山东省冠县武训高级中学2014高二数学 3-4 第2课时 简单线性规划(2)

2020-02-21 15:20

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


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