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1、
課時分層作業(yè)(二十一) 簡單的線性規(guī)劃問題
(建議用時:40分鐘)
[學業(yè)達標練]
一、選擇題
1.若點(x,y)位于曲線y=|x|與y=2所圍成的封閉區(qū)域,則2x-y的最小值為( )
A.-6 B.-2
C.0 D.2
A [畫出可行域,如圖所示,解得A(-2,2),設z=2x-y,
把z=2x-y變形為y=2x-z,
則直線經(jīng)過點A時z取得最小值;
所以zmin=2×(-2)-2=-6,故選A.]
2.若x,y滿足則2x+y的最大值為( )
【導學號:91432327】
A.0 B.3
C.4 D.5
C [不
2、等式組表示的可行域如圖中陰影部分所示.令z=2x+y,則y=-2x+z,作直線2x+y=0并平移,當直線過點A時,截距最大,即z取得最大值,由得所以A點坐標為(1,2),可得2x+y的最大值為2×1+2=4.]
3.設變量x,y滿足約束條件則z=|x-3y|的最大值為( )
A.10 B.8
C.6 D.4
B [畫出可行域,如圖中陰影部分所示,令t=x-3y,則當直線t=x-3y經(jīng)過點A(-2,2)時,t=x-3y取得最小值-8,當直線t=x-3y經(jīng)過點B(-2,-2)時,t=x-3y取得最大值4,又z=|x-3y|,所以zmax=8,故選B.]
4.若變量x,
3、y滿足則x2+y2的最大值是( )
【導學號:91432328】
A.4 B.9
C.10 D.12
C [作出不等式組表示的平面區(qū)域,如圖中陰影部分所示,設P(x,y)為平面區(qū)域內(nèi)任意一點,則x2+y2表示|OP|2.
由解得故A(3,-1),由解得故B(0,-3),由解得故C(0,2).|OA|2=10,|OB|2=9,|OC|2=4.顯然,當點P與點A重合時,|OP|2即x2+y2取得最大值.所以x2+y2的最大值為32+(-1)2=10.]
5.設變量x,y滿足約束條件,則目標函數(shù)z=2x+3y+1的最大值為( )
A.11 B.10
C.9 D.8
4、.5
B [由已知可得x,y所滿足的可行域如圖陰影部分所示:
令y=-x+.
要使z取得最大值,只須將直線l0:y=-x平移至A點,聯(lián)立,得A(3,1),
∴zmax=2×3+3×1+1=10.]
二、填空題
6.滿足不等式組并使目標函數(shù)z=6x+8y取得最大值的點的坐標是________.
【導學號:91432329】
(0,5) [首先作出可行域如圖陰影所示,設直線l0:6x+8y=0,然后平移直線,當直線經(jīng)過平面區(qū)域內(nèi)的點M(0,5)時截距最大,此時z最大.
]
7.若實數(shù)x,y滿足則z=3x+2y的最小值是________.
1 [不等式組
5、表示的可行域如圖陰影部分所示.
設t=x+2y,
則y=-x+,
當x=0,y=0時,t最?。?.
z=3x+2y的最小值為1.]
8.若x,y滿足約束條件則的最大值為________.
【導學號:91432330】
3 [畫出可行域如圖陰影所示,因為表示過點(x,y)與原點(0,0)的直線的斜率,
所以點(x,y)在點A處時最大.
由得
所以A(1,3),所以的最大值為3.]
三、解答題
9.已知x,y滿足約束條件目標函數(shù)z=2x-y,求z的最大值和最小值.
[解] z=2x-y可化為y=2x-z,z的幾何意義是直線在y軸上的截距的相反數(shù),故當z取得最大值和最
6、小值時,應是直線在y軸上分別取得最小和最大截距的時候.作一組與l0:2x-y=0平行的直線系l,經(jīng)上下平移,可得:當l移動到l1,即經(jīng)過點A(5,2)時,zmax=2×5-2=8,
當l移動到l2,
即過點C(1,4.4)時,zmin=2×1-4.4=-2.4.
10.設不等式組表示的平面區(qū)域為D.若指數(shù)函數(shù)y=ax的圖象上存在區(qū)域D上的點,求a的取值范圍.
【導學號:91432331】
[解] 先畫出可行域,如圖所示,y=ax必須過圖中陰影部分或其邊界.
∵A(2,9),∴9=a2,∴a=3.
∵a>1,∴1<a≤3.
∴a的取值范圍是(1
7、,3].
[沖A挑戰(zhàn)練]
1.設O為坐標原點,A(1,1),若點B(x,y)滿足則·取得最小值時,點B的個數(shù)是( )
A.1 B.2
C.3 D.無數(shù)個
B [如圖, 陰影部分為點B(x,y)所在的區(qū)域.
∵·=x+y,
令z=x+y,則y=-x+z.
由圖可知,當點B在C點或D點時,z取最小值,故點B的個數(shù)為2.]
2.設x,y滿足約束條件且z=x+ay的最小值為7,則a=
( ) 【導學號:91432332】
A.-5 B.3
C.-5或3 D.5或-3
B [二元一次不等式組表示的平面區(qū)域如圖所示,其中A.平移直線x+ay
8、=0,可知在點A處,z取得最值.
因此+a×=7,
化簡得a2+2a-15=0,
解得a=3或a=-5,但a=-5時,z取得最大值,故舍去,答案為a=3.]
3.若變量x,y滿足約束條件且z=2x+y的最小值為-6,則k=________.
-2 [作出不等式組表示的平面區(qū)域,如圖中陰影部分所示,z=2x+y,則y=-2x+z.易知當直線y=-2x+z過點A(k,k)時,z=2x+y取得最小值,即3k=-6,所以k=-2.]
4.若目標函數(shù)z=x+y+1在約束條件下,取得最大值的最優(yōu)解有無窮多個,則n的取值范圍是________.
(2,+∞) [先根據(jù)作出如圖所示
9、陰影部分的可行域,欲使目標函數(shù)z=x+y+1取得最大值的最優(yōu)解有無窮多個,需使目標函數(shù)對應的直線平移時達到可行域的邊界直線x+y-2=0,且只有當n>2時,可行域才包含x+y-2=0這條直線上的線段BC或其部分.]
5.如果點P在平面區(qū)域上,點Q在曲線x2+(y+2)2=1上,求|PQ|的最小值.
【導學號:91432333】
[解] 畫出不等式組所表示的平面區(qū)域,x2+(y+2)2=1所表示的曲線是以(0,-2)為圓心,1為半徑的一個圓.
如圖所示,只有當點P在點A,點Q在點B(0,-1)時,|PQ|取最小值.
6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375