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1、學案32 簡單的線性規(guī)劃問題
自主梳理
1.二元一次不等式(組)表示的平面區(qū)域
(1)判斷不等式Ax+By+C>0所表示的平面區(qū)域,可在直線Ax+By+C=0的某一側的半平面內選取一個特殊點,如選原點或坐標軸上的點來驗證Ax+By+C的正負.當C≠0時,常選用______________.
對于任意的二元一次不等式Ax+By+C>0(或<0),無論B為正值還是負值,我們都可以把y項的系數(shù)變形為正數(shù),當B>0時,
①Ax+By+C>0表示直線Ax+By+C=0______的區(qū)域;
②Ax+By+C<0表示直線Ax+By+C=0______的區(qū)域.
(2)畫不等式Ax+By+
2、C>0表示的平面區(qū)域時,其邊界直線應為虛線;畫不等式Ax+By+C≥0表示的平面區(qū)域時,邊界直線應為實線.畫二元一次不等式表示的平面區(qū)域,常用的方法是:直線定“界”、原點定“域”.
2.線性規(guī)劃的有關概念
(1)線性約束條件——由條件列出一次不等式(或方程)組.
(2)線性目標函數(shù)——由條件列出一次函數(shù)表達式.
(3)線性規(guī)劃問題:求線性目標函數(shù)在約束條件下的最大值或最小值問題.
(4)可行解:滿足________________的解(x,y).
(5)可行域:所有________組成的集合.
(6)最優(yōu)解:使______________取得最大值或最小值的可行解.
3.利用線
3、性規(guī)劃求最值,一般用圖解法求解,其步驟是:
(1)在平面直角坐標系內作出可行域.
(2)作出目標函數(shù)的等值線.
(3)確定最優(yōu)解:在可行域內平行移動目標函數(shù)等值線,從而確定__________.
自我檢測
1.(2013年高考天津卷(文))設變量x, y滿足約束條件則目標函數(shù)的最小值為 ( ?。?
A.-7 B.-4
C.1 D.2
2.不等式(x-2y+1)(x+y-3)≤0在坐標平面內表示的區(qū)域(用陰影部分表示)應是( )
3.(2010·重慶)設變量x,y滿足約束條件則z=3x-2y的最大值為( )
A.0 B.2 C.4 D.6
4.(2
4、010·浙江)若實數(shù)x,y滿足不等式組且x+y的最大值為9,則實數(shù)m等于( )
A.-2 B.-1 C.1 D.2
5.(2010·天津河西高三期中)已知實數(shù)x,y滿足則z=2x-y的最大值為________.
探究點一 不等式組表示的平面區(qū)域
例1 [2014·安徽卷] 不等式組表示的平面區(qū)域的面積為________.
變式遷移1 (2011·安慶模擬)在平面直角坐標系中,有兩個區(qū)域M、N,M是由三個不等式y(tǒng)≥0,y≤x和y≤2-x確定的;N是隨t變化的區(qū)域,它由不等式t≤x≤t+1 (0≤t≤1)所確定.設M、N的公共部分的面積為f(
5、t),則f(t)等于( )
A.-2t2+2t B.(t-2)2
C.1-t2 D.-t2+t+
探究點二 求目標函數(shù)的最值
例2?。?013年高考四川卷(文))若變量滿足約束條件且的最大值為,最小值為,則的值是 ( )
A. B. C. D.
變式遷移2 [2014·廣東卷] 若變量x,y滿足約束條件則z=2x+y的最大值等于( )
A.7 B.8
C.10 D.11
探究點三 線性規(guī)劃的實際應用
例3?。?013年高考湖北卷(文))某旅行社租用、兩種型號的客車安排900名客人旅行,、兩種車輛的載客量分別為36人和60人,租金分別為16
6、00元/輛和2400元/輛,旅行社要求租車總數(shù)不超過21輛,且型車不多于型車7輛.則租金最少為 ( ?。?
A.31200元 B.36000元 C.36800元 D.38400元
變式遷移3 (2010·四川)某加工廠用某原料由甲車間加工出A產品,由乙車間加工出B產品,甲車間加工一箱原料需耗費工時10小時,可加工出7千克A產品,每千克A產品獲利40元,乙車間加工一箱原料需耗費工時6小時,可加工出4千克B產品,每千克B產品獲利50元.甲、乙兩車間每天共能完成至多70箱原料的加工,每天甲、乙兩車間耗費工時總和不得超過480小時,甲、乙兩車間每天總獲利最大的生產計劃為( )
A.甲車間加工
7、原料10箱,乙車間加工原料60箱
B.甲車間加工原料15箱,乙車間加工原料55箱
C.甲車間加工原料18箱,乙車間加工原料50箱
D.甲車間加工原料40箱,乙車間加工原料30箱
1.(2011·龍巖月考)下面給出的四個點中,位于表示的平面區(qū)域內的點是( )
A.(0,2) B.(-2,0)
C.(0,-2) D.(2,0)
2.[2014·山東卷] 已知x,y滿足約束條件 當目標函數(shù)z=ax+by(a>0,b>0)在該約束條件下取到最小值2時,a2+b2的最小值為( )
A.5 B.4
C. D.2
3.[2014·全國新課標卷Ⅰ] 設x,
8、y滿足約束條件且z=x+ay的最小值為7,則a=( )
A.-5 B.3
C.-5或3 D.5或-3
4.[2014·浙江卷] 若實數(shù)x,y滿足則x+y的取值范圍是________.
5.變量x、y滿足
(1)設z=4x-3y,求z的最大值;
(2)設z=,求z的最小值;
(3)設z=x2+y2,求z的取值范圍.
學案32 簡單的線性規(guī)劃問題
自主梳理
1.(1)原點(0,0)?、偕戏健、谙路健?.(4)線性約束條件
(5)可行解 (6)目標函數(shù) 3.(3)最優(yōu)解
自我檢測
1.【答案】A 2.C 3.C 4.C
5.7
課堂活動區(qū)
例1 4
9、[解析] 不等式組所表示的平面區(qū)域如圖中陰影部分所示,S△ABD=S△ABD+S△BCD=×2×(2+2)=4.
變式遷移1 D [作出由不等式組組成的平面區(qū)域M,即△AOE表示的平面區(qū)域,
當t=0時,
f(0)=×1×1=,
當t=1時,
f(1)=×1×1=,
當0
10、過B、A點時分別取到最大值與最小值.易求B(5,3),A(3,5).
∴zmax=3×5-4×3=3,zmin=3×3-4×5=-11.]
例3 【答案】C
變式遷移3 B [
設甲車間加工原料x箱,乙車間加工原料y箱,
由題意可知
甲、乙兩車間每天總獲利為z=280x+200y.
畫出可行域如圖所示.
點M(15,55)為直線x+y=70和直線10x+6y=480的交點,由圖象知在點M(15,55)處z取得最大值.]
課后練習區(qū)
1C 2.B 3.B 4.[1,3]
5解解
由約束條件
作出(x,y)的可行域如圖所示.
由,解得A.
由,解得C(1,1).由,
解得B(5,2).[4分]
(1)由z=4x-3y,得y=x-.
當直線y=x-過點B時,-最小,z最大.
∴zmax=4×5-3×2=14.[6分]
(2)∵z==,∴z的值即是可行域中的點與原點O連線的斜率.
觀察圖形可知zmin=kOB=.[9分]
(3)z=x2+y2的幾何意義是可行域上的點到原點O的距離的平方.結合圖形可知,可行域上的點到原點的距離中,
dmin=|OC|=,dmax=|OB|=.∴2≤z≤29.[12分]