)来景点旅游,如果他们买团体票那么可以比他们各自买票少花120元,问这个旅游团一共有多少人?7.解放军某部快艇追及敌舰,追到A岛时敌舰已逃离该岛12分钟,敌舰每分钟行1000米,我军快艇每分钟行1360米。
如果距敌舰600米处可以开炮射击,解放军快艇从A岛出发经过多少分钟可以开炮射击敌舰?8.铁路旁的一条与铁路平行的小路上,有一行人与骑车人同时向南行进,行人速度为3.6千米/时,骑车人速度为10.8千米/时,这时有一列火车从他们背后开过来,火车通过行人用22秒,通过骑车人用26秒,这列火车的车身总长是多少?9.有甲、乙、丙三个人,当甲的年龄是乙的2倍时;丙是22岁,当乙的年龄是丙的2倍,甲是31岁;当甲60岁时,丙是多少岁?10.甲、乙两人在10年前的年龄比为2:3,现在他俩的年龄比为3:4,那么10年后他俩的年龄比为多少?11.已知哥哥5年后的年龄与弟弟3年前的年龄和恰好是29岁,而弟弟现在的年龄是两人年龄差的4倍,那么试问哥哥今年多少岁?12.有甲、乙两块含铜率不同的合金,甲块重6千克,乙块重4千克,现在从甲、乙两块合金上各切下重量相等的一部分,将甲块上切下的部分与乙块剩余的部分一起熔炼,再将乙块上切下的部分与甲块剩余的部分一起熔炼,得到的两块新合金的含铜率相同,则切下的重量为________千克.13.从前有一位王子,有一天,他把几位妹妹召集起来,出了一道数学题考她们.题目是:我有金、银两个首饰箱,箱内分别装有若干件首饰,如果把金箱中(770):(370)7:4++=的首饰送给第一个算对x x这个题目的人,把银箱中30x=的首饰送给第二个算对这个题目的人,然后我再从金箱中拿出⨯=件送给第四个算对这个题目的730210⨯=件送给第三个算对这个题目的,再从银箱中拿出33090人.最后我的金箱中剩下的首饰比分掉的多2件,银箱中剩下的首饰与分掉的比是x.王子的金箱中原来有首饰________件,银箱中原来有首饰________件.14.有大、中、小三种包装的筷子27盒,它们分别装有18双、12双、8双筷子,一共装有330双筷子,其中小盒数是中盒数的2倍.问:三种盒各有多少盒?15.用62根同样长的木条钉制出正三角形、正方形和正五边形总共有15个.其中正方形的个数是三角形与五边形个数和的一半,三角形、正方形和五边形各有多少个?16.甲、乙两人生产一种产品,这种产品由一个A配件与一个B配件组成.甲每天生产300个A配件,或生产150个B配件;乙每天生产120个A配件,或生产48个B配件.为了在10天内生产出更多的产品,二人决定合作生产,这样他们最多能生产出多少套产品?17.某服装厂有甲、乙两个生产车间,甲车间每天能生产上衣16件或裤子20件;乙车间每天能生产上衣18件或裤子24件.现在要上衣和裤子配套,两车间合作21天,最多能生产多少套衣服?18.米老鼠从A到B,唐老鸭从B到A,米老鼠与唐老鸭行走速度之比是65∶,如下图所示.M是A、B的中点,离M点26千米的C点有一个魔鬼,谁从它处经过就要减速25%,离M点4千米的D点有一个仙人,谁从它处经过就能加速25%.现在米老鼠与唐老鸭同时出发,同时到达,那么A 与B之间的距离是千米.19.甲、乙两种商品的原来价格比是7:3.如果它们的价格各自上涨70元,它们的价格比变为7:4.求甲乙两种商品的原价各是多少元?20.兄弟两人每月收入比B ,支出钱数比4,他们每月都节余10元,求兄弟两人月收入各多少?21.求方程3x +5y =31的整数解22.解方程180012008001600015a b c a b c ++=⎧⎨++=⎩ ( 其中a 、b 、c 均为正整数 )23.某公交车起点站已停放10辆公交车,第一辆公交车开出后,每隔8分钟就有一辆公交车开出,在第一辆公交车开出4分钟后,有一辆公交车进站,以后每隔12分钟就有一辆公交车进站,回站的公交车在原有的公交车依次开出之后又依次每隔8分钟开出一辆,问:第一辆公交车开出后,经过多少时间,车站第一次不能正点发车?24.某工厂接到任务要用甲、乙两种原料生产A 、B 两种产品共50件,已知每生产一件A 产品需甲原料9千克和乙原料3千克;每生产一件B 产品需甲原料4千克和乙原料10千克.现在工厂里只有甲原料360千克和乙原料290千克,那么该工厂利用这些原料,应该生产A 、B 两种产品各多少件,才能完成任务?请求出所有的生产方案.25.如图,图中5、8和10分别代表包含该数字的三个三角形的面积.试问:包含X 这个字母的四边形面积是多少?X 8105ba X 810526.三角形ABC 中,11111112A C B A C B A B B C C A ===,问:?DEF ABCSS ∆∆=DE FC 1B 1C A 1BADE F C 1B 1CA 1B A27.甲、乙、丙三个人玩三张牌,这三张牌分别写着不同的自然数,洗牌后发给每人一张,按每人所拿的自然数得分,重复玩了3次后,甲共得19分,乙和丙各得13分,那么这三张牌上写的数是哪三个数?28.三张卡片上分另标有p 、q 、r 数码(整数)且0p q r <<<,游戏时将三张卡片随意分发给A 、B 、C三个人,每人各一张,根据每个人得到卡片上的数码数分别给他们记分,如此重复游戏若干轮,结果A 、B 、三人得分总数分别为20、10、9.已知B 在最后一轮的得分是r ,那么⑴ 在第一轮得分是q ;(2)p 、q 、r 分别是 、 、 .29.购买3斤苹果,2斤桔子需要6.90元;购买8斤苹果,9斤桔子需要22.80元,那么苹果、桔子各买1斤需要 元.30.有甲、乙、丙三种货物,若购甲3件、乙7件、丙1件,共需20元;若购甲4件、乙10件、丙1件,共需27元;则购买甲、乙、丙各1件,共需要 元。
高中数学线性规划练习题及讲解
高中数学线性规划练习题及讲解线性规划是高中数学中的一个重要概念,它涉及到资源的最优分配问题。
以下是一些线性规划的练习题,以及对这些题目的简要讲解。
### 练习题1:资源分配问题某工厂生产两种产品A和B,每生产一件产品A需要3小时的机器时间和2小时的人工时间,每生产一件产品B需要2小时的机器时间和4小时的人工时间。
工厂每天有机器时间100小时和人工时间80小时。
如果产品A的利润是每件50元,产品B的利润是每件80元,工厂应该如何安排生产以获得最大利润?### 解题思路:1. 首先,确定目标函数,即利润最大化。
设生产产品A的数量为x,产品B的数量为y。
2. 目标函数为:\( P = 50x + 80y \)。
3. 根据资源限制,列出约束条件:- 机器时间:\( 3x + 2y \leq 100 \)- 人工时间:\( 2x + 4y \leq 80 \)- 非负条件:\( x \geq 0, y \geq 0 \)4. 画出可行域,找到可行域的顶点。
5. 计算每个顶点的目标函数值,选择最大的一个。
### 练习题2:成本最小化问题一家公司需要生产两种产品,产品1和产品2。
产品1的原材料成本是每单位10元,产品2的原材料成本是每单位15元。
公司每月有原材料预算3000元。
如果公司希望生产的产品总价值达到最大,应该如何分配生产?### 解题思路:1. 设产品1生产x单位,产品2生产y单位。
2. 目标函数为产品总价值最大化,但题目要求成本最小化,所以实际上是求成本最小化条件下的产品组合。
3. 约束条件为原材料成本:\( 10x + 15y \leq 3000 \)4. 非负条件:\( x \geq 0, y \geq 0 \)5. 画出可行域,找到顶点。
6. 根据实际情况,可能需要考虑产品1和产品2的市场价格,以确定最大价值。
### 练习题3:运输问题一个农场有三种作物A、B和C,需要运输到三个市场X、Y和Z。
3.3.2简单的线性规划问题(1).ppt1
y
o
x
1.课题导入
在现实生产、生活中,经常会遇到资源利用、人力调配、 生产安排等问题。 1、下面我们就来看有关与生产安排的一个问题:
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8h计算,该 厂所有可能的日生产安排是什么? 按甲、乙两种产品分别生产x、y件,由 已知条件可得二元一次不等式组
5 x+3 y 1 5 1 y x+ x-5 y 3
1.解:作出平面区域
y
A
o x C
y x x+y 1 y - 1
z=2x+y
B
作出直线y=-2x+z的 图像,可知z要求最大值, 即直线经过C点时。 求得C点坐标为(2,-1), 则Zmax=2x+y=3
把z=2x+3y变形为
由上图可以看出,当实现直线x=4与直线x+2y-8=0的交点M z 14 (4,2)时,截距的值最大 ,最大值为 , 3 3
这时 2x+3y=14. 所以,每天生产甲产品 4 件,乙产品 2 件时, 工厂可获得最大利润14万元。
二、基本概念
Hale Waihona Puke 一组关于变量x、y的一次不等式,称为线性约束 条件。 把求最大值或求最小值的的函数称为目标函数,因 为它是关于变量x、y的一次解析式,又称线性目标函数。 在线性约束条件下求线性目标函数的最大值或最小值 y 问题,统称为线性规划问题。 4 可行域 最优解 满足线性约束的解
3
(x,y)叫做可行解。 由所有可行解组成 可行解 的集合叫做可行域。
四大数学思想在数学中的应用(适合五六年级奥数训练,共六讲)
如图,已知 , , , ,则 ________cm2。
【本讲重点】
行程问题解题方案:
图解法+综合分析——画图技巧
如图,A、B是圆的直径的两端,小张在A点,小王在B点同时出发反向行走,他们在C点第一次相遇,C离A点80米;在D点第二次相遇,D点离B点60米。求这个圆的周长。
甲、乙两车分别从A、B两地出发,并在A、B两地间不断往返行驶,已知甲车的速度是15千米/小时,乙车的速度是25千米/小时,甲乙两车第三次相遇地点与第四次相遇的地点相差100千米,求A、B两地的距离是多少千米?
某工厂接到任务要用甲、乙两种原料生产A、B两种产品共50件,已知每生产一件A产品
需甲原料9千克和乙原料3千克;每生产一件B产品需甲原料4千克和乙原料10千克。现
在工厂里只有甲原料360千克和乙原料290千克,那么该工厂利用这些原料,应该生产A、
B两种产品各多少件,才能完成任务?
将一根长为1263毫米的铜管锯成长为64毫米和长为90毫米的两种规格的短铜管,每锯一次都要损耗1毫米的铜管。现在要求损耗的铜管最少,那么,64毫米与90毫米铜管各锯多少根?
一个半圆周上共有12个点,直径上5个,圆周上7个,以这些点为顶点,可以画出多少个三角形?
如图,一个正六边形的六个区域A,B,C,D,E,F,现给这6个区域着色,要求同一区域染同一种颜色,相邻的两个区域不得使用同一种颜色,现有四种不同的颜色可供选择,则
一元二次方程的应用题
一元二次方程的应用题
在实际生活中,一元二次方程广泛应用于工程设计、物理研究等各个领域。
以下是一些具体的一元二次方程的应用题实例:
例1:某工厂生产甲、乙两种产品,每生产一件甲产品,利润为3元;每生产
一件乙产品,利润为2元。
工厂对两种产品在生产数量上有一个规定:甲产品的生产数量应等于乙产品生产数量的平方。
如果工厂的总生产能力为100件产品,问甲、乙两种产品应各生产多少才能获得最大的利润?此问题可建立一元二次方程:
y=x^2+(2/3)x,通过求解此方程不难得到答案。
例2:在物理和工程设计中,弹簧的振动可以用一元二次方程来描述。
假设一
根弹簧的长度为定值d,当弹簧被拉伸或压缩x长度时,弹簧就会产生一个力,按
照胡克定律,这个力与x成正比。
于是我们可以建立一元二次方程:F=kx^2+d,
通过求解此方程,就可以知道弹簧在被拉伸或压缩一定长度后产生的力是多少。
以上两个例子是一元二次方程在实际问题中的应用,通过设置和求解一元二次方程,我们可以解决相应的实际问题。
一元二次方程是中学阶段必须掌握的数学
知识,只有掌握了一元二次方程,才能更好地解决实际问题,进一步提高我们的问题解决能力。
3.3.2简单的线性规划问题(一)
4 6x
讲授新课
以经过点A(5,2)的直线 l2 所对应的z最大, 以经过点B(1,1)的直线 l1 所对应的z最小.
y
x 1
4C
l2
l02
x4y30
A
B
O2
3x5y2 50
4 6x
讲授新课
以经过点A(5,2)的直线 l2 所对应的z最大, 以经过点B(1,1)的直线 l1 所对应的z最小.
问题(一)
2021/11/14
1
引入新课
1. 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8h计算,该 厂所有的日生产安排是什么?
引入新课
1. 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8h计算,该 厂所有的日生产安排是什么? (1) 设甲、乙两种产品分别生产x、y件,
讲授新课
1. 上述问题中,不等式组是一组对变量 x、y的约束条件,这组约束条件都是 关于x、y的一次不等式,所以又叫线 性约束条件. 线性约束条件除了用一次不等式表示 外,有时也用一次方程表示.
讲授新课
2. 欲求最大值或最小值的函数z=2x+3y 叫做目标函数.
讲授新课
2. 欲求最大值或最小值的函数z=2x+3y 叫做目标函数. 由于 z=2x+y又是x、y的一次解析式, 所以又叫线性目标函数.
解,它们都叫做这个问题的最优解.
例1某工厂生产A,B两种产品,所用原料均为甲、乙、丙三种
例1:某工厂生产A ,B 两种产品,所用原料均为甲、乙、丙三种:生产一件产品所需原料和所获利润以及库存原料情况如下所示:
最大利润?
设生产A 产品1x 件,生产B 产品2x 件,z 为所获利润,我们将问题归结为如下的线性规划问题: 12min {(700010000)}x x -+
s.t. 1212128638048300
46220x x x x x x +≤⎧⎪+≤⎨⎪+≤⎩
接着写出Matlab 程序如下:
clear
f=-[7000,10000];
A=[8,6;4,8;4,6];
b=[380,300,220];
[X,fval]=linprog(f,A,b)
运行结果为:
>> Optimization terminated successfully.
X =40.0000
10.0000
fval = -3.8000e+005
在使用linprog()命令时,系统默认它的参数至少为3个,但如果我们需要给定第6个参数,则第4个参数、第5个参数也必须给出,否则系统无法认定给出的是第6个参数。
遇到无法给出时,则用空矩阵“[]”替代。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
x+2y=18 x+3y=27
当直线经过点A时z=x+y=11.4,但它不是最优整数解,
在可行域内打出网格线, 将直线y=-x+11.4继续向上平移, 经过可行域内的整点B(3,9)和C(4z,8zp)时,z=x+y=12是最优解.答:(略)
在可行域内找出最优解整数解问题的一 般方法是:
1.若区域“顶点”处恰好为整点,那么它就是最优解;(在包括
x
答:生产甲种、乙种肥料各2车皮,能 够产生最大利润,最大利润为zzp3万元。
o
练习3:
某工厂生产甲、乙两种产品,生产1t甲种产品需 要A种原料4t、 B种原料12t,产生的利润为2万元;生 产1t乙种产品需要A种原料1t、 B种原料9t,产生的利 润为1万元。现有库存A种原料10t、 B种原料60t,如何 安排生产才能使利润最大?
分析:设x、y分别为计划生产甲、乙两种混合肥料的车 皮数,于是满足以下条件(注意先列表) y
4 x + y ≤ 1 0
1 8 x + 1 5 y ≤ 6 6
x
≥
0
x
y ≥ 0
zzp
o
解:设生产甲种肥料x车皮、乙种肥料y车皮,
能够产生利润Z万元。目标函数为Z=x+0.5y,
约束条件为下例不等式组,可行域如图红色阴影部分:
即
x y
4 3
x
0
y 0
4 3
0
4
8
将上面不等式组表示成平面上的区域,区域内
所有坐标为整数的点P(x,y),安排生产任务x,y 都是有意义的.
问题:求利润2x+3y的最大值.
zzp
若设利润为z,则z=2x+3y,这样上述问题转化为:
当x,y在满足上述约束条件时,z的最大值为多少? 把z=2x+3y变形为y=-3 2x+3 z,这是斜率为-3 2, 在y轴上的截距为z的直线, 3
规格类型 钢板类型
第一种钢板 X张
A规格 2
B规格 1
C规格 1
第二种钢板 y张
1
2
3
今需要A,B,C三种规格的成品分别为15,18,27块,问
各截这两种钢板多少张可得所需三种规格成品,且使所
用钢板张数最少。
解:设需截第一种钢板x张,第二种钢板y张,则
{2x+y≥15, x+2y≥18,
x+3y≥27, x≥0 x∈N乙产品 (1件) (1件)
资源限额
A种配件
4
0
16
B种配件
0
4
12
所需时间
1
2
8
利润(万元)
2
3
zzp
解:设甲,乙两种产品分别生产x,y件,由己知条件可得:
y
线 x 2 y 8 x 2 y 8
性 约束条件
4 4 x
x y
0
1 1
6 2
y 0
边界的情况下) 2.若区域“顶点”不是整点,那么在可行域内找整数解一般采用打 网络法。
zzp
巩固练习1:
x 0
y
不等式组
y
0
表示的平面区域内的整数点共有
4
4 x 3 y 12
3
( )个
2
1
0
1
2
34
x
zzp
4x+3y=12
练习2:求满足 | x | + | y | ≤4 的整点(横、 纵坐标为整数)的个数。
zzp
例4、一个化肥厂生产甲、乙两种混合肥料,生产1车皮甲种 肥料的主要原料是磷酸盐4t、硝酸盐18t;生产1车皮乙种肥 料需要的主要原料是磷酸盐1t、硝酸盐15t。现库存磷酸盐 10t、硝酸盐66t,在此基础上生产这两种混合肥料。若生产 1车皮甲种肥料,产生的利润为10000元;生产1车皮乙种肥 料,产生的利润为5000元。那么分别生产甲、乙两种肥料各 多少车皮,能够产生最大的利润?
y
共有:
•4 ••• •••••
9
+
2
(
7+5+ = 41
3
当点P在可允许的取值范围变化时,
求 截 距 z的 最 值 ,即 可 得 z的 最 值 . 3
zzp
变式:求利润z=x+3y的y最大值.
x 2y 8
4 4
x y
16 12
x
0
y 0
4 N(2,3) 3
0
4
8x
y 1 x4
2
y1x z
33
zm ax23311
zzp
解线性规划应用问题的一般步骤:
线 4 x+ y 1 0
性 约 束 条
1 8 x + 1 5 y 6 6
x
0
件 y 0
画出直线y=-2x ,当直线
把Z=x+0.5y变形为y =-2x+2z,它表示斜 率为-2,在y轴上的截 距为2z的一组直线系。
y
经过可行域上的点M时,
截距2z最大,即z最大。
容易求得M点的坐标为
M
(2,2),则Zmax=3
相关数据列表如下:
甲种产品 乙种产品
A种原料
4
1
B种原料
12
9
利润
2
1
资源限额 10 60
zzp
设生产甲、乙两种产品的吨数
分别为x、y
4 x y 10
12 x 9 y 60
x
0
y 0
利润 P2xy
何时达到最大?
zzp
例题分析:关于取整数解的问题
例 要将两种大小不同规格的钢板截成A、B、C三种规格,每 张钢板可同时截得三种规格的小钢板的块数如下表所示 :
目标函数为 z=x+y
作出可行域(如图)
zzp
例题分析
{2x+y≥15, x+2y≥18, x+3y≥27, x≥0, x∈N* y≥0 y∈N*
目标函数z= x+y
y 15
B(3,9)
9
C(4,8)
A(18/5,39/5)
打网格线法
y =-x
2 1 0 12 78
x
18
27
作出一组平行直线 y= -x+z, 2x+y=15
zzp
例3: 某工厂用A,B两种配件生产甲,乙两种产品,每生产一件甲种产 品使用4个A配件耗时1h,每生产一件乙种产品使用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?
若生产1件甲种产品获利2万元,生产1 件乙 种产品获利3万元,采用哪种生产安排利润最大?
1)理清题意,列出表格:
2)设好变元并列出不等式组和目标函数
3)由二元一次不等式表示的平面区域作出可行域;
画出线性约束条件所表示的可行域,画图力保准确;
4)在可行域内求目标函数的最优解 法1:移-在线性目标函数所表示的一组平行线中,利用平移的 方法找出与可行域有公共点且纵截距最大或最小的直线; 法2:算-线性目标函数的最大(小)值一般在可行域的顶点处 取得,也可能在边界处取得(当两顶点的目标函数值相等时最优 解落在一条边界线段上)。此法可弥补作图不准的局限。 5)还原成实际问题 (准确作图,准确计算)