高考中含参数线性规划问题专题(学生版)

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高考专题练习: 二元一次不等式(组)及简单的线性规划问题

高考专题练习: 二元一次不等式(组)及简单的线性规划问题

1.二元一次不等式(组)表示的平面区域满足二元一次不等式(组)的x和y的取值构成的有序数对(x,y),叫做二元一次不等式(组)的解,所有这样的有序数对(x,y)构成的集合称为二元一次不等式(组)的解集.3.线性规划的有关概念1.画二元一次不等式表示的平面区域的直线定界,特殊点定域(1)直线定界:不等式中无等号时直线画成虚线,有等号时直线画成实线.(2)特殊点定域:若直线不过原点,特殊点常选原点;若直线过原点,则特殊点常选取(0,1)或(1,0)来验证.2.利用“同号上,异号下”判断二元一次不等式表示的平面区域对于Ax+By+C>0或Ax+By+C<0,则有(1)当B(Ax+By+C)>0时,区域为直线Ax+By+C=0的上方;(2)当B(Ax+By+C)<0时,区域为直线Ax+By+C=0的下方.3.平移规律当b >0时,直线z =ax +by 向上平移z 变大,向下平移z 变小;当b <0时,直线z =ax +by 向上平移z 变小,向下平移z 变大.一、思考辨析判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)不等式Ax +By +C >0表示的平面区域一定在直线Ax +By +C =0的上方.( )(2)线性目标函数的最优解可能是不唯一的.( )(3)线性目标函数取得最值的点一定在可行域的顶点或边界上.( ) (4)在目标函数z =ax +by (b ≠0)中,z 的几何意义是直线ax +by -z =0在y 轴上的截距.( )答案:(1)× (2)√ (3)√ (4)× 二、易错纠偏常见误区| (1)不会用代点法判断平面区域; (2)不明确目标函数的最值与等值线截距的关系; (3)不理解目标函数的几何意义; (4)对“最优解有无数个”理解有误.1.若点(-2,t )在直线2x -3y +6=0的上方,则t 的取值范围是__________. 解析:因为直线2x -3y +6=0的上方区域可以用不等式2x -3y +6<0表示,所以由点(-2,t )在直线2x -3y +6=0的上方得-4-3t +6<0,解得t >23.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫23,+∞2.设x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧y +2≥0,x -2≤0,2x -y +1≥0.则z =x +y 的最大值与最小值的比值为________.解析:不等式组所表示的平面区域如图中阴影部分所示,z =x +y 可化为y =-x +z ,当直线y =-x +z 经过A 点时,z 最大,联立⎩⎪⎨⎪⎧x -2=0,2x -y +1=0.得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =5,故A (2,5),此时z =7;当直线y =-x +z 经过B 点时,z 最小,联立⎩⎪⎨⎪⎧y +2=0,2x -y +1=0,得⎩⎨⎧x =-32,y =-2,故B ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,-2,此时z =-72,故最大值与最小值的比值为-2.答案:-23.已知x ,y 满足条件⎩⎨⎧x -y +5≥0,x +y ≥0,x ≤3,则z =y -1x +3的最大值为________.解析:作出可行域如图中阴影部分所示,问题转化为区域上哪一点与点M (-3,1)连线斜率最大,观察知点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52,52,使k MA 最大,z max =k MA =52-1-52+3=3.答案:34.已知x ,y 满足⎩⎨⎧x -y +5≥0,x +y ≥0,x ≤3,若使得z =ax +y 取得最大值的点(x ,y )有无数个,则a 的值为________.解析:先根据约束条件画出可行域,如图中阴影部分所示,当直线z =ax +y 和直线AB 重合时,z 取得最大值的点(x ,y )有无数个,所以-a =k AB =1,所以a =-1.答案:-1二元一次不等式(组)表示的平面区域(多维探究) 角度一 平面区域的面积不等式组⎩⎨⎧x ≥0,x +3y ≥4,3x +y ≤4所表示的平面区域的面积等于()A .32B .23C .43D .34【解析】 由题意得不等式组表示的平面区域如图阴影部分所示,A ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,43,B (1,1),C (0,4),则△ABC 的面积为12×1×83=43.故选C .【答案】 C角度二 平面区域的形状若不等式组⎩⎨⎧x -y ≥0,2x +y ≤2,y ≥0,x +y ≤a表示的平面区域是一个三角形,则a 的取值范围是________.【解析】不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -y ≥0,2x +y ≤2,y ≥0表示的平面区域如图所示(阴影部分).解⎩⎪⎨⎪⎧y =x ,2x +y =2得A ⎝ ⎛⎭⎪⎫23,23;解⎩⎪⎨⎪⎧y =0,2x +y =2得B (1,0).若原不等式组表示的平面区域是一个三角形,则直线x +y =a 中的a 的取值范围是0<a ≤1或a ≥43.【答案】 (0,1]∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫43,+∞(1)求平面区域面积的方法①首先画出不等式组表示的平面区域,若不能直接画出,应利用题目的已知条件转化为不等式组问题,从而再作出平面区域;②对平面区域进行分析,若为三角形应确定底与高,若为规则的四边形(如平行四边形或梯形),可利用面积公式直接求解,若为不规则四边形,可分割成几个三角形分别求解再求和.(2)根据平面区域确定参数的方法在含有参数的二元一次不等式组所表示的平面区域问题中,首先把不含参数的平面区域确定好,然后用数形结合的方法根据参数的不同取值情况画图观察区域的形状,根据求解要求确定问题的答案.1.已知约束条件⎩⎨⎧x ≥1,x +y -4≤0,kx -y ≤0表示面积为1的直角三角形区域,则实数k的值为( )A .1B .-1C .0D .-2解析:选A .作出约束条件表示的可行域如图中阴影部分所示,要使阴影部分为直角三角形,当k =0时,此三角形的面积为12×3×3=92≠1,所以不成立,所以k >0,则必有BC ⊥AB ,因为x +y -4=0的斜率为-1,所以直线kx -y =0的斜率为1,即k =1,满足题意,故选A .2.设不等式组⎩⎨⎧x ≥1,x -y ≤0,x +y ≤4表示的平面区域为M ,若直线y =kx -2上存在M内的点,则实数k 的取值范围是( )A .[1,3]B .(-∞,1]∪[3,+∞)C .[2,5]D .(-∞,2]∪[5,+∞)解析:选C .作出不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥1,x -y ≤0,x +y ≤4表示的平面区域,如图中阴影部分所示,因为直线l :y =kx -2的图象过定点A (0,-2),且斜率为k ,由图知,当直线l 过点B (1,3)时,k 取最大值3+21-0=5,当直线l 过点C (2,2)时,k 取最小值2+22-0=2,故实数k 的取值范围是[2,5].求目标函数的最值(多维探究) 角度一 求线性目标函数的最值(2021·郑州第一次质量预测)若变量x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧x +y ≥0,x -y ≥0,3x +y -4≤0,则y -2x 的最小值是( ) A .-1 B .-6 C .-10D .-15【解析】不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≥0,x -y ≥0,3x +y -4≤0表示的平面区域如图中阴影部分所示.令z =y -2x ,作出直线y =2x ,并平移,当直线z =y -2x 过点B (2,-2)时,z 的值最小,最小值为-6,故选B .【答案】 B(1)求目标函数的最值形如z =ax +by (b ≠0)的目标函数,可变形为斜截式y =-a b x +zb (b ≠0). ①若b >0,当直线过可行域且在y 轴上的截距最大时,z 值最大,在y 轴上截距最小时,z 值最小;②若b <0,当直线过可行域且在y 轴上的截距最大时,z 值最小,在y 轴上的截距最小时,z 值最大.(2)求目标函数最优解的常用方法如果可行域是一个多边形,那么一般在某顶点处使目标函数取得最优解,到底哪个顶点为最优解,可有两种方法判断:①将可行域各顶点的坐标代入目标函数,通过比较各顶点函数值大小即可求得最优解;②将目标函数的直线平移,最先通过或最后通过的顶点便是最优解. 角度二 求非线性目标函数的最值(范围)实数x ,y 满足⎩⎨⎧x -y +1≤0,x ≥0,y ≤2.(1)若z =yx ,则z 的取值范围为________;(2)若z =x 2+y 2,则z 的最大值为________,最小值为________.【解析】由⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1≤0,x ≥0,y ≤2,作出可行域,如图中阴影部分所示.(1)z =yx 表示可行域内任一点与坐标原点连线的斜率,因此yx 的取值范围为直线OB 的斜率到直线OA 的斜率(直线OA 的斜率不存在,即z max 不存在).由⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1=0,y =2,得B (1,2), 所以k OB =21=2,即z min =2, 所以z 的取值范围是[2,+∞).(2)z =x 2+y 2表示可行域内的任意一点与坐标原点之间距离的平方. 因此x 2+y 2的最小值为OA 2,最大值为OB 2. 由⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1=0,x =0,得A (0,1), 所以OA 2=(02+12)2=1,OB 2=(12+22)2=5.【答案】 (1)[2,+∞) (2)5 1【迁移探究1】 (变问法)本例条件不变,求目标函数z =y -1x -1的取值范围.解:z =y -1x -1可以看作过点P (1,1)及(x ,y )两点的直线的斜率.所以z 的取值范围是(-∞,0].【迁移探究2】 (变问法)本例条件不变,求目标函数z =x 2+y 2-2x -2y +3的最值.解:z =x 2+y 2-2x -2y +3 =(x -1)2+(y -1)2+1,而(x -1)2+(y -1)2表示点P (1,1)与Q (x ,y )的距离的平方PQ 2,PQ 2max =(0-1)2+(2-1)2=2,PQ 2min =⎝⎛⎭⎪⎪⎫|1-1+1|12+(-1)22=12,所以z max =2+1=3,z min =12+1=32.常见两类非线性目标函数的几何意义(1)x 2+y 2表示点(x ,y )与原点(0,0)间的距离,(x -a )2+(y -b )2表示点(x ,y )与点(a ,b )间的距离;(2)yx 表示点(x ,y )与原点(0,0)连线的斜率,y -b x -a 表示点(x ,y )与点(a ,b )连线的斜率.角度三 求参数值或取值范围(2021·贵阳市第一学期监测考试)已知实数x ,y 满足⎩⎨⎧x +2≥y ,x ≤2,y -1≥0,若z=x +ay (a >0)的最大值为10,则a = ( )A .1B .2C .3D .4【解析】 不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示.由⎩⎪⎨⎪⎧x =2,x -y +2=0, 解得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =4,所以A (2,4),由⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y -1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =1,所以B (2,1),由⎩⎪⎨⎪⎧y -1=0,x -y +2=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =1,所以C (-1,1).若(2,4)是最优解,则2+4a =10,a =2,经检验符合题意;若(2,1)是最优解,则2+a =10,a =8,经检验不符合题意;若(-1,1)是最优解,则-1+a =10,a =11,经检验不符合题意.综上所述,a =2,故选B .【答案】 B求解线性规划中含参数问题的基本方法有两种:一是把参数当成常数用,根据线性规划问题的求解方法求出最优解,代入目标函数确定最值,通过构造方程或不等式求解参数的值或取值范围;二是先分离含有参数的式子,通过观察的方法确定含参的式子所满足的条件,确定最优解的位置,从而求出参数.1.若x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧x +y ≥1,x +2y ≤2,x ≤a ,目标函数z =2x +3y 的最小值为2,则a =________.解析:作出不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≥1,x +2y ≤2,x ≤a 表示的平面区域如图中阴影部分所示,作出直线2x +3y =0,平移直线2x +3y =0,显然过A (a ,1-a )时,z =2x +3y 取得最小值,则2a +3(1-a )=2,解得a =1.答案:12.(2021·开封市第一次模拟考试)已知点A (0,2),动点P (x ,y )的坐标满足条件⎩⎨⎧x ≥0,y ≤x ,则|P A |的最小值是________.解析:依题意,画出不等式组⎩⎨⎧x ≥0,y ≤x 表示的平面区域,如图中阴影部分所示,结合图形可知,|P A |的最小值等于点A (0,2)到直线x -y =0的距离,即|0-2|2= 2.答案: 23.(2021·湖北八校第一次联考)已知实数x ,y 满足⎩⎨⎧2x -y +3≥0,2x +y -5≤0,y ≥1,则z =|x-y |的取值范围为________.解析:画出可行域如图中阴影部分所示,z =|x -y |=|x -y |2·2表示可行域内的点(x ,y )到直线x -y =0的距离的2倍.作出直线x -y =0,由图可得可行域内的点(x ,y )到直线x -y =0的距离的最小值为0,最大值为直线2x -y +3=0与2x +y -5=0的交点C ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,4到直线x -y =0的距离,即724,所以z 的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,72.答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,72线性规划的实际应用(师生共研)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限量如表所示.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的最大利润为( )甲 乙 原料限量 A /吨 3 2 12 B /吨128A .16万元 C .18万元D .19万元【解析】 设该企业每天生产x 吨甲产品,y 吨乙产品,可获得利润为z 万元,则z =3x +4y ,且x ,y 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧3x +2y ≤12,x +2y ≤8,x ≥0,y ≥0,作出不等式组表示的可行域如图中阴影部分所示,作出直线3x +4y =0并平移,可知当直线经过点(2,3)时,z 取得最大值,z max =3×2+4×3=18(万元).故选C .【答案】 C利用线性规划解决实际问题的五步曲某旅行社租用A ,B 两种型号的客车安排900名客人旅行,A ,B 两种车辆的载客量分别为36人和60人,租金分别为1 600元/辆和2 400元/辆,旅行社要求租车总数不超过21辆,且B 型车不多于A 型车7辆,则租金最少为________元.解析:设租用A 型车x 辆,B 型车y 辆,目标函数为z =1 600x +2 400y ,则约束条件为⎩⎪⎨⎪⎧36x +60y ≥900,x +y ≤21,y -x ≤7,x ,y ∈N ,作出可行域,如图中阴影部分所示,可知目标函数过点A (5,12)时,有最小值z min =36 800(元).答案:36 800[A 级 基础练]1.不等式组⎩⎨⎧x -3y +6≤0,x -y +2>0表示的平面区域是( )解析:选C .用特殊点代入,比如(0,0),容易判断为C . 2.设集合A ={(x ,y )|x -y ≥1,ax +y >4,x -ay ≤2},则( ) A .对任意实数a ,(2,1)∈A B .对任意实数a ,(2,1)∉A C .当且仅当a <0时,(2,1)∉A D .当且仅当a ≤32时,(2,1)∉A解析:选D .若(2,1)∈A ,则⎩⎪⎨⎪⎧2a +1>4,2-a ≤2,解得a >32,所以当且仅当a ≤32时,(2,1)∉A ,故选D .3.(2020·高考浙江卷)若实数x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧x -3y +1≤0,x +y -3≥0,则z =x +2y的取值范围是( )A .(-∞,4]B .[4,+∞)C .[5,+∞)D .(-∞,+∞)解析:选B .画出可行域如图中阴影部分所示,作出直线x +2y =0,平移该直线,易知当直线经过点A (2,1)时,z 取得最小值,z min =2+2×1=4,再数形结合可得z =x +2y 的取值范围是[4,+∞).故选B .4.若M 为不等式组⎩⎨⎧x ≤0,y ≥0,y -x ≤2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M 中的那部分区域的面积为( )A .1B .32C .34D .74解析:选D .在平面直角坐标系中作出区域M 如图中阴影部分所示,当a 从-2连续变化到1时,动直线x +y =a 扫过M 中的那部分区域为图中的四边形AODE ,所以其面积S =S △AOC -S △DEC =12×2×2-12×1×12=74,故选D .5.若x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧x -y +2≥0,x +y -m ≥0,x -3≤0,若z =2x -3y 的最大值为9,则正实数m 的值为( )A .2B .3C .4D .8解析:选A .作出x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y +2≥0,x +y -m ≥0,x -3≤0表示的可行域如图中阴影部分所示,由图可知z =2x -3y 在点A 处取得最大值, 由⎩⎪⎨⎪⎧x +y -m =0,x =3解得A (3,m -3), 由z max =2×3-3(m -3)=9,解得m =2. 故选A .6.(2021·广州市阶段训练)设x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧1≤x ≤3,0≤x +y ≤2,则z =x -2y的最小值为________.解析:依题意,在平面直角坐标系内作出不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示,作出直线x -2y =0,并平移,当平移到经过该平面区域内的点(1,1)时,相应直线在x 轴上的截距最小,此时z =x -2y 取得最小值,最小值为-1.答案:-17.(2021·合肥第一次教学检测)已知实数x ,y 满足⎩⎨⎧x ≥y ,x ≤2y ,x +y -6≤0,则z =2x+y 取得最大值时的最优解为________.解析:方法一:作不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥y ,x ≤2y ,x +y -6≤0表示的平面区域,如图中阴影部分所示,作出直线2x +y =0,并平移,根据z 的几何意义,很容易看出当直线平移到点B 处时z 取得最大值,联立⎩⎪⎨⎪⎧x -2y =0,x +y -6=0,得B (4,2).方法二:易知目标函数z =2x +y 的最大值在交点处取得,只需求出两两相交的三个交点的坐标,代入z =2x +y ,即可求得最大值.联立⎩⎪⎨⎪⎧x =y ,x -2y =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =0为原点,代入可得z =0;联立得⎩⎪⎨⎪⎧x =y ,x +y -6=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =3,y =3,将(3,3)代入可得z =9;联立⎩⎪⎨⎪⎧x -2y =0,x +y -6=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =4,y =2,将(4,2)代入可得z =10.通过比较可知,z 的最大值为10,故最优解为(4,2).答案:(4,2)8.(2021·四省八校第二次质量检测)已知变量x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧x -2≤0,x -2y +2≥0,x +y +1≥0,若-x +y ≥-m 2+4m 恒成立,则实数m 的取值范围为________. 解析:设z =-x +y ,作出可行域如图中阴影部分所示,作出直线-x +y =0,并平移可知当直线过点B (2,-3)时z 取得最小值,所以z min =-5,所以-m 2+4m ≤-5,m 2-4m -5≥0⇒m ≤-1或m ≥5,所以m 的取值范围为(-∞,-1]∪[5,+∞).答案:(-∞,-1]∪[5,+∞)9.如图所示,已知D 是以点A (4,1),B (-1,-6),C (-3,2)为顶点的三角形区域(包括边界与内部).(1)写出表示区域D 的不等式组;(2)设点B (-1,-6),C (-3,2)在直线4x -3y -a =0的异侧,求a 的取值范围.解:(1)直线AB ,AC ,BC 的方程分别为7x -5y -23=0,x +7y -11=0,4x +y +10=0.原点(0,0)在区域D 内,故表示区域D 的不等式组为⎩⎪⎨⎪⎧7x -5y -23≤0,x +7y -11≤0,4x +y +10≥0.(2)根据题意有[4×(-1)-3×(-6)-a ]·[4×(-3)-3×2-a ]<0,即(14-a )(-18-a )<0,解得-18<a <14.故a 的取值范围是(-18,14).10.已知x ,y 满足⎩⎨⎧y >0,x +y +1<0,3x +y +9>0,记点(x ,y )对应的平面区域为P .(1)设z =y +1x +3,求z 的取值范围; (2)过点(-5,1)的一束光线,射到x 轴被反射后经过区域P ,当反射光线所在直线l 经过区域P 内的整点(即横纵坐标均是整数的点)时,求直线l 的方程.解:平面区域如图所示(阴影部分),易得A ,B ,C 三点坐标分别为A (-4,3),B (-3,0),C (-1,0).(1)由z =y +1x +3知z 的值即是定点M (-3,-1)与区域内的点Q (x ,y )连接的直线的斜率,当直线过A (-4,3)时,z =-4; 当直线过C (-1,0)时,z =12.故z 的取值范围是(-∞,-4)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞.(2)过点(-5,1)的光线被x 轴反射后的光线所在直线必经过点(-5,-1),由题设可得区域内坐标为整数点仅有点(-3,1),故直线l 的方程是y -1(-1)-1=x +3(-5)+3,即x -y +4=0.[B 级 综合练]11.已知点(x ,y )满足⎩⎨⎧x +y ≥1,x -y ≥-1,2x -y ≤2,目标函数z =ax +y 仅在点(1,0)处取得最小值,则a 的取值范围为( )A .(-1,2)B .(-2,1)C .⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞D .⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-12解析:选B .作出不等式组对应的平面区域,如图中阴影部分所示,由z =ax +y 可得y =-ax +z ,直线的斜率k =-a , 因为k AC =2,k AB =-1,目标函数z =ax +y 仅在点A (1,0)处取得最小值,则有k AB <k <k AC , 即-1<-a <2,所以-2<a <1,即实数a 的取值范围是(-2,1).故选B .12.若点M (x ,y )满足⎩⎨⎧x 2+y 2-2x -2y +1=0,1≤x ≤2,0≤y ≤2,则x +y 的取值集合是( )A .[1,2+2]B .[1,3]C .[2+2,4]D .[1,4]解析:选A .x 2+y 2-2x -2y +1=(x -1)2+(y -1)2=1,根据约束条件画出可行域,如图中阴影部分所示,令z =x +y ,则y =-x +z ,根据图象得到当直线过点(1,0)时目标函数取得最小值,为1,当直线和半圆相切时,取得最大值,根据点到直线的距离等于半径得到|2-z |2=1⇒z =2±2,易知2-2不符合题意,故z =2+2,所以x +y 的取值范围为[1,2+2].故选A .13.已知点A (2,1),O 是坐标原点,P (x ,y )的坐标满足⎩⎨⎧2x -y ≤0x -2y +3≥0y ≥0,设z =OP →·OA→,则z 的最大值是________. 解析:方法一:由题意,作出可行域,如图中阴影部分所示.z =OP →·OA →=2x +y ,作出直线2x +y =0并平移,可知当直线过点C 时,z 取得最大值,由⎩⎪⎨⎪⎧2x -y =0,x -2y +3=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =2,即C (1,2),则z 的最大值是4.方法二:由题意,作出可行域,如图中阴影部分所示,可知可行域是三角形封闭区域.z =OP →·OA →=2x +y ,易知目标函数z =2x +y 的最大值在顶点处取得,求出三个顶点的坐标分别为(0,0),(1,2),(-3,0),分别将(0,0),(1,2),(-3,0)代入z =2x +y ,对应z 的值为0,4,-6,故z 的最大值是4.答案:414.某化肥厂生产甲、乙两种混合肥料,需要A ,B ,C 三种主要原料.生产1车皮甲种肥料和生产1车皮乙种肥料所需三种原料的吨数如下表所示:原料 肥料ABC甲 4 8 3 乙5510现有A 种原料200吨,B 种原料360吨,C 种原料300吨,在此基础上生产甲、乙两种肥料.已知生产1车皮甲种肥料,产生的利润为2万元;生产1车皮乙种肥料,产生的利润为3万元.分别用x ,y 表示计划生产甲、乙两种肥料的车皮数.(1)用x ,y 列出满足生产条件的数学关系式,并画出相应的平面区域; (2)问分别生产甲、乙两种肥料各多少车皮,能够产生最大的利润?并求出此最大利润.解:(1)由已知得,x ,y 满足的数学关系式为⎩⎪⎨⎪⎧4x +5y ≤200,8x +5y ≤360,3x +10y ≤300,x ≥0,y ≥0.二元一次不等式组所表示的平面区域为图1中的阴影部分.(2)设利润为z 万元,则目标函数为z =2x +3y .考虑z =2x +3y ,将它变形为y =-23x +z 3, 这是斜率为-23,随z 变化的一族平行直线.z 3为直线在y 轴上的截距,当z3取最大值时,z 的值最大.又因为x ,y 满足约束条件,所以由图2可知,当直线z =2x +3y 经过可行域上的点M 时,截距z3最大,即z 最大.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧4x +5y =200,3x +10y =300,得点M 的坐标为(20,24). 所以z max =2×20+3×24=112.即生产甲种肥料20车皮、乙种肥料24车皮时利润最大,且最大利润为112万元.[C 级 提升练]15.已知实数x ,y 满足⎩⎨⎧6x +y -1≥0,x -y -3≤0,y ≤0,则z =y -ln x 的取值范围为________.解析:作出可行域如图(阴影部分),其中A (16,0),B (3,0),C (47,-177).由图可知,当y =ln x +z 过点A (16,0)时z 取得最大值,z max =0-ln 16=ln 6.设y =ln x +z 的图象与直线y =x -3相切于点M (x 0,y 0),由y =ln x +z 得y ′=1x ,令1x 0=1得x 0=1∈⎝ ⎛⎭⎪⎫47,3,故y =ln x +z 与y =x -3切于点M (1,-2)时,z 取得最小值,z min =-2-ln 1=-2.所以z =y -ln x 的取值范围为[-2,ln 6]. 答案:[-2,ln 6]16.已知点A (53,5),直线l :x =my +n (n >0)过点A .若可行域⎩⎨⎧x ≤my +n ,x -3y ≥0,y ≥0的外接圆的直径为20,则n =________.解析:注意到直线l ′:x -3y =0也经过点A ,所以点A 为直线l 与l ′的交点. 画出不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≤my +n ,x -3y ≥0,y ≥0表示的可行域,如图中阴影部分所示.设直线l 的倾斜角为α,则∠ABO =π-α. 在△OAB 中,OA =(53)2+52=10.根据正弦定理,得10sin (π-α)=20,解得α=5π6或π6.当α=5π6时,1m =tan 5π6,得m =- 3. 又直线l 过点A (53,5), 所以53=-3×5+n , 解得n =10 3.当α=π6时,同理可得m =3,n =0(舍去). 综上,n =10 3. 答案:10 3。

第6课含参数的线性规划

第6课含参数的线性规划

2 o 2
x
得4a+6b=12
2 3 ( 2 3)( 4a 6b) a b a b 12
13 b a 25 6 ab 6
成才之路黑白页59页2题
x y 0
若不等式组
2x
y
0
y
2
表示的区域是一个三角形
x y a
y
则实数a的取值范围
0 a 1或a 4 是______________3_.
若目标函数 z = ax + by (a>0,b>0 )的最大值为12,
则 2 3 的最小值为______________ ab
解:画出 3x-y-6≤0可行域
x-y+2≥0
y
x≥0,y≥0
将目标函数化为 y a x z
(4,6)
bb
a
2
∵a>o,b>0 ∴
k 0 b
在(4,6)取得最大值
A.[0,+∞)
B.[ 2-1,+∞) C.(-∞, 2+1]
o 1x
D.[1- 2,+∞)
跟踪检测
y1
已知实数x、y满足
y
2
x
1
,
如果目标函数
x y m
z=x-y的最小值为-1,则m=_____. m=5
y
x+y=m
y=2x-1
x-y= -1
(2,3)
y=1
0
xቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
y x
变式(A层)(11湖南)设m>1,在约束条件
y
mx
下,目标函数 z x 5 y 最大值为4,
x y 1
含参的线性规划
4)(链接高考09安徽)若不等式组

高一数学线性规划试题答案及解析

高一数学线性规划试题答案及解析

高一数学线性规划试题答案及解析1.若实数、满足约束条件则的最大值是_________【答案】3【解析】画出可行域如下图所示,为目标函数在轴上的截距,画出的图像如图中虚线部分,平移直线过点时有最大值3.故答案为3.【考点】线性规划的应用.2.在直角坐标系中,已知点,,,点在三边围成的区域(含边界)上,且.(Ⅰ)若,求;(Ⅱ)用表示,并求的最小值.【答案】(1),(2)的最小值-1.【解析】(1)向量的坐标运算主要是利用加、减、数乘运算法则进行的.若已知有向线段两端点的的坐标,则应先求出向量的坐标,解题过程中要注意方程的思想的运用及运算法则的正确使用;(2)利用线性规划求目标函数的最值一般步骤:一画、二移、三求,其关键是准确的作出可行域,理解目标函数的意义;(3)在线性约束条件下,线性目标函数只有在可行域的顶点或者边界上取得最值.在解答选择题和填空题时可以根据可行域的顶点直接进行检验.试题解析:解(Ⅰ),∴....................5分由,,,8分设,直线过点时,取得最小值-1,即的最小值-1【考点】(1)向量的坐标表示;(2)线性目标函数的最值.3.已知点(3,1)和(- 4,6)在直线3x-2y+a=0的两侧,则a的取值范围是()A.a<-7或 a>24B.a="7" 或 a=24C.-7<a<24D.-24<a<7【答案】C【解析】由线性规划相关知识:两点位于直线的两侧,则一侧使得直线方程大于零,一侧使得直线方程小于零.即有,故选C.【考点】线性规划.4.实数满足,如果目标函数的最小值为,则实数b的值为_____ .【答案】8【解析】绘制平面区域可得:要使由最小值-2,则直线,在轴上有最大截距为2,且经过点B,由,又因B也在上,故有.【考点】线性规划.5.已知变量满足约束条件,若的最大值为,则实数.【答案】-1或.【解析】作出约束条件所对应的可行域:,由于的最大值为,所以直线必过点A(-2,3)或点B(4,3),因此有解得或,故应填入:-1或.【考点】线性规划.6.设动点满足,则的最大值是.【答案】100【解析】先画出可行域,根据目标函数可知最优解为C(20,0),带入目标函数得最大者为100【考点】线性规划问题7.已知变量,满足约束条件,则的最小值为()A.B.C.D.【答案】B.【解析】依题意可画出不等式组所表示的的可行域,可知直线与的交点,作出直线:,平移直线,则可知当,时,的最小值为.【考点】线性规划.8.设变量、满足约束条件,则z=2x+3y的最大值为【答案】18【解析】变量x,y满足约束条件,表示的可行域为如图,所以z=2x+3y的最大值就是经过M即的交点(3,4)时,所以最大值为:3×2+4×3=18.故答案为:18.【考点】线性规划的应用.9.不等式组表示的平面区域的面积为 .【答案】9【解析】由题意得:平面区域为一个三角形及其内部,其中因此面积为【考点】线性规划求面积10.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.求该公司从每天生产的甲、乙两种产品中,可获得的最大利润.【答案】该公司从每天生产的甲、乙两种产品中,可获得的最大利润为2800元.【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.且画可行域如图所示,目标函数z=300x+400y可变形为解方程组得,即A(4,4).所以,Z=1200+1600=2800.所以,该公司从每天生产的甲、乙两种产品中,可获得的最大利润为2800元. 9分【考点】简单线性规划的应用点评:中档题,作为应用问题,解简单线性规划问题,要遵循“审清题意,设出变量,布列不等式组,画,移,解,答”等步骤。

高考热点剖析——不等式及线性规划问题热点问题

高考热点剖析——不等式及线性规划问题热点问题

高考热点剖析——不等式及线性规划问题热点问题高考对本内容的考查主要有:(1)一元二次不等式是C 级要求,要求在初中所学二次函数的基础上,掌握二次函数、二次不等式、二次方程之间的联系和区别,可以单独考查,也可以与函数、方程等构成综合题;(2)线性规划的要求是A 级,理解二元一次不等式对应的平面区域,能够求线性目标函数在给定区域上的最值,同时对一次分式型函数、二次型函数的最值也要有所了解;(3)不等式作为一种重要工具,要理解不等式的性质、简单不等式的解法及含参数不等式的分类讨论等.1.一元二次不等式的求解步骤: 一变、二求、三画、四结论. 2.一元二次不等式恒成立的条件设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),则ax 2+bx +c >0恒成立(解集为R )⇔y =f (x )图象恒在x轴上方⇔f (x )min >0⇔⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=b 2-4ac <0.ax 2+bx +c <0恒成立(解集为R )⇔y =f (x )图象恒在x 轴下方⇔f (x )max <0⇔⎩⎪⎨⎪⎧a <0,Δ=b 2-4ac <0.3.二元一次不等式表示的平面区域直线定界,特殊点定域.注意:边界的虚实线. 【应对策略】对不等式的学习要立足基础,重在理解,加强训练,学会建模,培养能力,提高素质,具体要注意以下几点:(1)学习不等式性质时,要弄清条件与结论,要克服“想当然”和“显然成立”的思维定势,要以比较准则和实数运算法则为依据解决问题;(2)解决某些不等式时,要与函数定义域、值域、单调性联系起来,注重数形结合思想,解含参数不等式时要注意分类讨论思想;(3)要强化不等式的应用意识,同时要注意到不等式与函数和方程的对比与联系,充分利用函数与方程思想、数形结合处理不等式问题;(4)利用线性规划解决实际问题时,充分利用数形结合思想,会达到事半功倍的效果,因此要力求画图准确.【必备方法】1.三个“二次”的关系一元二次不等式解集的端点值是相应一元二次方程的根,也是相应的二次函数图象与x 轴交点的横坐标,即二次函数的零点.2.对于给定集合M 和给定含参数的不等式f (x )>0,求不等式中的参数的取值范围问题,要看清楚题目的要求,再相应求解,不妨“对号入座”:(1)若M 是f (x )>0的解集,则由M ={x |f (x )>0}来求; (2)若f (x )>0在M 上有解,则由M ∩{x |f (x )>0}≠∅来求; (3)若f (x )>0在M 上恒成立,则由M ⊆{x |f (x )>0}来求.3.简单的线性规划问题解题步骤:一画二移三算四答,充分挖掘目标对象的几何意义!通常与直线的纵截距、斜率,圆的半径或半径的平方有关.命题角度一 一元二次不等式[命题要点] ①简单一元二次不等式的解法;②含参数的一元二次不等式的解法. 【例1】► 解关于x 的不等式ax 2-(2a +1)x +2<0.[思路分析] 不等式的左端可以先分解因式,然后根据a >0,a =0,a <0的情况和方程ax 2-(2a +1)x +2=0两个根的大小进行分类求解.解 不等式ax 2-(2a +1)x +2<0, 即(ax -1)(x -2)<0.(1)当a >0时,不等式可以化为⎝⎛⎭⎪⎫x -1a (x -2)<0.①若0<a <12,则1a>2,此时不等式的解集为⎝⎛⎭⎪⎫2,1a ;②若a =12,则不等式为(x -2)2<0,不等式的解集为∅;③若a >12,则1a <2,此时不等式的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,2. (2)当a =0时,不等式即-x +2<0, 此时不等式的解集为(2,+∞).(3)当a <0时,不等式可以化为⎝⎛⎭⎪⎫x -1a (x -2)>0.由于1a<2,故不等式的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,1a ∪(2,+∞).综上所述,当a <0时,不等式的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,1a ∪(2,+∞);当a =0时,不等式的解集为(2,+∞);当0<a <12时,不等式的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫2,1a ; 当a =12时,不等式的解集为∅;当a >12时,不等式的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,2. 【方法支招】含有参数的一元二次不等式在能通过因式分解求出对应方程根的情况下,按照本题的方法求解,但如果不能根据因式分解的方法求出其根,则需要按照不等式对应方程根的判别式的情况进行分类.【突破训练1】 已知关于x 的不等式ax -1x +1>0的解集是(-∞,-1)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞,则a =________.解析 由题意,可得a ≠0,且不等式等价于a (x +1)·⎝⎛⎭⎪⎫x -1a >0.由不等式解集的特点可得a >0且1a =12,故a =2.答案 2命题角度二 含参不等式恒成立问题[命题要点] 一元二次不等式有解、恒成立,求参数的取值范围.【例2】► (2012·镇江质量检测)不等式a 2+8b 2≥λb (a +b )对任意a ,b ∈R 恒成立,则实数λ的取值范围为________.[思路分析] 不等式中有两个变量,可以先看成关于其中一个变量的一元二次不等式恒成立,再考虑另一个变量.解析 先将不等式整理为关于a 的一元二次不等式为a 2-λba +8b 2-λb 2≥0,对任意a ∈R 恒成立,所以λ2b 2-4(8b 2-λb 2)≤0,即(λ2+4λ-32)b 2≤0,对任意b ∈R 恒成立,则λ2+4λ-32≤0,解得-8≤λ≤4.答案 -8≤λ≤4【方法支招】 含有多变量的不等式是近年来考查热点,要将不等式逐个看成关于某一变量的不等式,其它变量先看作常数,这样可以逐步减少变量个数,同时要看清是恒成立还是有解.【突破训练2】(2012年高考(辽宁理))若[0,)x ∈+∞,则下列不等式恒成立的是( )A .21xe x x ++…B 211124x x <-+C .21cos 12x x -… D .21ln(1)8x x x +-…【答案】C【解析】设2211()cos (1)cos 122f x x x x x =--=-+,则()()sin ,g x f x x x '==-+ 所以()cg x x '=-+≥,所以当[0x ∈+∞时,()()()(0)0,g x g x f x g '==为增函数,所以≥ 同理21()(0)0cos (1)02f x f x x =∴--≥,≥,即21cos 12x x -…,故选C【方法支招】本题主要考查导数公式,以及利用导数,通过函数的单调性与最值来证明不等式,考查转化思想、推理论证能力、以及运算能力,难度较大. 命题角度三 线性规划问题[命题要点] 线性规划考题的新变化为:问题中的目标函数形式已不再局限为单一的、线性的,甚至有的问题隐含有线性规划知识,以上这些变化都可以通过适当的方法转化为较为基本的问题来解决.【例3】► (2012·苏锡常镇调研)设实数n ≤6,若不等式2xm +(2-x )n -8≥0对任意x ∈[-4,2]都成立,则m 4-n 4m 3n的最小值为________.[审题视点] 先对题干中恒成立问题进行转化,得到关于m ,n 的关系式,再利用线性规划知识解决.解析 因为不等式2xm +(2-x )n -8≥0即为(2m -n )x ≥8-2n ,对任意x ∈[-4,2]都成立,所以⎩⎪⎨⎪⎧22m -n ≥8-2n-42m -n ≥8-2n,所以m ,n 满足的不等式为⎩⎪⎨⎪⎧m ≥24m -3n +4≤0n ≤6,所以点(m ,n )对应的平面区域如图,nm 的几何意义是可行域上的点与原点的连线的斜率,所以n m∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤127,3,而目标函数m 4-n 4m 3n =m n -⎝ ⎛⎭⎪⎫n m 3,令n m =t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤127,3,则目标函数即为y =1t -t 3,其导数y ′=-1t 2-3t 2<0,所以函数y =1t -t 3在t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤127,3上递减,故t =3时取得最小值-803. 答案 -803【方法支招】 线性规划是不等式的重要内容,与函数的综合是常见题型,一般方法是利用线性规划求出某个中间变量的取值范围,再利用换元法、导数等方法求最值.【突破训练3】(2012年高考(山东理))已知变量,x y 满足约束条件222441x y x y x y +≥⎧⎪+≤⎨⎪-≥-⎩,则目标函数3z x y =-的取值范围是 ( )A .3[,6]2-B .3[,1]2-- C .[1,6]-D .3[6,]2-【解析】做出不等式所表示的区域如图,由y x z -=3得z x y -=3,平移直线x y 3=,由图象可知当直线经过点)0,2(E 时,直线z x y -=3的截距最小,此时z 最大为63=-=y x z ,当直线经过C 点时,直线截距最大,此时z 最小,由⎩⎨⎧=+-=-4214y x y x ,解得⎪⎩⎪⎨⎧==321y x ,此时233233-=-=-=y x z ,所以y x z -=3的取值范围是]6,23[-,选A.解不等式要留意等号,画可行域要注意边界的虚实 一、注意解不等式不能漏解【例1】► 不等式(x -4)x 2-3x -4≥0的解集是________.解析 当x 2-3x -4>0时,x -4≥0,解得x ≥4;当x 2-3x -4=0,即x =-1或4时,原不等式也成立,所以解集是{x |x ≥4或x =-1}.答案 {x |x ≥4或x =-1}【小提示】:要考虑二次根式有意义的条件,当二次根式等于0时,则对x -4没有条件限制,所以要对根式是否为零进行讨论.否则,本题会出现下面的错误:因为\r(x2-3x -4)≥0,所以x -4≥0,解得x ≥4,造成遗漏解的情况.二、注意可行域边界的虚实【例2】► 已知函数f (x )=ax 2+bx -1(a >0)的一个零点在区间(1,2)内,则a -b 的取值范围是________.解析 因为二次函数f (x )=ax 2+bx -1(a >0)开口向上,纵截距是-1,一个零点在区间(1,2)内,所以a ,b 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧a >0f 1=a +b -1<0f 2=4a +2b -1>0,作出点(a ,b )对应的平面区域如图,由图可知,当目标函数过点(0,1)(不在区域内)时取得最小值-1(取不到),即a -b ∈(-1,+∞).答案 (-1,+∞)【小提示】:画可行域要特别注意边界能否取到,当区域不包含边界时,取值范围中等号取不到,如果忽视这一点,容易在等号上出错.三、注意目标函数的几何意义,尤其是平方、开方之类的问题【例3】► 在平面直角坐标系xOy 中,设A 、B 、C 是圆x 2+y 2=1上相异三点,若存在正实数λ,μ,使得OC →=λOA →+μOB →,则λ2+(μ-3)2的取值范围是________.解析 由OC →=λOA →+μOB →两边平方得OC →2=(λOA →)2+(μOB →)2+2λμOA →·OB →,即为1=λ2+μ2+2λμcos 〈OA →,OB →〉,所以cos 〈OA →,OB →〉=1-λ2-μ22λμ∈(-1,1),又λ,μ∈(0,+∞),所以化简即得⎩⎪⎨⎪⎧λ+μ>1-1<λ-μ<1,作出可行域如图目标函数λ2+(μ-3)2的几何意义是区域上的点(λ,μ)到定点(0,3)的距离的平方,由点到直线的距离公式求得点(0,3)到λ-μ+1=0的距离为2,且取不到,故λ2+(μ-3)2的取值范围是(2,+∞).答案 (2,+∞)【小提示】对目标函数λ2+μ-32的几何意义要理解正确,表示点0,3到λ-μ+1=0的距离的平方,如果忘记平方,就会出现2,+∞的错误,所以考虑问题要细心.1.(2011·南京模拟)已知A ={x |1≤x ≤2},B ={x |x 2+2x +a ≥0},A 、B 的交集不是空集,则实数a 的取值范围是________.解析 若A ,B 的交集是空集时,即x 2+2x +a <0在1≤x ≤2上恒成立.令f (x )=x 2+2x +a ,因为对称轴为x =-1,所以y =f (x )在集合A 上递增,所以f (2)<0即可,所以a <-8,所以A ,B 的交集不是空集时,实数a 的取值范围是a ≥-8.答案 [-8,+∞)2.(2012·江苏,13)已知函数f (x )=x 2+ax +b (a ,b ∈R )的值域为[0,+∞),若关于x 的不等式f (x )<c 的解集为(m ,m +6),则实数c 的值为________.解析 由题意知f (x )=x 2+ax +b =⎝ ⎛⎭⎪⎫x +a 22+b -a 24.∵f (x )的值域为[0,+∞),∴b -a 24=0,即b =a 24.∴f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫x +a 22.又∵f (x )<c ,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫x +a 22<c ,即-a 2-c <x <-a2+c .∴⎩⎪⎨⎪⎧-a2-c =m , ①-a2+c =m +6. ②由②-①得2c =6,∴c =9.答案 93.(2012·江苏,14)已知正数a ,b ,c 满足:5c -3a ≤b ≤4c -a ,c ln b ≥a +c ln c ,则b a的取值范围是________.解析 由题意知⎩⎪⎨⎪⎧a +b ≤4c ,3a +b ≥5c ,c ln b -a ≥c ln c ⇒b ≥c e ac.作出可行域(如图所示).由⎩⎪⎨⎪⎧a +b =4c ,3a +b =5c ,得a =c 2,b =72c .此时⎝ ⎛⎭⎪⎫b a max =7.由⎩⎪⎨⎪⎧a +b =4c ,b =c e a c ,得a =4c e +1,b =4c e e +1.此时⎝ ⎛⎭⎪⎫b a min =4c ee +14c e +1=e.所以b a ∈[e,7].答案 [e,7]4.(2010·江苏,12)设实数x ,y 满足3≤xy 2≤8,4≤x 2y ≤9,则x 3y4的最大值是________.解析 根据不等式的基本性质求解.⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2y 2∈[16,81],1xy 2∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤18,13,x 3y =⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2y 2·1xy ∈[2,27],x 3y的最大值是27. 答案275.(2012·南京模拟)已知变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≥2,x -y ≤1,y ≤2.则目标函数z =-2x +y 的取值范围是________.解析约束条件对应的可行域如图,由图可知,当目标函数经过图中点(3,2)时取得最小值-4,经过点(0,2)时,取得最大值2,所以取值范围是[-4,2].答案[-4,2]。

【备战高考_数学】高三数学复习提升专题:线性规划中的参数问题(解析版).doc

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问题二线性规划中的参数问题简单的线性规划有很强的实用性,线性规划问题常有以下几种类型:(1)平面区域的确定问题;(2)区域面积问题;(3)最值问题;(4)逆向求参数问题.而逆向求参数问题,是类型一标函数中含参数线性规划中的难点,其主要是依据目标函数的最值或可行域的情况决定参数取值.若目标函数中含有参数,则一般会知道最值,此时要结合可行域,确定目标函数取得最值时所经过的可行域内的点(即最优解),将点的坐标代入目标函数求得参数的值.1.目标函数中兀的系数为参数x+y-2<0【例1】x , y满足约束条件兀—2y — 2S0,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 ___________ .【答案】2或-1【解析】如虱画出线性约束条件所表示的可行域,坐出直线严做,因此要使线性目标函数取得最大值的最优解不唯一,直线y =的斜率,要与直线2x-p + 2 = 0或x+p-2 =0的斜率相等…•.° = 2或-1・【点评】本题主要考查最优解的求法以及两直线的位置关系•通过本题应进一步明确两点:(1)线性规划问题可能没有最优解;(2)当线性目标函数所表示的直线与可行域的某一条边界平行时,线性规划问题可以有无数个最优解.x-y>Q【牛刀小试】已知满足约束条件r+)V2,若z = ox+y的最大值为4 ,则y>0a = _________ .【答案】2【解析】将化为》作出可行域(如團所示力当心0时,当直线v = -ar+z向右下方平移时,直线v = -ar+z 在p轴上的截距z减少,当直线y = -^+z过原点时,=0 (舍力当。

> 0时,当直线》,=-妙+z向右上方平移时,直线y = -ax+z在v轴上的截距z増犬,若-1<-^<0, 即0<必1时,当直线公+z过点鸟(1」)时,z 适之+ 1=4,解得。

=3(舍力当一。

高考数学线性规划常见题型及解法[1]

高考数学线性规划常见题型及解法[1]

高考数学线性规划常见题型与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。

现就常见题型与解决方法总结如下: 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 .1 C5 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01:2l 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,数形结合思想与运算求解能力,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 =-的取值范围是解析:作出不等式组表示的区域,如图阴影部分所示,作直线30x y -=,并向上、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B 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2x y =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2x y =的图像与30230x y x y +-≤⎧⎨--≤⎩,所表示的平面区域图阴影部分所示。

含有参数的线性规划问题及其解法

含有参数的线性规划问题及其解法

边界直线的交点, 并且取得该最值时的目标函数所表示的直
线也经过这个交点, 此时形成三线共点的态势. 若最优解不
唯一, 则取得该最值时的目标函数所表示的直线必与某一边 界直线重合. 以上两点经验直取核心在解决线性规划的最值
等有关问题时具有很好的指导作用.
2. 目标函数含有参数
x + 2y − 3 0,
12
中学数学研究
2019 年第 3 期 (上)
含有参数的线性规划问题及其解法
浙江省绍兴市柯桥区钱清中学 (312025) 王红娟 湖北省阳新县高级中学 (435200) 邹生书
线性规划问题通常是指在线性约束条件下求线性目标 函数的最值问题, 其求解方法就是图解法. 根据二元不等式 组的解与坐标平面内点的对应关系, 将约束条件转化为平面 区域, 然后利用目标函数的几何意义求最优解和最值. 线性 规划问题将函数、方程、不等式和最值融为一体, 将代数与解 析几何有机联合, 将函数方程、数形结合和化归转化等数学 思想深透到问题的解决过程之中, 因此线性规划问题成为考 查考生能力和综合素养的良好载体. 其中含有参数的线性规 划问题, 对考生能力方面的要求更高, 从而使得问题难度大 增. 笔者通过统计发现含有参数的线性规划问题在高中较为 少见, 但在高考模拟考和联考中却风起云涌屡见不鲜, 下面 主要以模拟考试的题目为例, 分类解析这类问题的解法.
方法二 若二元一次不等式可化为 y > kx + b, 则其表
示的平面区域为直线 y = kx + b 的上半平面, 反之为该直线
的下半平面. 若二元一次不等式可化为 x > my + n, 则其确 定的平面区域为直线 y = kx + b 的右侧半平面, 反之为该直

高考线性规划必考题型非常全)

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。

例1 已知4335251x y x y x -≤-⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩,2z x y =+,求z 的最大值和最小值例2已知,x y 满足124126x y x y x y +=⎧⎪+≥⎨⎪-≥-⎩,求z=5x y -的最大值和最小值二、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,224x y +=,求32x y +的最大值和最小值例4 求函数4y x x=+[]()1,5x ∈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。

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。

例5 已知实数,x y 满足不等式组10101x y x y y +-≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥-⎩,求22448x y x y +--+的最小值。

(完整)高中数学含参数的线性规划题目及答案.doc

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线性含参经典小题x 1,2x y 的最小值为 1,则 a1.已知 a 0 , x, y 满足约束条件,x y 3, 若 z ()ya x 3 .A.1B.1C.1D.242x 2 y 3 0,2.已知变量 x, y 满足约束条件, x 3y3 0, 若目标函数 z yax 仅在点 3,0 处取得最y 10.大值,则实数 a 的取值范围为( ) A. (3 ,5)B.( 1 ,)C.(-1,2)D.( 1 ,23 1 )x y 1,ax 2 y 仅在点(1,0)处取得最小值,则 a 的取值范围是( )3.若 x, y 满足 x y1, 且 z2xy 2.A. (-1,2)B.(-2,4)C.(-4,0)D.( -4,2)若直线 y 2x 上存在 x, y 满足约束条件 x y 3 0,)x 2 y 3 0, 则实数 m 的最大值为(4.x m.A.-1B.1C.3 D.22x y 05.若不等式组 2x y 2 表示的平面区域是一个三角形,则 a 的取值范围是( )y 0x y a4B. 0 a 14 4 A. aC.1 aD. 0 a 1或 a333x 2 0,2 y 的最大值为 2,则实数 a若实数x, y 满足不等式组,y 1 0, 目标函数 t x 6.x 2y a 0.的值是( ) A.-2B.0C.1D.2y x设 m 1,在约束条件 ymx 下,目标函数 z x my 的最大值小于 2,则 m 的取值 7.x y 1范围为()A. 1,1 2B. 12,C.(1,3)D. 3,8.已知 x, y 满足约束条件x y 1 0,当目标函数 zax by(a 0, b0) 在该约束条件下2x y 3 0,取到最小值 2 5 时, a 2 b 2 的最小值为( )A 、5B 、4C 、 5D 、2x y2 09. x, y 满足约束条件 x 2 y 2 0 ,若 z y ax 取得最大值的最优解不唯一, 则实数 a 的2x y 2 0值为A, 1或 1B. 2或1C.2 或 1D. 2或 122x 2 y 40,10、当实数 x , y 满足 x y 1 0, 时, 1 ax y 4 恒成立,则实数 a 的取值范围是x 1.________.11.已知 a>0,x,y 满足约束条件 错误 !未找到引用源。

线性规划问题 含参数问题

线性规划问题 含参数问题
1.二元一次不等式(组)表示的平面区域
(1)一般地,二元一次不等式 Ax+By+C>0 在平面直角坐标 系中表示直线 Ax+By+C=0 某一侧的所有点组成的平面区域 (半平面)不含边界直线.不等式 Ax+By+C≥0 所表示的平面区 域(半平面)包括边界直线.
(2)对于直线 Ax+By+C=0 同一侧的所有点(x,y),使得 Ax+By+C 的值符号相同,也就是位于同一半平面内的点,其 坐标适合同一个不等式 Ax+By+C>0;而位于另一个半平面内 的点,其坐标适合另一个不等式 Ax+By+C<0.
解:(1)不等式 x-y+5≥0 表示直线 x-y+5=0 上及右下方的点的集 合.x+y≥0 表示直线 x+y=0 上及右上方的点的集合,x≤3 表示直线 x=3 上
及左方的点的集合.
������-������ + 5 ≥ 0, 所以,不等式组 ������ + ������ ≥ 0, 表示的平面区域如图阴影部分所示.
D.(0,1]∪43,+∞
(1)解 x-y≥0, 不等式组2x+y≤2, 表示的平面区域 x+y=a.
y≥0
如 求图A,(阴B影两部点分的),坐标分别为23,23和(1,0), 若原不等式组表示的平面区域是一个三角形,
则直线 x+y=a 的 a 的取值范围

0<a≤1
(3)由几个不等式组成的不等式组所表示的平面区域,是各 个不等式所表示的平面区域的公共部分.
x-y+5≥0
画出
x+y≥0 表示的平面区域
判定方法2:当A>0时
Y
x+y=0
Ax+By+C>0表示直线右方区域;

线性规划问题常见题型及解法

线性规划问题常见题型及解法
六、 线性 目标 函数 中带参数
r +, , ≥5
茹 一 , , ≤2 ( <o , ) , . < 0 ) 域如 右 图 1 , 是正 方形 内部 ( 包 括边界 ) 如 图所 示 , 阴影 区域 为所 求 面积 , 面积 为 4 。
y J I
●~ 、
6 . 已知x . y 满足以下约束条件{ 一 Y + 5 ≤ 0 , 而使 = + a y
分析 : ‘ . ‘ 点 在直 线 的两 侧符 号 不 同 ’ . . . 只需 将 点 代 入 使 乘 积 小于 0即可 。若 改为 同侧后 应使乘积 大于 0 。 三、 求区域 所表 示的面 积
最小 值为 原 点到 直线2 x + , , 一 2 = 0 的 距 离的 平 方, 即 为 ÷。
,Hale Waihona Puke 5 —l l y ̄ > 一22
件』 + 3 y >  ̄ 9
, 求z = 1 0 x + 1 0 y 的最大值?
【 2 x <  ̄ l 1
分析: 如 图 6所 示作 出可 行 域 , 由 Z =1 0 x+1 0 y , , =一 +


当 直 线 Z = 1 0 x + 1 0 , , 通 过 A ( , 羊) 时 , z 取 得 最 大 值 。 因
C.一7 <D <2 4 . D.一2 4 <o <7
/ v + 4 = O / 三

/ y 、 《
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x- y-3 =O J

2020届高三数学备考冲刺140分问题25线性规划中的参数问题(含解析)

2020届高三数学备考冲刺140分问题25线性规划中的参数问题(含解析)

问题25线性规划中的参数问题【解析】不等式组表示的平面区域如图阴影部分’易求得X2.2X ^(23) I 要目标圈数 z=ay+^>0:fr>0)的最小值为 2, A la^2b=2 :即 a = b = l t .\当且仅当 24等号成“炮的最大值吋.【点评】本题主要考查最优解的求法以及均值不等式的应用•应明确若可行域是封闭的多边形 在多边形的顶点处取得•应用均值不等式时需注意“一正、二定、三相等”、考情分析 线性规划是高考必考问题,常有以下几种类型:(1 )平面区域的确定问题;(2)区域面积问题;(3)最值问 题;(4 )逆向求参数问题•而逆向求参数问题 ,是线性规划中的难点,其主要是依据目标函数的最值或可行 域的情况决定参数取值. 二、经验分享 (1)求平面区域的面积: ①首先画出不等式组表示的平面区域,若不能直接画出,应利用题目的已知条件转化为不等式组问题 ,从而 再作出平面区域;②对平面区域进行分析 ,若为三角形应确定底与高 ,若为规则的四边形(如平行四边形或梯形),可利用面积 公式直接求解,若为不规则四边形,可分割成几个三角形分别求解再求和即可. 3 .目标函数中x ,y 的系数均含参数 【例3】设x ,y 满足约束条件 x _2 2x -y _1,若目标函数 z=ox+ir (fl>03>0)的最小值为2,则ab 的最大 值为 ___________ 【答案】-.4,最优解一般,缺一不可.\2x-y-2^0 z = (?+l)X-X^+Oy長-2F + 2M【小试牛刀】设变量 x, y 满足约束条件,且 的最小值是-20,则实数a 二 ___________ . 【答案】_2【解析】作出不等式组表示的平面区域 ,如图所示,由图知,当---;-- 经过点A(2, 2)时取2(/+1)-如+1)=-20得最小值一 20,即,解得a = _2 .x y <4,-'【例4】设不等式组<y _x 工0,表示的平面区域为 D •若圆(r a 0)不经过区域x -n^oD 上的点,则r 的取值范围是()A . 2、2,2、5丨 B. 2、23、2 】【答案】D.【解析】不等式对应的区域为•圆心为区域中A 到圆心的距离最小月到圆心的距离最大' 二要梗圆不经过区域D 则有0<心|」0或由:-得:「即1) *由「- 「得 y = x 1=1y — -x+斗,即 5(13) . J. \AC\ -141 . \BC\ = 2 J? . J. 0<? <27:或 r>2^5 r 的取值范围是 Y =3(Q2血)U(2@:+龙人选D.C. 3、.2,2.. 5】D.4 •目标函数为非线性函数且含有参数【答案】B【点评】本题的关键是给出目标函数的实际意义 ,即圆与可行域无公共点的问题•对于目标函数为平方型:2 =(X -盘「,可看成可行域内的点 p (x y )与定点Q (ab )两点连线的距离的平方,即;也可看成是以Q (a b )为圆心,伍为半径的圆,转换为圆与可行域有无公共点的问题.【点评】线性规划的实质是把代数问题几何化 ,即数形结合的思想.需要注意的是:一,准确无误地作出可行 域;二,画目标函数所对应的 直线时,要注意与约束条件中的直线的斜率进行比较 ,避免出错;三,一般情况 下,目标函数的最大或最小值会在可行域的端点或边界上取得 (三)目标函数及约束条件中均含参数工y — x【例6】设m=1,在约束条件* yEmx 下,目标函数 z = x + my 的最大值大于2,则m 的取值范围为x + ^1( )• A . 112 B • 12,:: C •1,3 D •3,::【答案】B【解析】把目标堡徼转化为y = -丄.¥+三:表示是斜率为-2,截距为三的平行直线系,当截距最大时:二最m ??? in m 大当过点[丄一—[时截距最大二丄+二门,解之得心+圧V w + 1 m + lj 附-1 啣 + 1「x + y a【小试牛刀】设 x , y 满足约束条件『 '且 x ay 的最小值为7,则a =l x —y 兰—1,(A ) -5( B ) 3( C ) -5 或 3( D ) 5 或-3【解析】根捋題中约朿条件可画出可行域如下图所示.两直线交点坐标为:T (呼.譽),又由题中此时最小值为,即- --,则:-- 当■-::时, ,即| , 同时• I 也在直线上,二=.Y +卬•可知'当a>0时卫有最小值:+心+1 /+A7则亡竺1 •【陕西省西安市高新一中 fx+y-2>0 tz - y +2 > 02019届高三一模】若兀丁满足y ~C,且 V7的最小值为则比的值为()1 1A . 3B •C •D •【答案】D 【解析】由 得,,【答案】Bk=--代入可得宀+ •' ,解得,故选D.-y <0 Jc+ y > 16.【山东省聊城市第一中学2019届高三上学期期中】设 工,F 满足约束条件I yWm ,若^ = x + y 的最大龙+ a值为■爲贝U的最小值为()1 1A . 4B .C .D . 【答案】D,y <a+ y > 1【解析】作出x , y 满足约束条件所表示的平面区域,由{,2x^— y =。

高二数学线性规划试题答案及解析

高二数学线性规划试题答案及解析

高二数学线性规划试题答案及解析1.已知满足不等式组,使目标函数取得最小值的解(x,y)有无穷多个,则m的值是A.2B.-2C.D.【答案】D【解析】画出可行域,目标函数z=mx+y,取得最小值的最优解有无数个知取得最优解必在边界上而不是在顶点上,目标函数中系数必为负,最小值应在边界3x-2y+1=0上取到,即mx+y=0应与直线3x-2y+1=0平行,进而计算可得m值.【考点】线性规划2.若x,y满足则的最大值是.【答案】 10【解析】根据线性约束条件划出可行域,由目标函数得,即只需求直线在轴上的最大值即可。

【考点】线性规划求最值问题。

3.在平面直角坐标系中,若不等式组(a为常数)所表示的平面区域的面积等于2,则实数a的值为.【答案】3【解析】由题意得:不等式组(a为常数)所表示的平面区域必须为一个封闭图形.直线恒过定点所以平面区域为三角形,面积为【考点】线性规划4.已知实数满足条件,则的最大值为.【答案】10【解析】作出满足约束条件下的平面区域,如图所示.由图可知点目标函数经过点时取得最大值,且最大值为.【考点】简单的线性规划.5.若实数满足,则的取值范围是( )A.B.C.D.【答案】A【解析】表示单位圆,表示单位圆上的点与点形成的直线的斜率.显然当与圆相切时,如图所示,可知 .【考点】线性规划求最值.6.不等式组所围成的平面区域的面积是 .【答案】2【解析】根据题意作出不等式组所表示的平面区域(如下图)直线的斜率都为,而直线的斜率都为1,所以该区域为正方形区域,其中该正方形的边长为,所以该平面区域的面积为.【考点】1.二元一次不等式表示的平面区域问题;2.两直线垂直的判定.7.设变量满足则目标函数的最小值为( )A.2B.4C.6D.以上均不对【解析】因为变量满足,符合的x,y的可行域如图所示的阴影部分,目标函数. 其中的最小值即为直线CD在y轴的截距最小.所以通过移动直线CD可知过点B是符合题意.又因为B(1,0).所以.故选A.【考点】1.线性规划问题.2.作图的能力.3.对比归纳的思想.4.复杂问题简单化的转化过程.8.已知实数满足,且目标函数的最大值为6,最小值为1, 其中的值为( )A.1B.2C.3D.4【答案】B【解析】本题为线性规划含有带参数直线问题.需要对含参直线的斜率以及b进行讨论.另外借助选项,观察4个选项都是正数,所以.这样可以减少讨论情况 .利用现行约束条件作出可行域.当讨论(ⅰ):若无论我们都可以作图,若则表示虚线下方无最大值不合题意.所以建立方程组和分别代入目标函数可以得出.(ⅱ):同理当时,结合图像仍然会得如上的方程组.所以.所以答案为D.【考点】线性规划、分类讨论思.9.下列坐标对应的点中,落在不等式表示的平面区域内的是A.(0,0)B.(2,4)C.(-1,4)D.(1,8)【答案】A【解析】把选项中的点的坐标代入不等式检验,得点(0,0)符合题意,故选A【考点】本题考查了二元一次不等式表示平面区域点评:只需在这条直线的某一侧取一个特殊点(x0,y0) ,以Ax0+By0+C的正负情况便可判断Ax+by+C>0 表示这一直线哪一侧的平面区域,特殊地,当C≠0 时,常把原点作为此特殊点.10.已知实数x,y满足,若取得最大值时的最优解有无数个,则a的值为()A.0B.2C.-1D.【解析】先画出可行域,该可行域是一个三角形,因为取得最大值时的最优解有无数个,根据图象可知应该与边界平行,所以【考点】本小题主要考查简单线性规划.点评:目标函数的最优解有无数多个,处理方法一般是:①将目标函数的解析式进行变形,化成斜截式②分析Z与截距的关系,是符号相同,还是相反③根据分析结果,结合图形做出结论④根据斜率相等求出参数.11.(本题满分12分)某家电生产企业根据市场调查分析,决定调整产品生产方案,准备每周(按40个工时计算)生产空调器、彩电、冰箱共120台,且冰箱至少生产20台.已知生产这些家电产品每台所需工时和每台产值如下表:432【答案】【解析】设每周生产空调台、彩电台、则生产冰箱台,产值(千元). (2分)目标函数为(6分)所以题目中包含的限制条件为即: 可行域如图.(10分)解方程组得点的坐标为所以(千元) (12分)【考点】线性规划的最优解运用点评:解决该试题的关键是能根据题意抽象出不等式,同时结合二元一次不等式组表示的区域,平移法得到最值,属于基础题。

线性规划的常见题型及其解法学生版题型全面归纳好

线性规划的常见题型及其解法学生版题型全面归纳好

课题 线性规划旳常见题型及其解法题目线性规划问题是高考旳重点,而线性规划问题具有代数和几何旳双重形式,多与函数、平面向量、数列、三角、概率、解析几何等问题交叉渗透,自然地融合在一起,使数学问题旳解答变得愈加新奇别致.归纳起来常见旳命题探究角度有: 1.求线性目旳函数旳最值. 2.求非线性目旳函数旳最值. 3.求线性规划中旳参数. 4.线性规划旳实际应用.本节重要讲解线性规划旳常见基础类题型.【母题一】已知变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≥3,x -y ≥-1,2x -y ≤3,则目旳函数z =2x +3y 旳取值范围为( )A .[7,23]B .[8,23]C .[7,8]D .[7,25]【母题二】变量x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x -4y +3≤0,3x +5y -25≤0,x ≥1,(1)设z =y2x -1,求z 旳最小值;(2)设z =x 2+y 2,求z 旳取值范围;(3)设z =x 2+y 2+6x -4y +13,求z 旳取值范围.角度一:求线性目旳函数旳最值1.(·新课标全国Ⅱ卷)设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y -7≤0,x -3y +1≤0,3x -y -5≥0,则z =2x -y 旳最大值为( )A .10B .8C .3D .22.(·高考天津卷)设变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +2≥0,x -y +3≥0,2x +y -3≤0,则目旳函数z =x +6y 旳最大值为( )A .3B .4C .18D .403.(·高考陕西卷)若点(x ,y )位于曲线y =|x |与y =2所围成旳封闭区域,则2x -y 旳最小值为( ) A .-6 B .-2 C .0D .2角度二:求非线性目旳旳最值4.(·高考山东卷)在平面直角坐标系xOy 中,M 为不等式组⎩⎪⎨⎪⎧2x -y -2≥0,x +2y -1≥0,3x +y -8≤0所示旳区域上一动点,则直线OM 斜率旳最小值为( )A .2B .1C .-13D .-125.已知实数x ,y 满足⎩⎨⎧0≤x ≤2,y ≤2,x ≤2y ,则z =2x +y -1x -1旳取值范围 . 6.(·郑州质检)设实数x ,y 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤2y -x ≤2,y ≥1,则x 2+y 2旳取值范围是( )A .[1,2]B .[1,4]C .[2,2]D .[2,4]7.(·高考北京卷)设D 为不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,2x -y ≤0,x +y -3≤0所示旳平面区域,区域D 上旳点与点(1,0)之间旳距离旳最小值为________.8.设不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥1,x -2y +3≥0,y ≥x所示旳平面区域是Ω1,平面区域Ω2与Ω1有关直线3x -4y -9=0对称.对于Ω1中旳任意点A 与Ω2中旳任意点B ,|AB |旳最小值等于( )A .285B .4C .125D .2角度三:求线性规划中旳参数 9.若不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,x +3y ≥4,3x +y ≤4所示旳平面区域被直线y =kx +43分为面积相等旳两部分,则k 旳值是( )A .73B .37C .43D .3410.(·高考北京卷)若x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x +y -2≥0,kx -y +2≥0,y ≥0,且z =y -x 旳最小值为-4,则k 旳值为( )A .2B .-2C .12D .-1211.(·高考安徽卷)x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y -2≤0,x -2y -2≤0,2x -y +2≥0.若z =y -ax 获得最大值旳最优解不唯一,则实数a 旳值为( )A .12或-1B .2或12C .2或1D .2或-112.在约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,y ≥0,x +y ≤s ,y +2x ≤4.下,当3≤s ≤5时,目旳函数z =3x +2y 旳最大值旳取值范围是( )A .[6,15]B .[7,15]C .[6,8]D .[7,8] 13.(·通化一模)设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,y ≥0,x 3a +y 4a ≤1,若z =x +2y +3x +1旳最小值为32,则a 旳值为________.角度四:线性规划旳实际应用14.A ,B 两种规格旳产品需要在甲、乙两台机器上各自加工一道工序才能成为成品.已知A 产品需要在甲机器上加工3小时,在乙机器上加工1小时;B 产品需要在甲机器上加工1小时,在乙机器上加工3小时.在一种工作日内,甲机器至多只能使用11小时,乙机器至多只能使用9小时.A 产品每件利润300元,B 产品每件利润400元,则这两台机器在一种工作日内发明旳最大利润是________元.15.某玩具生产企业每天计划生产卫兵、骑兵、伞兵这三种玩具共100个,生产一种卫兵需5分钟,生产一种骑兵需7分钟,生产一种伞兵需4分钟,已知总生产时间不超过10小时.若生产一种卫兵可获利润5元,生产一种骑兵可获利润6元,生产一种伞兵可获利润3元.(1)试用每天生产旳卫兵个数x与骑兵个数y表达每天旳利润w(元);(2)怎样分派生产任务才能使每天旳利润最大,最大利润是多少?一、选择题1.已知点(-3,-1)和点(4,-6)在直线3x -2y -a =0旳两侧,则a 旳取值范围为( ) A .(-24,7)B .(-7,24)C .(-∞,-7)∪(24,+∞)D .(-∞,-24)∪(7,+∞)2.(·临沂检测)若x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,x +2y ≥3,2x +y ≤3,则z =x -y 旳最小值是( )A .-3B .0C .32D .33.(·泉州质检)已知O 为坐标原点,A (1,2),点P 旳坐标(x ,y )满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +|y |≤1,x ≥0,则z =OA →·OP→旳最大值为( )A .-2B .-1C .1D .24.已知实数x ,y 满足:⎩⎪⎨⎪⎧x -2y +1≥0,x <2,x +y -1≥0,则z =2x -2y -1旳取值范围是( )A .⎣⎡⎦⎤53,5B .[0,5]C .⎣⎡⎭⎫53,5 D .⎣⎡⎭⎫-53,5 5.假如点(1,b )在两条平行直线6x -8y +1=0和3x -4y +5=0之间,则b 应取旳整数值为( )A .2B .1C .3D .06.(·郑州模拟)已知正三角形ABC 旳顶点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 旳取值范围是( )A .(1-3,2)B .(0,2)C .(3-1,2)D .(0,1+3)7.(·成都二诊)在平面直角坐标系xOy 中,P 为不等式组⎩⎪⎨⎪⎧y ≤1,x +y -2≥0,x -y -1≤0,所示旳平面区域上一动点,则直线OP 斜率旳最大值为( )A .2B .13C .12D .18.在平面直角坐标系xOy 中,已知平面区域A ={(x ,y )|x +y ≤1,且x ≥0,y ≥0},则平面区域B ={(x +y ,x -y )|(x ,y )∈A }旳面积为( )A .2B .1C .12D .149.设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧3x -y -2≤0,x -y ≥0,x ≥0,y ≥0,若目旳函数z =ax +by (a >0,b >0)旳最大值为4,则ab旳取值范围是( )A .(0,4)B .(0,4]C .[4,+∞)D .(4,+∞)10.设动点P (x ,y )在区域Ω:⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,y ≥x ,x +y ≤4上,过点P 任作直线l ,设直线l 与区域Ω旳公共部分为线段AB ,则以AB 为直径旳圆旳面积旳最大值为( )A .πB .2πC .3πD .4π11.(·东北三校联考)变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧y ≥-1,x -y ≥2,3x +y ≤14,若使z =ax +y 获得最大值旳最优解有无穷多种,则实数a 旳取值集合是( )A .{-3,0}B .{3,-1}C .{0,1}D .{-3,0,1}12.(·新课标全国Ⅰ卷)设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≥a ,x -y ≤-1,且z =x +ay 旳最小值为7,则a =( )A .-5B .3C .-5或3D .5或-313.若a ≥0,b ≥0,且当⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,y ≥0,x +y ≤1时,恒有ax +by ≤1,则由点P (a ,b )所确定旳平面区域旳面积是( )A .12B .π4C .1D .π214.(·高考北京卷)设有关x ,y 旳不等式组⎩⎪⎨⎪⎧2x -y +1>0,x +m <0,y -m >0表达旳平面区域内存在点P (x 0,y 0),满足x 0-2y 0=2.求得m 旳取值范围是( )A .⎝⎛⎭⎫-∞,43 B .⎝⎛⎭⎫-∞,13 C .⎝⎛⎭⎫-∞,-23D .⎝⎛⎭⎫-∞,-53 15.设不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +y -11≥0,3x -y +3≥0,5x -3y +9≤0表达旳平面区域为D .若指数函数y =a x 旳图象上存在区域D 上旳点,则a 旳取值范围是 ( )A .(1,3]B .[2,3]C .(1,2]D .[3,+∞)16.(·高考福建卷)已知圆C :(x -a )2+(y -b )2=1,平面区域Ω:⎩⎪⎨⎪⎧x +y -7≤0,x -y +3≥0,y ≥0.若圆心C ∈Ω,且圆C 与x 轴相切,则a 2+b 2旳最大值为( )A .5B .29C .37D .4917.在平面直角坐标系中,若不等式组⎩⎪⎨⎪⎧y ≥0,y ≤x ,y ≤k (x -1)-1表达一种三角形区域,则实数k 旳取值范围是( )A .(-∞,-1)B .(1,+∞)C .(-1,1)D .(-∞,-1)∪(1,+∞)18.(·武邑中学期中)已知实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x -2y +1≥0,|x |-y -1≤0,则z =2x +y 旳最大值为( )A .4B .6C .8D .1019.(·衡水中学期末)当变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧y ≥x x +3y ≤4x ≥m 时,z =x -3y 旳最大值为8,则实数m 旳值是( )A .-4B .-3C .-2D .-120.(·湖州质检)已知O 为坐标原点,A ,B 两点旳坐标均满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -3y +1≤0,x +y -3≤0,x -1≥0,则tan ∠AOB旳最大值等于( )A .94B .47二、填空题21.(·高考安徽卷)不等式组 ⎩⎪⎨⎪⎧x +y -2≥0,x +2y -4≤0,x +3y -2≥0表达旳平面区域旳面积为________.23.(·重庆一诊)设变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥1,x +y -4≤0,x -3y +4≤0,则目旳函数z =3x -y 旳最大值为____.24.已知实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x +y -1≤0,x -y +1≥0,y ≥-1,则w =x 2+y 2-4x -4y +8旳最小值为________.25.在平面直角坐标系xOy 中,M 为不等式组⎩⎪⎨⎪⎧2x +3y -6≤0,x +y -2≥0,y ≥0所示旳区域上一动点,则|OM |旳最小值是________.26.(·汉中二模)某企业生产甲、乙两种产品,已知生产每吨甲产品要用水3吨、煤2吨;生产每吨乙产品要用水1吨、煤3吨.销售每吨甲产品可获得利润5万元,销售每吨乙产品可获得利润3万元,若该企业在一种生产周期内消耗水不超过13吨,煤不超过18吨,则该企业可获得旳最大利润是______万元.27.某农户计划种植黄瓜和韭菜,种植面积不超过50亩,投入资金不超过54万元,假设种植黄瓜和韭菜旳产量、成本和售价如下表:________亩.28.(·日照调研)若A 为不等式组⎩⎪⎨⎪⎧ x ≤0,y ≥0,y -x ≤2表达旳平面区域,则当a 从-2持续变化到1时,动直线x +y =a 扫过A 中旳那部分区域旳面积为________.29.(·高考浙江卷)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 旳取值范围是________.30.(·石家庄二检)已知动点P (x ,y )在正六边形旳阴影部分(含边界)内运动,如图,正六边形旳边长为2,若使目旳函数z =kx +y (k >0)获得最大值旳最优解有无穷多种,则k 旳值为________.31.设m >1,在约束条件⎩⎪⎨⎪⎧ y ≥x ,y ≤mx ,x +y ≤1下,目旳函数z =x +my 旳最大值不不小于2,则m 旳取值范围 .32.已知实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧ y ≥1,y ≤2x -1,x +y ≤m ,若目旳函数z =x -y 旳最小值旳取值范围是[-2,-1],则目旳函数旳最大值旳取值范围是________.33.(·高考广东卷)给定区域D :⎩⎪⎨⎪⎧ x +4y ≥4,x +y ≤4,x ≥0.令点集T ={(x 0,y 0)∈D |x 0,y 0∈Z ,(x 0,y 0)是z =x +y在D 上获得最大值或最小值旳点},则T 中旳点共确定________条不一样旳直线.34.(·湖北改编)已知向量a =(x +z,3),b =(2,y -z ),且a ⊥b .若x ,y 满足不等式|x |+|y |≤1,则z 旳取值范围为__________.35.(·衡水中学模拟)已知变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧ x +4y -13≤02y -x +1≥0x +y -4≥0且有无穷多种点(x ,y )使目旳函数z=x+my获得最小值,则m=________.。

高中线性规划练习(含详细解答),成才系列

高中线性规划练习(含详细解答),成才系列
(B)
7 3
3 7
( C)
4 3 x 0,
(D)
3

4
18.( 2008 年高考 ・ 浙江卷
理 17)若 a
0, b
0 ,且当 x
y y
0, 时,恒有 ax 1
by
1 ,则以 a ,b 为坐标
点 P ( a, b) 所形成的平面区域的面积等于
__________ .
5. “ 求约束条件中的参数 ” 型考题
X

2Y Y 0 0
12 12
,画可行域如图所示,
2X X Y
目标函数 Z=300X+400Y 可变形为 Y=
3 4
x 2x x
z 400 y 2y 12 12

这是随 Z 变化的一族平行直线,解方程组
x y
4 4
,即 A ( 4,4 )
y 11 y 3 9
0 0 0
表示的平面区域为 D,若指数函数 y= a 的
x
3x
5x 3 y
图像上存在区域 A (1 , 3] D 上的点,则 a 的取值范围是 B [2 , 3] C (1 , 2]
D
[ 3,
]
x 2y 5 0
23. ( 2007 年高考 ・ 浙江卷 理 17)设
m 为实数, 若 { ( x, y )
答案解析
通常转化为求直线在
ax
by ( a, b
R) 的线性目标函数的最值问题,
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
B 【解析】约束条件对应
5 3 ABC 内的区域 ( 含边界 ) ,其中 A (2, 2), B (3, 2), C ( , ) 画出可行域, 2 2 z 3x y [8,11]
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zmax 8
当 3 s 4时,直线 z 3x 2y 过 y x s 与 y 2x 4 的交点时, z 取得 最大,结合图形分析,此时,当 s 3 , z 的最大值中的最小值为 7. 故答案为 D。
图(4) 点评:该题在作可行域时,由于直线方程 y x s 中含有参数“ s ” 且给定了该参数的取值范围,使问题变得复杂。解决此类问题的主 要思路是:先将能够画出图形的部分全部画出来,再分析“动直线” 的运动趋势,确定好运动的“最大位置”及“最小位置”,将“最大位置” 及“最小位置”固定(静)下来,使“动”在“静”下做,借用运动的观念 逐步分析,确定答案。 规律总结:在约束条件中的二元不等式若含有参数且给定了该 参数的取值范围的问题,就意味着直线是“动直线”,则应将该动直
制”先求 a,b 的约束条件,再画出其约束的平面区域,是正确解答此
题的突破口。
规律总结:在线性规划问题可行域下的恒成立问题,一定要结
合“可行域”将“恒成立”加以控制,使之转化为平面区域间关系的恒成
立,再进行解答就轻松多了。
三、“动”“静”结合问题
y0

3.(2006
广东.9)在约束条件
x0 yxs
x 3y 3 0
z=x+2y 的最大值为( )
A.8
B.7
C.2 D.1
2
x y 7 0 6. (2014·新课标全国卷Ⅱ高考理科数学·T9)设 x,y 满足约束条件 x 3y 1 0 则
3x y 5 0
z=2x-y 的最大值为 ( )
A.10 B.8 C.3 D.2
7.(2013·新课标全国Ⅱ高考理科·T9)已知 a>0,x,y 满足约束条件
a
b
a 1且b 1
点 P(a,b) 所成的平面区域如图(3).
故所形成的平面区域的面积是 1.故选 C。
5
图(2)
图(3)
点评:正确解答此题的关键是:“恒有 ax by 1 ”的巧妙运用,
因 ax by 1中含有两个参数两个变量,故用“恒成立”的“数值解法”比
较困难,只能用“图形控制”来解答;根据“恒有 ax by 1”的“图形控
10
x y 1
ax by 1 ,则以 a,b 为坐标的点 P(a,b) 所成的平面区域的面积是
()
A. 1 B. C. 1 D.
2
4
2
x0
解析:作出满足条件
y0
的点 (x, y) 的可行域,如图(2)所示.
x y 1
a 0,b 0 ,
且恒有 ax by 1 ,
结合直线 ax by 1,与可行域可知: 1 1且 1 1
为 ()
A. 5 B. 1 C. 2 D. 3
x y 1 0
解析:作出不等式组
x 1 0
所围成的平面区域。如图(1)所
ax y 1 0

由题意可知,公共区域的面积为 2 AC 4
C 的坐标为 (1,4) ,代入 ax y 1 0
得 a 3,故选 D .
图(1) 点评:该题在作可行域时,若能抓住直线方程 ax y 1 0中含 有参数 a 这个特征,迅速与“直线系”产生联系,就会明确 ax y 1 0 可变形为 y 1 ax 的形式,则此直线必过定点 (0,1) ,此时,可行域的
点评:该题与常规型的线性规划相比:在约束条件及目标函数中 均多了一个“参数 z ”,但题中确给出了一个含“ z ”的等式。因此,总 可以用" x, y"线性表示“ z ”,分别消去约束条件及目标函数中的“ z ”, 从而构造出了常规线性规划的问题。
规律总结:线性规划解决的是“约束条件”、“ 目标函数”中是二元 的问题,若“约束条件”、“ 目标函数”中含有“三元”时,则应通过消元 化归成“二元” 线性规划问题进行解答。
3x y 4,
示的平面区域为 D.若直线 y ax 1与D有公共点,则a的取值范围是 .
3
含参问题的探究
一、恒过“定点”问题
例 1.(2009 福建,9)在平面直角坐标系中,若不等式组
x y 1 0
Байду номын сангаас
x 1 0
( a 为参数)所表示的平面区域的面积等于 2,则 a 的值
ax y 1 0
2
2
故答案为 a 1
2
点评:此题的目标函数中含有参数 a 且 a 0 ,因此目标函数所确
定的直线 ax y 0的斜率 k2 <0,直线 ax y 0大致图象能确定下 来,由线性规划的“平移”解法可知,欲使直线 ax y 0平移过点 (3,0)
8
处取得最大值,只需控制 ax y 0 的斜率 k2 直线 x 2y 3 0 的斜 率 k1即可,问题就转化为研究“斜率”问题(模型)了。
2
图(6)
9
设 2m 2y 2x ,则 y x m m 是经过区域且斜率为 1 的直线在 y 轴上的截距 易知当这些平行直线经过点 B(1,1) 时,截距 m 0 为最小 当直线经过点 D(0,2) 时,截距 m 取最大值 m 2
Fmax 2mmax 4 8 Fmin 2mmin 4 4
4
“大致”情况就可以限定,再借助于题中的其它条件,就可轻松获
解。
规律总结: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、恒成立问题
x0

2.(2008
浙江,17)若
a
0,
b
0
,且当
y0
时,恒有
9.(2013·新课标Ⅰ高考文科·T14)设 x,y 满足约束条件
1 1
x
x
3
y
0
,则
z
2
x
y
的最大值为______.
10. (2013·大纲版全国卷高考文科·T15)若 x、y 满足约束条件
x 0,
x
3y
4,

z
x
y的最小值为
.
3x y 4,
x 0,
11.(2013·大纲版全国卷高考理科·T15)记不等式组 x 3y 4, 所表
于是 F 2x 6y 4(1 x y) 2x 2y 4
同时 3y z 2 可变为 2y x 1
则题设中的不等式即线性约束条件变形为:
0 x 1
0
y
2
2 y x 1
满足上述约束条件的区域如图(6)所示,
其中 A(0, 1) , B(1,1) , C(1,2) , D(0,2)
规律总结:目标函数中含有参数时,要根据问题的实际意义注意
转化成“直线的斜率”、“点到直线的距离”等模型进行讨论研究。
五、消元化归问题
例 5.(2003 天津)已知 0 x 1, 0 y 2 , 3y z 2 且 x y z 1,
求函数 F 2x 6y 4z 的最大值。
解:由 x y z 1得 z 1 x y
范围为______。
解析:依据约束条件,作出可行域,如图(5)
图(5)
由可行域可知,要使目标函数 z ax y (其中 a 0 )仅在点 (3,0) 取得
最大值,则必有直线 x 2y 3 0 的斜率 k1 >直线 ax y 0 的斜率 k2
又 k1
1 2
, k2
a
1 a 得: a 1
下,当 3 s 5 时,目标函
y
2
x
4
数 z 3x 2y 的最大值的变化范围是
()
A.[6,15] B.[7,15] C.[6,8] D.[7,8]
6
解析:当 4 s 5 时,约束条件所表示的可行域就是 y 2x 4 与 x 轴、 y 轴在第一象限围成的三角形区域, 直线 z 3x 2y 过点 (0,4) 时, z 取最大值,
题目灵活多变,要引起高度重视.
近三年全国卷是这样考
x 1 0
1.(2015·新课标全国卷Ⅰ理科·T15)若
x,y
满足约束条件
x x
y y
0 4
则 0
y x
的最
大值为
.
x y20
2.(2015·新课标全国卷Ⅰ文科·T15)若
x,y
满足约束条件
x
2
y
1
0

2x y 2 0
z=3x+y 的最大值为
.
3.(2015·新课标全国卷Ⅱ理科·T14)若 x,y 满足约束条件
则 z=x+y
的最大值为
.
x y50 4.(2015·新课标全国卷Ⅱ文科·T4)若 x,y 满足约束条件 2x y 1 0 则 z=2x+y
x 2 y 1 0
的最大值为
.
x y 1 0 5. (2014·新课标全国卷Ⅱ高考文科数学·T9) 设 x,y 满足约束条件 x y 1 0 则
高考中含参数线性规划 问题专题(学生版)
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
高考中线性规划专题
纵观近几年高考试题,线性规划问题是每年的必考内容。题
型多以选择题、填空题出现,它是直线方程在解决实际问题中的运
用,特别是含参数线性规划问题,与数学中的其它知识结合较多,
x 1
x y3
若 z=2x+y 的最小值为 1,则 a=
(
)
y
a
x
3
A. 1 B. 1 C.1 D.2
42
8.(2013·新课标全国Ⅱ高考文科·T3)设 x, y 满足约束条件
x y 1 0,
x y 1 0,,则 z 2x 3y 的最小值是( )
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