线性规划常见题型大全资料讲解
线性规划问题求解例题和知识点总结
线性规划问题求解例题和知识点总结线性规划是运筹学中研究较早、发展较快、应用广泛、方法较成熟的一个重要分支,它是辅助人们进行科学管理的一种数学方法。
在经济管理、交通运输、工农业生产等领域都有着广泛的应用。
下面我们通过一些具体的例题来深入理解线性规划问题,并对相关知识点进行总结。
一、线性规划的基本概念线性规划问题是在一组线性约束条件下,求一个线性目标函数的最大值或最小值的问题。
其数学模型一般可以表示为:目标函数:$Z = c_1x_1 + c_2x_2 +\cdots + c_nx_n$约束条件:$\begin{cases}a_{11}x_1 + a_{12}x_2 +\cdots +a_{1n}x_n \leq b_1 \\ a_{21}x_1 + a_{22}x_2 +\cdots +a_{2n}x_n \leq b_2 \\\cdots \\ a_{m1}x_1 + a_{m2}x_2 +\cdots + a_{mn}x_n \leq b_m \\ x_1, x_2, \cdots, x_n \geq0\end{cases}$其中,$x_1, x_2, \cdots, x_n$是决策变量,$c_1, c_2, \cdots, c_n$是目标函数的系数,$a_{ij}$是约束条件的系数,$b_1, b_2, \cdots, b_m$是约束条件的右端项。
二、线性规划问题的求解方法常见的求解线性规划问题的方法有图解法和单纯形法。
1、图解法适用于只有两个决策变量的线性规划问题。
步骤如下:画出直角坐标系。
画出约束条件所对应的直线。
确定可行域(满足所有约束条件的区域)。
画出目标函数的等值线。
移动等值线,找出最优解。
例如,求解线性规划问题:目标函数:$Z = 2x + 3y$约束条件:$\begin{cases}x + 2y \leq 8 \\ 2x + y \leq 10 \\ x \geq 0, y \geq 0\end{cases}$首先,画出约束条件对应的直线:$x + 2y = 8$,$2x + y =10$,以及$x = 0$,$y = 0$。
线性规划的常见题型
线性规划的常见题型一、基础能力【一】已知变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≥3,x -y ≥-1,2x -y ≤3,则目标函数z =2x +3y 的取值范围为( )A .[7,23]B .[8,23]C .[7,8]D .[7,25]【二】变量x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x -4y +3≤0,3x +5y -25≤0,x ≥1,(1)设z =y2x -1,求z 的最小值;(2)设z =x 2+y 2,求z 的取值范围;(3)设z =x 2+y 2+6x -4y +13,求z 的取值范围.技能掌握1.求目标函数的最值的一般步骤为:一画二移三求.其关键是准确作出可行域,理解目标函数的意义.2.常见的目标函数有: (1)截距型:形如z =ax +by .求这类目标函数的最值常将函数z =ax +by 转化为直线的斜截式:y =-a b x +z b ,通过求直线的截距zb 的最值,间接求出z 的最值.(2)距离型:形一:如z =(x -a )2+(y -b )2,z =x 2+y 2+Dx +Ey +F ,此类目标函数常转化为点(x ,y )与定点的距离;形二:z =(x -a )2+(y -b )2,z =x 2+y 2+Dx +Ey +F ,此类目标函数常转化为点(x ,y )与定点的距离的平方.(3)斜率型:形如z =y x ,z =ay -b cx -d ,z =ycx -d ,z =ay -b x ,此类目标函数常转化为点(x ,y )与定点所在直线的斜率.二、题型分解题型一:求线性目标函数的最值1.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 的最大值为( )A .10B .8C .3D .22.设变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +2≥0,x -y +3≥0,2x +y -3≤0,则目标函数z =x +6y 的最大值为( )A .3B .4C .18D .403.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 .0D .2题型二:求非线性目标的最值4.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所表示的区域上一动点,则直线OM斜率的最小值为( )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的取值范围 . 6.设实数x ,y 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤2y -x ≤2,y ≥1,则x 2+y 2的取值范围是( )A .[1,2]B .[1,4]C .[2,2]D .[2,4]7.设D 为不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,2x -y ≤0,x +y -3≤0所表示的平面区域,区域D 上的点与点(1,0)之间的距离的最小值为________.8.设不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥1,x -2y +3≥0,y ≥x所表示的平面区域是Ω1,平面区域Ω2与Ω1关于直线3x -4y -9=0对称.对于Ω1中的任意点A 与Ω2中的任意点B ,|AB |的最小值等于( )A .285B .4C .125D .2题型三:求线性规划中的参数9.若不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,x +3y ≥4,3x +y ≤4所表示的平面区域被直线y =kx +43分为面积相等的两部分,则k 的值是A .73B .37C .43D .3410.若x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x +y -2≥0,kx -y +2≥0,y ≥0,且z =y -x 的最小值为-4,则k 的值为( )A .2B .-2C .12D .-1211.x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y -2≤0,x -2y -2≤0,2x -y +2≥0.若z =y -ax 取得最大值的最优解不唯一,则实数a 的值为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,目标函数z =3x +2y 的最大值的取值范围是( )A .[6,15]B .[7,15]C .[6,8]D .[7,8]13.设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,y ≥0,x 3a +y 4a ≤1,若z =x +2y +3x +1的最小值为32,则a 的值为________.题型四:线性规划的实际应用14.A,B两种规格的产品需要在甲、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.在一个工作日内,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,则这两台机器在一个工作日内创造的最大利润是________元.15.某玩具生产公司每天计划生产卫兵、骑兵、伞兵这三种玩具共100个,生产一个卫兵需5分钟,生产一个骑兵需7分钟,生产一个伞兵需4分钟,已知总生产时间不超过10小时.若生产一个卫兵可获利润5元,生产一个骑兵可获利润6元,生产一个伞兵可获利润3元.(1)试用每天生产的卫兵个数x与骑兵个数y表示每天的利润w(元);(2)怎样分配生产任务才能使每天的利润最大,最大利润是多少?三、练习巩固一、选择题1.已知点(-3,-1)和点(4,-6)在直线3x -2y -a =0的两侧,则a 的取值范围为( ) A .(-24,7)B .(-7,24)C .(-∞,-7)∪(24,+∞)D .(-∞,-24)∪(7,+∞)2.若x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,x +2y ≥3,2x +y ≤3,则z =x -y 的最小值是( )A .-3B .0C .32D .33.已知O 为坐标原点,A (1,2),点P 的坐标(x ,y )满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +|y |≤1,x ≥0,则z =OA →·OP →的最大值为( )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的取值范围是( )A .⎣⎡⎦⎤53,5B .[0,5]C .⎣⎡⎭⎫53,5D .⎣⎡⎭⎫-53,5 5.如果点(1,b )在两条平行直线6x -8y +1=0和3x -4y +5=0之间,则b 应取的整数值为( ) A .2 B .1 C .3D .06.已知正三角形ABC 的顶点A (1,1),B (1,3),顶点C 在第一象限,若点(x ,y )在△ABC 内部,则z =-x +y 的取值范围是( )A .(1-3,2)B .(0,2)C .(3-1,2)D .(0,1+3)7.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,所表示的平面区域上一动点,则直线OP 斜率的最大值为( )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 }的面积为( )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,若目标函数z =ax +by (a >0,b >0)的最大值为4,则ab的取值范围是( )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的公共部分为线段AB ,则以AB 为直径的圆的面积的最大值为( )A .πB .2πC .3πD .4π11.变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧y ≥-1,x -y ≥2,3x +y ≤14,若使z =ax +y 取得最大值的最优解有无穷多个,则实数a 的取值集合是( )A .{-3,0}B .{3,-1}C .{0,1}D .{-3,0,1}12.设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≥a ,x -y ≤-1,且z =x +ay 的最小值为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 )所确定的平面区域的面积是( )A .12B .π4C .1D .π214.设关于x ,y 的不等式组⎩⎪⎨⎪⎧2x -y +1>0,x +m <0,y -m >0表示的平面区域内存在点P (x 0,y 0),满足x 0-2y 0=2.求得m 的取值范围是( )A .⎝⎛⎭⎫-∞,43B .⎝⎛⎭⎫-∞,13 C .⎝⎛⎭⎫-∞,-23D .⎝⎛⎭⎫-∞,-53 15.设不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +y -11≥0,3x -y +3≥0,5x -3y +9≤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D 上的点,则a 的取值范围是 ( )A .(1,3]B .[2,3]C .(1,2]D .[3,+∞)16.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的最大值为( )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表示一个三角形区域,则实数k 的取值范围是( )A .(-∞,-1)B .(1,+∞)C .(-1,1)D .(-∞,-1)∪(1,+∞)18.已知实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x -2y +1≥0,|x |-y -1≤0,则z =2x +y 的最大值为( )A .4B .6C .8D .1019.当变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧y ≥x x +3y ≤4x ≥m 时,z =x -3y 的最大值为8,则实数m 的值是( )A .-4B .-3C .-2D .-120.已知O 为坐标原点,A ,B 两点的坐标均满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -3y +1≤0,x +y -3≤0,x -1≥0,则tan ∠AOB 的最大值等于( )A .94B .47C .34D .12二、填空题21.不等式组 ⎩⎪⎨⎪⎧x +y -2≥0,x +2y -4≤0,x +3y -2≥0表示的平面区域的面积为________.22.若实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x +2y -4≤0,x -y -1≤0,x ≥1,则x +y 的取值范围是________.23.设变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥1,x +y -4≤0,x -3y +4≤0,则目标函数z =3x -y 的最大值为____.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的最小值为________.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所表示的区域上一动点,则|OM |的最小值是________.26.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,若该企业在一个生产周期内消耗水不超过13吨,煤不超过18吨,则该企业可获得的最大利润是______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的产量、成本和售价如下表:________亩. 28.若A 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A 中的那部分区域的面积为________.29.当实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x +2y -4≤0,x -y -1≤0,x ≥1时,1≤ax +y ≤4恒成立,则实数a 的取值范围是________.30.已知动点P (x ,y )在正六边形的阴影部分(含边界)内运动,如图,正六边形的边长为2,若使目标函数z =kx +y (k >0)取得最大值的最优解有无穷多个,则k 的值为________.31.设m >1,在约束条件⎩⎪⎨⎪⎧y ≥x ,y ≤mx ,x +y ≤1下,目标函数z =x +my 的最大值小于2,则m 的取值范围 .32.已知实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧y ≥1,y ≤2x -1,x +y ≤m ,若目标函数z =x -y 的最小值的取值范围是[-2,-1],则目标函数的最大值的取值范围是________.33.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 上取得最大值或最小值的点},则T 中的点共确定________条不同的直线.34.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 的取值范围为__________.35.已知变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +4y -13≤02y -x +1≥0x +y -4≥0且有无穷多个点(x ,y )使目标函数z =x +my 取得最小值,则m =________.。
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。
线性规划题及答案
线性规划题及答案引言概述:线性规划是运筹学中的一种数学方法,用于寻觅最优解决方案。
在实际生活和工作中,线性规划问题时常浮现,通过对问题进行建模和求解,可以得到最优的决策方案。
本文将介绍一些常见的线性规划题目,并给出详细的答案解析。
一、生产规划问题1.1 生产规划问题描述:某工厂生产两种产品A和B,产品A每单位利润为100元,产品B每单位利润为150元。
每天工厂有8小时的生产时间,产品A每单位需要2小时,产品B每单位需要3小时。
问工厂每天应该生产多少单位的产品A 和产品B,才干使利润最大化?1.2 生产规划问题答案:设产品A的生产单位为x,产品B的生产单位为y,则目标函数为Max Z=100x+150y,约束条件为2x+3y≤8,x≥0,y≥0。
通过线性规划方法求解,得出最优解为x=2,y=2,最大利润为400元。
二、资源分配问题2.1 资源分配问题描述:某公司有两个项目需要投资,项目A每万元投资可获得利润2万元,项目B每万元投资可获得利润3万元。
公司总共有100万元的投资额度,问如何分配投资额度才干使利润最大化?2.2 资源分配问题答案:设投资项目A的金额为x万元,投资项目B的金额为y万元,则目标函数为Max Z=2x+3y,约束条件为x+y≤100,x≥0,y≥0。
通过线性规划方法求解,得出最优解为x=40,y=60,最大利润为240万元。
三、运输问题3.1 运输问题描述:某公司有两个仓库和三个销售点,每一个销售点的需求量分别为100、150、200,每一个仓库的库存量分别为80、120。
仓库到销售点的运输成本如下表所示,问如何安排运输方案使得总成本最小?3.2 运输问题答案:设从仓库i到销售点j的运输量为xij,则目标函数为Min Z=∑(i,j) cij*xij,约束条件为每一个销售点的需求量得到满足,每一个仓库的库存量不超出。
通过线性规划方法求解,得出最优的运输方案,使得总成本最小。
四、投资组合问题4.1 投资组合问题描述:某投资者有三种投资标的可选择,预期收益率和风险如下表所示。
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 +
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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 ≤+≤⎧⎨-≤-≤⎩。
线性规划基本题型
例5
(2023年北京-7)设不等式组
3x表x达y旳y平1面13
0 0
区(A域)(1为,D3,] 若(B指)数[2,函3数] y=(aCx旳) (1图,像2上] 存在(D区)[域35D,x上+旳∞3]点y,则9a旳0取值范围是
解:作出可行域如右图所示绿色
区域. 0<a<1 时 , x>0 时 , 0<ax<1 , y=ax
离旳平方旳最值问题.
题型三 求非线性目旳函数旳最值—斜率型
例3
x+y-6≥0, 已知实数 x,y 满足4x-3y+12≥0,
x≤4.
求xy的最大值与最小值.
【解】
x+y-6≥0, 作出不等式组4x-3y+12≥0,
x≤4
平面区域,如图所示.
表示的
(1)令 z=xy,则 y=zx.故求xy的最大值与最小值就是求 不等式组所表示的平面区域内的点与原点连线的斜率的 最大值与最小值,由图易知,kOC 最小,kOA 最大.
联立2x+x+2yy= =4500 ,得xy==2100 , ∴A(10,20). ∴z=3x+2y 的最大值为 z=3×10+2×20=70.
题型二 求非线性目旳函数旳最值—距离型
若目旳函数不是线性函数,我们可先将目旳函数变形找 到它旳几何意义,再利用解析几何知识求最值.
例2
x-y+2≥0 已知x+y-4≥0 ,求:
的交点(4,6)时,目标函数 z=ax+by(a>0,
b>0)取得最大值 12,即 4a+6b=12,即 2a+3b=6,而2a+3b=(2a+3b)2a+6 3b=163+(ba+ab)≥163+2= 265,故2a+3b的最小值为265.
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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。
线性规划的12种题型
线性规划的12种题型线性规划是高考必考的知识点,学生对这个知识点认识多数停留在简单应用阶段,现将常见题型归纳如下:一、 考查不等式表示的平面区域:例1、不等式0x y ->所表示的平面区域是( ) A. B. C. D.分析:法一:代入特殊点验证;法二:看系数的符号,若x 系数为正数,则左小右大,选B练习1、不等式()20y x y +-≥在平面直角坐标系中表示的区域(用阴影部分表示)是 ( )选C2、已知点()3,1-和()4,3--在直线320x y a -+=的同侧,则a 的取值范围是__________.【答案】611a a ><-或二、 判断可行域形状例2、不等式组 (5)()0,03x y x y x -++≥⎧⎨≤≤⎩表示的平面区域是( ) A.矩形 B.三角形 C.直角梯形 D.等腰梯形分析:画图可知为等腰梯形,选D练习2、已知约束条件400x k x y x y ≥⎧⎪+-≤⎨⎪-≤⎩表示面积为1的直角三角形区域,则实数k 的值为( )A.0B.1C.1或3D.3选B三、 最值型简单线性规划例3、设变量y x ,满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≥≤+≥-041y y x y x ,则目标函数y x z 42+=的最大值为( )A .2B .4C .8D .11分析:1.画可行域,2画l 0:2x+4y=0,3平移到可行域的最右侧确定最优解的位置,4联立求出最优解坐标,4代入目标函数求最大值11选D练习3、若实数,x y 满足1000x y x y x -+≥⎧⎪+≥⎨⎪≤⎩,则23x y z +=的最小值为.答案:1四、最优解问题例4、如图所示的坐标平面的可行域(阴影部分且包括边界)内,目标函数ay x z -=2取得最大值的最优解有无数个,则a 为( )A.-2B.2C.-6D.6分析:因为x 的系数为正,所以目标函数与BC 重合时,取最大值,最优解有无数个 代入B 、C 的坐标两式相等,求出a=-2选A五、斜率型线性规划例5、若x 、y 满足约束条件10040x x y x y -≥⎧⎪-≤⎨⎪+-≤⎩,则1y x -的最大值为 . 分析:1y x -相当于P (x,y )与Q (0,1)连线的斜率,直线最陡时,斜率最大,P 取(1,3)答案:2练习:5、设,x y 满足约束条件04312x y x x y ≥⎧⎪≥⎨⎪+≤⎩,且231x y z x ++=+,则z 的取值范围是( ) A.[3,11] B.[2,10] C.[2,6] D.[1,5]选A六、距离型例6、设实数,x y 满足约束条件250403100x y x y x y --≤⎧⎪+-≤⎨⎪+-≥⎩,则22z x y =+的最小值为 ( )10 C.8 D.5分析:所求式子相当于原点与可行域内点距离的平方,利用点到直线距离公式可求 选B练习6、设x ,y 满足0,10,3220,y ax y x y ≥⎧⎪+-≤⎨⎪--≤⎩若210z x x y =-+2的最小值为12-,则实数a的取值范围是( )A .32a <B .32a <-C .12a ≥D .12a ≤- 选D七、含绝对值型例7、实数y x ,满足⎪⎩⎪⎨⎧≤≥-++≤20222x y x x y ,则||y x z -=的最大值是( )A .2B .4C .6D .8分析:先求出z=x-y 的最值,再取绝对值选B八、向量型例8、已知()21A ,,()00O ,,点()M x y ,满足12222x y x y ≤≤⎧⎪≤⎨⎪-≤⎩,则z OA AM =的最大值为( )A .1B .0 C.1- D .5-分析:先将向量化简,再求最值选A九、变换型例9、已知点(),M a b 在由不等式组002x y x y ≥⎧⎪≥⎨⎪+≤⎩确定的平面区域内,则点(),N a b a b +-所在平面区域的面积是( )A .1B .2C .4D .8分析:设x=a+b,y=a-b,求出x,y 满足的关系式,再求解选C练习9设变量x ,y 满足1,0,0,x y x y +≤⎧⎪≥⎨⎪≥⎩则点(,)P x y x y +-所在区域的面积为( )A .2B .1C .12D .14 选B十、隐含型例10、已知关于x 的方程2(1)210x a x a b +++++=的两个实根分别为1x ,2x ,且101x <<,21x >,则b a的取值范围是( ) A .1(1,)4-- B .1(1,]4-- C .(1,)-+∞ D .1(,)4-∞- 分析:根据条件,利用根的分布列出关系式,提供约束条件,再求解选A练习10、若关于的方程22222(6)2410x a b b x a b a b -+-+++-+=的两个实数根1x ,2x 满足1201x x ≤≤≤,则224a b a ++的最大值和最小值分别为( ) A.12和5+ B.72-和5+ C.72-和12 D.12-和15-选B十一、含参型例11、设1m >,变量x ,y 在约束条件,,1y x y mx x y ≥⎧⎪≤⎨⎪+≤⎩下,目标函数z x my =+的最大值为2,则m =_________.分析:画大致图像,确定最优解位置,解方程组,代入求解1m =+练习1、当x ,y 满足不等式组22,4,72x y y x x y +≤⎧⎪-≤⎨⎪-≤⎩时,22kx y -≤-≤恒成立,则实数k 的取值范围是( )A .[]1,1-B .[]2,0-C .13,55⎡⎤-⎢⎥⎣⎦D .1,05⎡⎤-⎢⎥⎣⎦练习2、已知变量y x ,满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≥-≤-≤+1236x y x y x ,则目标函数(0,0)z ax by a b =+>>的最小值为2,则b a 11+的最小值为( )A .2B .4C .53+D .223+十二、曲线型例12已知实数,x y 满足401010x y y x +-≤⎧⎪-≥⎨⎪-≥⎩,则2y z x =的最大值是 A .13B .9C .2D .11 分析:所求函数变形后为抛物线,代最高点取最大值【答案】B练习12已知P (x,y)的坐标满足021,x y x y x ≤⎧⎪>⎨⎪<+⎩________ 分析:可转化为向量夹角余弦,再画图求解答案:((注:可编辑下载,若有不当之处,请指正,谢谢!)。
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。
线性规划常见题型及解法
一、截距型例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例2、 在如下图所示的坐标平面的可行域内(阴影部分且包括边界),若目标函数 z =x +a y 取得最小值的最优解有无数个,则a 等于 ( )A .1B .1-C .3D .3- 答案 B二、面积型例3、 不等式组260302x y x y y +-≥⎧⎪+-≤⎨⎪≤⎩表示的平面区域的面积为( )A 、4B 、1C 、5D 、无穷大解:如图,作出可行域,△A B C 的面积即为所求,由梯形OM B C 的面积减去梯形O M AC 的面积即可,选 B三、斜率型1)设实数x, y 满足的最大值是则x y y y x y x ,03204202⎪⎩⎪⎨⎧≤->-+≤--答案 32.2)若实数x ,y 满足不等式11,02240+-=⎪⎩⎪⎨⎧≥--≤-≥x y y x y x y ω则的取值范围是( )A .]31,1[-B .]31,21[-C .⎪⎭⎫⎢⎣⎡-2,21D .⎪⎭⎫⎢⎣⎡+∞-,21答案: C3)如果实数x 、y 满足条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1≥0y +1≥0x +y +1≤0,则3x +2y -5x -1的取值范围是________.解析:作出可行域,如图所示,知点(x ,y)在△ABC 的内部及其边界,3x +2y -5x -1=3(x -1)+2(y -1)x -1=3+2·y -1x -1,y -1x -1的几何意义是:动点(x ,y)与定点(1,1)连线的斜率,由图可知:(0,-1)与(1,1)连线的斜率最大.且值为2,(-1,0)与(1,1)连线的斜率最小,且值为12所以12≤y -1x -1≤2,所以4≤3+2·y -1x -1≤7.答案:[4,7]四、距离型1)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 、13,1B 、13,2C 、13,45D、,5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|A O|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。
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。
线性规划题及答案
线性规划题及答案引言概述:线性规划是一种数学优化方法,用于在一组线性约束条件下寻觅使目标函数取得最大(最小)值的变量值。
在实际生活和工作中,线性规划往往被用于资源分配、生产计划、运输问题等方面。
本文将介绍一些常见的线性规划题目,并给出相应的答案。
一、资源分配问题1.1 问题描述:某公司有两个生产部门A和B,每天生产产品X和Y。
部门A 每天生产产品X需要消耗3个单位的资源,生产产品Y需要消耗2个单位的资源;部门B每天生产产品X需要消耗2个单位的资源,生产产品Y需要消耗4个单位的资源。
公司每天有20个单位的资源可供分配,如何分配资源才干使得产出最大化?1.2 解答:设部门A每天生产产品X的数量为x,生产产品Y的数量为y;部门B每天生产产品X的数量为u,生产产品Y的数量为v。
根据题目描述,可以建立如下线性规划模型:Maximize Z = 3x + 2y + 2u + 4vSubject to:3x + 2y + 2u + 4v <= 20x, y, u, v >= 0通过线性规划求解器可以得到最优解。
二、生产计划问题2.1 问题描述:某工厂有两个生产车间,每天生产产品P和Q。
车间1每天生产产品P需要花费5个单位的时间,生产产品Q需要花费3个单位的时间;车间2每天生产产品P需要花费4个单位的时间,生产产品Q需要花费6个单位的时间。
工厂每天有40个单位的时间可供分配,如何安排生产计划才干使得产量最大化?2.2 解答:设车间1每天生产产品P的数量为x,生产产品Q的数量为y;车间2每天生产产品P的数量为u,生产产品Q的数量为v。
根据题目描述,可以建立如下线性规划模型:Maximize Z = 5x + 3y + 4u + 6vSubject to:5x + 3y + 4u + 6v <= 40x, y, u, v >= 0通过线性规划求解器可以得到最优解。
三、运输问题3.1 问题描述:某公司有两个仓库和三个销售点,每一个仓库有一定数量的产品可供销售点购买。
高中简单线性规划基础题型总结
高中简单线性规划基础题型总结熊明军简单线性规划属于操作性知识,是高考必考知识点,历年不变,必有一选择或填空题。
下面结合例题,总结高中简单线性规划问题的基础题型,方便同学们快速掌握相关内容。
线性规划问题的基础题型,可根据目标函数的特点,将其分为三类: 类型一(直线):by ax z +=【理论】点到直线的距离。
【步骤】①作出可行域;②作出直线by ax +=0;③判断可行域顶点到直线by ax +=0的距离:()max max ,z y x P d ⇒⇒和()min min ,'z y x P d ⇒⇒【例题】已知y x ,满足不等式组⎪⎩⎪⎨⎧≤--≥-+≥+-0520402y x y x y x ,求y x z 2-=的最值。
【解析】分三步走:①作出可行域:②作出直线y x 20-=:③判断直线y x 20-=到可行域顶点C B A 、、间的距离:平移、目测或代点都能判断,得()()11231,3,max max =⨯-=⇒⇒=z B l B d d ;()()119279,7,min min -=⨯-=⇒⇒=z C l C d d 。
类型二(圆):()()22b y a x z -+-= 【理论】两点之间的距离。
【步骤】①作出可行域;②作出圆()()222b y a x d -+-=;③判断可行域上的点到圆心()b a ,的距离(即半径r ):()max max max ,z y x P d r ⇒⇒=和()min min min ,'z y x P d r ⇒⇒=【例题】已知y x ,满足不等式组⎪⎩⎪⎨⎧≤--≥-+≥+-0520402y x y x y x ,求()()2211-+-=y x z 的最值。
【解析】分三步走:①作出可行域:②作出圆()()22211-+-=y x d :r d =且半径r 由小到大逐渐作圆。
③判断圆心()1,1到可行域上点间的距离,也就是与可行域有交点的圆中半径r 的大小:目测或用圆规作圆都能判断,得()()()()10019179,7,22max max max =-+-=⇒⇒==z C D C d d r ;()()211411,2222min min min min =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+==⇒==d z l D d d r AB . 类型三(斜率):m n x a b y m a m n x m a b y a n mx b ay z --⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=--= 【理论】两点确定的直线的斜率。
线性规划题及答案
线性规划题及答案引言概述:线性规划是一种数学优化方法,用于在给定约束条件下寻找使目标函数最大或最小的变量值。
在实际生活和工作中,线性规划经常被应用于资源分配、生产计划、运输问题等方面。
本文将介绍一些常见的线性规划题目,并给出相应的答案。
一、资源分配问题1.1 约束条件:某公司有两种产品A和B,生产一单位产品A需要耗费2个单位的资源X和1个单位的资源Y,生产一单位产品B需要耗费1个单位的资源X和3个单位的资源Y。
公司每天可用资源X和资源Y分别为10个单位和12个单位。
假设产品A的利润为3万元,产品B的利润为4万元,问如何分配资源才能使公司利润最大化?1.2 目标函数:设生产产品A的单位数为x,生产产品B的单位数为y,则目标函数为Maximize 3x + 4y。
1.3 答案:通过线性规划计算,最优解为生产产品A 4个单位,生产产品B 2个单位,公司利润最大化为20万元。
二、生产计划问题2.1 约束条件:某工厂生产两种产品C和D,生产一单位产品C需耗费2个单位的资源M和3个单位的资源N,生产一单位产品D需耗费4个单位的资源M和2个单位的资源N。
工厂每天可用资源M和资源N分别为8个单位和10个单位。
产品C的利润为5万元,产品D的利润为6万元,问如何安排生产计划以最大化利润?2.2 目标函数:设生产产品C的单位数为x,生产产品D的单位数为y,则目标函数为Maximize 5x + 6y。
2.3 答案:经过线性规划计算,最佳生产计划为生产产品C 2个单位,生产产品D 2个单位,工厂利润最大化为22万元。
三、运输问题3.1 约束条件:某公司有三个仓库分别存储产品E、F和G,每个仓库的存储容量分别为100、150和200个单位。
产品E、F和G的单位运输成本分别为2元、3元和4元,需求量分别为80、120和150个单位。
问如何安排运输计划以最小化总成本?3.2 目标函数:设从仓库i运输产品j的单位数为xij,则目标函数为Minimize2x11 + 3x12 + 4x13 + 2x21 + 3x22 + 4x23 + 2x31 + 3x32 + 4x33。
线性规划典型例题和归纳
解:设每天生产甲产品x吨,乙产品y吨,可得产值z千元。
目的函数为:z=7x+9y
4x 6 y 180 线性约束条件为: 3x 6 y 150
5x 3y 150
画出可行域如图:
画出直线7x+9y=0 并平移得点P使Z最小。
求出点P 为 (150 ,100)
77
所以每天生产甲产品 150吨,乙产品100 吨时,
效益最大。
7
7
x y 6 0
例4 已知 x , y 满足不等式 x y 0 ,
y
6
x 3
x y 0
4
A
x y6 0
C
求:(1). z y 3 旳范围;
x
2
6
4
2
O
2
4x
(2).
z
y x
2 1
旳范围.
2
Q
B
x3
解: (1) z y 3 表达可行域内任一点与定点Q(0,-3)连线旳斜率,
x ≥ 1.
解:画出可行域如图:
(1)若z线 2x+y=0 并平移得点A使Z最大, 点B使Z最小。
由 x 4 y 3 0求出A 为(5,2)。
3x 5y 25 0
x 1 由 x 4 y 3 0 求出B为(1,1)。
Zmax 2 5 2 12, Zmin 2 1 1 3.
足维生素旳需要量,并能取得最大量旳维
• 作出不等式组表达旳平面区域如图所示,
• 作出5x+2y=0. • 把直线向右上方平移,直线经过可行域上
旳点M时,z=5x+2y取得最大值.
x y ≥ 0,
【6】已知x,
y满足
x
y
≤ 1,
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线性规划常见题型大全绝密★启用前2014-2015学年度???学校8月月考卷试卷副标题考试范围:xxx注意事项:1 •答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2 •请将答案正确填写在答题卡上第I卷(选择题)请点击修改第I卷的文字说明【答案】B【解析】试题分析:画出可行域,根据图形可知,当目标函数经过A(2, 0)点时,z =4x+ y取得最大值为8考点:线性规划x y 02 •若不等式组2X y 2,表示的平面区域是一个三角形区域,则 a 的取y 0 x y a值范围是() 44 4 A. aB.0 a 1C.1 aD. 0 a 1 或 a333【答案】Dx y 0【解析】根据2X y 2画出平面区域(如图1所示),由于直线x y ay o斜率为1,纵截距为a , 自直线x y a 经过原点起,向上平移,当0 a 1时,2x y 2表示的y 0 x y ax y 042x y 2平面区域是一个三角形区域(如图 2所示);当1 a -时,表3y 0 x y a表示的平面区域是一个三角形区域(如图 1所示),故选D.示的平面区域是一个四边形区域(如图x y 0 - 「 4 , 2x y 23所示),当a -时,3yx y a【答案】A 【解析】试题分析:画出可行域, —可理解为可行域中一点到原点的直线的斜率 ,x5 9y ,可知可行域的边界交点为临界点( ,),(1,6)则可知k = y 的范围2 2 x考点:线性规划,斜率x3 •已知变量x,y 满足约束条件x则y 的取值范围是() XB .(][6 )3] [6) D . (3,6]2-9 A yo y=i考点:平面区域与简单线性规划.4.( 5分)(2011?广东)已知平面直角坐标系xOy 上的区域D 由不等式0<s<V2y<2 给定•若M (x , y )为D 上的动点,点A 的坐标为(晶]),则z 二可尬的最大值为()A.3B.4 C3 :D.4 ::【答案】B 【解析】试题分析:首先做出可行域,将 z= I? 1■.的坐标代入变为z Slw ,即y= -'X+z ,此方程表示斜率是-.1的直线,当直线与可行域有公共点且在 y 轴上截距最大时,z 有最大值.解:首先做出可行域,如图所示:z=「|?丁= .「: ;- ■■,!卩 y= - Ff x+Z做出l o : y=-“本,将此直线平行移动,当直线 y= -J^x+z 经过点B 时, 直线在y 轴上截距最大时,z 有最大值. 因为B ( . :,2),所以z 的最大值为4 故选Blj ; y^j2x-i 1-u■h &[点评:本题考查线性规划、向量的坐标表示,考查数形结合思想解题.5 •已知不等式组x 2 < 0 表示的平面区域的面积等于3,则a的值为ax y 2 > 0(A ) 1(C) 2【答案】D【解析】试题分析:由题意,要使不等式组表示平面区域存在,需要 a 1,不等1a 一,故选D.2考点:1.线性规划求参数的取值的值为()B. 23a品y >0,若z=X+ 4-J的最小值为1,则a6 •设x,y满足约束条件(B)式组表示的区域如下图中的阴影部分,面积1S - (2a 2) 2 3,解得2C. 3【答案】A【解析】由图知a>0,否则无可行域,且点(一1,—1)与点(3a,试题分析:如下图耳十2」十3=1+丁亠'表示点(x,y)与点(—1,—1)连线的斜率工而0)的连线斜率最小,1 =>a=147 .已知实数x, y满足条件1,则z尢的最小值为()A. 3、2【答案】CB. 2 2C. 34S1即(x 3)2(y 2)2x y 1 0【解析】厂 (ACu丿I ___Z_ _ _ 1______________ -L —r lF可行区域为上图中的靠近x 轴一侧的半圆,目标函数z 」 y 0,所表x 2 x 2示在可行区域取一点到点(2,0)连线的斜率的最小值,可知过点(2,0)作 半圆的切线,切线的斜率z 丄 的最小值,设切线方程为y=k (x-2),则x 2A 到切线的距离为1,故1k _2k 3. VTT 4考点:1•线性规划;2.直线与圆的位置关系.8 •若在区间[0,2]中随机地取两个数,则这两个数中较大的数大于 -的概【答案】C 【解析】试题分析:设这两个数为:x,y '则0 ; 2•若两数中较大的数大于|,i ix2或y 2(只需排除则还应满足:9 -16BB\|75-是丄的区域,由几何概型的概率公式得P 1 2》食选C.考点:1、几何概型;2、不等式组表示的区域12),作出以上不等式组表示2第II卷(非选择题)请点击修改第II卷的文字说明、填空题(题型注释) 2x y的最大值为x y 39 •若实数x , y满足线性约束条件1 ,则zx y 2x2【答案】5.【解析】x y 3试题分析:作出不等式组 1 表示的平面区域,即可行域,则可知x y 2x21 直线x y 3 0与直线y x的交点M (2,1),作直线I : 2x y 0 ,平移2直线I,可知当x 2,y 1时,z max 2 2 15.考点:线性规划.2x 3y 11 0,10 .已知变量x, y满足约束条件x 4y 8 0,若目标函数z x ay a 0x y 2 0,的最大值为1,则a ____ .【答案】3【解析】试题分析:约束条件所满足的区域如图所示,目标函数过 B (4,1)点是取得最大值,所以1 4 a 1,所以a 3.考点:线性规划x y 2 011.设z=kx+y,其中实数x, y满足x 2y 4 0若z的最大值为12,则2x y 4 0实数k= _______【答案】2【解析】作出可行域(如图),其中A(4,4), B(0, 2),C(2, 0)过原点作出直线kx+y=0k=0时,y=0,目标函数z=y在点A处取得最大值4,与题意不符1 1②0 k -即- k 0时,直线kx+y=O即y= —kx经过一、三象限,平2 2移直线y= —kx可知,目标函数z=kx+y在点A处取得最大值,即珀=,此时k=2与-k 0不符;③一k> —即k< —-时,直线kx+y=0即y= —kx经过一、三象限,平移直线 2 2y= —kx可知,目标函数z=kx+y在点B处取得最大值,即Z max 0 2 2 ,此式不成立④—k<0即k>0时,直线kx+y=0即y= —kx经过二、四象限,平移直线y=—kx可知,目标函数z=kx+y在点A处取得最大值,即z max 4k 4 12,此时k=2与k>0相符,所以k=20 x .312 •点M(x,y)是不等式组y 3 表示的平面区域内的一动点,且不x 、、3y等式2x y m 0总成立,则m的取值范围是【答案】m 3【解析】试题分析:将不等式化为m y 2x,只需求出y 2x的最大值即可,令z y 2x,就是满足不等式0 x .3y 3 的最大值,由简单的线性规划问题x 、、3y解法,可知在0,3处z取最大值3,则m取值范围是m 3.考点:简单的线性规划和转化思想y x13.设变量x,y满足:x 3y 4,则z |xx 23y |的最大值为. 【答案】8【解析】试题分析:这是如图可行域,很显然点A 到直线的距离最大,点A 2,2,将其代入点到直线的距离公式得2 3 2到 Z max2 82考点:1.线性规划;2.点到直线的距离公式.x — y +6 0,14.已知实数x , y 满足 x + y 0, 若z = ax + y 的最大值为3a + 9,最小x 3,值为3a — 3,贝U 实数a 的取值范围为 _______ 【答案】[—1,1]【解析】作出可行域如图中阴影部分所示,—沁; 1<6 °则z 在点A 处取得最大值,在点C 处取得最小值.又k Bc = — 1, k AB = 1, —K — a < 1,即一K a < 1.x y,15 .设实数 x, y 满足 y 10 2x,向量 a (2x y, m) , b ( 1,1).若 a//b ,则x 1,实数m 的最大值为 ______ . 【答案】6 ;2,表示可行域内的点到直线x 3y 0的距离的2倍,2【解析】=|O P 试题分析:因为a//b ,所以2x y m 0 m y 2x ,故根据线性规划的 知识画出可行域如图,则目标函数在点(1,8)处取得最大值6..3x y 016•已知点A(3, 3) , O 为坐标原点,点P(x,y)满足x . 3y 2 0,则 y o【解析】【答案】.3|OA|试题分析:作出可行域如图,则| cos AOP ,影,O A 的垂线PH ,垂足为H ,当P 在可行域内移动到直线 j3x y =0和直线x ,3y 2=0的交点B (1,、3)时,考点:简单线性规划的应用,平面向量的数量积,平面向量的投影【答案】4 【解析】试题分析:将x 2 y 2 2 x y 变形为(x 1)2 (y 1)2 2,表示圆心为(1,1),半径为2的圆。
令z x y ,即x y z 0。
由图像分析可知圆心到直线x y z 0距离d 倬』罕血,解得0 z 4,所以 V 12 12 近x y 的最大值是4。
考点:1线性规划、数形结合思想;2点到线的距离;OP cos AOP 的最大值等于【答案】12侖 5【解析】试题分析0P cos AOPOP OA 詈,设z 2x岡x 4y 3 018 •已知0为坐标原点,A(2,1),P(x ,y)满足3x 5y 25,则x 1 0y ,如图:做出可行域OP 在OA 上的投影0H 最大,此时|O P| = |O B| = 2, AOP AOB6| cos AOB =2cos —=617 •若实数x 、y 满足x 2y 的最大值是的最大值为IZ考点:1.向量的数量积的坐标表示;2.线性规划.y x,x+ 2y 419 •已知实数x, y满足'y -2,(x+1)2+ (y-1)2二r2,(r 0)则r的最小值为【答案】-2y X【解析】作出约束条件x+2y 4,表示的可行域,如图中的三角形,y - 2当目标函数平移到C点取得最大值,X3x入目标函数Z max 2 5 2 12 , OP cos4y 3 0解得x 5,C5,2 代5y 25 0 y 2AOP的最大值为空.5M三角形内(包括边)到圆心的最短距离即为r 的值,所以r 的最小值为圆心到 直线y =x 的距离,所以r 的最小值为 迈.0 x 120 •已知P(x , y)满足则点Q(x + y , y)构成的图形的面积为0 x y 2【答案】2 0 u v 1【解析】令x +y = u , y = v ,则点Q(u , v)满足。