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高中数学线性规划问题
一.选择题〔共28小题〕
1.〔2015•马鞍山一模〕设变量x,y满足约束条件:,则z=x﹣3y的最小值〔 〕
A.﹣2 B.﹣4 C.﹣6 D.﹣8
2.〔201z=2x+y的最小值为〔 〕
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A.﹣2 B.3 C.7 D.12
二.填空题〔共2小题〕
29.〔2016•郴州二模〕记不等式组所表示的平面区域为D.假设直线y=a〔x+1〕与D有公共点,则a的取值范围是 .
30.〔2015•河北〕假设x,y满足约束条件.则的最大值为 .
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高中数学线性规划问题
参考答案与试题解析
一.选择题〔共28小题〕
1.〔2015•马鞍山一模〕设变量x,y满足约束条件:,则z=x﹣3y的最小值〔 〕
A.﹣2 B.﹣4 C.﹣6 D.﹣8
【分析】我们先画出满足约束条件:的平面区域,求出平面区域的各角点,然后将角点坐标代入目标函数,比较后,即可得到目标函数z=x﹣3y的最小值.
【解答】解:根据题意,画出可行域与目标函数线如下图,
由图可知目标函数在点〔﹣2,2〕取最小值﹣8
故选D.
【点评】用图解法解决线性规划问题时,分析题目的已知条件,找出约束条件和目标函数是关键,可先将题目中的量分类、列出表格,理清头绪,然后列出不等式组〔方程组〕寻求约束条件,并就题目所述找出目标函数.然后将可行域各角点的值一一代入,最后比较,即可得到目标函数的最优解.
2.〔2015•山东〕已知x,y满足约束条件,假设z=ax+y的最大值为4,则a=〔 〕
A.3 B.2 C.﹣2 D.﹣3
【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义,利用数形结合确定z的最大值.
【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〕,
假设z=ax+y过A时取得最大值为4,则2a=4,解得a=2,
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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,
假设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,
故选:B
【点评】此题主要考查线性规划的应用,结合目标函数的几何意义,利用数形结合的数学思想是解决此类问题的基本方法,确定目标函数的斜率关系是解决此题的关键.
3.〔2015•重庆〕假设不等式组,表示的平面区域为三角形,且其面积等于,则m的值为〔 〕
A.﹣3 B.1 C. D.3
【分析】作出不等式组对应的平面区域,求出三角形各顶点的坐标,利用三角形的面积公式进行求解即可.
【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图:
假设表示的平面区域为三角形,
由,得,即A〔2,0〕,
则A〔2,0〕在直线x﹣y+2m=0的下方,
即2+2m>0,
则m>﹣1,
则A〔2,0〕,D〔﹣2m,0〕,
由,解得,即B〔1﹣m,1+m〕,
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由,解得,即C〔,〕.
则三角形ABC的面积S△ABC=S△ADB﹣S△ADC
=|AD||yB﹣yC|
=〔2+2m〕〔1+m﹣〕
=〔1+m〕〔1+m﹣〕=,
即〔1+m〕×=,
即〔1+m〕2=4
解得m=1或m=﹣3〔舍〕,
故选:B
【点评】此题主要考查线性规划以及三角形面积的计算,求出交点坐标,结合三角形的面积公式是解决此题的关键.
4.〔2015•福建〕变量x,y满足约束条件,假设z=2x﹣y的最大值为2,则实数m等于〔 〕
A.﹣2 B.﹣1 C.1 D.2
【分析】由约束条件作出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,数形结合得到最优解,联立方程组求得最优解的坐标,代入目标函数求得m的值.
【解答】解:由约束条件作出可行域如图,
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联立,解得A〔〕,
化目标函数z=2x﹣y为y=2x﹣z,
由图可知,当直线过A时,直线在y轴上的截距最小,z有最大值为,
解得:m=1.
故选:C.
【点评】此题考查了简单的线性规划,考查了数形结合的解题思想方法,是中档题.
5.〔2015•安徽〕已知x,y满足约束条件,则z=﹣2x+y的最大值是〔 〕