线性规划的12种题型
- 格式:doc
- 大小:198.50 KB
- 文档页数:5
线性规划的常见题型一、基础能力【一】已知变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≥3,x -y ≥-1,2x -y ≤3,则目标函数z =2x +3y 的取值范围为( )A .[7,23]B .[8,23]C .[7,8]D .[7,25]【二】变量x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x -4y +3≤0,3x +5y -25≤0,x ≥1,(1)设z =y2x -1,求z 的最小值;(2)设z =x 2+y 2,求z 的取值范围;(3)设z =x 2+y 2+6x -4y +13,求z 的取值范围.技能掌握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 .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 =-a b x +z b ,通过求直线的截距zb 的最值,间接求出z 的最值.(2)距离型:形一:如z =(x -a )2+(y -b )2,z =x 2+y 2+Dx +Ey +F ,此类目标函数常转化为点(x ,y )与定点的距离;形二:z =(x -a )2+(y -b )2,z =x 2+y 2+Dx +Ey +F ,此类目标函数常转化为点(x ,y )与定点的距离的平方.(3)斜率型:形如z =y x ,z =ay -b cx -d ,z =ycx -d ,z =ay -b x ,此类目标函数常转化为点(x ,y )与定点所在直线的斜率.二、题型分解题型一:求线性目标函数的最值1.设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y -7≤0,x -3y +1≤0,3x -y -5≥0,则z =2x -y 的最大值为( )A .10B .8C .3D .22.设变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +2≥0,x -y +3≥0,2x +y -3≤0,则目标函数z =x +6y 的最大值为( )A .3B .4C .18D .403.若点(x ,y )位于曲线y =|x |与y =2所围成的封闭区域,则2x -y 的最小值为( ) A .-6 B .-2 C .0D .2题型二:求非线性目标的最值4.在平面直角坐标系xOy 中,M 为不等式组⎩⎪⎨⎪⎧2x -y -2≥0,x +2y -1≥0,3x +y -8≤0所表示的区域上一动点,则直线OM斜率的最小值为( )A .2B .1C .-13D .-125.已知实数x ,y 满足⎩⎨⎧0≤x ≤2,y ≤2,x ≤2y ,则z =2x +y -1x -1的取值范围 . 6.设实数x ,y 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤2y -x ≤2,y ≥1,则x 2+y 2的取值范围是( )A .[1,2]B .[1,4]C .[2,2]D .[2,4]7.设D 为不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,2x -y ≤0,x +y -3≤0所表示的平面区域,区域D 上的点与点(1,0)之间的距离的最小值为________.8.设不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥1,x -2y +3≥0,y ≥x所表示的平面区域是Ω1,平面区域Ω2与Ω1关于直线3x -4y -9=0对称.对于Ω1中的任意点A 与Ω2中的任意点B ,|AB |的最小值等于( )A .285B .4C .125D .2题型三:求线性规划中的参数9.若不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,x +3y ≥4,3x +y ≤4所表示的平面区域被直线y =kx +43分为面积相等的两部分,则k 的值是A .73B .37C .43D .3410.若x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x +y -2≥0,kx -y +2≥0,y ≥0,且z =y -x 的最小值为-4,则k 的值为( )A .2B .-2C .12D .-1211.x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y -2≤0,x -2y -2≤0,2x -y +2≥0.若z =y -ax 取得最大值的最优解不唯一,则实数a 的值为A .12或-1B .2或12C .2或1D .2或-112.在约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,y ≥0,x +y ≤s ,y +2x ≤4.下,当3≤s ≤5时,目标函数z =3x +2y 的最大值的取值范围是( )A .[6,15]B .[7,15]C .[6,8]D .[7,8]13.设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,y ≥0,x 3a +y 4a ≤1,若z =x +2y +3x +1的最小值为32,则a 的值为________.题型四:线性规划的实际应用14.A,B两种规格的产品需要在甲、乙两台机器上各自加工一道工序才能成为成品.已知A产品需要在甲机器上加工3小时,在乙机器上加工1小时;B产品需要在甲机器上加工1小时,在乙机器上加工3小时.在一个工作日内,甲机器至多只能使用11小时,乙机器至多只能使用9小时.A产品每件利润300元,B产品每件利润400元,则这两台机器在一个工作日内创造的最大利润是________元.15.某玩具生产公司每天计划生产卫兵、骑兵、伞兵这三种玩具共100个,生产一个卫兵需5分钟,生产一个骑兵需7分钟,生产一个伞兵需4分钟,已知总生产时间不超过10小时.若生产一个卫兵可获利润5元,生产一个骑兵可获利润6元,生产一个伞兵可获利润3元.(1)试用每天生产的卫兵个数x与骑兵个数y表示每天的利润w(元);(2)怎样分配生产任务才能使每天的利润最大,最大利润是多少?三、练习巩固一、选择题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)B .(-7,24)C .(-∞,-7)∪(24,+∞)D .(-∞,-24)∪(7,+∞)2.若x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,x +2y ≥3,2x +y ≤3,则z =x -y 的最小值是( )A .-3B .0C .32D .33.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,x ≥0,则z =OA →·OP →的最大值为( )A .-2B .-1C .1D .24.已知实数x ,y 满足:⎩⎪⎨⎪⎧x -2y +1≥0,x <2,x +y -1≥0,则z =2x -2y -1的取值范围是( )A .⎣⎡⎦⎤53,5B .[0,5]C .⎣⎡⎭⎫53,5D .⎣⎡⎭⎫-53,5 5.如果点(1,b )在两条平行直线6x -8y +1=0和3x -4y +5=0之间,则b 应取的整数值为( ) A .2 B .1 C .3D .06.已知正三角形ABC 的顶点A (1,1),B (1,3),顶点C 在第一象限,若点(x ,y )在△ABC 内部,则z =-x +y 的取值范围是( )A .(1-3,2)B .(0,2)C .(3-1,2)D .(0,1+3)7.在平面直角坐标系xOy 中,P 为不等式组⎩⎪⎨⎪⎧y ≤1,x +y -2≥0,x -y -1≤0,所表示的平面区域上一动点,则直线OP 斜率的最大值为( )A .2B .13C .12D .18.在平面直角坐标系xOy 中,已知平面区域A ={(x ,y )|x +y ≤1,且x ≥0,y ≥0},则平面区域B ={(x +y ,x -y )|(x ,y )∈A }的面积为( )A .2B .1C .12D .149.设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧3x -y -2≤0,x -y ≥0,x ≥0,y ≥0,若目标函数z =ax +by (a >0,b >0)的最大值为4,则ab的取值范围是( )A .(0,4)B .(0,4]C .[4,+∞)D .(4,+∞)10.设动点P (x ,y )在区域Ω:⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,y ≥x ,x +y ≤4上,过点P 任作直线l ,设直线l 与区域Ω的公共部分为线段AB ,则以AB 为直径的圆的面积的最大值为( )A .πB .2πC .3πD .4π11.变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧y ≥-1,x -y ≥2,3x +y ≤14,若使z =ax +y 取得最大值的最优解有无穷多个,则实数a 的取值集合是( )A .{-3,0}B .{3,-1}C .{0,1}D .{-3,0,1}12.设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≥a ,x -y ≤-1,且z =x +ay 的最小值为7,则a =( )A .-5B .3C .-5或3D .5或-313.若a ≥0,b ≥0,且当⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,y ≥0,x +y ≤1时,恒有ax +by ≤1,则由点P (a ,b )所确定的平面区域的面积是( )A .12B .π4C .1D .π214.设关于x ,y 的不等式组⎩⎪⎨⎪⎧2x -y +1>0,x +m <0,y -m >0表示的平面区域内存在点P (x 0,y 0),满足x 0-2y 0=2.求得m 的取值范围是( )A .⎝⎛⎭⎫-∞,43B .⎝⎛⎭⎫-∞,13 C .⎝⎛⎭⎫-∞,-23D .⎝⎛⎭⎫-∞,-53 15.设不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +y -11≥0,3x -y +3≥0,5x -3y +9≤0表示的平面区域为D .若指数函数y =a x 的图象上存在区域D 上的点,则a 的取值范围是 ( )A .(1,3]B .[2,3]C .(1,2]D .[3,+∞)16.已知圆C :(x -a )2+(y -b )2=1,平面区域Ω:⎩⎪⎨⎪⎧x +y -7≤0,x -y +3≥0,y ≥0.若圆心C ∈Ω,且圆C 与x 轴相切,则a 2+b 2的最大值为( )A .5B .29C .37D .4917.在平面直角坐标系中,若不等式组⎩⎪⎨⎪⎧y ≥0,y ≤x ,y ≤k (x -1)-1表示一个三角形区域,则实数k 的取值范围是( )A .(-∞,-1)B .(1,+∞)C .(-1,1)D .(-∞,-1)∪(1,+∞)18.已知实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x -2y +1≥0,|x |-y -1≤0,则z =2x +y 的最大值为( )A .4B .6C .8D .1019.当变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧y ≥x x +3y ≤4x ≥m 时,z =x -3y 的最大值为8,则实数m 的值是( )A .-4B .-3C .-2D .-120.已知O 为坐标原点,A ,B 两点的坐标均满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -3y +1≤0,x +y -3≤0,x -1≥0,则tan ∠AOB 的最大值等于( )A .94B .47C .34D .12二、填空题21.不等式组 ⎩⎪⎨⎪⎧x +y -2≥0,x +2y -4≤0,x +3y -2≥0表示的平面区域的面积为________.22.若实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x +2y -4≤0,x -y -1≤0,x ≥1,则x +y 的取值范围是________.23.设变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥1,x +y -4≤0,x -3y +4≤0,则目标函数z =3x -y 的最大值为____.24.已知实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x +y -1≤0,x -y +1≥0,y ≥-1,则w =x 2+y 2-4x -4y +8的最小值为________.25.在平面直角坐标系xOy 中,M 为不等式组⎩⎪⎨⎪⎧2x +3y -6≤0,x +y -2≥0,y ≥0所表示的区域上一动点,则|OM |的最小值是________.26.某企业生产甲、乙两种产品,已知生产每吨甲产品要用水3吨、煤2吨;生产每吨乙产品要用水1吨、煤3吨.销售每吨甲产品可获得利润5万元,销售每吨乙产品可获得利润3万元,若该企业在一个生产周期内消耗水不超过13吨,煤不超过18吨,则该企业可获得的最大利润是______万元.27.某农户计划种植黄瓜和韭菜,种植面积不超过50亩,投入资金不超过54万元,假设种植黄瓜和韭菜的产量、成本和售价如下表:________亩. 28.若A 为不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≤0,y ≥0,y -x ≤2表示的平面区域,则当a 从-2连续变化到1时,动直线x +y =a 扫过A 中的那部分区域的面积为________.29.当实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x +2y -4≤0,x -y -1≤0,x ≥1时,1≤ax +y ≤4恒成立,则实数a 的取值范围是________.30.已知动点P (x ,y )在正六边形的阴影部分(含边界)内运动,如图,正六边形的边长为2,若使目标函数z =kx +y (k >0)取得最大值的最优解有无穷多个,则k 的值为________.31.设m >1,在约束条件⎩⎪⎨⎪⎧y ≥x ,y ≤mx ,x +y ≤1下,目标函数z =x +my 的最大值小于2,则m 的取值范围 .32.已知实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧y ≥1,y ≤2x -1,x +y ≤m ,若目标函数z =x -y 的最小值的取值范围是[-2,-1],则目标函数的最大值的取值范围是________.33.给定区域D :⎩⎪⎨⎪⎧x +4y ≥4,x +y ≤4,x ≥0.令点集T ={(x 0,y 0)∈D |x 0,y 0∈Z ,(x 0,y 0)是z =x +y 在D 上取得最大值或最小值的点},则T 中的点共确定________条不同的直线.34.已知向量a =(x +z,3),b =(2,y -z ),且a ⊥b .若x ,y 满足不等式|x |+|y |≤1,则z 的取值范围为__________.35.已知变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +4y -13≤02y -x +1≥0x +y -4≥0且有无穷多个点(x ,y )使目标函数z =x +my 取得最小值,则m =________.。
高二数学线性规划试题1.若x、y满足约束条件,则z=x+2y的取值范围()A.[2,6]B.[2,5]C.[3,6]D.(3,5]【答案】A【解析】作出可行域如图:,并作出,然后平移到过点A(2,0)时z取最小值为:,平移到过点C(2,2)时z取最大值为:,所以z的取值范围为:[2,6];故选A.【考点】线性规划.2.已知点P(x,y)在不等式组表示的平面区域上运动,则x-y的取值范围是( ). A.[-2,-1]B.[-2,1]C.[-1,2]D.[1,2]【答案】C【解析】设,即,作出可行域和目标函数基准线;当直线过点时,最大,即取得最小值为-1;当直线过点时,最小,即取得最大值为2;即x-y的取值范围是.【考点】简单的线性规划.3.设变量x,y满足约束条件,则目标函数z=2x+y的最大值为.【答案】5【解析】约束条件表示一个三角形ABC及其内部,其中因此直线过点时,目标函数z=2x+y取最大值为5.【考点】线性规划4.已知实数满足条件,则的最大值为.【答案】10【解析】作出满足约束条件下的平面区域,如图所示.由图可知点目标函数经过点时取得最大值,且最大值为.【考点】简单的线性规划.5.若实数满足不等式组,则的最小值为。
【答案】【解析】由不等式组作可行域如图,可行域内点的横纵坐标均为非负值,且不同时为0,可知在点C(0,1)处去最小值,将点C 代入,可知最小值为-1.【考点】简单线性规划..6.若变量、满足约束条件,则的最大值为 .【答案】1【解析】可行域为如图所示三角形内部(包括边界)则【考点】线性规划问题7.某厂生产甲、乙两种产品每吨所需的煤、电和产值如下表所示.但国家每天分配给该厂的煤、电有限, 每天供煤至多56吨,供电至多450千瓦,问该厂如何安排生产,使得该厂日产值最大?最大日产值为多少?【答案】该厂每天安排生产甲产品5吨,乙产品7吨,则该厂日产值最大,最大日产值为124万元.【解析】根据已知条件列出线性约束条件,和目标函数。
线性规划常见题型及解法由已知条件写出约束条件,并作出可行域,进而通过平移直线在可行域内求线性目标函数的最优解是最常见的题型,除此之外,还有以下六类常见题型。
一、求线性目标函数的取值范围例1、若x、y满足约束条件,则z=x+2y的取值范围是()A、[2,6]B、[2,5]C、[3,6]D、(3,5]解:如图,作出可行域,作直线l:x+2y=0,将l向右上方平移,过点A(2,0)时,有最小值2,过点B(2,2)时,有最大值6,故选A二、求可行域的面积例2、不等式组表示的平面区域的面积为()A、4B、1C、5D、无穷大解:如图,作出可行域,△ABC的面积即为所求,由梯形OMBC的面积减去梯形OMAC的面积即可,选B三、求可行域中整点个数例3、满足|x|+|y|≤2的点(x,y)中整点(横纵坐标都是整数)有()A、9个B、10个C、13个D、14个解:|x|+|y|≤2等价于作出可行域如右图,是正方形内部(包括边界),容易得到整点个数为13个,选D四、求线性目标函数中参数的取值范围例4、已知x、y满足以下约束条件,使z=x+ay(a>0)取得最小值的最优解有无数个,则a的值为()A、-3B、3C、-1D、1解:如图,作出可行域,作直线l:x+ay=0,要使目标函数z=x+ay(a>0)取得最小值的最优解有无数个,则将l向右上方平移后与直线x+y=5重合,故a=1,选D五、求非线性目标函数的最值例5、已知x、y满足以下约束条件,则z=x2+y2的最大值和最小值分别是()A、13,1B、13,2C、13,D、,解:如图,作出可行域,x2+y2是点(x,y)到原点的距离的平方,故最大值为点A(2,3)到原点的距离的平方,即|AO|2=13,最小值为原点到直线2x+y-2=0的距离的平方,即为,选C六、求约束条件中参数的取值范围例6、已知|2x-y+m|<3表示的平面区域包含点(0,0)和(-1,1),则m的取值范围是()A、(-3,6)B、(0,6)C、(0,3)D、(-3,3)解:|2x-y+m|<3等价于由右图可知,故0<m<3,选C七、比值问题当目标函数形如时,可把z看作是动点与定点连线的斜率,这样目标函数的最值就转化为PQ连线斜率的最值。
高中文科数学线性规划部分常见题型整理1.图中的平面区域(阴影部分包括边界)可用不等式组表示为 (A .20≤≤xB .⎩⎨⎧≤≤≤≤1020y xC .⎪⎩⎪⎨⎧>≤-+yx y x 022D .⎪⎩⎪⎨⎧≥≥≤-+00022y x y x 3.已知点P (x 0,y 0)和点A (1,2)在直线0823:=-+y x l 的异侧,则 ( D )A .02300>+y xB .<+0023y x 0C .82300<+y xD .82300>+y x一、求线性目标函数的取值范围4.若x 、y 满足约束条件222x y x y ≤⎧⎪≤⎨⎪+≥⎩,则z=x+2y 的取值范围是 ( )A 、[2,6]B 、[2,5]C 、[3,6]D 、(3,5] 解:如图,作出可行域,作直线l :x+2y =0,将l 向右上方平移,过点A (2,0)时,有最小值2,过点B (2,2)时,有最大值6,故选 A5.已知变量x 、y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≤-+≥≤+-07102y x x y x ,则x y 的取值范围是( A )A.⎥⎦⎤⎢⎣⎡6,59B.[]6,3C.[)∞+⎥⎦⎤⎝⎛∞-,659, D.(][)∞+∞-,63,二、求可行域的面积7.不等式组260302x y x y y +-≥⎧⎪+-≤⎨⎪≤⎩表示的平面区域的面积为 ( )A 、4 B 、1 C 、5 D 、无穷大解:如图作出可行域,△ABC 的面积即为所求,由梯形OMBC 的面积减去梯形OMAC 的面积即可,选 B8.已知R y x ∈,,则不等式组⎪⎩⎪⎨⎧≥+-≤-≥02|||1|x x y x y 表示的平面区域的面积是__45______.9.不等式组⎪⎩⎪⎨⎧<+>>123400y x y x 表示的平面区域的面积是____,平面区域内的整点坐标 .三、求可行域中整点个数10.满足|x|+|y|≤2的点(x ,y )中整点(横纵坐标都是整数)有( ) A 、9个 B 、10个 C 、13个 D 、14个解:|x|+|y|≤2等价于2(0,0)2(0,0)2(0,0)2(0,0)x y x y x y x y x y x y x y xy+≤≥≥⎧⎪-≤≥⎪⎨-+≤≥⎪⎪--≤⎩作出可行域如右图,是正方形内部(包括边界),容易得到整点个数为13个,选 D四、求线性目标函数中参数的取值范围11.已知x 、y 满足以下约束条件5503x y x y x +≥⎧⎪-+≤⎨⎪≤⎩,使z=x+ay(a>0)取得最小值的最优解有无数个,则a 的值为( ) A 、-3 B 、3 C 、-1 D 、1解:如图,作出可行域,作直线l :x+ay =0,要使目标函数z=x+ay(a>0)取得最小值的最优解有无数个,则将l 向右上方平移后与直线x+y =5重合,故a=1,选 D五、求非线性目标函数的最值12.已知x 、y 满足以下约束条件220240330x y x y x y +-≥⎧⎪-+≥⎨⎪--≤⎩,则z=x 2+y 2的最大值和最小值分别是 ( ) A 、13,1 B 、13,2C 、13,45D、解:如图,作出可行域,x 2+y 2是点(x ,y )到原点的距离的平方,故最大值为点A (2,3)到原点的距离的平方,即|AO|2=13,最小值为原点到直线2x +y -2=0的距离的平方,即为45,选C13.若变量x y 、满足约束条件222x y x y ≤⎧⎪≤⎨⎪+≥⎩,则2z x y =+的最小值为 (A )A.2B.3C.5D.614.设,x y 满足约束条件12x y y x y +≤⎧⎪≤⎨⎪≥-⎩,则3z x y =+的最大值为( C )A . 5 B. 3 C. 7 D. -8六、求约束条件中参数的取值范围19.已知|2x -y +m|<3表示的平面区域包含点(0,0)和(-1,1),则m 的取值范围是( )A 、(-3,6)B 、(0,6)C 、(0,3)D 、(-3,3) 解:|2x -y +m|<3等价于230230x y m x y m -++>⎧⎨-+-<⎩由右图可知3330m m +>⎧⎨-<⎩ ,故0<m <3,选 C七、线性规划的实际应用20.某木器厂生产圆桌和衣柜两种产品,现有两种木料,第一种有72m 3,第二种有56m 3,假设生产每种产品都需要用两种木料,生产一只圆桌和一个衣柜分别所需木料如下表所示.每生产一只圆桌可获利6元,生产一个衣柜可获利10元.木器厂在现有木料条件下,圆桌和衣柜各生产多少,才使获得利润最多?产品木料(单位m3)第一种第二种圆桌0.18 0.08衣柜0.09 0.28解:设生产圆桌x只,生产衣柜y个,利润总额为z元,那么⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥≥≤+≤+5628.008.07209.018.0yxyxyx而z=6x+10y.如上图所示,作出以上不等式组所表示的平面区域,即可行域.作直线l:6x+10y=0,即l:3x+5y=0,把直线l向右上方平移至l1的位置时,直线经过可行域上点M,且与原点距离最大,此时z=6x+10y取最大值解方程组⎩⎨⎧=+=+5628.008.07209.018.0yxyx,得M点坐标(350,100).答:应生产圆桌350只,生产衣柜100个,能使利润总额达到最大.18.某厂生产甲、乙两种产品,产量分别为45个、50个,所用原料为A、B两种规格的金属板,每张面积分别为2m2、3 m2,用A种金属板可造甲产品3个,乙产品5个,用B种金属板可造甲、乙产品各6个,则A、B两种金属板各取多少张时,能完成计划并能使总用料面积最省?( A )A.A用3张,B用6张B.A用4张,B用5张C.A用2张,B用6张D.A用3张,B用5张一、单项选择题1.下列纳税人中应缴纳城建税的是()。
线性规划常见题型及解法由已知条件写出约束条件,并作出可行域,进而通过平移直线在可行域内求线性目标函数的最优解是最常见的题型,除此之外,还有以下六类常见题型。
一、求线性目标函数的取值范围例1、 若x 、y 满足约束条件222x y x y ≤⎧⎪≤⎨⎪+≥⎩,则z=x+2y 的取值范围是 ( )A 、[2,6]B 、[2,5]C 、[3,6]D 、(3,5]解:如图,作出可行域,作直线l :x+2y =0,将l 向右上方平移,过点A (2,0)时,有最小值 2,过点B (2,2)时,有最大值6,故选 A二、求可行域的面积例2、不等式组260302x y x y y +-≥⎧⎪+-≤⎨⎪≤⎩表示的平面区域的面积为 ( )A 、4B 、1C 、5D 、无穷大解:如图,作出可行域,△ABC 的面积即为所求,由梯形OMBC的面积减去梯形OMAC 的面积即可,选 B三、求可行域中整点个数例3、满足|x|+|y|≤2的点(x ,y )中整点(横纵坐标都是整数)有( ) A 、9个 B 、10个 C 、13个 D 、14个解:|x|+|y|≤2等价于2(0,0)2(0,0)2(0,0)2(0,0)x y x y x y x y x y x y x y x y +≤≥≥⎧⎪-≤≥⎪⎨-+≤≥⎪⎪--≤⎩作出可行域如右图,是正方形内部(包括边界),容易得到整点个数为13个,选 D四、求线性目标函数中参数的取值范围例4、已知x 、y 满足以下约束条件5503x y x y x +≥⎧⎪-+≤⎨⎪≤⎩,使z=x+ay(a>0)取得最小值的最优解有无数个,则a 的值为 ( ) A 、-3 B 、3 C 、-1 D 、1解:如图,作出可行域,作直线l :x+ay =0,要使目标函数z=x+ay (a>0)取得最小值的最优解有无数个,则将l 向右上方平移后与直线x+y =5重合,故a=1,选 D五、求非线性目标函数的最值例5、已知x 、y 满足以下约束条件220240330x y x y x y +-≥⎧⎪-+≥⎨⎪--≤⎩,则z=x 2+y 2的最大值和最小值分别是( )A 、13,1B 、13,2C 、13,45D 、5解:如图,作出可行域,x 2+y 2是点(x ,y )到原点的距离的平方,故最大值为点A (2,3)到原点的距离的平方,即|AO|2=13,最小值为原点到直线2x +y -2=0的距离的平方,即为45,选 C 六、求约束条件中参数的取值范围例6、已知|2x -y +m|<3表示的平面区域包含点(0,0)和(-1,1),则m 的取值范围是 ( ) A 、(-3,6) B 、(0,6) C 、(0,3) D 、(-3,3)解:|2x -y +m|<3等价于230230x y m x y m -++>⎧⎨-+-<⎩由右图可知3330m m +>⎧⎨-<⎩ ,故0<m <3,选 C七·比值问题当目标函数形如y az x b-=-时,可把z 看作是动点(,)P x y 与定点(,)Q b a 连线的斜率,这样目标函数的最值就转化为PQ 连线斜率的最值。
线性规划常见题型及解法由已知条件写出约束条件,并作出可行域,进而通过平移直线在可行域内求线性目标函数的最优解是最常见的题型,除此之外,还有以下六类常见题型。
一、求线性目标函数的取值范围例1、若x 、y 满足约束条件,则z=x+2y 的取值范围是 ( )A 、[2,6]B 、[2,5]C 、[3,6]D 、(3,5]解:如图,作出可行域,作直线l :x+2y =0,将l 向右上方平移,过点A (2,0)时,有最小值2,过点B (2,2)时,有最大值6,故选A二、求可行域的面积例2、不等式组表示的平面区域的面积为 ( )A 、4B 、1C 、5D 、无穷大解:如图,作出可行域,△ABC 的面积即为所求,由梯形OMBC的面积减去梯形OMAC 的面积即可,选B三、求可行域中整点个数例3、满足|x|+|y|≤2的点(x ,y )中整点(横纵坐标都是整数)有( ) A 、9个 B 、10个 C 、13个 D 、14个解:|x|+|y|≤2等价于作出可行域如右图,是正方形内部(包括边界),容易得到整点个数为13个,选D222x y x y ≤⎧⎪≤⎨⎪+≥⎩260302x y x y y +-≥⎧⎪+-≤⎨⎪≤⎩2(0,0)2(0,0)2(0,0)2(0,0)x y x y x y x y x y x y x y x y +≤≥≥⎧⎪-≤≥⎪⎨-+≤≥⎪⎪--≤⎩四、求线性目标函数中参数的取值范围例4、已知x 、y 满足以下约束条件,使z=x+ay(a>0)取得最小值的最优解有无数个,则a 的值为 ( ) A 、-3 B 、3 C 、-1 D 、1解:如图,作出可行域,作直线l :x+ay =0,要使目标函数z=x+ay(a>0)取得最小值的最优解有无数个,则将l 向右上方平移后与直线x+y =5重合,故a=1,选D五、求非线性目标函数的最值例5、已知x 、y 满足以下约束条件 ,则z=x 2+y 2的最大值和最小值分别是( )A 、13,1B 、13,2C 、13,D 、,解:如图,作出可行域,x 2+y 2是点(x ,y )到原点的距离的平方,故最大值为点A (2,3)到原点的距离的平方,即|AO|2=13,最小值为原点到直线2x +y -2=0的距离的平方,即为,选C 六、求约束条件中参数的取值范围例6、已知|2x -y +m|<3表示的平面区域包含点(0,0)和(-1,1),则m 的取值范围是 ( )A 、(-3,6)B 、(0,6)C 、(0,3)D 、(-3,3)解:|2x -y +m|<3等价于由右图可知 ,故0<m <3,选C5503x y x y x +≥⎧⎪-+≤⎨⎪≤⎩220240330x y x y x y +-≥⎧⎪-+≥⎨⎪--≤⎩4545230230x y m x y m -++>⎧⎨-+-<⎩3330m m +>⎧⎨-<⎩七、比值问题当目标函数形如时,可把z 看作是动点与定点连线的斜率,这样目标函数的最值就转化为PQ 连线斜率的最值。
1线性规划常见题型及解法由已知条件写出约束条件,并作出可行域,进而通过平移直线在可行域内求线性目标函数的最优解是最常见的题型,除此之外,还有以下六类常见题型。
一、求线性目标函数的取值范围例1、 若x 、y 满足约束条件222x y x y ≤⎧⎪≤⎨⎪+≥⎩,则z=x+2y 的取值范围是 ( )A 、[2,6]B 、[2,5]C 、[3,6]D 、(3,5]解:如图,作出可行域,作直线l :x+2y =0,将l 向右上方平移,过点A (2,0)时,有最小值 2,过点B (2,2)时,有最大值6,故选 A二、求可行域的面积例2、不等式组260302x y x y y +-≥⎧⎪+-≤⎨⎪≤⎩表示的平面区域的面积为 ( )A 、4B 、1C 、5D 、无穷大解:如图,作出可行域,△ABC 的面积即为所求,由梯形OMBC的面积减去梯形OMAC 的面积即可,选 B三、求可行域中整点个数例3、满足|x|+|y|≤2的点(x ,y )中整点(横纵坐标都是整数)有( ) A 、9个 B 、10个 C 、13个 D 、14个解:|x|+|y|≤2等价于2(0,0)2(0,0)2(0,0)2(0,0)x y x y x y x y x y x y x y xy+≤≥≥⎧⎪-≤≥⎪⎨-+≤≥⎪⎪--≤⎩作出可行域如右图,是正方形内部(包括边界),容易得到整点个数为13个,选 D2四、求线性目标函数中参数的取值范围例4、已知x 、y 满足以下约束条件5503x y x y x +≥⎧⎪-+≤⎨⎪≤⎩,使z=x+ay(a>0)取得最小值的最优解有无数个,则a 的值为 ( ) A 、-3 B 、3 C 、-1 D 、1解:如图,作出可行域,作直线l :x+ay =0,要使目标函数z=x+ay (a>0)取得最小值的最优解有无数个,则将l 向右上方平移后与直线x+y =5重合,故a=1,选 D五、求非线性目标函数的最值例5、已知x 、y 满足以下约束条件220240330x y x y x y +-≥⎧⎪-+≥⎨⎪--≤⎩,则z=x 2+y 2的最大值和最小值分别是( )A 、13,1B 、13,2C 、13,45D 、13,255解:如图,作出可行域,x 2+y 2是点(x ,y )到原点的距离的平方,故最大值为点A (2,3)到原点的距离的平方,即|AO|2=13,最小值为原点到直线2x +y -2=0的距离的平方,即为45,选 C 六·比值问题当目标函数形如y az x b-=-时,可把z 看作是动点(,)P x y 与定点(,)Q b a 连线的斜率,这样目标函数的最值就转化为PQ 连线斜率的最值。
线性规划常见题型及解法由已知条件写出约束条件,并作出可行域,进而通过平移直线在可行域内求线性目标函数的最优解是最常见的题型,除此之外,还有以下六类常见题型。
一、求线性目标函数的取值范围例1、若x、y满足约束条件222xyx y≤⎧⎪≤⎨⎪+≥⎩,则z=x+2y的取值范围是()A、[2,6]B、[2,5]C、[3,6]D、(3,5]解:如图,作出可行域,作直线l:x+2y=0,将l向右上方平移,过点A(2,0)时,有最小值2,过点B(2,2)时,有最大值6,故选 A二、求可行域的面积例2、不等式组260302x yx yy+-≥⎧⎪+-≤⎨⎪≤⎩表示的平面区域的面积为()A、4B、1C、5D、无穷大解:如图,作出可行域,△ABC的面积即为所求,由梯形OMBC 的面积减去梯形OMAC的面积即可,选 B三、求可行域中整点个数例3、满足|x|+|y|≤2的点(x,y)中整点(横纵坐标都是整数)有()A、9个B、10个C、13个D、14个解:|x|+|y|≤2等价于2(0,0)2(0,0)2(0,0)2(0,0) x y x yx y x yx y x yx y x y+≤≥≥⎧⎪-≤≥⎪⎨-+≤≥⎪⎪--≤⎩作出可行域如右图,是正方形内部(包括边界),容易得到整点个数为13个,选 D四、求线性目标函数中参数的取值范围例4、已知x、y满足以下约束条件5503x yx yx+≥⎧⎪-+≤⎨⎪≤⎩,使z=x+ay(a>0)取得最小值的最优解有无数个,则a的值为()A、-3B、3C、-1D、1解:如图,作出可行域,作直线l:x+ay=0,要使目标函数z=x+ay(a>0)取得最小值的最优解有无数个,则将l向右上方平移后与直线x+y=5重合,故a=1,选 D五、求非线性目标函数的最值例5、已知x、y满足以下约束条件220240330x yx yx y+-≥⎧⎪-+≥⎨⎪--≤⎩,则z=x2+y2的最大值和最小值分别是()A、13,1B、13,2C、13,45D、5解:如图,作出可行域,x2+y2是点(x,y)到原点的距离的平方,故最大值为点A(2,3)到原点的距离的平方,即|AO|2=13,最小值为原点到直线2x+y-2=0的距离的平方,即为45,选 C六、求约束条件中参数的取值范围例6、已知|2x-y+m|<3表示的平面区域包含点(0,0)和(-1,1),则m的取值范围是()A、(-3,6)B、(0,6)C、(0,3)D、(-3,3)解:|2x-y+m|<3等价于230 230x y mx y m-++>⎧⎨-+-<⎩由右图可知3330mm+>⎧⎨-<⎩,故0<m<3,选 C七、比值问题当目标函数形如y az x b-=-时,可把z 看作是动点(,)P x y 与定点(,)Q b a 连线的斜率,这样目标函数的最值就转化为PQ 连线斜率的最值。
线性规划什么是线性规划?线性规划的题一般都是大括号下面三个式子,把三条线画出来,然后找到一个区域,然后再找到一条直线,去平移,求一个点的坐标,带进去,求最值。
那么,大括号里面的式子我们叫做约束条件,在高中阶段学习的线性的约束条件,也就是所有的约束条件都是一次的,都是直线。
形成的区域叫做可行域。
Z=几x+几y 叫做目标函数,一般线性规划问题都是线性目标函数。
要解决目标函数的最大值和最小值,就是最值问题。
所以线性规划问题的完成表述就是线性规划条件形成可行域内目标函数的最值问题。
取到最值得x 和y 叫做最优解。
考点1:典型的线性规划问题(可行域和目标函数都是线性的)关键:如何把一个不等式转化为可行域上的一个区域。
方法一:把直线转化为斜截式处理。
3260x y +-≥,化成斜截式,332y x ≥-+,直线画出来大于等于,可行域取直线上面。
缺点:转化为斜截式比较麻烦。
优点:大于等于在上面小于等于在下面不会错 方法二:一般式(截距)直线。
3260x y +-≥,与x 轴y 轴的交点分别是(2,0)和(0,3)。
然后判断(0,0)是不是满足不等式,判断可行域取直线上面还是下面。
分析目标函数:目标函数得到的直线靠上好还是靠下好。
例如222x zz x y y =+⇒=-+,截距越大,z 越大,条直线越靠上越好。
如果222x zz x y y =-+⇒=+,还是越靠上越好。
所以直线靠上还是靠下,取决于y 前面的正负。
例题1:若变量,x y ,满足约束条件11y x x y y ≤⎧⎪+≤⎨⎪≤-⎩,且2z x y =+的最大值和最小值分别为M 和m ,则M-m=?解析:正常可以画出可行域,通过直线的平移来解决此类问题。
但是针对这道题有简单的方法计算,这三条直线围成的区域围成的是三角形,如果是三角形的话那么一定在三个顶点的位置取得最大值和最小值。
所以只需要求出三个顶点的值最大的是最大值,最小的是最小值。
1)y x =和1x y +=的交点(0.5,0.5), 1.5z =。
线性规划的12种题型
线性规划是高考必考的知识点,学生对这个知识点认识多数停留在简单应用阶段,现将常见题型归纳如下:
一、 考查不等式表示的平面区域:
例1、不等式0x y ->所表示的平面区域是( ) A. B. C. D.
分析:法一:代入特殊点验证;法二:看系数的符号,若x 系数为正数,则左小右大,选B
练习1、不等式()20y x y +-≥在平面直角坐标系中表示的区域(用阴影部分表示)是 ( )
选C
2、已知点()3,1-和()4,3--在直线320x y a -+=的同侧,则a 的取值范围是__________.
【答案】611a a ><-或
二、 判断可行域形状
例2、不等式组 (5)()0,03x y x y x -++≥⎧⎨≤≤⎩
表示的平面区域是( ) A.矩形 B.三角形 C.直角梯形 D.等腰梯形
分析:画图可知为等腰梯形,选D
练习2、已知约束条件400x k x y x y ≥⎧⎪+-≤⎨⎪-≤⎩
表示面积为1的直角三角形区域,则实数k 的值为
( )
A.0
B.1
C.1或3
D.3
选B
三、 最值型简单线性规划
例3、设变量y x ,满足约束条件⎪⎩
⎪⎨⎧≥≤+≥-041y y x y x ,则目标函数y x z 42+=的最大值为( )
A .2
B .4
C .8
D .11
分析:1.画可行域,2画l 0:2x+4y=0,3平移到可行域的最右侧确定最优解的位置,4联立求出最优解坐标,4代入目标函数求最大值11
选D
练习3、若实数,x y 满足1000x y x y x -+≥⎧⎪+≥⎨⎪≤⎩
,则23x y z +=的最小值为 .
答案:1
四、最优解问题
例4、如图所示的坐标平面的可行域(阴影部分且包括边界)内,目标函数ay x z -=2取得最大值的最优解有无数个,则a 为( )
A.-2
B.2
C.-6
D.6
分析:因为x 的系数为正,所以目标函数与BC 重合时,取最大值,最优解有无数个 代入B 、C 的坐标两式相等,求出a=-2
选A
五、斜率型线性规划
例5、若x 、y 满足约束条件10040x x y x y -≥⎧⎪-≤⎨⎪+-≤⎩
,则1y x -的最大值为 . 分析:1y x -相当于P (x,y )与Q (0,1)连线的斜率,直线最陡时,斜率最大,P 取(1,3)
答案:2
练习:5、设,x y 满足约束条件04312x y x x y ≥⎧⎪≥⎨⎪+≤⎩
,且231x y z x ++=+,则z 的取值范围是( ) A.[3,11] B.[2,10] C.[2,6] D.[1,5]
选A
六、距离型
例6、设实数,x y 满足约束条件250403100x y x y x y --≤⎧⎪+-≤⎨⎪+-≥⎩
,则22z x y =+的最小值为 ( )
10 C.8 D.5
分析:所求式子相当于原点与可行域内点距离的平方,利用点到直线距离公式可求 选B
练习6、设x ,y 满足0,10,3220,y ax y x y ≥⎧⎪+-≤⎨⎪--≤⎩
若210z x x y =-+2的最小值为12-,则实数a
的取值范围是( )
A .32a <
B .32a <-
C .12a ≥
D .12
a ≤- 选D
七、含绝对值型
例7、实数y x ,满足⎪⎩
⎪⎨⎧≤≥-++≤20222x y x x y ,则||y x z -=的最大值是( )
A .2
B .4
C .6
D .8
分析:先求出z=x-y 的最值,再取绝对值
选B
八、向量型
例8、已知()21A ,,()00O ,,点()M x y ,满足12222x y x y ≤≤⎧⎪≤⎨⎪-≤⎩
,则z OA AM =的最大值
为( )
A .1
B .0 C.1- D .5-
分析:先将向量化简,再求最值
选A
九、变换型
例9、已知点(),M a b 在由不等式组002x y x y ≥⎧⎪≥⎨⎪+≤⎩
确定的平面区域内,则点(),N a b a b +-所在平面区域的面积是( )
A .1
B .2
C .4
D .8
分析:设x=a+b,y=a-b,求出x,y 满足的关系式,再求解
选C
练习9设变量x ,y 满足1,0,0,x y x y +≤⎧⎪≥⎨⎪≥⎩
则点(,)P x y x y +-所在区域的面积为( )
A .2
B .1
C .12
D .1
4 选B
十、隐含型
例10、已知关于x 的方程2(1)210x a x a b +++++=的两个实根分别为1x ,2x ,且101x <<,21x >,则
b a
的取值范围是( ) A .1(1,)4-- B .1(1,]4-- C .(1,)-+∞ D .1(,)4-∞- 分析:根据条件,利用根的分布列出关系式,提供约束条件,再求解
选A
练习10、若关于的方程22222(6)2410x a b b x a b a b -+-+++-+=的两个实数根1x ,2x 满足1201x x ≤≤≤,则224a b a ++的最大值和最小值分别为( ) A.12
和5+ B.72-
和5+ C.72-和12 D.12
-
和15-选B
十一、含参型
例11、设1m >,变量x ,y 在约束条件,
,1y x y mx x y ≥⎧⎪≤⎨⎪+≤⎩
下,目标函数z x my =+的最大值为
2,则m =_________.
分析:画大致图像,确定最优解位置,解方程组,代入求解
1m =+练习1、当x ,y 满足不等式组22,4,72x y y x x y +≤⎧⎪-≤⎨⎪-≤⎩
时,22kx y -≤-≤恒成立,则实数k 的取
值范围是( )
A .[]1,1-
B .[]2,0-
C .13,55⎡⎤-⎢⎥⎣⎦
D .1,05⎡⎤-⎢⎥⎣⎦
练习2、已知变量y x ,满足约束条件⎪⎩
⎪⎨⎧≥-≤-≤+1236x y x y x ,则目标函数(0,0)
z ax by a b =+>>
的最小值为2,则b a 11+的最小值为( )
A .2
B .4
C .53+
D .223+ 十二、曲线型
例12已知实数,x y 满足401010x y y x +-≤⎧⎪-≥⎨⎪-≥⎩,则2y z x =的最大值是 A .13
B .9
C .2
D .11 分析:所求函数变形后为抛物线,代最高点取最大值
【答案】B
练习12已知P (x,y
)的坐标满足021,x y x y x ≤⎧⎪>⎨⎪<+⎩
________ 分析:可转化为向量夹角余弦,再画图求解
答案:(。