1
解析:已知不等式组可表示成如图的可行域,当0≤-k<时,直
2线y=-kx+z经过点M(4,4)时z最大,所以4k+4=12,解得k=2(舍1
去);当-k≥时,直线y=-kx+z经过点N(2,3)时z最大,所以2k
29
+3=12,解得k=(舍去);当-k<0时,直线y=-kx+z经过点M(4,4)
2时z最大,所以4k+4=12,解得k=2,符合条件,综上可知,k=2.
答案:2
x-y+1≥0,??
(2)(2014·江西七校联考)已知实数x,y满足?x+2y-8≤0,
??x≤3.最小值的唯一的可行解,则实数a的取值范围为________.
解析:记z=ax-y,注意到当x=0时,y=-z,即直线z=ax-y在y轴上的截距是-z.在坐标平面内画出题中的不等式组表示的平面区域,结合1
图形可知,满足题意的实数a的取值范围为a<-.
2
1
-∞,-? 答案:?2??[类题通法]
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.
az
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=-x+,通过求bbz
直线的截距的最值间接求出z的最值.
b
(2)距离型:形如z=(x-a)2+(y-b)2. y-b
(3)斜率型:形如z=.
x-a注意:转化的等价性及几何意义.
考点三 线性规划的实际应用
5
3,?是使ax-y取得若点??2?
[典例] (2013·湖北高考)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( )
A.31 200元
B.36 000元
C.36 800元 D.38 400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,??y-x≤7,?y+x≤21,??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(5,12)时,有最小值zmin=36 800(元).
[答案] C [类题通法]
求解线性规划应用题的注意点
(1)明确问题中的所有约束条件,并根据题意判断约束条件中是否能够取到等号. (2)注意结合实际问题的实际意义,判断所设未知数x,y的取值范围,特别注意分析x,y是否是整数、非负数等.
(3)正确地写出目标函数,一般地,目标函数是等式的形式. [针对训练]
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.1 800元 C.2 800元
B.2 400元 D.3 100元
解析:选C 设每天分别生产甲产品x桶,乙产品y桶,相应的利润x+2y≤12,??
为z元,则?2x+y≤12,
??x≥0,y≥0,
z=300x+400y,在坐标平面内画出该不等式
组表示的平面区域及直线300x+400y=0,平移该直线,当平移到经过该平面区域内的点A(4,4)时,相应直线在y轴上的截距达到最大,此时z=300x+400y取得最大值,最大值是z=300×4+400×4=2 800,即该公司可获得的最大利润是2 800元.
[课堂练通考点]
??x-3y+6≥0,
1.(2014·长春模拟)不等式组?表示的平面区域是( )
?x-y+2<0?
解析:选B x-3y+6≥0表示直线x-3y+6=0以及该直线下方的区域,x-y+2<0表示直线x-y+2=0上方的区域,故选B.
x≥1??
2.(2013·北京市海淀区期中练习)不等式组?x+y-4≤0
??kx-y≤0域,则k的值为( )
A.-2 C.0
B.-1 D.1
表示面积为1的直角三角形区
解析:选D 注意到直线kx-y=0恒过原点,在坐标平面内画出题中的不等式组表示的平面区域,结合题意得直线kx-y=0与直线x+y-4=0垂直时满足题意,于是有k×(-1)=-1,由此解得k=1,选D.
3.(2014·泉州质检)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,
?OP的最大值为( ) 则z=OA·?x≥0,?
A.-2 C.1
解析:选D 如图作可行域,
B.-1 D.2
OP=x+2y,显然在B(0,1)z=OA·处zmax=2.故选D. x+y≤8,
??2y-x≤4,
约束条件?x≥0,
??y≥0,
4.(2013·四川高考)若变量x,y满足
且z=5y-x的最大值为a,最小值为b,则a-b的值是( )
A.48 C.24
x+y≤8,
??2y-x≤4,
解析:选C 约束条件?x≥0,
??y≥0
B.30 D.16
表示以(0,0),(0,2),(4,4),(8,0)为顶点的四边形
区域,检验四个顶点的坐标可知,当x=4,y=4时,a=zmax=5×4-4=16;当x=8,y=0时,b=zmin=5×0-8=-8,∴a-b=24.
?? x-y≥-1,
5.(2013·安徽高考)若非负变量x,y满足约束条件?则x+y的最大值为
?x+2y≤4,?
________.
解析:画出可行域是如图所示的四边形OABC的边界及内部,令z=x+y,易知当直线y=-x+z经过点C(4,0)时,直线在y轴上截距最大,目标函数z取得最大值,即zmax=4.
答案:4
x≥0,??
6.(2013·北京高考)设D为不等式组?2x-y≤0,
??x+y-3≤0点(1,0)之间的距离的最小值为________.
解析:作出可行域,如图中阴影部分所示,则根据图形可知,点B(1,0)|2×1-0|2525
到直线2x-y=0的距离最小,d==,故最小距离为. 5522+1
25
答案:
5
[课下提升考能]
第Ⅰ组:全员必做题
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)
C.(-∞,-7)∪(24,+∞)
B.(-7,24)
D.(-∞,-24)∪(7,+∞)
所表示的平面区域,区域D上的点与
解析:选B 根据题意知(-9+2-a)·(12+12-a)<0. 即(a+7)(a-24)<0,解得-7<a<24. x≤2,??
2.已知实数对(x,y)满足?y≥1,
??x-y≥0,A.6 C.(2,2)
则2x+y取最小值时的最优解是( )
B.3 D.(1,1)
解析:选D 约束条件表示的可行域如图中阴影三角形,令z=2x+y,y=-2x+z,作初始直线l0:y=-2x,作与l0平行的直线l,则直线经过点(1,1)时,(2x+y)min=3.
x+2y≥2,??
3.(2012·山东高考)设变量x,y满足约束条件?2x+y≤4,
??4x-y≥-1,取值范围是( )
3
-,6? A.??2?C.[-1,6]
3
-,-1? B.??2?3-6,? D.?2??
则目标函数z=3x-y的
解析: 选A 不等式组表示的平面区域如图所示,目标函数的几何意义是直线在y轴上截距的相反数,其最大值在点A(2,0)处取1?3
,3处取得,即最大值为6,最小值为-. 得,最小值在点B??2?2
y≥1,??
4.(2013·北京西城一模)实数x,y满足?y≤2x-1,
??x+y≤m,函数z=x-y的最小值为-2,则实数m的值为( )
A.5 C.7
B.6 D.8
如果目标
??y≥1,
解析:选D 先作出满足不等式组?的区域如图.
?y≤2x-1?
由z=x-y得y=x-z可知,直线的截距最大时,z取得最小值,此时直线y=x-(-2)
?y=2x-1,?x=3,??
=x+2,作出直线y=x+2,交y=2x-1于A点,由?得?代入x+y=m
??y=x+2,y=5,??
得m=3+5=8,故选D.
x+y≤a??
5.(2014·辽宁六校联考)设变量x,y满足约束条件?x+y≥8,
??x≥6成立,则实数a的取值范围是( )
A.[8,10] C.[6,9]
B.[8,9] D.[6,10]
且不等式x+2y≤14恒
解析:选A 不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示,显然a≥8,否则可行域无