高考题分类线性规划(附答案详解)
高中数学简单线性规划复习题及答案(最全面)
简单线性规划复习题及答案(1)1、设,x y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≤--≥-+≥-020202y x y x y x ,则22y x ++的最大值为 452、设变量,x y 满足⎪⎩⎪⎨⎧≥-+≥-≤-+030201825y x y x y x ,若直线20kx y -+=经过该可行域,则k 的最大值为答案:13、若实数x 、y ,满足⎪⎩⎪⎨⎧≤+≥≥123400y x y x ,则13++=x y z 的取值范围是]7,43[.4、设y x z +=,其中y x ,满足⎪⎩⎪⎨⎧≤≤≤-≥+k y y x y x 0002,若z 的最大值为6,则z 的最小值为5、已知x 、y 满足以下条件220240330x y x y x y +-≥⎧⎪-+≥⎨⎪--≤⎩,则22z x y =+的取值范围是 4[,13]56、已知实数,x y 满足约束条件1010310x y x y x y +-≤⎧⎪-+≥⎨⎪--≤⎩,则22(1)(1)x y -+-的最小值为 127、已知,x y 满足约束条件1000x x y x y m -≥⎧⎪-≤⎨⎪+-≤⎩,若1y x +的最大值为2,则m 的值为 58、表示如图中阴影部分所示平面区域的不等式组是⎪⎩⎪⎨⎧≥-+≤--≤-+0623063201232y x y x y x9、若曲线y = x 2上存在点(x ,y )满足约束条件20,220,x y x y x m +-≤⎧⎪--≤⎨⎪>⎩,则实数m 的取值范围是 (,1)-∞10、已知实数y ,x 满足10103x y x y y -+≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥-⎩,则3z x y =+的最小值为 -311、若,x y 满足约束条件10,0,40,x x y x y -≥⎧⎪-≤⎨⎪+-≤⎩则x y的最小值为 13. 12、已知110220x x y x y ≥⎧⎪-+≤⎨⎪--≤⎩,则22(2)(1)x y ++-的最小值为___10_13、已知,x y 满足不等式0303x y x y x -≥⎧⎪+-≥⎨⎪≤⎩,则函数3z x y =+取得最大值是 1214、已知x ,y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≤≥+≥+-3005x y x y x ,则z =2x +4y 的最小值是-615、以原点为圆心的圆全部在区域⎪⎩⎪⎨⎧≥++≤-+≥+-0943042063y x y x y x 内,则圆面积的最大值为 π51616、已知y x z k y x x y x z y x 42,0305,,+=⎪⎩⎪⎨⎧≥++≤≥+-且满足的最小值为-6,则常数k = 0 . 17、已知,x y 满足约束条件,03440x x y y ≥⎧⎪+≥⎨⎪≥⎩则222x y x ++的最小值是 118、在平面直角坐标系中,不等式组0,0,,x y x y x a +≥⎧⎪-≥⎨⎪≤⎩(a 为常数),表示的平面区域的面积是8,则2x y +的最小值 14-19、已知集合22{(,)1}A x y x y =+=,{(,)2}B x y kx y =-≤,其中,x y R ∈.若A B ⊆,则实数k 的取值范围是⎡⎣20、若x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x +y -2≥0,kx -y +2≥0,y ≥0,且z =y -x 的最小值为-4,则k 的值为 12-21、若实数x ,y 满足不等式组201020x y x y a -≤⎧⎪-≤⎨⎪+-≥⎩,目标函数2t x y =-的最大值为2,则实数a 的值是 222、已知点(,)P x y 满足条件020x y x x y k ≥⎧⎪≤⎨⎪++≤⎩,若3z x y =+的最大值为8,则实数k = 6- .23、设实数x , y 满足的最大值是则x y y y x y x ,03204202⎪⎩⎪⎨⎧≤->-+≤-- 23.24、已知实数y x , 22222)(y x y y x +++的取值范围为 ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+221,35.简单线性规划复习题及答案(2)1、设实数x,y 满足⎪⎩⎪⎨⎧≤-≥-+≤--0205202y y x y x 则y x x y z +=的取值范围是 10[2,]3由于yx表示可行域内的点()x y ,与原点(00),的连线的斜 率,如图2,求出可行域的顶点坐标(31)(12)A B ,,,, (42)C ,,则11232OA OB OC k k k ===,,,可见123y x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,,结合双勾函数的图象,得1023z ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,,2、若实数,x y 满足不等式组22000x y x y m y ++≥⎧⎪++≤⎨⎪≥⎩,且2z y x =-的最小值等于2-,则实数m 的值等于 1-3、设实数x 、y 满足26260,0x y x y x y +≤⎧⎪+≤⎨⎪≥≥⎩,则{}max 231,22z x y x y =+-++的取值范围是 [2,9]【解析】作出可行域如图,当平行直线系231x y z +-=在直线BC 与点A 间运动时,23122x y x y +-≥++,此时[]2315,9z x y =+-∈,平行直线线22x y Z ++=在点 O 与BC 之间运动时,23122x y x y +-≤++,此时,[]222,8z x y =++∈. ∴[]2,9z ∈图23 A yxOcB 634、佛山某家电企业要将刚刚生产的100台变频空调送往市内某商场,现有4辆甲型货车和8辆乙型货车可供调配。
(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。
高三数学线性规划试题
高三数学线性规划试题1.变量、满足线性约束条件,则目标函数的最大值为 .【答案】【解析】作出不等式组所表示的可行域如图所示,联立得,作直线,则为直线在轴上的截距,当直线经过可行域上的点时,直线在轴上的截距最大,此时取最大值,即.【考点】线性规划.2.设,满足约束条件且的最小值为7,则A.-5B.3C.-5或3D.5或-3【答案】B【解析】根据题中约束条件可画出可行域如下图所示,两直线交点坐标为:,又由题中可知,当时,z有最小值:,则,解得:;当时,z无最小值.故选B【考点】线性规划的应用3.若、满足和,则的取值范围是________.【答案】【解析】不等式组表示的平面区域如图中,令,解方程组得,解方程组得,平移直线经过点使得取得最大值,即,当直线经过点使得取得最小值,即,故的取值范围是.【考点】不等式组表示的平面区域,求目标函数的最值,容易题.4.若变量、满足约束条件,则的最大值是()A.2B.4C.7D.8【答案】C【解析】不等式组表示的平面区域如图的四变形(包括边界),解方程组得点,令,平移直线经过点使得取得最大值,即.选C.【考点】不等式组表示的平面区域,求目标函数的最大值,容易题.5.已知α,β是三次函数f(x)=x3+ax2+2bx(a,b∈R)的两个极值点,且α∈(0,1),β∈(1,2),求动点(a,b)所在的区域面积S.【答案】【解析】解:由函数f(x)=x3+ax2+2bx(a,b∈R)可得,f′(x)=x2+ax+2b,由题意知α,β是方程x2+ax+2b=0的两个根,且α∈(0,1),β∈(1,2),因此得到可行域即,画出可行域如图.∴动点(a,b)所在的区域面积S=.6.设是不等式组表示的平面区域内的任意一点,向量,,若(为实数),则的最大值为()A.4B.3C.-1D.-2【答案】A【解析】解:设点的坐标为,则,所以所以由得此不等式组对应的平面区域如下图中的阴影部分所示:设,则,当变化时,它表示一组与平行的直线,在轴上的截距为,当直线在轴上的截距最小时最大,由图可知,当直线经过点时,直线在轴上的截距最小,从面取得最大值故选A.【考点】1、向量的坐标表示与坐标运算;2、线性规划.7. [2013·陕西高考]若点(x ,y)位于曲线y =|x -1|与y =2所围成的封闭区域,则2x -y 的最小值为________.【答案】-4 【解析】由题意知y =,作出曲线y =|x -1|与y =2所围成的封闭区域,如图中阴影部分所示,即得过点A(-1,2)时,2x -y 取最小值-4.8. (2014·孝感模拟)已知实数x,y 满足若z=x 2+y 2,则z 的最大值为________.【答案】13【解析】画出可行域,z=x 2+y 2=()2,表示可行域内的点(x,y)和原点(0,0)距离的平方,可知点B(2,3)是最优解,z max =13.9. 已知函数在x 1处取得极大值,在x 2处取得极小值,且x 1∈(-1,1),x 2∈(1,2),则2a+b 的取值范围是( ) A .(-7,2) B .(-7,3) C .(2,3) D .(-1,2)【答案】B【解析】∵f′(x)= x 2+bx -a, ∴据题意知, f′(x 1)= f′(x 2)=0,又据二次函数知, f′(-1) >0 且f′(1)<0且f′(2)>0 即如图为(a,b)之可行域,A(1,0),B(2,-1),(-2,-3).把A,B,C 三点坐标代入2a+b 得2,3,-7所以2a+b 的范围为(-7,3)10.若,满足约束条件,则的最大值为.【答案】【解析】画出可行域,如图所示,将目标函数变形为,当直线经过点时,目标函数取到最大值为.【考点】线性规划.11.若变量满足约束条件,则目标函数z=2x+3y的最大值为________.【答案】14【解析】如图所示,画出可行域,目标函数变形为,当取最大值时,纵截距最大,故将直线向上平移到E时,目标函数z=2x+3y取到最大值,此时.【考点】线性规划.12.设z=kx+y,其中实数x、y满足,若z的最大值为12,则实数k= .【答案】2【解析】由得.作出不等式组表示的区域如图所示.由图可知,若,则当或时最大,且最大值不超过4. 若,则当时最大,由得.【考点】线性规划.13.已知实数满足,则的最小值是.【答案】4【解析】因为实数满足,如图所示,令=k,所以.由于当k<0时抛物线的开口向下,所以不合条件.所以k>0,有两种情况当k取最小值即抛物线过点.所以的最小值是.当抛物线与直线相切的情况,,即的最小值是4.【考点】1.线性规划问题.2.抛物线的问题.3.分类归纳的思想.4.构建数形结合解题的思想.14.若实数满足,则的值域是 .【答案】[1,9]【解析】首先画出可行域(如图),直线,平移直线知,过时,最小值为0,过点时,的最大值为2;根据指数函数是单调增函数,即可得到的值域为[1,9].【考点】简单线性规划的应用,函数的值域.15.假设每天从甲地去乙地的旅客人数X是服从正态分布N(800,502)的随机变量.记一天中从甲.地去乙地的旅客人数不超过900的概率为p(1)求p的值;(参考数据:若X~N(μ,σ2),有P(μ-σ<X≤μ+σ)=0.682 6,P(μ-2σ<X≤μ+02σ)=0.954 4,P(μ-3σ<X≤μ+3σ)=0.997 4)(2)某客运公司用A、B两种型号的车辆承担甲、乙两地间的长途客运业务,每车每天往返一次.A、B两种车辆的载客量分别为36人和60人,从甲地去乙地的营运成本分别为1 600元/辆和2 400元/辆.公司拟组建一个不超过21辆车的客运车队,并要求B型车不多于A型车7的概率运完从甲地去乙地的旅客,且使公司从甲地去乙地的营运成本最辆.若每天要以不小于p小,那么应配备A型车、B型车各多少辆?【答案】(1) 0.977 2 (2)配备A型车5辆、B型车12辆【解析】解:(1)由于随机变量X服从正态分布N(800,502),故有μ=800,σ=50,P(700<X≤900)=0.954 4.由正态分布的对称性,可得p=P(X≤900)=P(X≤800)+P(800<X≤900)=+P(700<X≤900)=0.977 2. (2)设A型、B型车辆的数量分别为x,y辆,则相应的营运成本为1 600x+2 400y. 依题意,x,y还需满足x+y≤21,y≤x+7,P(X≤36x+60y)≥p.由(1)知,p0=P(X≤900),故P(X≤36x+60y)≥p等价于36x+60y≥900.于是原问题等价于求满足约束条件且使目标函数z=1 600x+2 400y达到最小的x,y.作可行域如图所示,可行域的三个顶点坐标分别为P(5,12),Q(7,14),R(15,6).由图可知,当直线z=1 600x+2 400y经过可行域的点P时,直线z=1 600x+2 400y在y轴上截距最小,即z取得最小值.故应配备A型车5辆、B型车12辆.16.已知z="2x" +y,其中x,y满足且z的最大值是最小值的4倍,则a的值是【答案】【解析】画出可行域,可知目标函数在取最小值,在取最大值,故.【考点】线性规划.17.若函数图像上存在点满足约束条件,则实数的最大值为 .【答案】2【解析】作出不等式组表示的平面区域,得到如图所示的图形(阴影),为使函数图像上存在点在阴影部分内,由得,所以,实数的最大值为2.【考点】简单线性规划的应用18.已知中心为O的正方形ABCD的边长为2,点M,N分别为线段BC,CD上的两个不同点,且||=1,则的取值范围是.【答案】【解析】设M(2,b),N(a,2).由,可得,即(a﹣2)2+(b﹣2)2=1.且1≤a≤2,1≤b≤2.如图所示,建立平面直角坐标系.又=(1,b﹣1)•(a﹣1,1)=a+b﹣2.作出可行域,即可得出答案.如图所示,建立平面直角坐标系.设M(2,b),N(a,2).∵,∴,即(a﹣2)2+(b﹣2)2=1.且1≤a≤2,1≤b≤2.又O(1,1),∴=(1,b﹣1)•(a﹣1,1)=a+b﹣2.令a+b﹣2=t,则目标函数b=﹣a+2+t,作出可行域,如图2,其可行域是圆弧.①当目标函数与圆弧相切与点P时,,解得t=2﹣取得最小值;②当目标函数经过点EF时,t=2+1﹣2=1取得最大值.∴.即为的取值范围.故答案为.【考点】平面向量数量积的运算点评:本题综合考查了向量的模的计算公式、线性规划等基础知识,及数形结合思想方法.熟练掌握是解题的关键.19.已知x、y满足约束条件的取值范围为【答案】[-1,2]【解析】根据二元一次不等式组画出可行域,目标函数几何意义z为直线z=x-y的纵截距相反数,平移目标函数观察z取值范围解:①如图可行域,②令z=0得直线y=x平移直线可知当直线过(0,1)时,z有最小值z=0-1=-1,直线过(2,0)时,z有最大值z=2-0=2;所以z的取值范围为[-1,2];故答案[-1,2]。
高三数学线性规划试题答案及解析
高三数学线性规划试题答案及解析1.,满足约束条件,若取得最大值的最优解不唯一,则实数的值为()A.或B.或C.或D.或【答案】D.【解析】如图,画出线性约束条件所表示的可行域,坐出直线,因此要使线性目标函数取得最大值的最优解不唯一,直线的斜率,要与直线或的斜率相等,∴或.【考点】线性规划.2.已知最小值是5,则z的最大值是()A.10B.12C.14D.15【答案】A【解析】首先作出不等式组所表示的平面区域,如图中黄色区域,则直线-2x+y+c=0必过点B(2,-1),从而c=5,进而就可作出不等式组所表示的平面区域,如图部的蓝色区域:故知只有当直线经过点C(3,1)时,z取最大值为:,故选A.【考点】线性规划.3.执行如图1所示的程序框图,如果输入的,则输出的的最大值为()A.B.C.D.【答案】C【解析】该程序执行以下运算:已知,求的最大值.作出表示的区域如图所示,由图可知,当时,最大,最大值为.选C.【考点】程序框图与线性规划.4.执行如图1所示的程序框图,如果输入的,则输出的的最大值为()A.B.C.D.【答案】C【解析】该程序执行以下运算:已知,求的最大值.作出表示的区域如图所示,由图可知,当时,最大,最大值为.选C.【考点】程序框图与线性规划.5.设变量满足约束条件则目标函数的最小值为()A.2B.3C.4D.5【答案】B【解析】作出可行域:oyxA(1,1)由图可知,当直线过点时,目标函数取最小值为3,选B.【考点】线性规划6.已知x,y满足条件,则目标函数的最大值为 .【答案】【解析】画出可行域,如下图所示,将目标函数变形为,当取到最大值时,直线的纵截距最大,故将直线向上平移到过点C时,目标函数取到最大值,,得,故.【考点】线性规划.7.若变量满足约束条件,则的最大值为_________.【答案】【解析】作出不等式组表示的区域如下,则根据线性规划的知识可得目标函数在点处取得最大值,故填.【考点】线性规划8.设x,y满足约束条件,则z=(x+1)2+y2的最大值为()A.80B.4C.25D.【答案】A【解析】作出不等式组表示的平面区域,如图中阴影部分所示.(x+1)2+y2可看作点(x,y)到点P(-1,0)的距离的平方,由图可知可行域内的点A到点P(-1,0)的距离最大.解方程=(3+1)2+82=80.组,得A点的坐标为(3,8),代入z=(x+1)2+y2,得zmax9.已知实数满足,则目标函数的取值范围是.【答案】【解析】可行域表示一个三角形ABC,其中当直线过点A时取最大值4,过点B时取最小值2,因此的取值范围是.【考点】线性规划求取值范围10.设变量满足,则的最大值和最小值分别为()A.1,-1B.2,-2C.1,-2D.2,-1【答案】B【解析】由约束条件,作出可行域如图,设,则,平移直线,当经过点时,取得最大值,当经过点时,取得最小值,故选.【考点】线性规划.11.(2011•浙江)设实数x、y满足不等式组,若x、y为整数,则3x+4y的最小值是()A.14B.16C.17D.19【答案】B【解析】依题意作出可行性区域如图,目标函数z=3x+4y在点(4,1)处取到最小值z=16.故选B.12.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.-6B.-2C.0D.2【答案】A【解析】的图像围成一个三角形区域,3个顶点的坐标分别是 (0,0),(-2,2),(2,2). 且当取点(-2,2)时,2x – y =" -" 6取最小值。
【精品】浙江省高考数学试题(理)分类解析汇编线性规划、概率与统计
2002年-2011年浙江省高考数学试题(理)分类解析汇编专题9:线性规划、概率与统计锦元数学工作室编辑一、选择题1.(浙江2004年理5分)设z x y =-,式中变量x 和y 满足条件⎩⎨⎧≥-+≥-03,02y x y x 则z 的最小值为【】(A)1 (B)–1 (C)3 (D)–3【答案】A 。
【考点】简单线性规划。
【分析】先根据约束条件画出可行域,如图,当直线z x y =-过点A (2,1)时,即当x =2,y =1时,min 1z =。
故选A 。
2.(浙江2005年理5分)设集合{}(,)|, , 1A x y x y x y --=是三角形的三边长,则A 所表示的平面区域(不含边界的阴影部分)是【】【答案】A 。
【考点】二元一次不等式(组)与平面区域。
【分析】依据, , 1x y x y --是三角形的三边长,利用三角的两边之和大于第三边得到关于, x y 的约束条件,再结合二元一次不等式(组)与平面区域的关系画出图形即可:∵, , 1x y x y --是三角形的三边长。
∴0, 0, 10x >y >x y >--,且()() 1, 1, 1x y >x y x x y >y y x y >x +--+--+--。
∴1110, 0, 0222x y >y <x <+---。
故选A 。
3.(浙江2006年理5分)在平面直角坐标系中,不等式组⎪⎩⎪⎨⎧≤≥+-≥-+2,02,02x y x y x 表示的平面区域的面积是【】(A)24(B)4(C)22(D)2【答案】B 。
【考点】简单线性规划的应用。
【分析】如图,由已知易得满足约束条件的可行域即为△ABC ,又∵S △ABC =21(4-0)×2=4。
故选B 。
4.(浙江2007年理5分)已知随机变量ξ服从正态分布2(2)N σ,,(4)0.84P ξ=≤,则(0)P ξ=≤【】A .0.16B .0.32C .0.68D ,0.84【答案】A 。
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].。
高中数学必修5:简单的线性规划问题 知识点及经典例题(含答案)
简单的线性规划问题【知识概述】线性规划是不等式应用的一个典型,也是数形结合思想所体现的一个重要侧面.近年的考试中,通常考查二元一次不等式组表示的平面区域的图形形状以及目标函数的最大值或最小值,或求函数的最优解等问题.通过这节课的学习,希望同学们能够掌握线性规划的方法,解决考试中出现的各种问题.解决线性规划的数学问题我们要注意一下几点1.所谓线性规划就是在线性约束条件下求线性目标函数的最值问题;2.解决线性规划问题需要经历两个基本的解题环节(1)作出平面区域;(直线定”界”,特“点”定侧);(2)求目标函数的最值.(3)求目标函数z=ax+by最值的两种类型:①0b>时,截距最大(小),z的值最大(小);②0b>时,截距最大(小),z的值最小(大);【学前诊断】1.[难度] 易满足线性约束条件23,23,0,x yx yxy+≤⎧⎪+≤⎪⎨≥⎪⎪≥⎩的目标函数z x y=+的最大值是()A.1B.32C.2D.32.[难度] 易设变量,x y满足约束条件0,0,220,xx yx y≥⎧⎪-≥⎨⎪--≤⎩则32z x y=-的最大值为( )A.0B.2C.4D.63. [难度] 中设1m >,在约束条件1y x y mx x y ≥⎧⎪≤⎨⎪+≤⎩下,目标函数z x my =+的最大值小于2,则m 的取值范围为( )A.(1,1 B.(1)+∞ C .(1,3) D .(3,)+∞【经典例题】例1. 设变量,x y 满足约束条件1,0,20,y x y x y ≤⎧⎪+≥⎨⎪--≤⎩则2z x y =+的最大值为( )A.5B.4C.1D.8例2. 若变量,x y 满足约束条件1,0,20,y x y x y ≤⎧⎪+≥⎨⎪--≤⎩则2z x y =-的最大值为( )A.4B.3C.2D.1例3. 设,x y 满足约束条件2208400,0x y x y x y -+≥⎧⎪--≤⎨⎪≥≥⎩,若目标函数(0,0)z abx y a b =+>>的最小值为8,则a b +的最小值为____________.例4. 在约束条件下0,0,,24,x y x y s x y ≥⎧⎪≥⎪⎨+≤⎪⎪+≤⎩当35s ≤≤时,目标函数32z x y =+的最大值的变化范围是( )A.[]6,15B.[]7,15 C.[]6,8 D.[]7,8例5. 设不等式组1230x x y y x ≥⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩,所表示平面区域是1,Ω平面区域2Ω与1Ω关于直线3490x y --=对称,对于1Ω中任意一点A 与2Ω中的任意一点B ,AB 的最小值等于( )A.285B.4C.125D.2例6.对于实数,x y ,若11,21,x y -≤-≤则21x y -+的最大值为_________.例7.在约束条件22240x y x y +++≤下,函数32z x y =+的最大值是___________.例8. 已知函数2()2(,)f x x ax b a b =++∈R ,且函数()y f x =在区间()0,1与()1,2内各有一个零点,则22(3)z a b =++的取值范围是( ).A.2⎫⎪⎪⎝⎭B.1,42⎛⎫ ⎪⎝⎭C.()1,2D.()1,4 例9. 奇函数()f x 在R 上是减函数,若,s t 满足不等式22(2)(2)f s s f t t -≤--,则当14s ≤≤时,t s的取值范围是( ). A.1,14⎡⎫-⎪⎢⎣⎭ B.1,14⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ C.1,12⎡⎫-⎪⎢⎣⎭ D.1,12⎡⎤-⎢⎥⎣⎦例10. 某加工厂用某原料由甲车间加工出A 产品,由乙车间加工出B 产品.车间加工一箱原料需耗费工时10小时可加工出7千克A 产品,每千克 A 产品获利40元.乙车间加工一箱原料需耗费工时6小时可加工出4千克B 产品,每千克B 产品获利50元.甲、乙两车间每天共能完成至多70多箱原料的加工,每天甲、乙车间耗费工时总和不得超过480小时,甲、乙两车间每天获利最大的生产计划为(A )甲车间加工原料10箱,乙车间加工原料60箱(B )甲车间加工原料15箱,乙车间加工原料55箱(C )甲车间加工原料18箱,乙车间加工原料50箱(D )甲车间加工原料40箱,乙车间加工原料30箱【本课总结】线性规划是不等式和直线与方程的综合应用,是数形结合的和谐载体,也是高考中的重要考点,近几年的高考题中考查的频率较高,一般以考查基本知识和方法为主,属于基础类题,难度一般不高.1. 解决线性规划问题有一定的程序性:第一步:确定由二元一次不等式表示的平面区域;第二步:令z=0画直线0:0l ax by +=;第三步:平移直线0l 寻找使直线a z y x b b=-+截距取最值(最大或最小)的位置(最优解).第四步:将最优解坐标代入线性目标函数z ax by =+求出最值2. 解决线性规划问题要特别关注线性目标函数z ax by =+中b 的符号,若b >0,则使函数a z y x b b=-+的截距取最大(小)值的点,可使目标函数z ax by =+取最大(小)值,若b <0,则使函数a z y x b b=-+的截距取最大(小)值的点,可使目标函数z ax by =+取最小(大)值, b <0的情况是很多同学容易出现的盲点.3. 线性规划问题要重视数形结合思想的运用,善于将代数问题和几何问题相互转化,由线性规划问题引申的其它数形结合题目也要灵活掌握,如:将平面区域条件引申为:22240x y x y +++≤表示圆面等,将目标函数引申为:2224z x y x y =+++表示动点到定点的距离的最值问题;21y z x +=-表示动点与定点连线的斜率的最值问题等. 4. 线性规划问题首先作出可行域,若为封闭区域(即几条直线围成的区域)则一般在区域顶点处取得最大或最小值5. 线性规划中易错点提示(1)忽视平面区域是否包括边界.一般最优解都处于平面区域的边界顶点处,若平面区域不包含边界,则可能不存在最值.(2)忽视对线性目标函数z ax by =+中b 的符号的区分.(3)代数问题向其几何意义的转化困难.【活学活用】1. [难度] 中若不等式组⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≤+≥≤+≥-ay x y y x y x 0220表示的平面区域是一个三角形,则a 的取值范围是( ) A.4,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭ B.(]0,1 C.41,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦ D.(]40,1,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭2. [难度] 中 设变量x y ,满足约束条件1133x y x y x y ⎧--⎪+⎨⎪-<⎩,,.≥≥则目标函数4z x y =+的最大值为( ) A .4B .11C .12D .143. [难度] 中 已知变量x 、y 满足约束条件 20,1,70,x y y x x x y -+≤⎧⎪≥⎨⎪+-≤⎩则的取值范围是( ) A .9,65⎡⎤⎢⎥⎣⎦ B .9,5⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦∪[)6,+∞ C .(],3-∞∪[)6,+∞ D .[3,6]。
线性规划题及答案
线性规划题及答案引言概述:线性规划是一种常见的数学建模方法,用于解决优化问题。
它在工程、经济学、运筹学等领域中得到了广泛应用。
本文将介绍线性规划题的基本概念和解题方法,并给出相应的答案。
一、线性规划的基本概念1.1 目标函数:线性规划的目标是最大化或者最小化一个线性函数,称为目标函数。
目标函数通常表示为Z = c1x1 + c2x2 + ... + cnxn,其中ci为系数,xi为决策变量。
1.2 约束条件:线性规划的决策变量必须满足一系列约束条件,这些条件通常表示为一组线性不等式或者等式。
例如,Ax ≤ b,其中A为系数矩阵,x为决策变量向量,b为常数向量。
1.3 可行解:满足所有约束条件的决策变量取值称为可行解。
可行解的集合称为可行域。
二、线性规划问题的解题方法2.1 图形法:对于二维线性规划问题,可以使用图形法求解。
首先绘制可行域的图形,然后通过挪移目标函数的等高线来确定最优解。
最优解通常浮现在可行域的顶点处。
2.2 单纯形法:对于高维线性规划问题,可以使用单纯形法求解。
该方法通过迭代计算,逐步接近最优解。
单纯形法的基本思想是通过交换基本变量和非基本变量来改变目标函数值,直到找到最优解。
2.3 整数规划法:当决策变量需要取整数值时,可以使用整数规划法求解。
整数规划问题通常比线性规划问题更难解决,因为整数解的集合通常是离散的。
三、线性规划题的实例分析3.1 生产计划问题:某工厂生产两种产品A和B,每单位产品A需要3小时的生产时间,每单位产品B需要2小时的生产时间。
工厂每天有8小时的生产时间,且产品A和B的利润分别为10元和8元。
求工厂每天应生产多少单位的产品A和B,才干最大化利润。
3.2 运输问题:某物流公司有3个仓库和4个配送点,每一个仓库的库存和每一个配送点的需求如下表所示。
每单位产品的运输成本如下表所示。
求如何安排运输,使得总运输成本最低。
仓库 | 库存----|----A | 50B | 80C | 70配送点 | 需求------|-----D | 30E | 40F | 50G | 60运输成本 | 仓库A | 仓库B | 仓库C--------|------|------|------配送点D | 10 | 12 | 15配送点E | 14 | 8 | 11配送点F | 7 | 16 | 9配送点G | 13 | 10 | 63.3 资源分配问题:某公司有3个项目需要分配资源,每一个项目的利润和资源需求如下表所示。
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。
【备战】高考数学 高频考点归类分析 应用线性规划求最值(真题为例)
应用线性规划求最值典型例题:例1. (2012年天津市理5分)已知函数2|1|=1x y x --的图象与函数=2y kx -的图象恰有两个交点,则实数k 的取值范围是 ▲ .【答案】(0,1)(1,4)。
【考点】函数的图像及其性质,利用函数图像确定两函数的交点。
【分析】函数1)1)(1(112-+-=--=x x x x x y ,当1>x 时,11112+=+=--=x x x x y ,当1<x 时,⎩⎨⎧-<+<≤---=+-=--=1,111,11112x x x x x x x y , 综上函数⎪⎩⎪⎨⎧-<+<≤---≥+=--=1,111,111112x x x x x x x x y ,。
作出函数的图象,要使函数y 与kx y =有两个不同的交点,则直线kx y =必须在蓝色或黄色区域内,如图,此时当直线经过黄色区域时)2,1(B ,k 满足21<<k ,当经过蓝色区域时,k 满足10<<k ,综上实数k 的取值范围是(0,1)(1,4)。
例2. (2012年陕西省理5分)设函数ln ,0()21,0x x f x x x >⎧=⎨--≤⎩,D 是由x 轴和曲线()y f x =及该曲线在点(1,0)处的切线所围成的封闭区域,则2z x y =-在D 上的最大值为 ▲ . 【答案】2。
【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程,简单线性规划。
【解析】先求出曲线在点(1,0)处的切线,然后画出区域D ,利用线性规划的方法求出目标函数z 的最大值即可:∵1,0()2,0x y f x x x ⎧>⎪'==⎨⎪-≤⎩,(1)1f '=,∴曲线()y f x =及该曲线在点(1,0)处的切线方程为1y x =-。
∴由x 轴和曲线()y f x =及1y x =-围成的封闭区域为三角形。
2z x y =-在点(0,1)-处取得最大值2。
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。
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。
高考全国卷线性规划真题含答案
2013—2017高考全国卷线性规划真题1.2017全国1,文7设x ,y 满足约束条件33,1,0,x y x y y +≤⎧⎪-≥⎨⎪≥⎩则z =x +y 的最大值为A .0B .1C .2D .32.2017全国2,文7设,x y 满足约束条件2+330233030x y x y y -≤⎧⎪-+≥⎨⎪+≥⎩,则2z x y =+的最小值是A.15-B.9-C.1 D 93.2017全国3,文5设x ,y 满足约束条件326000x y x y +-≤⎧⎪≥⎨⎪≥⎩,则z x y =-的取值范围是 A .–3,0 B .–3,2 C .0,2 D .0,34.2016全国1,文16某高科技企业生产产品A 和产品B 需要甲、乙两种新型材料.生产一件产品A 需要甲材料 kg,乙材料1 kg,用5个工时;生产一件产品B 需要甲材料 kg,乙材料 kg,用3个工时.生产一件产品A 的利润为2 100元,生产一件产品B 的利润为900元.该企业现有甲材料150 kg,乙材料90 kg,则在不超过600个工时的条件下,生产产品A 、产品B 的利润之和的最大值为________元.5.2016全国2,文14若x ,y 满足约束条件错误!则z =x -2y 的最小值为________.6.2016全国3,文13设x ,y 满足约束条件错误!则z =2x +3y -5的最小值为_____.7.2015全国1,文15若x ,y 满足约束条件20210220x y x y x y +-≤⎧⎪-+≤⎨⎪-+≥⎩,则z =3x +y 的最大值为 .8.2015全国2,文14设x,y满足约束条件50210210x yx yx y+-≤⎧⎪--≥⎨⎪-+≤⎩,则2z x y=+的最大值为__________.9.2014全国1,文11设x,y满足约束条件,1,x y ax y+≥⎧⎨-≤-⎩且z x ay=+的最小值为7,则a=A.-5 或3 或-310. 2014全国2,文9设x,y满足约束条件1010330x yx yx y+-≥⎧⎪--≤⎨⎪-+≥⎩,则2z x y=+的最大值为A.811.2013全国1,文14设x,y满足约束条件错误!,则z=2x-y的最大值为______.12.2013全国2,文3设x,y满足约束条件10103x yx yx-+≥⎧⎪+-≥⎨⎪≤⎩,则23z x y=-的最小值是A.-7参考答案1.A2.B3.B4.2160005.-56.-107.48.89.B10.B11.312. B。
线性规划试题及参考答案
习题:一.人类资源分配问题红旗商场为一中心百货商场,它对售货人员需求经过统计分析如表所示。
为保证售货人员的休息(每连续工作五天后,休息两天)问:如何安排售货人员作息,即可满足工作需要,又使配备售货人员数最少?答:设x1为星期一开始上班的人数,x2为星期二开始上班的人数,……,x7星期日开始上班的人数。
我们就可得到如下的数学模型:min x1+x2+x3+x4+x5+x6+x7x3+x4+x5+x6+x7≥28x4+x5+x6+x7+x1≥15x5+x6+x7+x1+x2≥24x6+x7+x1+x2+x3≥25x7+x1+x2+x3+ x4≥19x1+x2+x3+x4+x5≥31x2+x3+x4+x5+x6≥28x1、x2、x3、x4、x5、x6、x7≥0该问题的最优解为:x1=8,x2=0,x3=12,x4=0,x5=11,x6=5,x7=0;目标函数的最小值为36。
Lingo中的调试:min=x1+x2+x3+x4+x5+x6+x7;x1+x2+x3+x4+x5>28;x2+x3+x4+x5+x6>15;x3+x4+x5+x6+x7>24;x4+x5+x6+x7+x1>25;x5+x6+x7+x1+x2>19;x6+x7+x1+x2+x3>31;x7+x1+x2+x3+x4>28;二.市场应用某公司投资3万元进行媒体广告宣传,希望吸引观众购买本公司产品。
现有五种媒体供选择,相关信息如下表对广告宣传,公司有下列要求:1.至少进行10次电视广告宣传;2.至少有5万名潜在观众被告知;3.电视广告投入不超过18000元。
问:如何进行媒体组合,才使广告质量最高。
答:问题中媒体组合实际上就是要决定每种媒体的使用次数。
设x1、x2、x3、x4、x5分别表示表中日间电视、夜间电视、日报、周末新闻杂志、电台广播五种媒体的使用次数。
该问题的线性规划模型为max z = 65x1 + 90x2 + 40x3 +60x4 + 20x51500x1 + 3000x2 + 400x3+ 1000x4 + 100x5 ≤300001000x1 + 2000x2 +1500x3 + 2500x4 + 300x5≥50000x+x2≥101500x1+3000x2≤18000x1≤15x2≤10x3≤25x4≤ 4x5≤30 x1,x2,x3,x4,x5≥0lingo中的调试:三.金融计划某公司有68名员工申请提前退休。
高考必考题---线性规划历年高考题整理
1.(12安徽卷文7).若222x y x y ≤⎧⎪≤⎨⎪+≥⎩,则目标函数z x y =-的取值范围是----------------------2.(重庆卷文7)设变量,x y 满足约束条件0,0,220,x x y x y ≥⎧⎪-≥⎨⎪--≤⎩则32z x y =-的最大值为---------3.(07安徽卷文8).设,x y 满足24,1,22,x y x y x y +≥⎧⎪-≥⎨⎪-≤⎩则z x y =+,Z 最大值-------最小值-----------4.(13河北).设x ,y 满足约束条件360200,0x y x y x ⎧⎪⎨⎪⎩--≤-+≥y ≥y ≥,若目标函数z =ax +by (a >0,b>0)的最大值为12,则2a +3b的最小值为 --------- 5..(安徽卷文8)设x,y 满足约束条件260,260,0,x y x y y +-≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩则目标函数z=x+y 的最大值是------6..(福建卷文5)设x,y R ∈,且x 1x-2y+30y x ≥⎧⎪≥⎨⎪≥⎩,则z=x+2y 的最小值等于-------------------7..(全国Ⅰ卷理)若变量,x y 满足约束条件1,0,20,y x y x y ≤⎧⎪+≥⎨⎪--≤⎩则2z x y =-的最大值为------8..(全国Ⅰ新卷文11)已知 ABCD 的三个顶点为A (-1,2),B (3,4),C (4,-2),点(x ,y )在四边形ABCD 的内部,则z=2x-5y 的取值范围是-----------------------------------9..(全国Ⅱ卷理)若变量,x y 满足约束条件1,,325x y x x y -⎧⎪⎨⎪+⎩≥≥≤,则2z x y =+的最大值为---------10.(山东卷理10)设变量x 、y 满足约束条件2,5100,80,x y o x y x y -+≥⎧⎪-+≤⎨⎪+-≤⎩,则目标函数z =3x -4y 的最大值-------------,最小值--------------11.(上海卷文15)满足线性约束条件23,23,0,x y x y x y +≤⎧⎪+≤⎪⎨≥⎪⎪≥⎩的目标函数z x y =+的最大值是---------12.(天津卷)设变量x ,y 满足约束条件3,1,1,x y x y y +≤⎧⎪-≥-⎨⎪≥⎩则目标函数z=4x+2y 的最大值为---------13(浙江卷)若实数x ,y 满足不等式组330,230,10,x y x y x my +-≥⎧⎪--≤⎨⎪-+≥⎩且x y +的最大值为9,则实数m =-----14.(浙江卷文7)若实数x,y 满足不等式组合33021010x y x y x y +-≥⎧⎪-+≤⎨⎪-+≥⎩,则x+y 的最大值为------15.(重庆卷理4)设变量x ,y 满足约束条件01030y x y x y ≥⎧⎪-+≥⎨⎪+-≤⎩,则z=2x+y 的最大值为---------16.(西藏高考)设变量x y ,满足约束条件:222y x x y x ⎧⎪+⎨⎪-⎩,,.≥≤≥,则y x z 3-=的最小值-----------17.(西藏高考)若变量,x y 满足约束条件329,69,x y x y ≤+≤⎧⎨≤-≤⎩则2z x y =+的最小值为---------- 18. 设,x y 满足约束条件:,013x y x y x y ≥⎧⎪-≥-⎨⎪+≤⎩;则2z x y =-的取值范围为--------------------------------19. 已知a >0,x ,y 满足约束条件 ⎪⎩⎪⎨⎧-≥≤+≥)3(31x a y y x x ,若z=2x+y 的最小值为1,则a=------20. (2008年广东理4)若变量x y ,满足24025000x y x y x y ⎧+⎪+⎪⎨⎪⎪⎩,,,,≤≤≥≥则32z x y =+的最大值是-----------21. (2009安徽卷文)不等式组 所表示的平面区域的面积等于---------------。
高三数学线性规划试题
高三数学线性规划试题1.若点满足线性约束条件,则的取值范围是.【答案】【解析】作出不等式组所表示的平面区域,如图:作出直线x-y=0,对该直线进行平移,可以发现当直线经过点(0,0)时,Z取得最大值0,当直线经过点(-2,0)时,Z取得最小值-2,所以Z的取值范围为[-2,0).故答案为:[-2,0).【考点】简单线性规划.2.已知点、的坐标满足不等式组,若,则的取值范围是()A.B.C.D.【答案】D【解析】作出不等式组所表示的可行域如下图所示,假设点为上的一点,过点作直线的垂线,需使得垂线与与可行域有公共点,结合图象知,当点,时,在方向上的投影最大,此时,且取最大值,此时;同理当点,,此时,此时取最小值,,故的取值范围是,故选D.【考点】线性规划3.已知变数满足约束条件目标函数仅在点处取得最大值,则的取值范围为_____________.【答案】【解析】由题意知满足条件的线性区域如图所示:,点,而目标函数仅在点处取得最大值,【考点】线性规划、最值问题.4.已知实数满足:,,则的取值范围是( )A.B.C.D.【答案】C【解析】画出约束条件限定的可行域为如图阴影区域,令,则,先画出直线,再平移直线,当经过点,时,代入,可知,∴,故选.【考点】线性规划.5.设是定义在上的增函数,且对于任意的都有恒成立.如果实数满足不等式,那么的取值范围是【答案】(9,49)【解析】是定义在上的增函数,且对于任意的都有恒成立.所以可得函数为奇函数.由可得,..满足m,n如图所示.令.所以的取值范围表示以原点O为圆心,半径平方的范围,即过点A,B两点分别为最小值,最大值,即9和49.【考点】1.线性规划的问题.2.函数的单调性.3.函数的奇偶性.4.恒成立的问题.6.已知实数满足,则的取值范围是【答案】【解析】由不等式,得,在平面直角坐标系中用虚线画出圆,再作出虚线,则的可行域是由虚线与此虚线的右半圆围成的区域(不包括边界),又目标函数可化为,则当直线过可行域的上顶点时,有,当直线与半圆相切于点时,目标函数有最大值,将目标函数化为,则此时有,解得,如图所示,所以正确答案为.【考点】直线与圆、线性规划.7.已知点满足约束条件,为坐标原点,则的最大值为_______________.【答案】5【解析】作出可行域,得到当位于时,最大,其值为5.【考点】线性规划.8.设实数x、y满足,则的取值范围是( ) A.B.C.D.【答案】B【解析】作出可行域如图,当平行直线系在直线BC与点A间运动时,,此时,平行直线线在点O与BC之间运动时,,此时,. .选B【考点】线性规划9.不等式组所表示的平面区域的面积是________.【答案】25【解析】直线x-y+4=0与直线x+y=0的交点为A(-2,2),直线x-y+4=0与直线x=3的交点为B(3,7),直线x+y=0与直线x=3的交点为C(3,-3),则不等式组表示的平面区域是=×5×10=25.一个以点A(-2,2)、B(3,7)、C(3,-3)为顶点的三角形,所以其面积为S△ABC10.已知点A(a,b)与点B(1,0)在直线3x-4y+10=0的两侧,给出下列说法:①3a-4b+10>0;②当a>0时,a+b有最小值,无最大值;③>2;④当a>0且a≠1,b>0时,的取值范围为∪.其中正确的个数是( )A.1B.2C.3D.4【答案】B【解析】因为点A(a,b),B(1,0)在直线3x-4y+10=0的两侧,所以(3a-4b+10)(3-0+10)<0,即3a-4b+10<0,故①错误;因为a>0时,点(a,b)对应的平面区域如图(不含边界),所以a+b既没有最小值,也没有最大值,故②错误;因为原点到直线3x-4y+10=0的距离为=2,而点(a,b)在直线3x-4y+10=0的左上方,所以>2,故③正确;的几何意义是点(a,b)与(1,0)的连线的斜率,由图可知,取值范围是∪,故④正确.11.若x,y满足条件当且仅当x=y=3时,z=ax-y取最小值,则实数a的取值范围是________.【答案】【解析】画出可行域,如图所示,得到最优解(3,3).把z=ax-y变为y=ax-z,即研究-z的最大值.当a∈时,y=ax -z均过(3,3)时截距-z最大.12.若满足,则的最小值为 .【答案】3【解析】由已知不等式得出区域如图所示,目标函数在点处取得最小值,且最小值为3.【考点】线性规划.13.设实数满足约束条件,若目标函数的最大值为9,则的最小值为__ ___.【答案】【解析】有可行域与目标函数形式可知,只能在点取得最大值,即,整理得:,所以,故.【考点】1、线性规划, 2、基本不等式.14.若,满足约束条件,则的最大值是.【答案】1【解析】根据题意,作出,满足约束条件的平面区域,那么结合三角形区域可知当过点(1,1)点时,则目标函数平移过程中截距最小,此时函数值最大,故答案为1.【考点】线性规划知识点评:本题主要考查了利用线性规划知识的简单应用,属于基础试题,解题的关键是明确目标函数的几何意义15.已知变量x、y,满足的最大值为【答案】3【解析】由复合对数函数的性质,欲使函数最大,即最大。
线性规划题及答案
线性规划题及答案一、题目描述假设有一家创造公司,该公司生产两种产品:产品A和产品B。
公司有限的资源包括劳动力和原材料。
产品A每一个单位需要2个小时的劳动力和3个单位的原材料,产品B每一个单位需要4个小时的劳动力和1个单位的原材料。
公司每天有8个小时的劳动力和10个单位的原材料可用。
产品A的售价为每一个单位10美元,产品B的售价为每一个单位8美元。
创造一台产品A的成本为每一个单位6美元,创造一台产品B的成本为每一个单位4美元。
问题:如何确定每种产品的生产数量,以最大化公司的利润?二、线性规划模型假设产品A的生产数量为x,产品B的生产数量为y。
则可以建立如下的线性规划模型:目标函数:最大化利润Maximize Z = 10x + 8y约束条件:1. 劳动力约束:2x + 4y ≤ 8(劳动力总共有8个小时)2. 原材料约束:3x + y ≤ 10(原材料总共有10个单位)3. 非负约束:x ≥ 0, y ≥ 0三、求解线性规划问题为了求解上述线性规划问题,可以使用各种数学软件或者线性规划求解器。
下面给出一个可能的求解过程和结果。
1. 使用线性规划求解器输入模型和约束条件。
2. 求解器计算出最优解,即最大化的利润。
3. 解读结果。
四、求解结果经过计算,最优解如下:最大利润为:$64产品A的生产数量:2个单位产品B的生产数量:2个单位五、结果解释根据最优解,公司应该生产2个单位的产品A和2个单位的产品B,以最大化公司的利润。
此时,公司的最大利润为64美元。
六、敏感性分析敏感性分析用于确定模型的解对于参数变化的稳定性。
下面进行一些敏感性分析。
1. 劳动力的变化:假设劳动力增加到10个小时,重新计算模型。
结果如下:最大利润为:$76产品A的生产数量:2个单位产品B的生产数量:2个单位2. 原材料的变化:假设原材料增加到12个单位,重新计算模型。
结果如下:最大利润为:$76产品A的生产数量:2个单位产品B的生产数量:2个单位通过敏感性分析可以得出,当劳动力和原材料的供应增加时,最优解保持不变。
高中线性规划练习(含详细解答),成才系列
7 3
3 7
( C)
4 3 x 0,
(D)
3
高
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
且
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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2015高考题分类线性规划(附答案详解)1. (安徽11)若,x y 满足约束条件:02323x x y x y ≥⎧⎪+≥⎨⎪+≤⎩;则x y -的取值范围为_____【解析】x y -的取值范围为_____[3,0]-约束条件对应ABC ∆边际及内的区域:3(0,3),(0,),(1,1)2A B C则[3,0]t x y =-∈-2. 北京2.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,则此点到坐标原点的距离大于2的概率是 (A )4π (B )22π- (C )6π (D )44π-【解析】题目中⎩⎨⎧≤≤≤≤2020y x 表示的区域如图正方形所示,而动点D可以存在的位置为正方形面积减去四分之一圆的面积部分,因此4422241222ππ-=⨯⋅-⨯=P ,故选D 。
【答案】D3.福建9.若直线xy 2=上存在点),(y x 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≥≤--≤-+m x y x y x 03203,则实数m 的最大值为( )A .21 B .1 C .23D .2 考点:线性规划。
难度:中。
分析:本题考查的知识点为含参的线性规划,需要画出可行域的图形,含参的直线要能画出大致图像。
解答:可行域如下:所以,若直线x y 2=上存在点),(y x 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≥≤--≤-+m x y x y x 03203,则mm 23≥-,即1≤m 。
4.广东5. 已知变量,x y 满足约束条件241y x y x y ≤⎧⎪+≥⎨⎪-≤⎩,则的最大值为( )()A 12 ()B 11 ()C 3 ()D -1【解析】选B 约束条件对应ABC ∆边际及内的区域:53(2,2),(3,2),(,)22A B C则3[8,11]z x y =+∈5.江苏14.(2012年江苏省5分)已知正数a b c ,,满足:4ln 53ln b c a a c c c a c b -+-≤≤≥,,则ba 的取值范围是 ▲ .【答案】[] 7e ,。
【考点】可行域。
【解析】条件4ln 53ln b c a a c c c a c b -+-≤≤≥,可化为:354a c a b c c a bc cb e c⎧⋅+≥⎪⎪⎪+≤⎨⎪⎪⎪≥⎩。
设==a bx y c c,,则题目转化为: 已知x y ,满足35400xx y x y y e x >y >+≥⎧⎪+≤⎪⎨≥⎪⎪⎩,,求y x 的取值范围。
)(3,0)(0,3),(23-0)3,(m m -x y 2=作出(x y ,)所在平面区域(如图)。
求出=x y e 的切 线的斜率e ,设过切点()00P x y ,的切线为()=0y ex m m +≥, 则00000==y ex m me x x x ++,要使它最小,须=0m 。
∴yx的最小值在()00P x y ,处,为e 。
此时,点()00P x y ,在=x y e 上,A B 之间。
当(x y ,)对应点C 时, =45=205=7=7=534=2012y x y x yy x y x y xx --⎧⎧⇒⇒⇒⎨⎨--⎩⎩, ∴yx的最大值在C 处,为7。
∴y x 的取值范围为[] 7e ,,即ba的取值范围是[] 7e ,。
6.江西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 .0,508.B 【解析】本题考查线性规划知识在实际问题中的应用,同时考查了数学建模的思想方法以及实践能力.设黄瓜和韭菜的种植面积分别为x,y 亩,总利润为z 万元,则目标函数为(0.554 1.2)(0.360.9)0.9z x x y y x y =⨯-+⨯-=+.线性约束条件为 50,1.20.954,0,0.x y x y x y +≤⎧⎪+≤⎪⎨≥⎪⎪≥⎩即50,43180,0,0.x y x y x y +≤⎧⎪+≤⎪⎨≥⎪⎪≥⎩作出不等式组50,43180,0,0x y x y x y +≤⎧⎪+≤⎪⎨≥⎪⎪≥⎩表示的可行域,易求得点()()()0,50,30,20, 0,45A B C .平移直线0.9z x y =+,可知当直线0.9z x y =+经过点()30,20B ,即30,20x y ==时,z 取得最大值,且max 48z =(万元).故选B.【点评】解答线性规划应用题的一般步骤可归纳为:(1)审题——仔细阅读,明确有哪些限制条件,目标函数是什么? (2)转化——设元.写出约束条件和目标函数;(3)求解——关键是明确目标函数所表示的直线与可行域边界直线斜率间的关系; (4)作答——就应用题提出的问题作出回答.体现考纲中要求会从实际问题中抽象出二元线性规划.来年需要注意简单的线性规划求最值问题.7辽宁8. 设变量,x y 满足-100+20015x y x y y ≤⎧⎪≤≤⎨⎪≤≤⎩,则2+3x y 的最大值为A .20B .35C .45D .55【命题意图】本题主要考查简单线性规划,是中档题. 【解析】作出可行域如图中阴影部分所示,由图知目标函数过点()5,15A 时,2+3x y 的最大值为55,故选D.8.全国卷大纲版13.若,x y 满足约束条件1030330x y x y x y -+≥⎧⎪⎪+-≤⎨⎪+-≥⎪⎩,则3z x y =-的最小值为 。
答案:1-【命题意图】本试题考查了线性规划最优解的求解的运用。
常规题型,只要正确作图,表示出区域,然后借助于直线平移法得到最值。
【解析】利用不等式组,作出可行域,可知区域表示的为三角形,当目标函数过点(3,0)时,目标函数最大,当目标函数过点(0,1)时最小为1-。
]9山东解析:作出可行域,直线03=-y x ,将直线平移至点)0,2(处有最大值, 点)3,21(处有最小值,即623≤≤-z .答案应选A 。
10陕西14. 设函数ln ,0()21,0x x f x x x >⎧=⎨--≤⎩,D 是由x 轴和曲线()y f x =及该曲线在点(1,0)处的切线所围成的封闭区域,则2z x y =-在D 上的最大值为 .【答案】2【解析】当2>x 时,()xx f 1'=,()11'=f ,∴曲线在点(1,0)处的切线为1-=x y则根据题意可画出可行域D 如右图: 目标函数z x y 2121-=, 当0=x ,1-=y 时,z 取得最大值211四川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 [答案]C[解析]设公司每天生产甲种产品X 桶,乙种产品Y 桶,公司共可获得 利润为Z 元/天,则由已知,得 Z=300X+400Y且⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥≥≤+≤+00122122Y X Y X Y X 画可行域如图所示,目标函数Z=300X+400Y 可变形为 Y=400zx 43+-这是随Z 变化的一族平行直线 解方程组⎩⎨⎧=+=+12y 2x 12y x 2 ⎩⎨⎧==∴4y 4x 即A (4,4) 280016001200max =+=∴Z[点评]解决线性规划题目的常规步骤:一列(列出约束条件)、二画(画出可行域)、三作(作目标函数变形式的平行线)、四求(求出最优解).112新课标(14) 设,x y 满足约束条件:,013x y x y x y ≥⎧⎪-≥-⎨⎪+≤⎩;则2z x y =-的取值范围为【解析】2z x y =-的取值范围为 [3,3]-约束条件对应四边形OABC 边际及内的区域:(0,0),(0,1),(1,2),(3,0)O A B C则2[3,3]z x y =-∈-13浙江21.(本小题满分14分)已知a >0,b ∈R ,函数()342f x ax bx a b =--+.(Ⅰ)证明:当0≤x ≤1时,(ⅰ)函数()f x 的最大值为|2a -b |﹢a ; (ⅱ) ()f x +|2a -b |﹢a ≥0;(Ⅱ) 若﹣1≤()f x ≤1对x ∈[0,1]恒成立,求a +b 的取值范围.【解析】本题主要考察不等式,导数,单调性,线性规划等知识点及综合运用能力。
(Ⅰ) (ⅰ)()2122f x ax b '=-.当b ≤0时,()2122f x ax b '=->0在0≤x ≤1上恒成立,此时()f x 的最大值为:()1423f a b a b a b =--+=-=|2a -b |﹢a ; 当b >0时,()2122f x ax b '=-在0≤x ≤1上的正负性不能判断, 此时()f x 的最大值为:()max 2max{(0)1}max{()3}32b a b af x f f b a a b a b b a ->⎧==--=⎨-<⎩,,(),(),=|2a -b |﹢a ;综上所述:函数()f x 在0≤x ≤1上的最大值为|2a -b |﹢a ;(ⅱ) 要证()f x +|2a -b |﹢a ≥0,即证()g x =﹣()f x ≤|2a -b |﹢a . 亦即证()g x 在0≤x ≤1上的最大值小于(或等于)|2a -b |﹢a , ∵()342g x ax bx a b =-++-,∴令()21220g x ax b x '=-+=⇒=当b ≤0时,()2122g x ax b '=-+<0在0≤x ≤1上恒成立, 此时()g x 的最大值为:()03g a b a b =-<-=|2a -b |﹢a ; 当b <0时,()2122g x ax b '=-+在0≤x ≤1上的正负性不能判断, ()max max{()1}6bg x g g a=,() 4max{2}36463662bb a b b a a bb a ba b ab a b a =--⎧≤-⎪=⎨>⎪-⎩,,,≤|2a -b |﹢a ;综上所述:函数()g x 在0≤x ≤1上的最大值小于(或等于)|2a -b |﹢a . 即()f x +|2a -b |﹢a ≥0在0≤x ≤1上恒成立.(Ⅱ)由(Ⅰ)知:函数()f x 在0≤x ≤1上的最大值为|2a -b |﹢a , 且函数()f x 在0≤x ≤1上的最小值比﹣(|2a -b |﹢a )要大. ∵﹣1≤()f x ≤1对x ∈[0,1]恒成立, ∴|2a -b |﹢a ≤1. 取b 为纵轴,a 为横轴. 则可行域为:21b a b a ≥⎧⎨-≤⎩和231b aa b <⎧⎨-≤⎩,目标函数为z =a +b .作图如下:由图易得:当目标函数为z =a +b 过P(1,2)时,有max 3z =. ∴所求a +b 的取值范围为:].3,1(-.【答案】(Ⅰ) 见解析;(Ⅱ)].3,1(-. 14重庆10、设平面点集{}221(,)()()0,(,)(1)(1)1A x y y x y B x y x y x ⎧⎫=--≥=-+-≤⎨⎬⎩⎭,则A B 所表示的平面图形的面积为(A )34π (B )35π (C )47π (D )2π 【解析】选D 由对称性:221,,(1)(1)1y x y x y x ≥≥-+-≤围成的面积与221,,(1)(1)1y x y x y x≤≥-+-≤围成的面积相等 得:A B 所表示的平面图形的面积为22,(1)(1)1y x x y ≤-+-≤围成的面积既2122R ππ⨯=。