(完整版)高考线性规划必考题型(非常全).doc
(完整版)线性规划高考题及答案
一、已知线性约束条件,探求线性目标关系最值问题例1、设变量x 、y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≥+-≥-≤-1122y x y x y x ,则y x z 32+=的最大值为 。
二、已知线性约束条件,探求非线性目标关系最值问题例2、已知1,10,220x x y x y ≥⎧⎪-+≤⎨⎪--≤⎩则22x y +的最小值是 .三、约束条件设计参数形式,考查目标函数最值范围问题。
例3、在约束条件024x y y x s y x ≥⎧⎪≥⎪⎨+≤⎪⎪+≤⎩下,当35s ≤≤时,目标函数32z x y =+的最大值的变化范围是()A.[6,15]B. [7,15]C. [6,8]D. [7,8]四、已知平面区域,逆向考查约束条件。
例4、已知双曲线224x y -=的两条渐近线与直线3x =围成一个三角形区域,表示该区域的不等式组是()(A)0003x y x y x -≥⎧⎪+≥⎨⎪≤≤⎩ (B)0003x y x y x -≥⎧⎪+≤⎨⎪≤≤⎩ (C)003x y x y x -≤⎧⎪+≤⎨⎪≤≤⎩ (D) 0003x y x y x -≤⎧⎪+≥⎨⎪≤≤⎩五、已知最优解成立条件,探求目标函数参数范围问题。
例5已知变量x ,y 满足约束条件1422x y x y ≤+≤⎧⎨-≤-≤⎩。
若目标函数z ax y =+(其中0a >)仅在点(3,1)处取得最大值,则a 的取值范围为 。
六、设计线性规划,探求平面区域的面积问题例6在平面直角坐标系中,不等式组20200x y x y y +-≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩表示的平面区域的面积是()(A)(B)4 (C) (D)2七、研究线性规划中的整点最优解问题例7、某公司招收男职员x 名,女职员y 名,x 和y 须满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≤≥+-≥-.112,932,22115x y x y x 则1010z x y =+的最大值是(A)80(B) 85 (C) 90 (D)95• • • • • •C• 八、设不等式组所表示的平面区域为,记内的格点(格点即横坐标和纵坐标均为整数的点)个数为(1)求的值及的表达式;(2)记,试比较的大小;若对于一切的正整数,总有成立,求实数的取值范围;(3)设为数列的前项的和,其中,问是否存在正整数,使成立?若存在,求出正整数;若不存在,说明理由。
(完整word版)高考线性规划常见题型及解法复习导学案(word文档良心出品)
作者: 工作单位: 学科 :高中数学 年级:高三<高考线性规划常见题型及解法>复习导学案【学习目标】1.知识与技能:掌握线性规划问题的图解法,并会用图解法求线性目标函数及常见非线性目标函数的最大(小)值2. 过程与方法:通过渗透数形结合的数学思想,对学生进行辨证唯物主义的思想教育,培养学生的观察能力、分析能力、探索能力和化归能力 。
3.情感态度与价值观:学生通过一系列丰富的数学活动,培养观察能力,归纳总结能力,加深对数形结合思想的理解。
【学习重、难点】教学重点:画可行域;在可行域内,用图解法准确求得线性规划问题的最优解教学难点:非线性目标函数规划问题,在确定目标函数所表示的几何意义后结合图形求解。
【使用说明及学法指导】1、预习案:课前用15分钟左右的时间,阅读高考导练59--61页内容,完成知识梳理及预习自测题,并把不能解决的问题写到后面“我的疑惑”处。
2、探究案:课堂上积极思考,主动探究;完成探究案,请同学们根据自己的能力完成;3、训练案:课后独立完成,巩固提升。
【教学方法】自主学习、引导探究、展示点评、归纳总结。
课 前 预 习 案一、知识梳理1、要求 的函数叫做目标函数.2、目标函数中的变量所要 称为约束条件.3、如果约束条件是 ,则称为线性约束条件.4、一般的,在线性约束条件下求 的最大值或最小值问题,统称为线性规划问题.5、满足线性约束条件的 叫做可行解,由所有可行解组成的 叫做可行域.6、使目标函数取得最大值或最小值的 ,叫做这个问题的最优解.7、因ac z -是直线c by ax z ++=在x 轴上的 ,在求线性目标函数c by ax z ++=最值时,先画出可行域和0:0=+by ax l ,后平移0l 找最优解,当a >0时,越向右移,z 越 ,当a <0时,越向右移,z 越 ,这种题型叫 型。
二、预习自测1、(2016全国III 卷高考)若,x y 满足约束条件210,210,1,x y x y x -+≥⎧⎪--≤⎨⎪≤⎩则235z x y =+-的最大值为_____________.2、(2016全国III 卷高考变式)在满足不等式组210,210,1,x y x y x -+≥⎧⎪--≤⎨⎪≤⎩的平面点集中随机取一点(y x ,),设事件A=“x y >”,则不等式组表示的平面区域的面积为__________,事件A 发生的概率是_____________.3、(2014岳麓模拟)已知x 、y 满足以下约束条件5503x 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 )1三、“我的疑问”处:课 中 探 究 案一、合作探究探究一:(2015全国I 卷高考)若,x y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≤-+≤-≥-04001y x y x x ,则y x 的最大值为 .同类演练:(自创题)若x 、y 满足约束条件222x y x y ≤⎧⎪≤⎨⎪+≥⎩,32++x y 的取值范围是 . 设计意图:培养学生观察能力、化归能力和数形结合的数学思想规律方法总结:在求非线性目标函数ax b y z --=的最值时,先确定目标函数所表示的几何意义,即z 表示可行域内任一点 与定点 连线的 ,后结合图形求解,这种题型叫 型。
线性规划高考试题精选
线性规划高考试题精选(一)一.选择题(共15小题)1.设x,y满足约束条件,则z=2x+y的最小值是()A.﹣15B.﹣9C.1D.92.若x,y满足,则x+2y的最大值为()A.1B.3C.5D.93.设x,y满足约束条件,则z=x+y的最大值为()A.0B.1C.2D.34.已知x,y满足约束条件则z=x+2y的最大值是()A.﹣3B.﹣1C.1D.35.若x、y满足约束条件,则z=x+2y的取值范围是()A.[0,6]B.[0,4]C.[6,+∞)D.[4,+∞)6.设x,y满足约束条件则z=x﹣y的取值范围是()A.[﹣3,0]B.[﹣3,2]C.[0,2]D.[0,3]7.已知x,y满足约束条件,则z=x+2y的最大值是()A.0B.2C.5D.6)8.设变量x,y满足约束条件,则目标函数z=x+y的最大值为(A.B.1C.D.39.已知变量x,y满足约束条件,则4x+2y的取值范围是()A.[0,10]B.[0,12]C.[2,10]D.[2,12]10.不等式组,表示的平面区域的面积为()A.48B.24C.16D.1211.变量x、y满足条件,则(x﹣2)2+y2的最小值为()A.B.C.5D.12.若变量x,y满足约束条件且z=2x+y的最大值和最小值分别为m和n,则m﹣n等于()A.8B.7C.6D.513.设x,y满足约束条件,当且仅当x=y=4时,z=ax﹣y取得最小值,则实数a的取值范围是()A.[﹣1,1]B.(﹣∞,1)C.(0,1)D.(﹣∞,1)∪(1,+∞)14.实数x,y满足,若z=2x+y的最大值为9,则实数m的值为()A.1B.2C.3D.415.平面区域的面积是()A.B.C.D.二.选择题(共25小题)16.设x,y满足约束条件,则z=3x﹣2y的最小值为.17.若x,y满足约束条件,则z=3x﹣4y的最小值为.18.已知x,y满足约束条件,则z=5x+3y的最大值为.19.若实数x,y满足,如果目标函数z=x﹣y的最小值为﹣2,则实数m=.20.已知a>0,x,y满足约束条件若z=2x+y的最小值为1,则a=.21.设z=x+y其中x,y满足,若z的最大值为6,则z的最小值为.22.已知点x,y满足不等式组,若ax+y≤3恒成立,则实数a的取值范围是.23.设实数x,y满足约束条件,若目标函数z=ax+by(a>0,b>0)的最大值为10,则a2+b2的最小值为.24.已知实数x,y满足,则的最小值为.25.若变量x,y满足,则x2+y2的最大值是.26.设变量x,y满足约束条件,则的取值范围是.27.在平面直角坐标系xOy上的区域D由不等式组给定,若M(x,y)为D上的动点,点A的坐标为(2,1),则的最大值为.28.已知动点P(x,y)满足:,则x2+y2﹣6x的最小值为.29.已知实数x,y满足,则的最小值是.30.设实数x,y满足,则2y﹣x的最大值为.31.设x、y满足约束条件,则目标函数z=x2+y2的最大值为.32.已知x,y满足约束条件,若z=ax+y的最大值为4,则a=.33.若x,y满足约束条件,则的最小值是.34.若x,y满足约束条件,则的范围是.35.已知实数x,y满足:,z=2x﹣2y﹣1,则z的取值范围是.36.若实数x,y满足不等式组,目标函数z=kx﹣y的最大值为12,最小值为0,则实数k=.37.若实数x、y满足不等式组,且z=y﹣2x的最小值等于﹣2,则实数m的值等于.38.设x,y满足不等式组,若z=ax+y的最大值为2a+4,最小值为a+1,则实数a的取值范围为.39.已知不等式组表示的平面区域的面积为,则实数k=.40.已知变量x,y满足的约束条件围为.,若x+2y≥﹣5恒成立,则实数a的取值范线性规划高考试题精选(一)参考答案与试题解析一.选择题(共15小题)1.(2017?新课标Ⅱ)设x,y满足约束条件,则z=2x+y的最小值是()A.﹣15B.﹣9C.1D.9【解答】解:x、y满足约束条件的可行域如图:z=2x+y经过可行域的A时,目标函数取得最小值,由解得A(﹣6,﹣3),则z=2x+y的最小值是:﹣15.故选:A.2.(2017?北京)若x,y满足A.1B.3C.5D.9【解答】解:x,y满足,则x+2y的最大值为()的可行域如图:由可行域可知目标函数z=x+2y经过可行域的A时,取得最大值,由目标函数的最大值为:3+2×3=9.故选:D.,可得A(3,3),3.(2017?新课标Ⅰ)设x,y满足约束条件,则z=x+y的最大值为()A.0B.1C.2D.3【解答】解:x,y满足约束条件的可行域如图:,则z=x+y经过可行域的A时,目标函数取得最大值,由解得A(3,0),所以z=x+y的最大值为:3.故选:D.4.(2017?山东)已知x,y满足约束条件A.﹣3B.﹣1C.1D.3【解答】解:x,y满足约束条件则z=x+2y的最大值是()的可行域如图:目标函数z=x+2y经过可行域的A时,目标函数取得最大值,由:解得A(﹣1,2),目标函数的最大值为:﹣1+2×2=3.故选:D.5.(2017?浙江)若x、y满足约束条件,则z=x+2y的取值范围是()A.[0,6]B.[0,4]C.[6,+∞)D.[4,+∞)【解答】解:x、y满足约束条件,表示的可行域如图:目标函数z=x+2y经过C点时,函数取得最小值,由解得C(2,1),目标函数的最小值为:4目标函数的范围是[4,+∞).z =﹣3+2×4=5.故选:D .6.(2017?新课标Ⅲ)设 x ,y 满足约束条件A .[﹣3,0]B .[﹣3,2]C .[0,2]D .[0,3]则 z=x ﹣y 的取值范围是( )【解答】解:x ,y 满足约束条件的可行域如图:目标函数 z=x ﹣y ,经过可行域的 A ,B 时,目标函数取得最值,由由解得 A (0,3),解得 B (2,0),目标函数的最大值为:2,最小值为:﹣3,目标函数的取值范围:[﹣3,2].故选:B .7.(2017?山东)已知 x ,y 满足约束条件A .0B .2C .5D .6,则 z=x+2y 的最大值是( )【解答】解:画出约束条件表示的平面区域,如图所示;由解得 A (﹣3,4),此时直线 y=﹣ x+ z 在 y 轴上的截距最大,所以目标函数 z=x+2y 的最大值为max故选:C .8.(2017?天津)设变量 x ,y 满足约束条件,则目标函数 z=x+y 的最大值为()A .B .1C .D .3【解答】解:变量x,y满足约束条件的可行域如图:目标函数z=x+y结果可行域的A点时,目标函数取得最大值,由可得A(0,3),目标函数z=x+y的最大值为:3.故选:D.9.(2017?大庆三模)已知变量x,y满足约束条件,则4x+2y的取值范围是()A.[0,10]B.[0,12]C.[2,10]D.[2,12]【解答】解:法1:作出不等式组表示的平面区域,得到如图的四边形及其内部,其中A(2,1),B(0,1),设z=F(x,y)=4x+2y,将直线l:z=4x+2y进行平移,可得当l经过点A时,目标函数z达到最大值,z 当l经过点B时,目标函数z达到最小值,z 因此,z=4x+2y的取值范围是[2,10].法2:令4x+2y=μ(x+y)+λ(x﹣y),则故4x+2y=3(x+y)+(x﹣y),又1≤x+y≤3,故3≤3(x+y)≤10,又﹣1≤x﹣y≤1,所以4x+2y∈[2,10].故选C.最大值最小值=F(2,1)=10,=F(0,1)=2,解得μ=3,λ=1,10.(2017?潮州二模)不等式组,表示的平面区域的面积为()A.48B.24C.16D.12【解答】解:画出不等式组表示的平面区域如图阴影所示,则点A(﹣2,2)、B(2,﹣2)、C(2,10),所以平面区域面积为△SABC=|BC|?h=×(10+2)×(2+2)=24.故选:B.11.(2017?汉中二模)变量x、y满足条件,则(x﹣2)+y2的最小值为()A.B.C.5D.【解答】解:作出不等式组对应的平面区域,设z=(x﹣2)2+y2,则z的几何意义为区域内的点到定点D(2,0)的距离的平方,由图象知CD的距离最小,此时z最小.由得,即C(0,1),此时z=(x﹣2)2+y2=4+1=5,故选:C.12.(2017?林芝县校级三模)若变量x,y满足约束条件且z=2x+y的最大值和最小值分别为m和n,则m﹣n等于()A.8B.7C.6D.5【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图:由z=2x+y,得y=﹣2x+z,平移直线y=﹣2x+z,由图象可知当直线y=﹣2x+z经过点C时,直线y=﹣2x+z的截距最大,此时z最大,由,解得,即C(2,﹣1),此时最大值z=2×2﹣1=3,当直线y=﹣2x+z经过点B时,直线y=﹣2x+z的截距最小,此时z最小,由,解得,即B(﹣1,﹣1),最小值为z=﹣2﹣1=﹣3,故最大值m=3,最小值为n=﹣3,则m﹣n=3﹣(﹣3)=6,故选:C13.(2017?瑞安市校级模拟)设x,y满足约束条件,当且仅当x=y=4时,z=ax ﹣y取得最小值,则实数a的取值范围是()A.[﹣1,1]B.(﹣∞,1)C.(0,1)D.(﹣∞,1)∪(1,+∞)【解答】解:作出约束条件所对应的可行域(如图阴影),变形目标函数可得y=ax﹣z,其中直线斜率为a,截距为﹣z,∵z=ax﹣y取得最小值的最优解仅为点A(4,4),∴直线的斜率a<1,即实数a的取值范围为(﹣∞,1)故选:B.14.(2017?肇庆一模)实数x,y满足,若z=2x+y的最大值为9,则实数m的值为()A.1B.2C.3D.4【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图:(阴影部分).由z=2x+y得y=﹣2x+z,平移直线y=﹣2x+z,由图象可知当直线y=﹣2x+z经过点B时,直线y=﹣2x+z的截距最大,此时z最大,此时2x+y=9.由,解得,即B(4,1),∵B在直线y=m上,∴m=1,故选:A15.(2017?五模拟)平面区域的面积是()A.B.C.D.【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图,则区域是圆心角是故面积是是扇形,.故选:A.二.选择题(共25小题)16.(2017?新课标Ⅰ)设x,y满足约束条件,则z=3x﹣2y的最小值为﹣5.【解答】解:由x,y满足约束条件作出可行域如图,由图可知,目标函数的最优解为A,联立,解得A(﹣1,1).∴z=3x﹣2y的最小值为﹣3×1﹣2×1=﹣5.故答案为:﹣5.17.(2017?新课标Ⅲ)若x,y满足约束条件,则z=3x﹣4y的最小值为﹣1.【解答】解:由z=3x﹣4y,得y=x﹣,作出不等式对应的可行域(阴影部分),平移直线y=x﹣,由平移可知当直线y=x﹣,经过点B(1,1)时,直线y=x﹣的截距最大,此时z取得最小值,将B的坐标代入z=3x﹣4y=3﹣4=﹣1,即目标函数z=3x﹣4y的最小值为﹣1.故答案为:﹣1.18.(2017?明山区校级学业考试)已知x,y满足约束条件大值为35.【解答】解:不等式组对应的平面区域如图:,则z=5x+3y的最由z=5x+3y得y=﹣平移直线y=﹣,,则由图象可知当直线y=﹣经过点B时直线y=﹣的截距最大,此时z最大,由,解得,即B(4,5),此时M=z=5×4+3×5=35,故答案为:3519.(2017?重庆模拟)若实数x,y满足,如果目标函数z=x﹣y的最小值为﹣2,则实数m=8.【解答】解:画出x,y满足的可行域如下图:可得直线y=2x﹣1与直线x+y=m的交点使目标函数z=x﹣y取得最小值,故解得x=,,y=,代入x﹣y=﹣2得故答案为:8.﹣=﹣2?m=820.(2017?湖南三模)已知a>0,x,y满足约束条件1,则a=.【解答】解:先根据约束条件画出可行域,设z=2x+y,将最大值转化为y轴上的截距,当直线z=2x+y经过点B时,z最小,由得:,代入直线y=a(x﹣3)得,a=;故答案为:若z=2x+y的最小值为21.(2017?山东模拟)设z=x+y其中x,y满足,若z的最大值为6,则z的最小值为﹣3.【解答】解:作出可行域如图:直线x+y=6过点A(k,k)时,z=x+y取最大,∴k=3,z=x+y过点B处取得最小值,B点在直线x+2y=0上,∴B(﹣6,3),∴z的最小值为=﹣6+3=﹣3.故填:﹣3.22.(2017?黄冈模拟)已知点x,y满足不等式组,若ax+y≤3恒成立,则实数a的取值范围是(﹣∞,3].【解答】解:满足不等式组的平面区域如右图所示,由于对任意的实数x、y,不等式ax+y≤3恒成立,根据图形,可得斜率﹣a≥0或﹣a>k==﹣3,AB解得:a≤3,则实数a的取值范围是(﹣∞,3].故答案为:(﹣∞,3].23.(2017?惠州模拟)设实数x,y满足约束条件,若目标函数z=ax+by(a >0,b>0)的最大值为10,则a2+b2的最小值为.,【解答】解:由z=ax+by(a>0,b>0)得y=作出可行域如图:∵a>0,b>0,∴直线y=平移直线y=的斜率为负,且截距最大时,z也最大.,由图象可知当y=经过点A时,直线的截距最大,此时z也最大.由,解得,即A(4,6).此时z=4a+6b=10,即2a+3b﹣5=0,即(a,b)在直线2x+3y﹣5=0上,a2+b2的几何意义为直线上点到原点的距离的平方,则原点到直线的距离d=,则a2+b2的最小值为d2=,故答案为:.24.(2017?历下区校级三模)已知实数x,y满足,则的最小值为.【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图,的几何意义是区域内的点与点E(3,0)的斜率,由图象知AE的斜率最小,由即A(0,1),得,此时的最小值为=,故答案为:.25.(2017?平遥县模拟)若变量x,y满足,则x2+y2的最大值是10.【解答】解:由约束条件作出可行域如图,联立,解得B(3,﹣1),x2+y2的几何意义为可行域内动点与原点距离的平方,其最大值|OB|2=32+(﹣1)2=10,故答案为:10.26.(2017?遂宁模拟)设变量x,y满足约束条件,则的取值范围是.【解答】解:不等式组表示的区域如图,的几何意义是可行域内的点与点(﹣1,﹣1)构成的直线的斜率问题.当取得点A(0,1)时,取值为2,当取得点C(1,0)时,取值为,故答案为:27.(2017?渭南一模)在平面直角坐标系xOy上的区域D由不等式组给定,若M(x,y)为D上的动点,点A的坐标为(2,1),则的最大值为7.【解答】解:由约束条件作出可行域如图,令z==2x+y,化为y=﹣2x+z,由图可知,当直线y=﹣2x+z过B(2,3)时,z有最大值为2×2+3=7.故答案为:7.28.(2017?湖北二模)已知动点P(x,y)满足:,则x2+y2﹣6x的最小值为.【解答】解:由,∵y+>y+|y|≥0,∴,∵函数f(x)=是减函数,∴x≤y,∴原不等式组化为.该不等式组表示的平面区域如下图:∵x2+y2﹣6x=(x﹣3)2+y2﹣9.由点到直线的距离公式可得,P(3,0)区域中A()的距离最小,所以x2+y2﹣6x的最小值为故答案为:﹣..29.(2017?盐城一模)已知实数x,y满足,则的最小值是.【解答】解:作出不等式组所表示的平面区域如图所示:由于可以看做平面区域内的点与原点的连线的斜率,结合图形可知,当直线过OA时斜率最小.由于可得A(4,3),此时k=.故答案为:.30.(2017?和平区校级模拟)设实数x,y满足,则2y﹣x的最大值为5.【解答】解:画出,的可行域如图:将z=2y﹣x变形为y=x+z作直线y=x将其平移至A时,直线的纵截距最大,z最大,由可得A(﹣1,2),z的最大值为:5.故答案为:5.31.(2017?德州二模)设x、y满足约束条件,则目标函数z=x2+y2的最大值为52.【解答】解:作出不等式组表示的平面区域,得到如图的四边形OABC,其中A(0,2),B(4,6),C(2,0),O为原点设P(x,y)为区域内一个动点,则|OP|=表示点P到原点O的距离∴z=x2+y2=|OP|2,可得当P到原点距离最远时z达到最大值因此,运动点P使它与点B重合时,z达到最大值∴z=42+62=52最大值故答案为:5232.(2017?镇江模拟)已知x,y满足约束条件,若z=ax+y的最大值为4,则a= 2.【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图:(阴影部分).则A(2,0),B(1,1),若z=ax+y过A时取得最大值为4,则2a=4,解得a=2,此时,目标函数为z=2x+y,即y=﹣2x+z,平移直线y=﹣2x+z,当直线经过A(2,0)时,截距最大,此时z最大为4,满足条件,若z=ax+y过B时取得最大值为4,则a+1=4,解得a=3,此时,目标函数为z=3x+y,即y=﹣3x+z,平移直线y=﹣3x+z,当直线经过A(2,0)时,截距最大,此时z最大为6,不满足条件,故a=2;故答案为:2.33.(2017?南雄市二模)若x,y满足约束条件,则的最小值是.【解答】解:x,y满足约束条件的可行域如图:则的几何意义是可行域的点到坐标原点距离,由图形可知OP的距离最小,直线x+y﹣2=0的斜率为1,所以|OP|=.故答案为:.34.(2017?清城区校级一模)若x,y满足约束条件,则的范围是.【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图:的几何意义是区域内的点到定点D(﹣1,0)的斜率,由图象知CD的斜率最小,由得C(,),则CD的斜率z==,即z=的取值范围是(0,],故答案为:.35.(2017?梅河口市校级一模)已知实数x,y满足:,z=2x﹣2y﹣1,则z 的取值范围是[﹣,5).【解答】解:不等式对应的平面区域如图:(阴影部分).由z=2x﹣2y﹣1得y=x﹣,平移直线y=x﹣,由平移可知当直线y=x﹣,经过点C时,直线y=x﹣由的截距最小,此时z取得最大值,,解得,即C(2,﹣1),此时z=2x﹣2y﹣1=4+2﹣1=5,可知当直线y=x﹣,经过点A时,直线y=y=x﹣的截距最大,此时z取得最小值,由,得,即A(,)代入z=2x﹣2y﹣1得z=2×﹣2×﹣1=﹣,故z∈[﹣,5).故答案为:[﹣,5).36.(2017?深圳一模)若实数x,y满足不等式组大值为12,最小值为0,则实数k=3.【解答】解:实数x,y满足不等式组,目标函数z=kx﹣y的最的可行域如图:得:A(1,3),B(1,﹣2),C(4,0).①当k=0时,目标函数z=kx﹣y的最大值为12,最小值为0,不满足题意.②当k>0时,目标函数z=kx﹣y的最大值为12,最小值为0,当直线z=kx﹣y过C(4,0)时,Z取得最大值12.当直线z=kx﹣y过A(1,3)时,Z取得最小值0.可得k=3,满足题意.③当k<0时,目标函数z=kx﹣y的最大值为12,最小值为0,当直线z=kx﹣y过C(4,0)时,Z取得最大值12.可得k=﹣3,当直线z=kx﹣y过,B(1,﹣2)时,Z取得最小值0.可得k=﹣2,无解.则目标函数的斜率满足﹣a≥k =﹣1,综上 k=3故答案为:3.37.(2017?夏邑县校级模拟)若实数 x 、y 满足不等式组,且 z=y ﹣2x 的最小值等于﹣2,则实数 m 的值等于 ﹣1 .【解答】﹣1 解:由 z=y ﹣2x ,得 y=2x+z ,作出不等式对应的可行域,平移直线 y=2x+z ,由平移可知当直线 y=2x+z 经过点 A (1,0)时,直线 y=2x+z 的截距最小,此时 z 取得最小值为﹣2,即 y ﹣2x=﹣2,点 A 也在直线 x+y+m=0 上,则 m=﹣1,故答案为:﹣138.(2017?阳山县校级一模)设 x ,y 满足不等式组,若 z=ax+y 的最大值为2a+4,最小值为 a+1,则实数 a 的取值范围为 [﹣2,1] .【解答】解:由 z=ax+y 得 y=﹣ax+z ,直线 y=﹣ax+z 是斜率为﹣a ,y 轴上的截距为 z 的直线,作出不等式组对应的平面区域如图:则 A (1,1),B (2,4),∵z=ax+y 的最大值为 2a+4,最小值为 a+1,∴直线 z=ax+y 过点 B 时,取得最大值为 2a+4,经过点 A 时取得最小值为 a+1,若 a=0,则 y=z ,此时满足条件,若 a >0,则目标函数斜率 k=﹣a <0,要使目标函数在 A 处取得最小值,在 B 处取得最大值,BC 即 0<a≤1,若a<0,则目标函数斜率k=﹣a>0,要使目标函数在A处取得最小值,在B处取得最大值,则目标函数的斜率满足﹣a≤k=2,AC即﹣2≤a<0,综上﹣2≤a≤1,故答案为:[﹣2,1].39.(2017?许昌三模)已知不等式组表示的平面区域的面积为,则实数k=4.【解答】解:画出不等式组表示的平面区域,如图所示,由题意可知k>0,可行域的三个顶点为A(0,0),B(,),C(,∵AB⊥BC,|AB|=),k,点C到直线AB的距离为k,△∴SABC=AB?BC=×k×k=,解得k=4,故答案为:4.40.(2017?白银区校级一模)已知变量x,y满足的约束条件,若x+2y≥﹣5恒成立,则实数a的取值范围为[﹣1,1].【解答】解:由题意作出其平面区域,则x+2y≥﹣5恒成立可化为图象中的阴影部分在直线x+2y=﹣5的上方,则实数a的取值范围为[﹣1,1].故答案为:[﹣1,1].。
线性规划常见题型及解法 均值不等式(含答案)
线性规划常见题型及解法一.基础知识:(一)二元一次不等式表示的区域二元一次不等式0>++C By Ax 表示直线0=++C By Ax 某一侧的所有点组成的区域,把直线画成虚线表示不包括边界, 0≥++C By Ax 所表示的区域应包括边界,故边界要画成实线.由于在直线0=++C By Ax 同一侧的所有点(x,y ),把它的坐标(x,y )代入C By Ax ++,所得的符号相同,所以只需在此直线的某一侧取一个特殊点(0,0y x ),从C By Ax ++00的正负即可判断0≥++C By Ax 表示直线哪一侧的平面区域。
通常代特殊点(0,0)。
(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l 0.3.观察、分析,平移直线l 0,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.线性规划是新教材中新增的内容之一,由已知条件写出约束条件,并作出可行域,进而通过平移直线在可行域内求线性目标函数的最优解是最常见的题型,除此之外,还有以下常见题型。
线性规划高考常见题型
x 2 y 4 0 4.若 x, y 满足 x y 1 0 ,则 x y 的取值范围是_ x 1
线性规划高考常见题型
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线性规划高考常见题型
分,则 k 的值是 7 A. 3 考法 3 距离
3 7 4 3 3 4
B.
C.
D.
x 0 1.设 D 为不等式组 2 x y 0 表示的平面区域,区域 D 上的点与点 (1, 0) 之间 x y 3 0
的距离的最小值为___________.
x y 3 0 2.若平面区域 2 x y 3 0 夹在两条斜率为 1 的平行直线之间,则这两条平行 x 2 y 3 0
面区域记为 2 ,在 1 中随机取一点,则该点恰好在 2 内的概率为 A.
1 8
B.
1 4
C.
3 4
D.
7 8
2.设复数 z ( x 1) yi ( x, y R ) ,若 z 1 ,则 y x 的概率为 A.
3 1 4 2
B.
1 1 4 2
C.
1 1 2
C. 17 万元
乙 2 2
D. 18 万元
原料限额 12 8
A (吨) B (吨)
3 1
2.铁矿石 A 和 B 的含铁率 a ,冶炼每万吨铁矿石的 CO2 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 B
50% 70%
1 0.5
3 6
某冶炼厂至少要生产 1.9(万吨)铁,若要求 CO2 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).
线性规划常见题型及解法例析
品有直接限 制 因 素 的 是 资 金 和 劳 动 力,通 过 调 查,得
到这两种产品的有关数据如表 2.
资金
成本
劳动力(工资)
单位利润
单位产品所需资金/百元
月资金供应
电子琴(架) 洗衣机(台)
量/百元
30
20
6
8
5
10
300
110
试问:怎 样 确 定 这 两 种 产 品 的 月 供 应 量,才 能 使
故选:
B.
思路与方法:本 题 运 用 数 形 结 合 思 想,采 用 了 图
组作 出 可 行 域,如 图 3 所 示 .
由
图 3 可 知,△ABC 的 面 积 即 为
所求 .
易得
S梯 形OMBC =
1
×(
2+3)×2=5,
2
图3
1
S梯 形OMAC = × (
1+3)×2=4.
2
所以 S△ABC =S梯 形OMBC -S梯 形OMAC =5-4=1.
思路与方法:本 题 中 的 可 行 域 是 三 角 形,而 这 个
不规则的三角形面积很 难 直 接 求 解,于 是 将 它 看 作 梯
解法求最值,先 在 平 面 直 角 坐 标 系 中 画 出 可 行 域,然
形 OMBC 的一部 分,利 用 梯 形 OMBC 与 梯 形 OMAC
后平行移动直线 z=3x+4y 即可求出最大值 .
ï
,
且当
b≥0
b为
íy≥0, 时,恒有ax+by≤1,求以a,
ï
îx+y≤1
坐标的点 P (
a,
b)所构成的平面区域的面积 .
解析:设 z=ax +by,根 据 题 意 可 知,想 要 ax +
(完整版)简单的线性规划问题(附答案).doc
简单的线性规划问题[ 学习目标 ] 1.了解线性规划的意义以及约束条件、目标函数、可行解、可行域、最优解等基本概念 .2.了解线性规划问题的图解法,并能应用它解决一些简单的实际问题.知识点一线性规划中的基本概念名称意义约束条件关于变量 x, y 的一次不等式 (组 )线性约束条件关于 x, y 的一次不等式 (组 )目标函数欲求最大值或最小值的关于变量x, y 的函数解析式线性目标函数关于变量 x,y 的一次解析式可行解满足线性约束条件的解(x, y)可行域由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知识点二线性规划问题1.目标函数的最值线性目标函数 z= ax+ by (b≠ 0)对应的斜截式直线方程是y=-a z,在 y 轴上的截距是z,bx+b b当 z 变化时,方程表示一组互相平行的直线.当 b>0,截距最大时, z 取得最大值,截距最小时,z 取得最小值;当 b<0,截距最大时, z 取得最小值,截距最小时,z 取得最大值.2.解决简单线性规划问题的一般步骤在确定线性约束条件和线性目标函数的前提下,解决简单线性规划问题的步骤可以概括为:“画、移、求、答”四步,即,(1)画:根据线性约束条件,在平面直角坐标系中,把可行域表示的平面图形准确地画出来,可行域可以是封闭的多边形,也可以是一侧开放的无限大的平面区域.(2)移:运用数形结合的思想,把目标函数表示的直线平行移动,最先通过或最后通过的顶点(或边界 )便是最优解.(3)求:解方程组求最优解,进而求出目标函数的最大值或最小值.(4)答:写出答案.知识点三简单线性规划问题的实际应用1.线性规划的实际问题的类型(1)给定一定数量的人力、物力资源,问怎样运用这些资源,使完成的任务量最大,收到的效益最大;(2)给定一项任务,问怎样统筹安排,使完成这项任务耗费的人力、物力资源量最小.常见问题有:①物资调动问题例如,已知两煤矿每年的产量,煤需经两个车站运往外地,两个车站的运输能力是有限的,且已知两煤矿运往两个车站的运输价格,煤矿应怎样编制调动方案,才能使总运费最小?②产品安排问题例如,某工厂生产甲、乙两种产品,每生产一个单位的甲种或乙种产品需要的 A、B、C 三种材料的数量,此厂每月所能提供的三种材料的限额都是已知的,这个工厂在每个月中应如何安排这两种产品的生产,才能使每月获得的总利润最大?③下料问题例如,要把一批长钢管截成两种规格的钢管,应怎样下料能使损耗最小?2.解答线性规划实际应用题的步骤(1)模型建立:正确理解题意,将一般文字语言转化为数学语言,进而建立数学模型,这需要在学习有关例题解答时,仔细体会范例给出的模型建立方法.(2)模型求解:画出可行域,并结合所建立的目标函数的特点,选定可行域中的特殊点作为最优解.(3)模型应用:将求解出来的结论反馈到具体的实例中,设计出最佳的方案.题型一求线性目标函数的最值例1 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 . 12B .11C.3 D.- 1答案 B解析首先画出可行域,建立在可行域的基础上,分析最值点,然后通过解方程组得最值点的坐标,代入即可.如图中的阴影部分,即为约束条件对应的可行域,当直线y=- 3x+z 经y=2,x= 3,过点 A 时, z 取得最大值.由? 此时z=3x+ y= 11.x-y= 1 y= 2,x+y- 2≤ 0,跟踪训练 1 (1)x,y 满足约束条件x- 2y- 2≤ 0,若z=y-ax取得最大值的最优解不唯一,...2x-y+ 2≥ 0,则实数 a 的值为 ()1 1A. 2或- 1 B .2 或 2C.2 或 1 D. 2 或- 1x-y+ 1≤ 0,(2)若变量 x,y 满足约束条件x+2y- 8≤ 0,则 z= 3x+ y 的最小值为 ________ .x≥0,答案(1)D (2)1解析(1) 如图,由 y=ax+ z 知 z 的几何意义是直线在y 轴上的截距,故当 a>0 时,要使z= y- ax 取得最大值的最优解不唯一,则a=2;当 a<0 时,要使 z= y- ax 取得最大值的最优解不唯一,则a=- 1.y=- 3x+ z 过点(2)由题意,作出约束条件组成的可行域如图所示,当目标函数z= 3x+ y,即(0,1)时 z 取最小值 1.题型二非线性目标函数的最值问题x- y-2≤ 0,例2 设实数 x, y 满足约束条件 x+ 2y- 4≥ 0,求2y- 3≤ 0,(1)x2+y2的最小值;y(2)x的最大值.解如图,画出不等式组表示的平面区域ABC,(1)令 u= x2+ y2,其几何意义是可行域ABC 内任一点 (x, y)与原点的距离的平方.x+2y- 4= 0,4,8 过原点向直线 x+ 2y- 4=0 作垂线 y= 2x,则垂足为y=2x 的解,即 5 5 ,x+ 2y- 4= 0, 3又由2y- 3=0,得 C 1,2 ,所以垂足在线段 AC 的延长线上,故可行域内的点到原点的距离的最小值为|OC|=1+3 2 213=2,13所以, x2+y2的最小值为4 .yABC 内任一点 (x, y)与原点相连的直线l 的斜率为 v,即 v (2)令 v=x,其几何意义是可行域y- 0=x-0.由图形可知,当直线l 经过可行域内点 C 时, v 最大,3由(1) 知 C 1,2,所以 v max=3 y 3,所以的最大值为.2 x 2x≥ 0,跟踪训练 2 已知 x, y 满足约束条件y≥ 0,则(x+3) 2+ y2的最小值为 ________.x+ y≥ 1,答案10解析画出可行域 ( 如图所示 ) . (x+ 3)2+ y2即点 A(- 3,0)与可行域内点(x, y)之间距离的平方.显然AC 长度最小,∴AC2= (0+ 3)2+ (1- 0)2= 10,即 (x+ 3)2+y2的最小值为 10.题型三线性规划的实际应用例 3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多少?x+ 2y≤ 12,解设每天分别生产甲产品x 桶,乙产品 y 桶,相应的利润为2x+ y≤ 12,z 元,于是有x≥ 0, y≥ 0,x∈ N , y∈ N ,z= 300x+ 400y,在坐标平面内画出该不等式组表示的平面区域及直线300x+400y= 0,平移该直线,当平移到经过该平面区域内的点(4,4)时,相应直线在 y 轴上的截距达到最大,此时 z= 300x+ 400y 取得最大值,最大值是 z= 300× 4+ 400× 4= 2 800,即该公司可获得的最大利润是 2 800 元.反思与感悟线性规划解决实际问题的步骤:① 分析并根据已知数据列出表格;②确定线性约束条件;③ 确定线性目标函数;④画出可行域;⑤利用线性目标函数 (直线 )求出最优解;⑥ 实际问题需要整数解时,应适当调整,以确定最优解.跟踪训练 3 预算用 2 000 元购买单价为 50 元的桌子和 20 元的椅子,希望使桌子和椅子的总数尽可能的多,但椅子数不少于桌子数,且不多于桌子数的 1.5 倍,问桌子、椅子各买多少才行?解设桌子、椅子分别买x 张、 y 把,目标函数z= x+ y,把所给的条件表示成不等式组,即约束条件为50x+20y≤ 2 000,y≥ x,y≤ 1.5x,x≥ 0,x∈ N*,y≥0, y∈ N* .x=200,50x+ 20y=2 000,7由解得200 y= x,y=,7所以 A 点的坐标为 200,200 .7 750x + 20y =2 000,x = 25,由解得75y = 1.5x ,y = 2 ,所以 B 点的坐标为 7525, 2 .200 20075所以满足条件的可行域是以 A 7 ,7 , B 25, 2 , O(0,0) 为顶点的三角形区域 (如图 ).75由图形可知,目标函数 z =x + y 在可行域内的最优解为 B 25, 2 ,但注意到 x ∈ N * , y ∈ N * ,x = 25, 故取y = 37.故买桌子 25 张,椅子 37 把是最好的选择.x + y - 3≤ 0,1.若直线 y = 2x 上存在点 ( x , y)满足约束条件 x - 2y - 3≤0, 则实数 m 的最大值为 ()x ≥ m ,3A .- 1B . 1C.2D . 25x - 11y ≥- 22,2x + 3y ≥ 9, 2.某公司招收男职员x 名,女职员 y 名, x 和 y 需满足约束条件则 z2x ≤ 11,x ∈ N * , y ∈ N * ,= 10x + 10y 的最大值是 ( )A . 80B .85C .90D . 95y≤1,3.已知实数x,y 满足x≤1,则z=x2+y2的最小值为________.x+y≥ 1,一、选择题1.若点 (x, y)位于曲线 y= |x|与 y= 2 所围成的封闭区域,则 2x- y 的最小值为 ( ) A .- 6 B.- 2 C. 0 D. 2x≥ 1,2.设变量 x, y 满足约束条件x+ y- 4≤ 0,则目标函数 z= 3x- y 的最大值为 ()x- 3y+4≤ 0,4A .- 4 B. 0 C.3 D. 4x≥ 1,则 z=y-1的取值范围是 (3.实数 x, y 满足 y≥ 0,)x- y≥ 0,xA . [ - 1,0]B .( -∞, 0]C.[ -1,+∞ ) D. [ - 1,1)x- y≥ 0,4.若满足条件x+ y- 2≤ 0,的整点 (x, y)(整点是指横、纵坐标都是整数的点)恰有 9 个,y≥ a则整数 a 的值为 ()A .- 3 B.- 2C.- 1 D. 0x≥ 1,5.已知 x, y 满足x+ y≤ 4,目标函数z= 2x+ y 的最大值为7,最小值为1,则 b,c x+ by+ c≤ 0,的值分别为( )A .- 1,4B .- 1,- 3C.- 2,- 1 D.- 1,- 26.已知x,y 满足约束条件x+ y≥ 5,x- y+ 5≥0,x≤ 3,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. 1二、填空题x≤ 2,7.若 x, y 满足约束条件y≤2,则 z= x+ 2y 的取值范围是 ________.x+ y≥2,8.已知- 1≤ x+y≤ 4 且 2≤ x-y≤ 3,则 z= 2x- 3y 的取值范围是________(答案用区间表示).0≤ x≤ 2,9.已知平面直角坐标系 xOy 上的区域 D 由不等式组y≤ 2,给定.若 M(x, y)为 Dx≤ 2y上的动点,点 A 的坐标为 (→ →2, 1),则 z= OM ·OA的最大值为 ________.10.满足 |x|+ |y|≤ 2 的点 (x,y)中整点 (横纵坐标都是整数)有 ________个.x- y+ 2≥ 0,11.设实数 x, y 满足不等式组2x- y- 5≤ 0,则 z= |x+ 2y- 4|的最大值为 ________.x+ y- 4≥ 0,三、解答题x- 4y≤- 3,12.已知x, y 满足约束条件3x+ 5y≤ 25,目标函数z= 2x- y,求z 的最大值和最小值.x≥ 1,x+ y- 11≥ 0,13.设不等式组3x- y+ 3≥0,表示的平面区域为 D.若指数函数y= a x的图象上存在区域5x- 3y+ 9≤0D 上的点,求 a 的取值范围.14.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)如果只安排生产书桌,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得利润最大?当堂检测答案1. 答案B解析 如图,当 y = 2x 经过且只经过x + y - 3=0 和 x = m 的交点时, m 取到最大值,此时,即 (m,2m)在直线 x + y - 3= 0 上,则 m = 1.2. 答案 C解析 该不等式组表示的平面区域为如图所示的阴影部分.由于 x , y ∈ N * ,计算区域内与11 9 最近的点为 (5,4),故当 x =5, y = 4 时, z 取得最大值为90.2 ,213. 答案2解析实数 x ,y 满足的可行域如图中阴影部分所示,则 z 的最小值为原点到直线 AB 的距离的平方,故 z min = 12= 1.2 2课时精练答案一、选择题1.答案 A解析画出可行域,如图所示,解得A(- 2,2),设 z= 2x- y,把z= 2x- y 变形为 y= 2x- z,则直线经过点 A 时 z 取得最小值;所以 z min=2× (- 2)- 2=- 6,故选 A.2.答案 D解析作出可行域,如图所示.x+ y- 4=0,x=2,联立解得x- 3y+ 4= 0,y=2.当目标函数z= 3x- y 移到 (2,2)时, z= 3x- y 有最大值4.3.答案 D解析作出可行域,如图所示,y-1的几何意义是点 (x, y)与点 (0,1)连线 l 的斜率,当直线l 过 B(1,0) 时 k l最小,最小为- 1. x又直线 l 不能与直线x- y= 0 平行,∴ k l< 1.综上, k∈ [- 1,1).解析不等式组所表示的平面区域如图阴影部分所示,当 a=0 时,只有 4 个整点 (1,1),(0,0) ,(1,0),(2,0).当 a=- 1 时,正好增加 (- 1,- 1),(0,- 1),(1 ,- 1),(2,- 1),(3,- 1)5 个整点.故选C.5.答案 D解析由题意知,直线x+by+ c= 0 经过直线2x+ y= 7 与直线x+ y= 4 的交点,且经过直线2x+ y=1 和直线x= 1 的交点,即经过点(3,1)和点 (1,- 1),3+ b+ c= 0,b=- 1,∴解得1- b+ c= 0,c=- 2.6.答案 D解析如图,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.二、填空题7.答案[2,6]解析如图,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 z 的取值范围为[2,6] .解析作出不等式组-1≤ x+ y≤ 4,表示的可行域,如图中阴影部分所示.2≤ x- y≤ 3在可行域内平移直线 2x-3y= 0,当直线经过 x- y= 2 与 x+y= 4 的交点 A(3,1)时,目标函数有最小值z min=2× 3- 3× 1= 3;当直线经过 x+ y=- 1 与 x- y= 3 的交点 B(1,- 2) 时,目标函数有最大值z max=2× 1+ 3× 2 = 8.所以 z∈[3,8] .9.答案 4解析由线性约束条件0≤ x≤ 2,y≤ 2,画出可行域如图中阴影部分所示,目标函数→ →2x+ y,将其化为z=OM ·OA=x≤ 2yy=- 2x+ z,结合图形可知,目标函数的图象过点( 2, 2)时, z 最大,将点 ( 2, 2)代入 z = 2x+ y,得 z 的最大值为 4.10.答案13解析|x|+ |y|≤ 2 可化为x+ y≤ 2 x- y≤ 2x≥ 0, y≥0x≥ 0, y< 0 ,,-x+ y≤ 2 x<0, y≥ 0 ,-x- y≤ 2 x<0, y< 0 ,作出可行域为如图正方形内部(包括边界 ),容易得到整点个数为13 个.11.答案 21解析作出可行域 (如图 ),即△ABC 所围区域 (包括边界 ),其顶点为A(1,3), B(7,9),C(3,1)方法一∵可行域内的点都在直线x+ 2y- 4=0 上方,∴x+ 2y- 4> 0,则目标函数等价于 z= x+ 2y-4,易得当直线 z= x+2y- 4 在点 B(7,9)处,目标函数取得最大值z max= 21.方法二z= |x+ 2y-4|=|x+ 2y- 4|· 5,5令 P( x,y)为可行域内一动点,定直线x+2y- 4= 0,则z= 5d,其中 d 为 P(x, y)到直线 x+2y- 4= 0 的距离.由图可知,区域内的点 B 与直线的距离最大,故d的最大值为 |7+ 2× 9-4|= 21.5 5故目标函数z max= 21 · 5= 21.5三、解答题12.解z= 2x- y 可化为y= 2x- z, z 的几何意义是直线在y 轴上的截距的相反数,故当z 取得最大值和最小值时,应是直线在y 轴上分别取得最小和最大截距的时候.作一组与l0:2x- y=0 平行的直线系l,经上下平移,可得:当l 移动到l1,即经过点A(5,2) 时, z max= 2× 5 - 2= 8.当l 移动到 l 2,即过点 C(1,4.4) 时,z min= 2× 1-4.4=- 2.4.13.解先画出可行域,如图所示,y= a x必须过图中阴影部分或其边界.∵A(2,9) ,∴ 9= a2,∴a= 3.∵a> 1,∴ 1< a≤ 3.14.解由题意可画表格如下:方木料 (m3) 五合板 (m2) 利润 (元 ) 书桌 (张 ) 0.1 2 80书橱 (个 ) 0.2 1 120(1)设只生产书桌x 张,可获得利润z 元,0.1x≤ 90,x≤ 900,2x≤ 600,? x≤300,? 0≤ x≤ 300.则z= 80x,x≥0x≥ 0所以当 x= 300 时, z max= 80× 300= 24 000(元 ) ,即如果只安排生产书桌,最多可生产300 张书桌,获得利润24 000 元.(2)设只生产书橱y 个,可获得利润z 元,0.2y≤ 90,y≤ 450,1·y≤ 600,? y≤ 600,? 0≤ y≤ 450.则z= 120y,y≥ 0y≥ 0所以当 y= 450 时, z max= 120× 450= 54 000(元 ),即如果只安排生产书橱,最多可生产450 个书橱,获得利润54 000 元.(3)设生产书桌 x 张,书橱 y 个,利润总额为z 元,0.1x+ 0.2y≤ 90,x+ 2y≤ 900,2x+ y≤ 600,2x+ y≤ 600,则?x≥ 0,x≥ 0,y≥ 0 y≥ 0.z= 80x+120y.在平面直角坐标系内作出上面不等式组所表示的平面区域,即可行域(如图 ).作直线 l :80x+ 120y=0,即直线 l: 2x+ 3y=0.把直线 l 向右上方平移至 l1的位置时,直线经过可行域上的点M,此时 z= 80x+ 120y 取得最大值.x+ 2y= 900,由2x+ y= 600,解得,点M 的坐标为 (100,400) .所以当 x= 100,y= 400 时,z max= 80×100+ 120×400= 56 000(元 ).因此,生产书桌100 张、书橱400 个,可使所得利润最大.。
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线性规划题型总结一、设变量x 、y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≥+-≥-≤-1122y x y x y x 【类型一:已知线性约束条件,探求线性目标关系最值问题】例1.求y x z 32+=的最大值.【类型二:已知线性约束条件,探求分式目标关系最值问题】例2.求112++=y x z 的取值范围.【类型三:已知线性约束条件,探求平方和目标关系最值问题】例3.求22)2(-+=y x z 的最值,以及此时对应点的坐标.【类型四:已知线性约束条件,探求区域面积与周长问题】例4.试求所围区域的面积与周长.【类型五:已知最优解,探求目标函数参数问题】例5.已知目标函数z ax y =+(其中0<a )仅在(3,4)取得最大值,求a 的取值范围.【类型六:已知最优解,探求约束条件参数问题】 例6.设变量x 、y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≥+≥-≤-122y x m y x y x ,目标函数y x z 32+=在(4,6)取得最大值,求m .二、线性规划的实际应用线性规划的实际应用题型大体有两类,一类是一项任务确定后,如何统一安排,做到以最少的人力物力完成任务;另一类是在人力物力一定的条件下,如何安排使得最大化的发挥效益.两类题型是同一个问题的两面,主要依据以下步骤:1.认真分析实际问题的数学背景,将对象间的生产关系列成表格;2.根据问题设未知量,并结合表格将生产关系写出约束条件;3.结合图形求出最优解.例1.配制A 、B 两种药剂,需要甲、乙两种原料,已知配一剂A 种药需甲料3 mg ,乙料5 mg ;配一剂B 种药需甲料5 mg ,乙料4 mg.今有甲料20 mg ,乙料25 mg ,若A 、B 两种药至少各配一剂,问共有多少种配制方法?例2. 某汽车公司有两家装配厂,生产甲、乙两种不同型号的汽车,若A 厂每小时可完成1辆甲型车和2辆乙型车;B 厂每小时可完成3辆甲型车和1辆乙型车.今欲制造40辆甲型车和20辆乙型车,问这两家工厂各工作几小时,才能使所费的总工作时数最少?针对练习一、选择题1.下列四个命题中真命题是( )A .经过点P (x o ,y o )的直线都可以用方程y -y o =k (x -x o )表示;B .经过任意两不同点P 1(x 1,y 1), P 2(x 2,y 2)的直线都可以用方程(y -y 1)(x 2-x 1)=(x -x 1)(y 2-y 1)表示;C .不经过原点的直线都可以用方程1=+by a x 表示; D .经过定点A (0,b )的直线都可以用方程y =kx +b 表示2.设直线0ax by c ++=的倾斜角为α,且sin cos 0αα+=,则,a b 满足( ).A 1=+b a .B 1=-b a .C 0=+b a .D 0=-b a3.下面给出四个点中,位于1010x y x y +-<⎧⎨-+>⎩,表示的平面区域内的点是( ) A.(02), B.(20)-,C.(02)-, D.(20), 4.若变量x 、y 满足约束条件 1.0.20.y x y x y ≤⎧⎪+≥⎨⎪--≤⎩则z =x-2y 的最大值为A.4B.3C.2D.15.在约束条件0024x y y x s y x ≥⎧⎪≥⎪⎨+≤⎪⎪+≤⎩下,当35s ≤≤时,目标函数32z x y =+最大值的变化范围是( ) A.[6,15] B. [7,15] C. [6,8] D. [7,8]6.在平面直角坐标系中,不等式组20200x y x y y +-≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩表示的平面区域的面积是()A. B.4C. D.27.某公司招收男职员x 名,女职员y 名,x 和y 须满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≤≥+-≥-.112,932,22115x y x y x 则1010z x y =+的最大值是( )A.80B.85C. 90D.958.已知变量x y ,满足约束条件20170x y x x y -+⎧⎪⎨⎪+-⎩≤,≥,≤,则y x 的取值范围是( ).A ⎥⎦⎤⎢⎣⎡6,59 .B [)965⎛⎤-∞+∞ ⎥⎝⎦U ,, .C (][)36-∞+∞U ,, .D [36],二、填空题9.已知1,10,220x x y x y ≥⎧⎪-+≤⎨⎪--≤⎩则22x y +的最小值是 ;10.若A 为不等式组002x y y x ≤⎧⎪≥⎨⎪-≤⎩表示的平面区域,则当a 从-2连续变化到1时,动直线x y a +=扫过A 中的那部分区域的面积为 ;11.已知变量x ,y 满足约束条件1422x y x y ≤+≤⎧⎨-≤-≤⎩。
高考数学线性规划题型总结
高考数学线性规划题型总结文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]线性规划常见题型及解法 一、已知线性约束条件,探求线性目标关系最值问题例1、设变量x 、y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≥+-≥-≤-1122y x y x y x ,则y x z 32+=的最大值为 。
解析:如图1,画出可行域,得在直线2x-y=2与直线x-y=-1的交点A(3,4)处,目标函数z 最大值为18点评:本题主要考查线性规划问题,由线性约束条件画出可行域,然后求出目标函数的最大值.,是一道较为简单的送分题。
数形结合是数学思想的重要手段之一。
习题1、若x 、y 满足约束条件222x 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二、已知线性约束条件,探求非线性目标关系最值问题例2、已知1,10,220x x y x y ≥⎧⎪-+≤⎨⎪--≤⎩则22x y +的最小值是 .22x y +解析:如图2,只要画出满足约束条件的可行域,而表示可行域内一点到原点的距离的平方。
由图易知A (1,2)是满足条件的最优解。
22x y +的最小值是为5。
点评:本题属非线性规划最优解问题。
求解关键是在挖掘目标关系几何意义的前提下,作出可行域,寻求最优解。
习题2、已知x 、y 满足以下约束条件220240330x y x y x y +-≥⎧⎪-+≥⎨⎪--≤⎩,则z=x 2+y 2的最大值和最小值分别是( ) A 、13,1 B 、13,2C 、13,45D 、13,25图2x y O22 x=2y =2 x + y =2BA2x + y - 2= 0x – 2y + 4 = 0 3x – y – 3 = 0OyxA解:如图,作出可行域,x 2+y 2是点(x ,y )到原点的距离的平方,故最大值为点A (2,3)到原点的距离的平方,即|AO|2=13,最小值为原点到直线2x +y -2=0的距离的平方,即为45,选C 练习2、已知x ,y 满足⎪⎩⎪⎨⎧≥-+≥≥≤-+0320,1052y x y x y x ,则x y 的最大值为___________,最小值为____________. 2,0三、设计线性规划,探求平面区域的面积问题例3、在平面直角坐标系中,不等式组20200x y x y y +-≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩表示的平面区域的面积是()(A)42 (B)4 (C) 22 (D)2 解析:如图6,作出可行域,易知不等式组20200x y x y y +-≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩表示的平面区域是一个三角形。
(完整版)高考线性规划必考题型(非常全)
线性规划专题一、命题规律讲解1、求线性(非线性)目标函数最值题2、求可行域的面积题3、求目标函数中参数取值范围题4、求约束条件中参数取值范围题5、利用线性规划解答应用题一、线性约束条件下线性函数的最值问题线性约束条件下线性函数的最值问题即简单线性规划问题,它的线性约束条件是一个二元一次不等式组,目标函数是一个二元一次函数,可行域就是线性约束条件中不等式所对应的方程所表示的直线所围成的区域,区域内的各点的点坐标x,y即简单线性规划的可行解,在可行解中的使得目标函数取得最大值和最小值的点的坐标x, y即简单线性规划的最优解。
x 4y3例1 已知3x 5y25,z 2x y,求z的最大值和最小值x 1x y 1例2已知x,y满足2x 4y 1 ,求z= x 5y的最大值和最小值x 2y 6二、非线性约束条件下线性函数的最值问题高中数学中的最值问题很多可以转化为非线性约束条件下线性函数的最值问题。
它们的约束条件是个二元不等式组,目标函数是一个二元一次函数,可行域是直线或曲线所围成的图形(或一条曲线段)区域内的各点的点坐标x,y即可行解,在可行解中的使得目标函数取得最大值和最小值的点的坐标x,y即最优解。
2 2例3 已知x, y满足,x y 4,求3x 2y的最大值和最小值例4 求函数y1,5的最大值和最小值。
三、线性约束条件下非线性函数的最值问题这类问题也是高中数学中常见的问题, 它也可以用线性规划的思想来进行解决。
元一次不等式组,目标函数是一个二元函数,可行域是直线所围成的图形(或一条线段) ,区域内的各点的点坐标 x, y 即可行解,在可行解中的使得目标函数取得最大值和最小值的点的坐标 x, y 即最优解。
x y 12 2x y 1 0,求x y 4x 4y 8的最小值。
y 1y 0 y 1实数x,y 满足不等式组 x y 0 ,求 的最小值x 12x y 2四、非线性约束条件下非线性函数的最值问题在高中数学中还有一些常见的问题也可以用线性规划的思想来解决,它的约束条件是一个二元不等式组,目标函数也是一个二元函数,可行域是由曲线或直线所围成的图形(或一条曲线段) ,区域内的各点的点坐标 x, y 即可行解,在可行解中的使得目标函数取得最大值和最小值的点的坐标x, y 即最优解。
高中数学线性规划题型总结
高中数学线性规划题型总结高中数学线性规划题型总结高考线性规划归类解析一、已知线性约束条件,探求线性目标关系最值问题2xy2例1、设变量x、y满意约束条件xy1,则z2x3yxy1的最大值为。
解析:如图1,画出可行域,得在直线2x-y=2与直线x-y=-1的交点A(3,4)处,目标函数z最大值为18点评:本题主要考查线性规划问题,由线性约束条件画出可行域,然后求出目标函数的最大值.,是一道较为简洁的送分题。
数形结合是数学思想的重要手段之一。
二、已知线性约束条件,探求非线性目标关系最值问题x1,例2、已知xy10,则x2y2的最小值是.2xy20解析:如图2,只要画出满意约束条件的可行域,而x2y2表示可行域内一点到原点的距离的平方。
由图易知A(1,2)是满意条件的最优解。
x2y2的最小值是为5。
点评:本题属非线性规划最优解问题。
求解关键是在挖掘目标关系几何意义的前提下,作出可行域,寻求最优解。
三、约束条件设计参数形式,考查目标函数最值范围问题。
图1图2x0例3、在约束条件下,当3s5时,目标函数y0yxsy2x4Cz3x2y的最大值的变化范围是()A.[6,15]B.[7,15]C.[6,8]D.[7,8]解析:画出可行域如图3所示,当3s4时,目标函数z3x2y在B(4s,2s4)处取得最大值,即zmax3(4s)2(2s4)s4[7,8);当4s5时,目标函数z3x2yzmaxE(0,处取得最大值,即30248,故z[7,8],从而选D;在点点评:本题设计有新意,作出可行域,寻求最优解条件,然后转化为目标函数Z关于S的函数关系是求解的关键。
四、已知平面区域,逆向考查约束条件。
例4、已知双曲线xy4的两条渐近线与直线x3围成一个三角形区域,表示该区域的不等式组是()22xy0xy0(A)xy0(B)xy0(C)0x30x322xy0xy0(D)0x3xy0xy00x3解析:双曲线xy4的两条渐近线方程为yx,与直线x3围成一个三角形区域(如图4所示)时有xy0。
高考线性规划必考题型(非常全),DOC
线性规划专题一、命题规律讲解1、求线性(非线性)目标函数最值题2、求可行域的面积题3、求目标函数中参数取值范围题4、求约束条件中参数取值范围题5、利用线性规划解答应用题一、线性约束条件下线性函数的最值问题例1例2(或一例3例4,标(),x y即最优解。
例5 已知实数,x y满足不等式组10101x yx yy+-≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥-⎩,求22448x y x y+--+的最小值。
例6 实数,x y满足不等式组220yx yx y≥⎧⎪-≥⎨⎪--≥⎩,求11yx-+的最小值四、非线性约束条件下非线性函数的最值问题在高中数学中还有一些常见的问题也可以用线性规划的思想来解决,它的约束条件是一个二元不等式组,目标函数也是一个二元函数,可行域是由曲线或直线所围成的图形(或一条曲线段),区域内的各点的点坐标(),x y即可行解,在可行解中的使得目标函数取得最大值和最小值的点的坐标(),x y即最优解。
例7 已知,x y满足y=2yx+的最大值和最小值1.“截距”型考题方法:求交点求最值在线性约束条件下,求形如(,)z ax by a b R=+∈的线性目标函数的最值问题,通常转化为求直线在y轴上的截距的取值.结合图形易知,目标函数的最值一般在可行域的顶点处取得.掌握此规律可1.2.(3.(4.(1,0)处5.54万元,植面积,50 6.(.已原料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、1800元B、2400元C、2800元D、3100元2.“距离”型考题方法:求交点求最值10.【福建卷理8】设不等式组x 1x-2y+30y x ≥⎧⎪≥⎨⎪≥⎩所表示的平面区域是1Ω,平面区域是2Ω与1Ω关于直线3490x y --=对称,对于1Ω中的任意一点A 与2Ω中的任意一点B,||AB 的最小值等于()A.285B.4C.125D.2 11.(北京卷理2)设不等式组⎩⎨⎧≤≤≤≤20,20y x ,表示平面区域为D ,在区域D 内随机取一个点,则此点到12.13. 4.14.则A B15.且x A .2B .1C .12D .1416.(·安徽卷理15)若A 为不等式组002x y y x ≤⎧⎪≥⎨⎪-≤⎩表示的平面区域,则当a 从-2连续变化到1时,动直线x y a +=扫过A 中的那部分区域的面积为.17.(安徽卷理7)若不等式组03434x x y x y ≥⎧⎪+≥⎨⎪+≤⎩所表示的平面区域被直线43y kx =+分为面积相等的两部分,则k 的值是(A )73(B )37(C )43(D )3418.(浙江卷理17)若0,0≥≥b a ,且当⎪⎩⎪⎨⎧≤+≥≥1,0,0y x y x 时,恒有1≤+by ax ,则以a ,b 为坐标点(,)P a b 所5.21.y =22.区域D A(1,25.0)处取得最小值,则a 的取值范围是()A .(1-,2)B .(4-,2)C .(4,0]-D .(2,4)-26.(湖南卷理7)设m >1,在约束条件下,⎪⎩⎪⎨⎧≤+≤≥1y x mx y xy 目标函数z=x+my 的最大值小于2,则m 的取值范围为A .)21,1(+B .),21(+∞+C .(1,3)D .),3(+∞6.求约束条件中参数取值范围题 一、必考知识点讲解规律方法:当参数在线性规划问题的约束条件中时,作可行域,要注意应用“过定点的直线系”知识,使直线“初步稳定”,再结合题中的条件进行全方面分析才能准确获得答案. 二、经典例题分析19.(福建卷)在平面直角坐标系中,若不等式组101010x y x ax y +-≥⎧⎪-≤⎨⎪-+≥⎩(α为常数)所表示的平面区域内的面积等于2,则a 的值为A.-5B.1C.2D.320.的最大值23.是24.m =7.27.0)的值是A.625B.38C.311D.4 28.(·安徽卷理13)设,x y 满足约束条件2208400 , 0x y x y x y -+≥⎧⎪--≤⎨⎪≥≥⎩,若目标函数()0,0z abx y a b =+>>的最大值为8,则a b +的最小值为________.6、利用线性规划解答应用题.(2012年高考·四川卷理9)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、1800元B、2400元C、2800元D、3100元。
高考数学线性规划常见题型及解法
高考数学线性规划常见题型及解法线性规划问题是高考的重点,也是常考题型,属于中等偏简单题,易得分,高考中要求会从实际问题中建立一格二元线性规划的模型,使实际问题得到解决。
现就常见题型及解决方法总结如下:一、求线性目标函数的最值;例题:(2012年广东文5)已知变量,x y 满足条件1110x y x y x +≤⎧⎪-≤⎨⎪+≥⎩,则2z x y =+的最小值为 A.3 B.1 C.-5 D.-6解析:利用线性规划知识求解。
可行域如图阴影所示,先画出直线0:2l y x =-,平移直线0l ,当直线过点A 时,2z x y =+的值最小,得110,x x y =-⎧⎨--=⎩12,x y =-⎧⎨=-⎩min (1,2),12(2)5A z ∴--∴=-+⨯-=- 探究提高:本题主要考查线性规划求最值,同时考查学生的作图能力,数形结合思想及运算求解能力,难度适中。
二、求目标函数的取值范围;例题:(2012山东文6)设变量,x y 满足约束条件2224,41x y x y x y +≥⎧⎪+≤⎨⎪-≥-⎩则目标函数3z x y =-的取值范围是 线30x y -=,并向解析:作出不等式组表示的区域,如图阴影部分所示,作直上、向下平移,由图可得,当直线过点C 时,目标函数取得最大值,当直线过点A 是,目标函数取得最小值,由210,(2,0)240x y A x y ++=⎧⎨+-=⎩得;由4101,(,3)2402x y x y -+=⎧⎨+-=⎩得Bmax min 133206,3322z z ∴=⨯-==⨯-=-,33-62z x y ⎡⎤∴=-⎢⎥⎣⎦的取值范围是,探究提高:本题设计有新意,作出可行域,寻求最优解条条件,取得目标函数的最大(小)值,进一步确定取值范围三、求约束条件中参数的取值;例题:(2012福建文10)若直线2xy =上存在点(,)x y 满足条件-30-2-30,x y x y x m +≥⎧⎪≤⎨⎪≥⎩则实数m 的最大值为 ( )解析:在同一直角坐标系中函数2xy =的图像及30230x y x y +-≤⎧⎨--≤⎩,所表示的平面区域图阴影部分所示。
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线性规划专题一、命题规律讲解1、求线性(非线性)目标函数最值题2、求可行域的面积题3、求目标函数中参数取值范围题4、求约束条件中参数取值范围题5、利用线性规划解答应用题一、线性约束条件下线性函数的最值问题线性约束条件下线性函数的最值问题即简单线性规划问题,它的线性约束条件是一个二元一次不等式组,目标函数是一个二元一次函数,可行域就是线性约束条件中不等式所对应的方程所表示的直线所围成的区域,区域内的各点的点坐标x, y 即简单线性规划的可行解,在可行解中的使得目标函数取得最大值和最小值的点的坐标x, y 即简单线性规划的最优解。
x 4y 3例 1 已知3x 5 y 25 , z 2x y ,求 z 的最大值和最小值x 1x y 1例 2 已知x, y满足2x 4 y 1 ,求z= x 5 y 的最大值和最小值x 2 y 6二、非线性约束条件下线性函数的最值问题高中数学中的最值问题很多可以转化为非线性约束条件下线性函数的最值问题。
它们的约束条件是一个二元不等式组,目标函数是一个二元一次函数,可行域是直线或曲线所围成的图形(或一条曲线段),区域内的各点的点坐标x, y 即可行解,在可行解中的使得目标函数取得最大值和最小值的点的坐标x, y 即最优解。
例 3已知x, y满足,x2y2 4 ,求 3x 2 y 的最大值和最小值4例 4求函数y x x 1,5的最大值和最小值。
x三、线性约束条件下非线性函数的最值问题这类问题也是高中数学中常见的问题, 它也可以用线性规划的思想来进行解决。
它的约束条件是一个 二元一次不等式组,目标函数是一个二元函数,可行域是直线所围成的图形(或一条线段) ,区域内的各点的点坐标 x, y 即可行解,在可行解中的使得目标函数取得最大值和最小值的点的坐标x, y 即最优解。
x y1 0例 5已知实数 x, y 满足不等式组 x y1 0 ,求 x2 y 2 4x 4 y 8 的最小值。
y1y 0y1例 6实数 x, y 满足不等式组 xy 0,求的最小值2x y 2 x1四、非线性约束条件下非线性函数的最值问题在高中数学中还有一些常见的问题也可以用线性规划的思想来解决,它的约束条件是一个二元不等式组,目标函数也是一个二元函数,可行域是由曲线或直线所围成的图形(或一条曲线段),区域内的各点的点坐标x, y 即可行解,在可行解中的使得目标函数取得最大值和最小值的点的坐标x, y 即最优解。
例 7已知 x, y 满足 y1 x 2,求y的最大值和最小值x 21.“截距”型考题方法:求交点求最值在线性约束条件下,求形如z ax by(a,b R) 的线性目标函数的最值问题,通常转化为求直线在y 轴上的截距的取值. 结合图形易知,目标函数的最值一般在可行域的顶点处取得.掌握此规律可以有效避免因画图太草而造成的视觉误差.y 21.【广东卷理5】已知变量x, y 满足约束条件x y 4 ,则 z 3x y 的最大值为()x y 1( A) 12(B) 11(C )(D )x-y 102. (辽宁卷理8)设变量x,y满足0 x+y 20 ,则 2x+3 y 的最大值为0 y 15A. 20B. 35C. 45D.55x y 103.(全国大纲卷理)若x, y满足约束条件x y 3 0 ,则z3x y 的最小值为。
x 3y 304.【陕西卷理 14】设函数f (x) ln x, x 0f (x) 及该曲线在点 (1,0) 2x 1,, D 是由x轴和曲线yx 0处的切线所围成的封闭区域,则z x 2 y 在D上的最大值为.5.【江西卷理 8】某农户计划种植黄瓜和韭菜,种植面积不超过50 计,投入资金不超过54 万元,假设种植黄瓜和韭菜的产量、成本和售价如下表年产量 / 年种植成本 /每吨售价亩亩黄瓜 4 吨 1.2 万元0.55 万元韭菜 6 吨0.9 万元0.3 万元为使一年的种植总利润(总利润=总销售收入总种植成本)最大,那么黄瓜和韭菜的种植面积(单位:亩)分别为()A. 50,0B. 30, 20C. 20, 30D.0 , 506. (四川卷理 9 ) 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、 1800 元B、 2400 元C、 2800 元D、 3100 元2 . “距离 ”型考题方法:求交点求最值x 110.【福建卷理 8】 设不等式组 x-2y+3 0 所表示的平面区域是1 ,平面区域是2 与1 关于直线yx3x 4 y9 0 对称 ,对于 1 中的任意一点 A 与 2 中的任意一点 B, | AB |的最小值等于 ()A.28B.4C. 12D.25511 .( 北京卷 理 2) 0 x 2,D ,在区域 D 内随机取一个点,则此点到坐设不等式组y 2 ,表示平面区域为标原点的距离大于2 的概率是AB2CD442643. “斜率 ”型考题方法:现求交点,再画图(包括 90 取两边,不包括 90 取中间)当目标函数形如 zy a时 ,可把 z 看作是动点 P( x, y) 与定点 Q (b, a) 连线的斜率,这样目标函数的x b最值就转化为 PQ 连线斜率的最值。
x y 1 0y()12 .【高考 ·福建卷 理 8】 若实数 x 、 y 满足x , 则的取值范围是xA.(0,1)B.0,1C.(1,+)D. 1,13 .(江苏卷 14)已知正数 a ,b ,c 满足:5c 3a ≤ b ≤ 4c ba ,clnb ≥ a clnc ,则 的取值范围a是.4.求可行域的面积题14 .【重庆卷 理 10 】设平面点集 A( x, y) ( y x)( y1) 0 , B ( x, y) (x 1)2 ( y 1)2 1 ,则xA IB 所表示的平面图形的面积为A3 34D4BC25 715 .(江苏卷 理 10 )在平面直角坐标系 xOy ,已知平面区域 A {( x, y) | x y1,且 x0, y 0} ,则平面区域 B{( x y, x y) |( x, y) A} 的面积为( )A . 2B . 11D .1C .42x 016 .(·安徽卷理15)若A为不等式组y 0表示的平面区域,则当 a 从-2连续变化到 1 时,动直y x 2线 x y a 扫过 A 中的那部分区域的面积为.17 (. 安徽卷理7)若不等式组x 04x 3 y 4 所表示的平面区域被直线 y kx 分为面积相等的3 x y 43两部分,则 k 的值是7 3( C)4 3( A)(B)( D)43 7 3x 0,18. (浙江卷理 17 )若a 0, b 0 ,且当y 0, 时,恒有 ax by 1 ,则以 a ,b为坐标点 P(a, b) 所x y 1形成的平面区域的面积等于.5.求目标函数中参数取值范围题一、必考知识点讲解规律方法:目标函数中含有参数时,要根据问题的意义,转化成“直线的斜率”、“点到直线的距离”等模型进行讨论与研究 .二、经典例题分析x 2 y 19 ≥ ,21 .(高考·山东卷)设二元一次不等式组x y,M ,使函数8≥ 0 所表示的平面区域为2x y 14 ≤ 0y a x (a 0, a 1) 的图象过区域M 的a的取值范围是()A. [1, 3] B. [2,10 ] C. [2, 9] D. [ 10 ,9]x y 11 022 .(北京卷理 7 )设不等式组3x y 3 0 表示的平面区域为D,若指数函数 y= a x的图像上存在5x 3 y 9 0区域 D 上的点,则a的取值范围是A (1, 3]B [2, 3]C (1,2]D [ 3 ,]25 .(·陕西卷理11)若x,y满足约束条x y 1x y 1 ,目标函数 z ax 2y 仅在点(1,0)处取得最5A.(1,2)B.(4 ,2)C.( 4,0]D.( 2,4)y x26 .(湖南卷理7)设m>1,在约束条件y mx 下,目标函数z=x+my的最大值小于2,x y 1则 m 的取值范围为A.(1,12)B.(12,)C.( 1, 3)D.(3,)6.求约束条件中参数取值范围题一、必考知识点讲解规律方法:当参数在线性规划问题的约束条件中时,作可行域,要注意应用“过定点的直线系”知识,使直线“初步稳定”,再结合题中的条件进行全方面分析才能准确获得答案.二、经典例题分析x y 1019 .(福建卷)在平面直角坐标系中,若不等式组x 1 0(为常数)所表示的平面区域内的面ax y 10积等于 2,则a的值为A. - 5B. 1C. 2D. 3x y 3 020.【福建卷理 9】若直线y 2x 上存在点 ( x, y) 满足约束条件 x 2 y 3 0 ,则实数 m 的最大值为x m()1B. 1 3D. 2A.C.2 2x 2 y 5 023 .(浙江卷理 17)设m为实数,若 { ( x, y) 3 x 0 } {( x, y) | x2 y2 25} ,则 m 的取值范围mx y 0是.x 3y 3 0,24 .(浙江卷理 7)若实数x,y满足不等式组2x y 3 0, 且x y 的最大值为9,则实数mx my 1 0,A 2B 1C 1D 27. 其它型考题3xy 6 027 . (山东卷 理 12) 设 x , y 满足约束条件x y 2 0 ,若目标函数 z axby(a 0, b0) 的x 0, y2 3)值是最大值为 12,则的最小值为(ab25 B.8 11D.4A.C.6332x y 2 028. (·安徽卷 理 13)设 x, y 满足约束条件 8xy4 0 ,若目标函数 z abx y a0,b 0的最x 0 ,y 0大值为 8,则 ab 的最小值为 ________.6、 利用线性规划解答应用题. (2012 年高考 ·四川卷 理 9 ) 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 、 1800 元B 、 2400 元C 、 2800 元D 、 3100 元。