变式应用3 已知实数x,y满足不等式组 x-y≥0 ,求ω=
2x-y-2≥0
[解析] 作出可行域如图所示.
y?1的取值范围. x?1
因为
y?1表示可行域中的点(x,y)与点(-1,1)连线的斜率.显然可行域内A点与点(-1,1)连线斜率x?11?01y?1=-,kmax不存在,所以ω=的取?1?12x?1最小,并且斜率没有最大值,最大值始终小于1,所以kmin=值范围是[-
1,1). 2名师辨误做答
3x+2y≤10
[例4]
设变量x,y满足条件 x+4y≤11 ,求S=5x+4y的最大值.
x∈Z,y∈Z x>0,y>0
?[误解] 依约束条件画出可行域如图所示,如先不考虑x、y为整数的条件,则当直线5x+4y=S过点A(,92391)时,S=5x+4y取最大值,Smax=. 5105因为x、y为整数,而离点A最近的整点是C(1,2),这时S=13,所要求的最大值为13.
[辨析] 显然整点B(2,1)满足约束条件,且此时S=14,故上述解法不正确. 对于整点解问题,其最优解不一定是离边界点最近的整点. 而要先对边界点作目标函数t=Ax+By的图像, 则最优解是在可行域内离直线t=Ax+By最近的整点.
[正解] 依约束条件画出可行域如上述解法中的图示,作直线l:5x+4y=0,平行移动直线l经过可行域内的整点B(2,1)时,Smax=14.
课堂巩固训练
一、选择题
x≤2
6
1.若x,y满足约束条件 y≤2 ,则目标函数z=x+2y的取值范围是( )
x+y≥2
A.[2,6] [答案] A?
x≤2
[解析] 画出不等式组 y≤2 表示的可行域为如图所示的△ABC.
x+y≥2
B.[2,5]
C.[3,6]
D.[3,5]
作直线l:x+2y=0,平行移动直线l,当直线l经过可行域内的点B(2,0)时z取最小值2,当直线l经过可行域内的点A(2,2)时,z取最大值6,故选A.
x≥1,?
2.(2011·天津文,2)设变量x,y满足约束条件 x+y-4≤0, 则目标函数z=3x-y的最大值
x-3y+4≤0,
为( ) A.-4
B.0
C.
4 3 D.4
[答案] D?
[解析] 本题考查了利用线性规划求最值,线性规划问题首先作出可行域,若为封闭区域,则区域端点的值为目标函数的最值,求出交点坐标代入目标函数即可. x≥1, 由 x+y-4≤0,
x-3y+4≤0, 作出可行域如图:?
当直线z=3x-y过点A(2,2)点时z有最大值.z最大值=3×2-2=4.
0≤x≤2 3.(2011·广东理,5)已知平面直角坐标系xOy上的区域D由不等式组 y≤2 给定.
x≤2y
7
若M(x,y)为D上的动点,点A的坐标为(2,1),则z=OM·OA的最大值为( ) A.42
B.32
C.4
D.3
?[答案] C?
[解析] 本题考查线性规划、数量积的坐标运算.
∵OM·OA=(x,y)·(2,1)=2x+y,做直线l0:2x+y=0,将l0向右上方平移,当l0过区域D中点(2,2)时,OM·OA=2x+y取最大值2×2+2=4.选C. 二、填空题
x-y+2≥0?
4.设x、y满足约束条件 5x-y-10≤0,则z=2x+y的最大值为 x≥0? y≥0 [答案] 11?
x-y+2≥0
[解析] 不等式组 5x-y-10≤0表示的可行域如图阴影部分所示. x≥0 ? y≥0
.
x-y+2=0? x=3 由 ,得
5x-y-10=0 y=5
∴点A的坐标为(3,5),作直线l:2x+y=0,平行移动直线l至过点A时,z=2x+y取最大值11. 5.某实验室需购买某种化工原料106千克,现在市场上该原料有两种包装,一种是每袋35千克,价格为140元;另一种是每袋24千克,价格为120元,在满足需要的条件下,最少要花费 ?[答案] 500
[解析] 设第一种原料x袋,第二种原料y袋,花费为z, 由题意知,线性目标函数z=140x+120y,线性约束条件 x≥0
y≥0 , 35x+24y≥106 其可行域如图,
8
元.
可得z的最优整数解为(1,3),此时zmin=500.
课后强化作业
一、选择题? x≥0
1.不等式组 x+3y≥4 ,所表示的平面区域的面积等于( )
3x+y≤4
A.
3 B.
2 C.
4 D.
3 233?[答案] C?
[解析] 不等式组表示的平面区域如图所示,?
x+3y=4
由 ,得点A的坐标为(1,1). 3x+y=4
又B、C两点坐标分别为(0,4)、 (0,
43),? ∴S△ABC=
12× (4-43)×1=43. y≥x,?
2.设变量x,y满足约束条件: x+2y≤2,?则z=x-3y的最小值为(x≥-2.
A.-2
B.-4
C.-6
?[答案] D
[解析] 作可行域(如图),
令z=0得x-3y=0,将其平移,当过点(-2,2)时,z取最小值, ∴zmin=-2-3×2=-8.
4)
D.-8
9
x+2y-5>0
3.(2011·浙江理,5)设实数x、y满足不等式组 2x+y-7>0?,若x、y为整数,则3x+4y
x≥0,y≥0
的最小值为( ) A.14
B.16
C.17
D.19
[答案] B?
[解析] 本题主要考查简单线性规则问题等基础知识,如图, 作出不等式组表示的平面区域 ,作直线l0:3x+4y=0平移l0 与 平面区域有交点,由于x,y为整数,结合图形可知当x=4,y=1 时,3x+4y取最小值为16,选B. x≥-1
4.若变量x、y满足约束条件 y≥x? , 则z=2x+y的最大值为( )
3x+2y≤5
A.1
B.2
C.3
D.4
?[答案] C?
[解析] 如图所示,由约束条件作出可行域,将目标函数z=2x+y 化为y=-2x+z,由图知在A点z取最大值. y=x
联立 得A(1,1).
3x+2y=5
∴zmax=2×1+1=3. 2x+y≥4
5.设x,y满足 x-y≥-1 ,则z=x+y( )
x-2y≤2
A.有最小值2,最大值3? B.有最小值2,无最大值? C.有最大值3,无最小值?
D.既无最小值,也无最大值
[答案] B?
[解析] 如右图作出不等式组表示的可行域,由于z=x+y 的斜率大于2x+y=4的斜率,因此当z=x+y过点(2,0)时,但z没有最大值.
x+3y-3≥0
6.若实数x,y满足不等式 2x-y-3≤0?,且x+y的最大值为9,则实数m=( )
x-my+1≥0
A.-2
B.-1
C.1
D.2?
[答案] C?
[解析] 如图,作出可行域.?
z有最小值2,
10