线性规划题及答案完整版
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简单线性规划复习题及答案(1)1、设,x y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≤--≥-+≥-020202y x y x y x ,则22y x ++的最大值为 452、设变量,x y 满足⎪⎩⎪⎨⎧≥-+≥-≤-+030201825y x y x y x ,若直线20kx y -+=经过该可行域,则k 的最大值为答案:13、若实数x 、y ,满足⎪⎩⎪⎨⎧≤+≥≥123400y x y x ,则13++=x y z 的取值范围是]7,43[.4、设y x z +=,其中y x ,满足⎪⎩⎪⎨⎧≤≤≤-≥+k y y x y x 0002,若z 的最大值为6,则z 的最小值为5、已知x 、y 满足以下条件220240330x y x y x y +-≥⎧⎪-+≥⎨⎪--≤⎩,则22z x y =+的取值范围是 4[,13]56、已知实数,x y 满足约束条件1010310x y x y x y +-≤⎧⎪-+≥⎨⎪--≤⎩,则22(1)(1)x y -+-的最小值为 127、已知,x y 满足约束条件1000x x y x y m -≥⎧⎪-≤⎨⎪+-≤⎩,若1y x +的最大值为2,则m 的值为 58、表示如图中阴影部分所示平面区域的不等式组是⎪⎩⎪⎨⎧≥-+≤--≤-+0623063201232y x y x y x9、若曲线y = x 2上存在点(x ,y )满足约束条件20,220,x y x y x m +-≤⎧⎪--≤⎨⎪>⎩,则实数m 的取值范围是 (,1)-∞10、已知实数y ,x 满足10103x y x y y -+≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥-⎩,则3z x y =+的最小值为 -311、若,x y 满足约束条件10,0,40,x x y x y -≥⎧⎪-≤⎨⎪+-≤⎩则x y的最小值为 13. 12、已知110220x x y x y ≥⎧⎪-+≤⎨⎪--≤⎩,则22(2)(1)x y ++-的最小值为___10_13、已知,x y 满足不等式0303x y x y x -≥⎧⎪+-≥⎨⎪≤⎩,则函数3z x y =+取得最大值是 1214、已知x ,y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≤≥+≥+-3005x y x y x ,则z =2x +4y 的最小值是-615、以原点为圆心的圆全部在区域⎪⎩⎪⎨⎧≥++≤-+≥+-0943042063y x y x y x 内,则圆面积的最大值为 π51616、已知y x z k y x x y x z y x 42,0305,,+=⎪⎩⎪⎨⎧≥++≤≥+-且满足的最小值为-6,则常数k = 0 . 17、已知,x y 满足约束条件,03440x x y y ≥⎧⎪+≥⎨⎪≥⎩则222x y x ++的最小值是 118、在平面直角坐标系中,不等式组0,0,,x y x y x a +≥⎧⎪-≥⎨⎪≤⎩(a 为常数),表示的平面区域的面积是8,则2x y +的最小值 14-19、已知集合22{(,)1}A x y x y =+=,{(,)2}B x y kx y =-≤,其中,x y R ∈.若A B ⊆,则实数k 的取值范围是⎡⎣20、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 12-21、若实数x ,y 满足不等式组201020x y x y a -≤⎧⎪-≤⎨⎪+-≥⎩,目标函数2t x y =-的最大值为2,则实数a 的值是 222、已知点(,)P x y 满足条件020x y x x y k ≥⎧⎪≤⎨⎪++≤⎩,若3z x y =+的最大值为8,则实数k = 6- .23、设实数x , y 满足的最大值是则x y y y x y x ,03204202⎪⎩⎪⎨⎧≤->-+≤-- 23.24、已知实数y x , 22222)(y x y y x +++的取值范围为 ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+221,35.简单线性规划复习题及答案(2)1、设实数x,y 满足⎪⎩⎪⎨⎧≤-≥-+≤--0205202y y x y x 则y x x y z +=的取值范围是 10[2,]3由于yx表示可行域内的点()x y ,与原点(00),的连线的斜 率,如图2,求出可行域的顶点坐标(31)(12)A B ,,,, (42)C ,,则11232OA OB OC k k k ===,,,可见123y x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,,结合双勾函数的图象,得1023z ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,,2、若实数,x y 满足不等式组22000x y x y m y ++≥⎧⎪++≤⎨⎪≥⎩,且2z y x =-的最小值等于2-,则实数m 的值等于 1-3、设实数x 、y 满足26260,0x y x y x y +≤⎧⎪+≤⎨⎪≥≥⎩,则{}max 231,22z x y x y =+-++的取值范围是 [2,9]【解析】作出可行域如图,当平行直线系231x y z +-=在直线BC 与点A 间运动时,23122x y x y +-≥++,此时[]2315,9z x y =+-∈,平行直线线22x y Z ++=在点 O 与BC 之间运动时,23122x y x y +-≤++,此时,[]222,8z x y =++∈. ∴[]2,9z ∈图23 A yxOcB 634、佛山某家电企业要将刚刚生产的100台变频空调送往市内某商场,现有4辆甲型货车和8辆乙型货车可供调配。
一、已知线性约束条件,探求线性目标关系最值问题例1、设变量x 、y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≥+-≥-≤-1122y x y x y x ,则y x z 32+=的最大值为 。
二、已知线性约束条件,探求非线性目标关系最值问题例2、已知1,10,220x x y x y ≥⎧⎪-+≤⎨⎪--≤⎩则22x y +的最小值是 .三、约束条件设计参数形式,考查目标函数最值范围问题。
例3、在约束条件024x y y x s y x ≥⎧⎪≥⎪⎨+≤⎪⎪+≤⎩下,当35s ≤≤时,目标函数32z x y =+的最大值的变化范围是()A.[6,15]B. [7,15]C. [6,8]D. [7,8]四、已知平面区域,逆向考查约束条件。
例4、已知双曲线224x y -=的两条渐近线与直线3x =围成一个三角形区域,表示该区域的不等式组是()(A)0003x y x y x -≥⎧⎪+≥⎨⎪≤≤⎩ (B)0003x y x y x -≥⎧⎪+≤⎨⎪≤≤⎩ (C)003x y x y x -≤⎧⎪+≤⎨⎪≤≤⎩ (D) 0003x y x y x -≤⎧⎪+≥⎨⎪≤≤⎩五、已知最优解成立条件,探求目标函数参数范围问题。
例5已知变量x ,y 满足约束条件1422x y x y ≤+≤⎧⎨-≤-≤⎩。
若目标函数z ax y =+(其中0a >)仅在点(3,1)处取得最大值,则a 的取值范围为 。
六、设计线性规划,探求平面区域的面积问题例6在平面直角坐标系中,不等式组20200x y x y y +-≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩表示的平面区域的面积是()(A)(B)4 (C) (D)2七、研究线性规划中的整点最优解问题例7、某公司招收男职员x 名,女职员y 名,x 和y 须满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≤≥+-≥-.112,932,22115x y x y x 则1010z x y =+的最大值是(A)80(B) 85 (C) 90 (D)95• • • • • •C• 八、设不等式组所表示的平面区域为,记内的格点(格点即横坐标和纵坐标均为整数的点)个数为(1)求的值及的表达式;(2)记,试比较的大小;若对于一切的正整数,总有成立,求实数的取值范围;(3)设为数列的前项的和,其中,问是否存在正整数,使成立?若存在,求出正整数;若不存在,说明理由。
线性规划建模习题2.某医院昼夜24小时各时间段内需要的护士数量如下:2:00~6:00 10人;6:00~10:00 15人;10:00~14:00 25人;14:00~18:00 20人;18:00~22:00 18人;22:00~2:00 12人。
护士分别于2:00、6:00、10:00、14:00、18:00、22:00分六批上班,并连续工作8小时。
试确定:(a)该医院至少应设多少名护士,才能满足值班需要;(b)若医院可聘用合同工护士,上班时间同正式工护士。
若正式工护士报酬为10元/小时,合同工护士为15元/小时,问医院聘用正式工和合同工护士各多少人成本最低?3.某人有一笔30万元的资金,在今后三年内有以下投资项目:(1)三年内的每年年初均可投资,每年获利为投资额的20%,其本利可一起用于下一年投资;(2)只允许第一年年初投入,第二年年末可收回,本利合计为投资额的150%,但此类投资限额不超过15万元;(3)于三年内第二年初允许投资,可于第三年末收回,本利合计为投资额的160%,这类投资限额20万元;(4)于三年内的第三年初允许投资,一年收回,可获利40%,投资限额为10万元。
试为该人确定一个使第三年末本利和为最大的投资计划。
8.市场对I、II两种产品的需求量为:产品I在1~4月每月需10000件,5 ~9月每月30000件,10 ~12月每月需100000件;产品II在3 ~9月每月15000件,其他月每月50000件。
某厂生产这两种产品成本为:产品I在1 ~5月内生产每件5元,6 ~12月内生产每件4.5元;产品II 在1 ~5月内生产每件8元,6 ~12月内生产每件7元。
该厂每月生产两种产品能力总和不超过120000件。
产品I容积每件0.2立方米,产品II每件0.4立方米,而该厂仓库容积为15000立方米。
要求:(1)若占用本厂每月每立方米库容需1元,该厂应如何安排生产计划,才能在满足市场需求的前提下,确保生产加库存费用最低?(2)上述问题是否有可行解?(3)若该厂仓库不足时,可从外厂租借,租用外厂仓库时上述费用增加为1.5元,试问在满足市场需求情况下,该厂应如何安排生产,使总的生产加库存费用为最少?15.一个大的造纸公司下设10个造纸厂,供应1000个用户。
数学线性规划试题答案及解析1.在平面直角坐标系中,为不等式组所表示的区域上一动点,则直线斜率的最小值为 .【答案】【解析】不等式组表示的区域如图,当取得点时,直线斜率取得最小,最小值为.故选C.2.若实数满足其中,若使得取得最小值的解有无穷多个,则等于.【答案】2.【解析】表达式可看成是定点与动点连线斜率(点在所给不等式组表示的平面区域内),如图,动直线过定点,为使满足题意的点有无穷多个,此时直线应过,从而【考点】本题考查含参数的二元一次不等式组表示平面区域等知识,意在考查画图、用图及计算能力.3.设实数满足条件,则的最大值是()A.B.C.D.【答案】A【解析】画出可行域,如图所示,目标函数变形为,直线经过可行域,尽可能地向下平移经过点时取到最大值,即的最大值为.【考点】本题考查线性规划等基础知识,意在考查学生数形结合思想的运用能力和基本运算能力.4.已知实数满足:,则的最小值为 .【答案】【解析】画出可行域及直线..,如图所示.平移直线,当经过点时,直线的纵截距最大,所以,.【考点】本题考查简单线性规划的应用等知识,意在考查作图、识图、用图的能力及数形结合思想.5.某运输公司有12名驾驶员和19名工人,有8辆载重量为10吨的甲型卡车和7辆载重量为6吨的乙型卡车.某天需送往A地至少72吨的货物,派用的每辆车需满载且只运送一次,派用的每辆甲型卡车需配2名工人,运送一次可得利润450元;派用的每辆乙型卡车需配1名工人,运送一次可得利润350元.该公司合理计划当天派用两类卡车的车辆数,可得最大利润z= () A.4 650元B.4 700元C.4 900元D.5 000元【答案】C【解析】设派用甲型卡车x辆,乙型卡车y辆,则,目标函数z=450x+350y,画出可行域如图,当目标函数经过A(7,5)时,利润z最大,为4 900元6.若x,y满足约束条件则z=3x-y的最小值为________.【答案】-1【解析】本小题主要考查线性规划最优解的应用,解题的突破口是正确作出可行域和平移目标函数曲线.利用不等式组,作出可行域,则目标函数直线过(0,1)时,z取最小值-1.7.已知变量满足约束条件,若的最大值为,则实数 .【答案】或(对1个得3分,对2个得5分)【解析】利用线性规划的知识画出不等式组表示的可行域如下图所示:其中点,根据线性规划的知识可得目标函数的最优解在只能是,当目标函数在点A处取得最优解时,有符合题意,当目标函数在点B处取得最优解时, 符合题意,当目标函数在C点取得最优解时, 无解,所以或,故填或.8.已知点满足约束条件,为坐标原点,则的最大值为.【答案】5【解析】作出可行域,得到当位于时,最大,其值为5.9.浙江理)设,其中实数满足,若的最大值为12,则实数________。
线性规划期末试题及答案一、选择题1. 在线性规划中,以下哪个是目标函数?(A) 约束条件(B) 决策变量(C) 目标变量(D) 限制条件答案:(C) 目标变量2. 在线性规划模型中,以下哪个是限制条件?(A) 目标函数(B) 决策变量(C) 目标变量(D) 约束条件答案:(D) 约束条件3. 在线性规划中,如果目标函数系数有变动,但其它条件保持不变,对最优解的影响是:(A) 没有影响(B) 无法确定(C) 会改变最优解(D) 不确定,需要重新求解线性规划模型答案:(A) 没有影响4. 在线性规划中,如果某个约束条件右侧的常数项发生变动,但其它条件保持不变,对最优解的影响是:(A) 没有影响(B) 无法确定(C) 会改变最优解(D) 不确定,需要重新求解线性规划模型答案:(C) 会改变最优解5. 在线性规划中,以下哪个方法可以确定解的有界性?(A) 单纯形法(B) 对偶法(C) 整数规划(D) 罚函数法答案:(A) 单纯形法二、简答题1. 什么是线性规划?请简要描述线性规划的基本思想和应用领域。
答:线性规划是一种数学优化方法,用于解决在一定约束条件下,目标函数为线性的最优化问题。
其基本思想是通过线性规划模型的建立,将实际问题转化为数学问题,并利用数学方法求解最优解。
线性规划的应用领域非常广泛,包括生产调度、资源分配、投资组合、运输问题等。
2. 简述线性规划模型的一般形式,并解释模型中各要素的含义。
答:线性规划模型的一般形式如下:Max/Min Z = c₁x₁ + c₂x₂ + ... + cₙxₙsubject to:a₁₁x₁ + a₁₂x₂ + ... + a₁ₙxₙ ≤ b₁a₂₁x₁ + a₂₂x₂ + ... + a₂ₙxₙ ≤ b₂...aₙ₁x₁ + aₙ₂x₂ + ... + aₙₙxₙ ≤ bₙx₁, x₂, ..., xₙ ≥ 0其中,Z为目标函数的值,c₁, c₂, ..., cₙ为目标函数的系数;x₁, x₂, ..., xₙ为决策变量;a₁₁, a₁₂, ..., aₙₙ为约束条件的系数;b₁,b₂, ..., bₙ为约束条件的常数项。
线性规划题及答案线性规划是一种数学优化方法,用于解决线性约束条件下的最优化问题。
在线性规划中,我们需要确定一组决策变量的取值,以使得目标函数达到最大或最小值,同时满足一组线性约束条件。
下面我将为您提供一个线性规划题目及其答案,以便更好地理解线性规划的应用。
题目:某公司生产两种产品A和B,每单位产品A的利润为5元,每单位产品B的利润为8元。
公司有两个车间可供生产,车间1每天生产产品A需要2小时,产品B需要1小时;车间2每天生产产品A需要1小时,产品B需要3小时。
车间1每天可工作8小时,车间2每天可工作10小时。
公司希望确定每个车间生产的产品数量,以使得利润最大化。
解答:首先,我们需要定义决策变量。
设x1为车间1生产的产品A的数量,x2为车间1生产的产品B的数量,x3为车间2生产的产品A的数量,x4为车间2生产的产品B的数量。
其次,我们需要建立目标函数。
公司的利润可以表示为:Profit = 5x1 + 8x2 +5x3 + 8x4。
然后,我们需要建立约束条件。
根据车间1和车间2的工作时间限制,我们可以得到以下两个约束条件:2x1 + x2 ≤ 8 (车间1的工作时间限制)x3 + 3x4 ≤ 10 (车间2的工作时间限制)另外,由于产品数量不能为负数,我们还需要添加非负约束条件:x1, x2, x3, x4 ≥ 0综上所述,我们得到了以下线性规划模型:Maximize Profit = 5x1 + 8x2 + 5x3 + 8x4Subject to:2x1 + x2 ≤ 8x3 + 3x4 ≤ 10x1, x2, x3, x4 ≥ 0接下来,我们可以使用线性规划求解方法来求解该问题。
通过求解器或手动计算,我们可以得到最优解:x1 = 2,x2 = 4,x3 = 1,x4 = 2利润最大化为:Profit = 5(2) + 8(4) + 5(1) + 8(2) = 58元。
通过以上求解过程,我们可以得出结论:为了使公司的利润最大化,车间1应该生产2个单位的产品A和4个单位的产品B,车间2应该生产1个单位的产品A和2个单位的产品B,此时公司的利润为58元。
一、思考题1. 什么是线性规划模型,在模型中各系数的经济意义是什么? 2. 线性规划问题的一般形式有何特征?3. 建立一个实际问题的数学模型一般要几步?4. 两个变量的线性规划问题的图解法的一般步骤是什么?5. 求解线性规划问题时可能出现几种结果,那种结果反映建模时有错误?6. 什么是线性规划的标准型,如何把一个非标准形式的线性规划问题转化成标准形式。
7. 试述线性规划问题的可行解、基础解、基础可行解、最优解、最优基础解的概念及它们之间的相互关系。
8. 试述单纯形法的计算步骤,如何在单纯形表上判别问题具有唯一最优解、有无穷多个最优解、无界解或无可行解。
9. 在什么样的情况下采用人工变量法,人工变量法包括哪两种解法?10.大M 法中,M 的作用是什么?对最小化问题,在目标函数中人工变量的系数取什么?最大化问题呢? 11.什么是单纯形法的两阶段法?两阶段法的第一段是为了解决什么问题?在怎样的情况下,继续第二阶段? 二、判断下列说法是否正确。
1. 线性规划问题的最优解一定在可行域的顶点达到。
2. 线性规划的可行解集是凸集。
3. 如果一个线性规划问题有两个不同的最优解,则它有无穷多个最优解。
4. 线性规划模型中增加一个约束条件,可行域的范围一般将缩小,减少一个约束条件,可行域的范围一般将扩大。
5. 线性规划问题的每一个基本解对应可行域的一个顶点。
6. 如果一个线性规划问题有可行解,那么它必有最优解。
7. 用单纯形法求解标准形式(求最小值)的线性规划问题时,与0>j σ对应的变量都可以被选作换入变量。
8. 单纯形法计算中,如不按最小非负比值原则选出换出变量,则在下一个解中至少有一个基变量的值是负的。
9. 单纯形法计算中,选取最大正检验数k σ对应的变量k x作为换入变量,可使目 标函数值得到最快的减少。
10. 一旦一个人工变量在迭代中变为非基变量后,该变量及相应列的数字可以从单纯形表中删除,而不影响计算结果。
第8课线性规划(经典例题练习、附答案)第8课线性规划◇考纲解读①从实际情境中抽象出⼆元⼀次不等式组;②了解⼆元⼀次不等式的⼏何意义,能⽤平⾯区域表⽰⼆元⼀次不等式组;③从实际情境中抽象出⼀些简单的⼆元线性规划问题,并能加以解决.◇知识梳理1.平⾯区域①⼆元⼀次不等式0Ax By C ++>在平⾯直⾓坐标系中表⽰0Ax By C ++=某⼀侧所有点组成的__________.②在直线的某⼀侧取⼀特殊点(x 0,y 0),从Ax 0+By 0+C 的正负即可判断Ax +By +C >0表⽰直线哪⼀侧的平⾯区域.(特殊地,当C ≠0时,常把_______作为此特殊点)王新敞③在坐标系中画不等式0Ax By C ++>所表⽰的平⾯区域时,把直线0Ax By C ++=画成虚线,表⽰区域__________边界直线.④在坐标系中画不等式0Ax By C ++≥所表⽰的平⾯区域时,把直线0Ax By C ++=画成实线,表⽰区域____________边界直线.2.线性规划:①求线性⽬标函数在线性约束条件下的最⼤值或最⼩值的问题,统称为________问题②满⾜线性约束条件的解(x ,y )叫做__________,由所有可⾏解组成的集合叫做__________.(类似函数的定义域);③使⽬标函数取得最⼤值或最⼩值的可⾏解叫做____________ 线性规划问题⼀般⽤图解法,其步骤如下:(1)根据题意,设出变量x 、y ;(2)找出线性约束条件;(3)确定线性⽬标函数z =f (x ,y );(4)画出可⾏域(即各约束条件所⽰区域的公共区域);(5)利⽤线性⽬标函数作平⾏直线系f (x ,y )=t (t 为参数);(6)观察图形,找到直线f (x ,y )=t 在可⾏域上使t 取得欲求最值的位置,以确定最优解,给出答案◇基础训练1.(2008⼭东青岛)若y x z y y x x y y x +=??-≥≤+≤2,11,则满⾜约束条件的最⼤值为()A .2B .3C .4D .52. (2008佛⼭⼀模)在平⾯直⾓坐标系中,不等式组0401x y x y x +≥??-+≥??≤?表⽰的平⾯区域⾯积是().A .3B .6C .92D .9 3.设实数x , y 满⾜的最⼤值是则x y y y x y x ,03204202??≤->-+≤-- _________4.(2008⼭东济宁)已知点(,)P x y 的坐标满⾜条件41x y y x x +≤??≥??≥?,点O 为坐标原点,那么||PO 的最⼤值等于_______,最⼩值等于____________.◇典型例题例1.已知实数x ,y 满⾜不等式组22021x y x y +-≥??≤??≤?,求22z x y =+-⼤值和最⼩值.例2.为迎接2008年奥运会召开,某⼯艺品加⼯⼚准备⽣产具收藏价值奥运会标志——“中国印·舞动的北京”和奥运会吉祥物——“福娃”.该⼚所⽤的主要原料为A 、B 两种贵重⾦属,已知⽣产⼀套奥运会标志需⽤原料A 和原料B 的量分别为4盒和3盒,⽣产⼀套奥运会吉祥物需⽤原料A 和原料B 的量分别为5盒和10盒.若奥运会标志每套可获利700元,奥运会吉祥物每套可获利1200元,该⼚⽉初⼀次性购进原料A 、B 的量分别为200盒和300盒.问该⼚⽣产奥运会标志和奥运会吉祥物各多少套才能使该⼚⽉利润最⼤,最⼤利润为多少?◇能⼒提升1.(2007⼴州⼆模)已知⽅程2x bx 10(b R 0)a a a +-=∈>、且有两个实数根,其中⼀个根在区间(1,2)内,则a -b 的取值范围为()A .()+∞-1,B .()1,-∞-C .()1,∞-D .()1,1-2.给出平⾯区域(包括边界)如图所⽰,若使⽬标函数(0)z ax y a =+>取得最⼤值的最优解有⽆穷多个,则a 的值为() A .14 B .35 C .4 D .533.(2008佛⼭⼆模)已知A 为xOy 平⾯内的⼀个区域.命题甲:点20(,){(,)|0}360x y a b x y x x y -+≤??∈≥??+-≤?;命题⼄:点A b a ∈),(.如果甲是⼄的充分条件,那么区域A的⾯积的最⼩值是(). A .1 B .2 C .3 D .44.(2008深圳⼆模)当点(,)M x y 在如图所⽰的三⾓形ABC 内(含边界)运动时,⽬标函数z kx y =+取得最⼤值的⼀个最优解为(1,2),则实数k 的取值范围是()A .(,1][1,)-∞-+∞B .[1,1]-C .(,1)(1,)-∞-+∞D .(1,1)-5.实数x ,y 满⾜不等式组00220y x y x y ≥??-≥??--≥?若ωω则,11+-=x y 的取值范围是 . 6.(2008韶关⼆模)某车间⽣产甲、⼄两种产品,已知制造⼀件甲产品需要A 种元件5个,B 种元件2个,制造⼀件⼄种产品需要A 种元件3个,B 种元件3个,现在只有A 种元件180个,B 种元件135个,每件甲产品可获利润20元,每件⼄产品可获利润15元,试问在这种条件下,应如何安排⽣产计划才能得到最⼤利润?2)第8课线性规划◇知识梳理1. ①平⾯区域,②原点,③不包括,④包括. 2. ①线性规划,②可⾏解,③最优解。
简单的线性规划问题[ 学习目标 ] 1.了解线性规划的意义以及约束条件、目标函数、可行解、可行域、最优解等基本概念 .2.了解线性规划问题的图解法,并能应用它解决一些简单的实际问题.知识点一线性规划中的基本概念名称意义约束条件关于变量 x, y 的一次不等式 (组 )线性约束条件关于 x, y 的一次不等式 (组 )目标函数欲求最大值或最小值的关于变量x, y 的函数解析式线性目标函数关于变量 x,y 的一次解析式可行解满足线性约束条件的解(x, y)可行域由所有可行解组成的集合最优解使目标函数取得最大值或最小值的可行解线性规划问题在线性约束条件下求线性目标函数的最大值或最小值问题知识点二线性规划问题1.目标函数的最值线性目标函数 z= ax+ by (b≠ 0)对应的斜截式直线方程是y=-a z,在 y 轴上的截距是z,bx+b b当 z 变化时,方程表示一组互相平行的直线.当 b>0,截距最大时, z 取得最大值,截距最小时,z 取得最小值;当 b<0,截距最大时, z 取得最小值,截距最小时,z 取得最大值.2.解决简单线性规划问题的一般步骤在确定线性约束条件和线性目标函数的前提下,解决简单线性规划问题的步骤可以概括为:“画、移、求、答”四步,即,(1)画:根据线性约束条件,在平面直角坐标系中,把可行域表示的平面图形准确地画出来,可行域可以是封闭的多边形,也可以是一侧开放的无限大的平面区域.(2)移:运用数形结合的思想,把目标函数表示的直线平行移动,最先通过或最后通过的顶点(或边界 )便是最优解.(3)求:解方程组求最优解,进而求出目标函数的最大值或最小值.(4)答:写出答案.知识点三简单线性规划问题的实际应用1.线性规划的实际问题的类型(1)给定一定数量的人力、物力资源,问怎样运用这些资源,使完成的任务量最大,收到的效益最大;(2)给定一项任务,问怎样统筹安排,使完成这项任务耗费的人力、物力资源量最小.常见问题有:①物资调动问题例如,已知两煤矿每年的产量,煤需经两个车站运往外地,两个车站的运输能力是有限的,且已知两煤矿运往两个车站的运输价格,煤矿应怎样编制调动方案,才能使总运费最小?②产品安排问题例如,某工厂生产甲、乙两种产品,每生产一个单位的甲种或乙种产品需要的 A、B、C 三种材料的数量,此厂每月所能提供的三种材料的限额都是已知的,这个工厂在每个月中应如何安排这两种产品的生产,才能使每月获得的总利润最大?③下料问题例如,要把一批长钢管截成两种规格的钢管,应怎样下料能使损耗最小?2.解答线性规划实际应用题的步骤(1)模型建立:正确理解题意,将一般文字语言转化为数学语言,进而建立数学模型,这需要在学习有关例题解答时,仔细体会范例给出的模型建立方法.(2)模型求解:画出可行域,并结合所建立的目标函数的特点,选定可行域中的特殊点作为最优解.(3)模型应用:将求解出来的结论反馈到具体的实例中,设计出最佳的方案.题型一求线性目标函数的最值例1 已知变量x, y 满足约束条件y≤ 2,x+ y≥ 1,x- y≤1,则 z= 3x+ y 的最大值为( )A . 12B .11C.3 D.- 1答案 B解析首先画出可行域,建立在可行域的基础上,分析最值点,然后通过解方程组得最值点的坐标,代入即可.如图中的阴影部分,即为约束条件对应的可行域,当直线y=- 3x+z 经y=2,x= 3,过点 A 时, z 取得最大值.由? 此时z=3x+ y= 11.x-y= 1 y= 2,x+y- 2≤ 0,跟踪训练 1 (1)x,y 满足约束条件x- 2y- 2≤ 0,若z=y-ax取得最大值的最优解不唯一,...2x-y+ 2≥ 0,则实数 a 的值为 ()1 1A. 2或- 1 B .2 或 2C.2 或 1 D. 2 或- 1x-y+ 1≤ 0,(2)若变量 x,y 满足约束条件x+2y- 8≤ 0,则 z= 3x+ y 的最小值为 ________ .x≥0,答案(1)D (2)1解析(1) 如图,由 y=ax+ z 知 z 的几何意义是直线在y 轴上的截距,故当 a>0 时,要使z= y- ax 取得最大值的最优解不唯一,则a=2;当 a<0 时,要使 z= y- ax 取得最大值的最优解不唯一,则a=- 1.y=- 3x+ z 过点(2)由题意,作出约束条件组成的可行域如图所示,当目标函数z= 3x+ y,即(0,1)时 z 取最小值 1.题型二非线性目标函数的最值问题x- y-2≤ 0,例2 设实数 x, y 满足约束条件 x+ 2y- 4≥ 0,求2y- 3≤ 0,(1)x2+y2的最小值;y(2)x的最大值.解如图,画出不等式组表示的平面区域ABC,(1)令 u= x2+ y2,其几何意义是可行域ABC 内任一点 (x, y)与原点的距离的平方.x+2y- 4= 0,4,8 过原点向直线 x+ 2y- 4=0 作垂线 y= 2x,则垂足为y=2x 的解,即 5 5 ,x+ 2y- 4= 0, 3又由2y- 3=0,得 C 1,2 ,所以垂足在线段 AC 的延长线上,故可行域内的点到原点的距离的最小值为|OC|=1+3 2 213=2,13所以, x2+y2的最小值为4 .yABC 内任一点 (x, y)与原点相连的直线l 的斜率为 v,即 v (2)令 v=x,其几何意义是可行域y- 0=x-0.由图形可知,当直线l 经过可行域内点 C 时, v 最大,3由(1) 知 C 1,2,所以 v max=3 y 3,所以的最大值为.2 x 2x≥ 0,跟踪训练 2 已知 x, y 满足约束条件y≥ 0,则(x+3) 2+ y2的最小值为 ________.x+ y≥ 1,答案10解析画出可行域 ( 如图所示 ) . (x+ 3)2+ y2即点 A(- 3,0)与可行域内点(x, y)之间距离的平方.显然AC 长度最小,∴AC2= (0+ 3)2+ (1- 0)2= 10,即 (x+ 3)2+y2的最小值为 10.题型三线性规划的实际应用例 3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多少?x+ 2y≤ 12,解设每天分别生产甲产品x 桶,乙产品 y 桶,相应的利润为2x+ y≤ 12,z 元,于是有x≥ 0, y≥ 0,x∈ N , y∈ N ,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(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.反思与感悟线性规划解决实际问题的步骤:① 分析并根据已知数据列出表格;②确定线性约束条件;③ 确定线性目标函数;④画出可行域;⑤利用线性目标函数 (直线 )求出最优解;⑥ 实际问题需要整数解时,应适当调整,以确定最优解.跟踪训练 3 预算用 2 000 元购买单价为 50 元的桌子和 20 元的椅子,希望使桌子和椅子的总数尽可能的多,但椅子数不少于桌子数,且不多于桌子数的 1.5 倍,问桌子、椅子各买多少才行?解设桌子、椅子分别买x 张、 y 把,目标函数z= x+ y,把所给的条件表示成不等式组,即约束条件为50x+20y≤ 2 000,y≥ x,y≤ 1.5x,x≥ 0,x∈ N*,y≥0, y∈ N* .x=200,50x+ 20y=2 000,7由解得200 y= x,y=,7所以 A 点的坐标为 200,200 .7 750x + 20y =2 000,x = 25,由解得75y = 1.5x ,y = 2 ,所以 B 点的坐标为 7525, 2 .200 20075所以满足条件的可行域是以 A 7 ,7 , B 25, 2 , O(0,0) 为顶点的三角形区域 (如图 ).75由图形可知,目标函数 z =x + y 在可行域内的最优解为 B 25, 2 ,但注意到 x ∈ N * , y ∈ N * ,x = 25, 故取y = 37.故买桌子 25 张,椅子 37 把是最好的选择.x + y - 3≤ 0,1.若直线 y = 2x 上存在点 ( x , y)满足约束条件 x - 2y - 3≤0, 则实数 m 的最大值为 ()x ≥ m ,3A .- 1B . 1C.2D . 25x - 11y ≥- 22,2x + 3y ≥ 9, 2.某公司招收男职员x 名,女职员 y 名, x 和 y 需满足约束条件则 z2x ≤ 11,x ∈ N * , y ∈ N * ,= 10x + 10y 的最大值是 ( )A . 80B .85C .90D . 95y≤1,3.已知实数x,y 满足x≤1,则z=x2+y2的最小值为________.x+y≥ 1,一、选择题1.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. 0 D. 2x≥ 1,2.设变量 x, y 满足约束条件x+ y- 4≤ 0,则目标函数 z= 3x- y 的最大值为 ()x- 3y+4≤ 0,4A .- 4 B. 0 C.3 D. 4x≥ 1,则 z=y-1的取值范围是 (3.实数 x, y 满足 y≥ 0,)x- y≥ 0,xA . [ - 1,0]B .( -∞, 0]C.[ -1,+∞ ) D. [ - 1,1)x- y≥ 0,4.若满足条件x+ y- 2≤ 0,的整点 (x, y)(整点是指横、纵坐标都是整数的点)恰有 9 个,y≥ a则整数 a 的值为 ()A .- 3 B.- 2C.- 1 D. 0x≥ 1,5.已知 x, y 满足x+ y≤ 4,目标函数z= 2x+ y 的最大值为7,最小值为1,则 b,c x+ by+ c≤ 0,的值分别为( )A .- 1,4B .- 1,- 3C.- 2,- 1 D.- 1,- 26.已知x,y 满足约束条件x+ y≥ 5,x- y+ 5≥0,x≤ 3,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. 1二、填空题x≤ 2,7.若 x, y 满足约束条件y≤2,则 z= x+ 2y 的取值范围是 ________.x+ y≥2,8.已知- 1≤ x+y≤ 4 且 2≤ x-y≤ 3,则 z= 2x- 3y 的取值范围是________(答案用区间表示).0≤ x≤ 2,9.已知平面直角坐标系 xOy 上的区域 D 由不等式组y≤ 2,给定.若 M(x, y)为 Dx≤ 2y上的动点,点 A 的坐标为 (→ →2, 1),则 z= OM ·OA的最大值为 ________.10.满足 |x|+ |y|≤ 2 的点 (x,y)中整点 (横纵坐标都是整数)有 ________个.x- y+ 2≥ 0,11.设实数 x, y 满足不等式组2x- y- 5≤ 0,则 z= |x+ 2y- 4|的最大值为 ________.x+ y- 4≥ 0,三、解答题x- 4y≤- 3,12.已知x, y 满足约束条件3x+ 5y≤ 25,目标函数z= 2x- y,求z 的最大值和最小值.x≥ 1,x+ y- 11≥ 0,13.设不等式组3x- y+ 3≥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5x- 3y+ 9≤0D 上的点,求 a 的取值范围.14.某家具厂有方木料90 m3,五合板600 m2,准备加工成书桌和书橱出售.已知生产每张书桌需要方木料0.1 m3,五合板 2 m2,生产每个书橱需要方木料0.2 m3,五合板 1 m2,出售一张方桌可获利润80 元,出售一个书橱可获利润120 元.(1)如果只安排生产书桌,可获利润多少?(2)如果只安排生产书橱,可获利润多少?(3)怎样安排生产可使所得利润最大?当堂检测答案1. 答案B解析 如图,当 y = 2x 经过且只经过x + y - 3=0 和 x = m 的交点时, m 取到最大值,此时,即 (m,2m)在直线 x + y - 3= 0 上,则 m = 1.2. 答案 C解析 该不等式组表示的平面区域为如图所示的阴影部分.由于 x , y ∈ N * ,计算区域内与11 9 最近的点为 (5,4),故当 x =5, y = 4 时, z 取得最大值为90.2 ,213. 答案2解析实数 x ,y 满足的可行域如图中阴影部分所示,则 z 的最小值为原点到直线 AB 的距离的平方,故 z min = 12= 1.2 2课时精练答案一、选择题1.答案 A解析画出可行域,如图所示,解得A(- 2,2),设 z= 2x- y,把z= 2x- y 变形为 y= 2x- z,则直线经过点 A 时 z 取得最小值;所以 z min=2× (- 2)- 2=- 6,故选 A.2.答案 D解析作出可行域,如图所示.x+ y- 4=0,x=2,联立解得x- 3y+ 4= 0,y=2.当目标函数z= 3x- y 移到 (2,2)时, z= 3x- y 有最大值4.3.答案 D解析作出可行域,如图所示,y-1的几何意义是点 (x, y)与点 (0,1)连线 l 的斜率,当直线l 过 B(1,0) 时 k l最小,最小为- 1. x又直线 l 不能与直线x- y= 0 平行,∴ k l< 1.综上, k∈ [- 1,1).解析不等式组所表示的平面区域如图阴影部分所示,当 a=0 时,只有 4 个整点 (1,1),(0,0) ,(1,0),(2,0).当 a=- 1 时,正好增加 (- 1,- 1),(0,- 1),(1 ,- 1),(2,- 1),(3,- 1)5 个整点.故选C.5.答案 D解析由题意知,直线x+by+ c= 0 经过直线2x+ y= 7 与直线x+ y= 4 的交点,且经过直线2x+ y=1 和直线x= 1 的交点,即经过点(3,1)和点 (1,- 1),3+ b+ c= 0,b=- 1,∴解得1- b+ c= 0,c=- 2.6.答案 D解析如图,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.二、填空题7.答案[2,6]解析如图,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 z 的取值范围为[2,6] .解析作出不等式组-1≤ x+ y≤ 4,表示的可行域,如图中阴影部分所示.2≤ x- y≤ 3在可行域内平移直线 2x-3y= 0,当直线经过 x- y= 2 与 x+y= 4 的交点 A(3,1)时,目标函数有最小值z min=2× 3- 3× 1= 3;当直线经过 x+ y=- 1 与 x- y= 3 的交点 B(1,- 2) 时,目标函数有最大值z max=2× 1+ 3× 2 = 8.所以 z∈[3,8] .9.答案 4解析由线性约束条件0≤ x≤ 2,y≤ 2,画出可行域如图中阴影部分所示,目标函数→ →2x+ y,将其化为z=OM ·OA=x≤ 2yy=- 2x+ z,结合图形可知,目标函数的图象过点( 2, 2)时, z 最大,将点 ( 2, 2)代入 z = 2x+ y,得 z 的最大值为 4.10.答案13解析|x|+ |y|≤ 2 可化为x+ y≤ 2 x- y≤ 2x≥ 0, y≥0x≥ 0, y< 0 ,,-x+ y≤ 2 x<0, y≥ 0 ,-x- y≤ 2 x<0, y< 0 ,作出可行域为如图正方形内部(包括边界 ),容易得到整点个数为13 个.11.答案 21解析作出可行域 (如图 ),即△ABC 所围区域 (包括边界 ),其顶点为A(1,3), B(7,9),C(3,1)方法一∵可行域内的点都在直线x+ 2y- 4=0 上方,∴x+ 2y- 4> 0,则目标函数等价于 z= x+ 2y-4,易得当直线 z= x+2y- 4 在点 B(7,9)处,目标函数取得最大值z max= 21.方法二z= |x+ 2y-4|=|x+ 2y- 4|· 5,5令 P( x,y)为可行域内一动点,定直线x+2y- 4= 0,则z= 5d,其中 d 为 P(x, y)到直线 x+2y- 4= 0 的距离.由图可知,区域内的点 B 与直线的距离最大,故d的最大值为 |7+ 2× 9-4|= 21.5 5故目标函数z max= 21 · 5= 21.5三、解答题12.解z= 2x- y 可化为y= 2x- z, z 的几何意义是直线在y 轴上的截距的相反数,故当z 取得最大值和最小值时,应是直线在y 轴上分别取得最小和最大截距的时候.作一组与l0:2x- y=0 平行的直线系l,经上下平移,可得:当l 移动到l1,即经过点A(5,2) 时, z max= 2× 5 - 2= 8.当l 移动到 l 2,即过点 C(1,4.4) 时,z min= 2× 1-4.4=- 2.4.13.解先画出可行域,如图所示,y= a x必须过图中阴影部分或其边界.∵A(2,9) ,∴ 9= a2,∴a= 3.∵a> 1,∴ 1< a≤ 3.14.解由题意可画表格如下:方木料 (m3) 五合板 (m2) 利润 (元 ) 书桌 (张 ) 0.1 2 80书橱 (个 ) 0.2 1 120(1)设只生产书桌x 张,可获得利润z 元,0.1x≤ 90,x≤ 900,2x≤ 600,? x≤300,? 0≤ x≤ 300.则z= 80x,x≥0x≥ 0所以当 x= 300 时, z max= 80× 300= 24 000(元 ) ,即如果只安排生产书桌,最多可生产300 张书桌,获得利润24 000 元.(2)设只生产书橱y 个,可获得利润z 元,0.2y≤ 90,y≤ 450,1·y≤ 600,? y≤ 600,? 0≤ y≤ 450.则z= 120y,y≥ 0y≥ 0所以当 y= 450 时, z max= 120× 450= 54 000(元 ),即如果只安排生产书橱,最多可生产450 个书橱,获得利润54 000 元.(3)设生产书桌 x 张,书橱 y 个,利润总额为z 元,0.1x+ 0.2y≤ 90,x+ 2y≤ 900,2x+ y≤ 600,2x+ y≤ 600,则?x≥ 0,x≥ 0,y≥ 0 y≥ 0.z= 80x+120y.在平面直角坐标系内作出上面不等式组所表示的平面区域,即可行域(如图 ).作直线 l :80x+ 120y=0,即直线 l: 2x+ 3y=0.把直线 l 向右上方平移至 l1的位置时,直线经过可行域上的点M,此时 z= 80x+ 120y 取得最大值.x+ 2y= 900,由2x+ y= 600,解得,点M 的坐标为 (100,400) .所以当 x= 100,y= 400 时,z max= 80×100+ 120×400= 56 000(元 ).因此,生产书桌100 张、书橱400 个,可使所得利润最大.。
习题:一.人类资源分配问题红旗商场为一中心百货商场,它对售货人员需求经过统计分析如表所示。
为保证售货人员的休息(每连续工作五天后,休息两天)问:如何安排售货人员作息,即可满足工作需要,又使配备售货人员数最少?答:设x1为星期一开始上班的人数,x2为星期二开始上班的人数,……,x7星期日开始上班的人数。
我们就可得到如下的数学模型:min x1+x2+x3+x4+x5+x6+x7x3+x4+x5+x6+x7≥28x4+x5+x6+x7+x1≥15x5+x6+x7+x1+x2≥24x6+x7+x1+x2+x3≥25x7+x1+x2+x3+ x4≥19x1+x2+x3+x4+x5≥31x2+x3+x4+x5+x6≥28x1、x2、x3、x4、x5、x6、x7≥0该问题的最优解为:x1=8,x2=0,x3=12,x4=0,x5=11,x6=5,x7=0;目标函数的最小值为36。
Lingo中的调试:min=x1+x2+x3+x4+x5+x6+x7;x1+x2+x3+x4+x5>28;x2+x3+x4+x5+x6>15;x3+x4+x5+x6+x7>24;x4+x5+x6+x7+x1>25;x5+x6+x7+x1+x2>19;x6+x7+x1+x2+x3>31;x7+x1+x2+x3+x4>28;二.市场应用某公司投资3万元进行媒体广告宣传,希望吸引观众购买本公司产品。
现有五种媒体供选择,相关信息如下表媒体被告知潜在顾客数(人/次)广告费用(元/次)媒体最高使用次数每次宣传质量日间电视1000 1500 15 65夜间电视2000 3000 10 90日报1500 400 25 40周末新闻杂志2500 1000 4 60电台广播300 100 30 20对广告宣传,公司有下列要求:1.至少进行10次电视广告宣传;2.至少有5万名潜在观众被告知;3.电视广告投入不超过18000元。
线性规划题及答案线性规划是一种优化问题的数学建模方法,用于求解最大化或者最小化目标函数的线性约束条件下的最优解。
在实际应用中,线性规划常用于资源分配、生产计划、运输问题等领域。
下面将为您提供一道线性规划题及其详细解答。
题目描述:某公司生产两种产品A和B,每天的生产时间为8小时。
产品A每单位利润为200元,产品B每单位利润为300元。
生产产品A需要1小时,生产产品B需要2小时。
公司希翼通过合理的生产安排最大化每天的利润。
解答步骤:1. 定义变量:设产品A的生产数量为x,产品B的生产数量为y。
2. 建立目标函数:目标函数为最大化每天的利润,即maximize Z = 200x + 300y。
3. 建立约束条件:a) 生产时间的约束:x + 2y ≤ 8。
b) 非负约束:x ≥ 0,y ≥ 0。
4. 绘制可行域:将约束条件绘制在坐标系中,得到一个可行域。
5. 求解最优解:a) 在可行域内找到目标函数的最大值点。
b) 根据最大值点的坐标值得到最优解。
解答过程:1. 建立目标函数:目标函数为最大化每天的利润,即maximize Z = 200x + 300y。
2. 建立约束条件:a) 生产时间的约束:x + 2y ≤ 8。
b) 非负约束:x ≥ 0,y ≥ 0。
3. 绘制可行域:将约束条件绘制在坐标系中,得到一个可行域。
可行域为一个三角形,顶点分别为(0,0),(0,4),(8,0)。
4. 求解最优解:a) 在可行域内找到目标函数的最大值点。
计算可行域内的所有顶点的目标函数值,得到以下结果:- (0,0):Z = 200(0) + 300(0) = 0。
- (0,4):Z = 200(0) + 300(4) = 1200。
- (8,0):Z = 200(8) + 300(0) = 1600。
b) 根据最大值点的坐标值得到最优解。
最大值点为(8,0),即在生产时间充分的情况下,只生产产品A能够获得最大利润1600元。
《线性规划》试题一.单项选择题(每小题2分,共20分)1.在有两个变量的线性规划问题中,若问题有唯一最优解,则( )A 、此最优解一定在可行域的一个顶点上达到。
B 、此最优解一定在可行域的内部达到。
C 、此最优解一定在可行域的一条直线段边界上达到。
D 、此时可行域只有一个点。
2.设有两个变量的线性规划模型的可行域的图如下,若目标函数只在点处达到最优值,则此目标函数可能就是( )A 、212x x z +=B 、2x z =C 、215x x z +=D 、218x x z +=3、若线性规划模型有可行解,则此线性规划( )基可行解必唯一。
基可行解有无穷多个。
基可行解个数必有限。
基可行解都就是最优解。
4.任何一个线性规划模型的可行解就是( )A. 一个无界集合。
B 、就是一个闭多面凸集。
C 、就是一个空集。
D 、就是一个无边界的集合5.设有下面线性规划问题有最优解,则( )..min ≥==X b AX t s CX f A. 此目标函数在可行域上必有下界 B 、此目标函数在可行域上必有上界 C 、 此目标函数在可行域上必有上界与下界 D 、此目标函数在可行域上必无下界 6.设有线性规划模型3213min x x x f ++=s 、t 、4,3,2,1,07436326213214321=≥=+=++=+++i x x x x x x x x x x i则( )就是一组对应于基的基变量A 、21,x xB 、321,,x x xC 、31,x xD 、432,,x x x 7.设有线性规划模型..max ≥==X b AX t s CX f则它的对偶线性规划的目标函数就是( )A 、CX g =maxB 、 Cb g =minC 、Ub g =minD 、CX g =max 8.设有两个对偶的线性规划问题的模型,下面说法正确的就是( )A 、一个模型有可行解且目标函数在可行集上无界,另一个模型有可行解。
线性规划题及答案线性规划是一种数学优化方法,用于在给定的一组约束条件下,寻找目标函数的最大值或最小值。
它常被应用于经济学、工程学、运筹学等领域,用于解决资源分配、生产计划、物流优化等实际问题。
下面我将为你提供一道线性规划题目及其答案,以帮助你更好地理解和应用线性规划方法。
题目:某工厂生产两种产品,分别为A和B。
产品A每单位利润为5元,产品B每单位利润为4元。
工厂有两个车间,分别为车间1和车间2。
车间1每天最多可以生产100个A产品或80个B产品;车间2每天最多可以生产80个A产品或60个B产品。
每天工厂的总生产时间为8小时。
生产一个A产品需要1小时,生产一个B产品需要1.5小时。
工厂希望通过合理的生产安排,最大化每天的总利润。
请问,应该如何安排每个车间的生产数量,才能使得每天的总利润最大化?答案:为了解决这个问题,我们可以使用线性规划方法。
首先,我们定义决策变量:x1:车间1生产的A产品数量x2:车间1生产的B产品数量x3:车间2生产的A产品数量x4:车间2生产的B产品数量其次,我们需要建立目标函数和约束条件。
目标函数:总利润 = 5x1 + 4x2 + 5x3 + 4x4约束条件:车间1生产时间约束:x1 + 1.5x2 ≤ 8车间2生产时间约束:x3 + 1.5x4 ≤ 8车间1产量约束:x1 ≤ 100, x2 ≤ 80车间2产量约束:x3 ≤ 80, x4 ≤ 60非负约束:x1, x2, x3, x4 ≥ 0现在,我们可以使用线性规划求解器来求解这个问题。
求解结果如下:车间1生产的A产品数量(x1)= 80车间1生产的B产品数量(x2)= 0车间2生产的A产品数量(x3)= 20车间2生产的B产品数量(x4)= 60总利润 = 5(80) + 4(0) + 5(20) + 4(60) = 400 + 0 + 100 + 240 = 740 元因此,为了使每天的总利润最大化,工厂应该安排车间1生产80个A产品,车间2生产20个A产品和60个B产品。
积储知识:一. 1.点P(x0,y0)在直线Ax+By+C=0上,则点P坐标适合方程,即Ax0+By0+C=02. 点P(x0,y0)在直线Ax+By+C=0上方(左上或右上),则当B>0时,Ax0+By0+C>0;当B<0时,Ax0+By0+C<03. 点P(x0,y0)在直线Ax+By+C=0下方(左下或右下),当B>0时,Ax0+By0+C<0;当B<0时,Ax0+By0+C>0 注意:(1)在直线Ax+By+C=0同一侧的所有点,把它的坐标(x,y)代入Ax+By+C,所得实数的符号都相同, (2)在直线Ax+By+C=0的两侧的两点,把它的坐标代入Ax+By+C,所得到实数的符号相反, 即:1.点P(x1,y1)和点Q(x2,y2)在直线 Ax+By+C=0的同侧,则有(Ax1+By1+C)(Ax2+By2+C)>02.点P(x1,y1)和点Q(x2,y2)在直线 Ax+By+C=0的两侧,则有(Ax1+By1+C)( Ax2+By2+C)<0二.二元一次不等式表示平面区域:①二元一次不等式Ax+By+C>0(或<0)在平面直角坐标系中表示直线Ax+By+C=0某一侧所有点组成的平面区域. 不.包括边界;②二元一次不等式Ax+By+C≥0(或≤0)在平面直角坐标系中表示直线Ax+By+C=0某一侧所有点组成的平面区域且包括边界;注意:作图时,不包括边界画成虚线;包括边界画成实线.三、判断二元一次不等式表示哪一侧平面区域的方法:方法一:取特殊点检验; “直线定界、特殊点定域原因:由于对在直线Ax+By+C=0的同一侧的所有点(x,y),把它的坐标(x,y)代入Ax+By+C,所得到的实数的符号都相同,所以只需在此直线的某一侧取一个特殊点(x0,y0),从Ax0+By0+C的正负即可判断Ax+By+C>0表示直线哪一侧的平面区域.特殊地,当C≠0时,常把原点作为特殊点,当C=0时,可用(0,1)或(1,0)当特殊点,若点坐标代入适合不等式则此点所在的区域为需画的区域,否则是另一侧区域为需画区域。
简单的线性规划问题[ 学习目标 ] 1.认识线性规划的意义以及拘束条件、目标函数、可行解、可行域、最优解等基本看法 .2.认识线性规划问题的图解法,并能应用它解决一些简单的实责问题.知识点一线性规划中的基本看法名称意义拘束条件关于变量 x, y 的一次不等式 (组 )线性拘束条件关于 x, y 的一次不等式 (组 )目标函数欲求最大值或最小值的关于变量x, y 的函数解析式线性目标函数关于变量 x,y 的一次解析式可行解满足线性拘束条件的解(x, y)可行域由所有可行解组成的会集最优解使目标函数获取最大值或最小值的可行解线性规划问题在线性拘束条件下求线性目标函数的最大值或最小值问题知识点二线性规划问题1.目标函数的最值线性目标函数 z= ax+ by (b≠ 0)对应的斜截式直线方程是y=-a z,在 y 轴上的截距是z,bx+b b当 z 变化时,方程表示一组互相平行的直线.当 b>0,截距最大时, z 获取最大值,截距最小时,z 获取最小值;当 b<0,截距最大时, z 获取最小值,截距最小时,z 获取最大值.2.解决简单线性规划问题的一般步骤在确定线性拘束条件和线性目标函数的前提下,解决简单线性规划问题的步骤能够概括为:“画、移、求、答”四步,即,(1)画:依照线性拘束条件,在平面直角坐标系中,把可行域表示的平面图形正确地画出来,可行域能够是封闭的多边形,也能够是一侧开放的无量大的平面地域.(2)移:运用数形结合的思想,把目标函数表示的直线平行搬动,最先经过或最后经过的极点(或界线 )即是最优解.(3)求:解方程组求最优解,进而求出目标函数的最大值或最小值.(4)答:写出答案.知识点三简单线性规划问题的本质应用1.线性规划的实责问题的种类(1)给定必然数量的人力、物力资源,问怎样运用这些资源,使完成的任务量最大,收到的效益最大;(2)给定一项任务,问怎样兼备安排,使完成这项任务耗费的人力、物力资源量最小.常有问题有:①物质调动问题比方,已知两煤矿每年的产量,煤需经两个车站运往外处,两个车站的运输能力是有限的,且已知两煤矿运往两个车站的运输价格,煤矿应怎样编制调动方案,才能使总运费最小?②产品安排问题比方,某工厂生产甲、乙两种产品,每生产一个单位的甲种或乙种产品需要的 A、B、C 三种资料的数量,此厂每个月所能供应的三种资料的限额都是已知的,这个工厂在每个月中应怎样安排这两种产品的生产,才能使每个月获取的总利润最大?③下料问题比方,要把一批长钢管截成两种规格的钢管,应怎样下料能使耗费最小?2.解答线性规划本质应用题的步骤(1)模型建立:正确理解题意,将一般文字语言转变成数学语言,进而建立数学模型,这需要在学习有关例题解答时,仔细领悟模范给出的模型建立方法.(2)模型求解:画出可行域,并结合所建立的目标函数的特点,选定可行域中的特别点作为最优解.(3)模型应用:将求解出来的结论反响到详尽的实例中,设计出最正确的方案.题型一求线性目标函数的最值例1 已知变量x, y 满足拘束条件y≤ 2,x+ y≥ 1,x- y≤1,则 z= 3x+ y 的最大值为( )A . 12B .11C.3 D.- 1答案 B解析第一画出可行域,建立在可行域的基础上,解析最值点,尔后经过解方程组得最值点的坐标,代入即可.如图中的阴影部分,即为拘束条件对应的可行域,当直线y=- 3x+z 经y=2,x= 3,过点 A 时, z 获取最大值.由? 此时z=3x+ y= 11.x-y= 1 y= 2,x+y- 2≤ 0,追踪训练 1 (1)x,y 满足拘束条件x- 2y- 2≤ 0,若z=y-ax获取最大值的最优解不唯一,...2x-y+ 2≥ 0,则实数 a 的值为 ()1 1A. 2或- 1 B .2 或 2C.2 或 1 D. 2 或- 1x-y+ 1≤ 0,(2)若变量 x,y 满足拘束条件x+2y- 8≤ 0,则 z= 3x+ y 的最小值为 ________ .x≥0,答案(1)D (2)1解析(1) 如图,由 y=ax+ z 知 z 的几何意义是直线在y 轴上的截距,故当 a>0 时,要使z= y- ax 获取最大值的最优解不唯一,则a=2;当 a<0 时,要使 z= y- ax 获取最大值的最优解不唯一,则a=- 1.y=- 3x+ z 过点(2)由题意,作出拘束条件组成的可行域以下列图,当目标函数z= 3x+ y,即(0,1)时 z 取最小值 1.题型二非线性目标函数的最值问题x- y-2≤ 0,例2 设实数 x, y 满足拘束条件 x+ 2y- 4≥ 0,求2y- 3≤ 0,(1)x2+y2的最小值;y(2)x的最大值.解如图,画出不等式组表示的平面地域ABC,(1)令 u= x2+ y2,其几何意义是可行域ABC 内任一点 (x, y)与原点的距离的平方.x+2y- 4= 0,4,8 过原点向直线 x+ 2y- 4=0 作垂线 y= 2x,则垂足为y=2x 的解,即 5 5 ,x+ 2y- 4= 0, 3又由2y- 3=0,得 C 1,2 ,因此垂足在线段 AC 的延长线上,故可行域内的点到原点的距离的最小值为|OC|=1+3 2 213=2,13因此, x2+y2的最小值为4 .yABC 内任一点 (x, y)与原点相连的直线l 的斜率为 v,即 v (2)令 v=x,其几何意义是可行域y- 0=x-0.由图形可知,当直线l 经过可行域内点 C 时, v 最大,3由(1) 知 C 1,2,因此 v max=3 y 3,因此的最大值为.2 x 2x≥ 0,追踪训练 2 已知 x, y 满足拘束条件y≥ 0,则(x+3) 2+ y2的最小值为 ________.x+ y≥ 1,答案10解析画出可行域 ( 以下列图 ) . (x+ 3)2+ y2即点 A(- 3,0)与可行域内点(x, y)之间距离的平方.显然AC 长度最小,∴AC2= (0+ 3)2+ (1- 0)2= 10,即 (x+ 3)2+y2的最小值为 10.题型三线性规划的本质应用例 3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,要求每天耗费A, B 原料都不高出 12 千克.经过合理安排生产计划,从每天生产的甲、乙两种产品中,公司共可获取的最大利润是多少?x+ 2y≤ 12,解设每天赋别生产甲产品x 桶,乙产品 y 桶,相应的利润为2x+ y≤ 12,z 元,于是有x≥ 0, y≥ 0,x∈ N , y∈ N ,z= 300x+ 400y,在坐标平面内画出该不等式组表示的平面地域及直线300x+400y= 0,平移该直线,当平移到经过该平面地域内的点(4,4)时,相应直线在 y 轴上的截距达到最大,此时 z= 300x+ 400y 获取最大值,最大值是 z= 300× 4+ 400× 4= 2 800,即该公司可获取的最大利润是 2 800 元.反思与感悟线性规划解决实责问题的步骤:① 解析并依照已知数据列出表格;②确定线性拘束条件;③ 确定线性目标函数;④画出可行域;⑤利用线性目标函数 (直线 )求出最优解;⑥ 实责问题需要整数解时,应合适调整,以确定最优解.追踪训练 3 估量用 2 000 元购买单价为 50 元的桌子和 20 元的椅子,希望使桌子和椅子的总数尽可能的多,但椅子数很多于桌子数,且不多于桌子数的 1.5 倍,问桌子、椅子各买多少才行?解设桌子、椅子分别买x 张、 y 把,目标函数z= x+ y,把所给的条件表示成不等式组,即拘束条件为50x+20y≤ 2 000,y≥ x,y≤,x≥ 0,x∈ N*,y≥0, y∈ N* .x=200,50x+ 20y=2 000,7由解得200 y= x,y=,7因此 A 点的坐标为 200,200 .7 750x + 20y =2 000,x = 25,由解得75y =,y = 2 ,因此 B 点的坐标为 7525, 2 .200 20075因此满足条件的可行域是以 A 7 ,7 , B 25, 2 , O(0,0) 为极点的三角形地域 (如图 ).75由图形可知,目标函数 z =x + y 在可行域内的最优解为 B 25, 2 ,但注意到 x ∈ N * , y ∈ N * ,x = 25, 故取y = 37.故买桌子 25 张,椅子 37 把是最好的选择.x + y - 3≤ 0,1.若直线 y = 2x 上存在点 ( x , y)满足拘束条件 x - 2y - 3≤0, 则实数 m 的最大值为 ()x ≥ m ,3A .- 1B . 1C.2D . 25x - 11y ≥- 22,2x + 3y ≥ 9, 2.某公司招收男职员x 名,女职员 y 名, x 和 y 需满足拘束条件则 z2x ≤ 11,x ∈ N * , y ∈ N * ,= 10x + 10y 的最大值是 ( )A . 80B .85C .90D . 95y≤1,3.已知实数x,y 满足x≤1,则z=x2+y2的最小值为________.x+y≥ 1,一、选择题1.若点 (x, y)位于曲线 y= |x|与 y= 2 所围成的封闭地域,则 2x- y 的最小值为 ( ) A .- 6 B.- 2 C. 0 D. 2x≥ 1,2.设变量 x, y 满足拘束条件x+ y- 4≤ 0,则目标函数 z= 3x- y 的最大值为 ()x- 3y+4≤ 0,4A .- 4 B. 0 C.3 D. 4x≥ 1,则 z=y-1的取值范围是 (3.实数 x, y 满足 y≥ 0,)x- y≥ 0,xA . [ - 1,0]B .( -∞, 0]C.[ -1,+∞ ) D. [ - 1,1)x- y≥ 0,4.若满足条件x+ y- 2≤ 0,的整点 (x, y)(整点是指横、纵坐标都是整数的点)恰有 9 个,y≥ a则整数 a 的值为 ()A .- 3 B.- 2C.- 1 D. 0x≥ 1,5.已知 x, y 满足x+ y≤ 4,目标函数z= 2x+ y 的最大值为7,最小值为1,则 b,c x+ by+ c≤ 0,的值分别为( )A .- 1,4B .- 1,- 3C.- 2,- 1 D.- 1,- 26.已知x,y 满足拘束条件x+ y≥ 5,x- y+ 5≥0,x≤ 3,使 z= x+ ay(a> 0)获取最小值的最优解有无数个,则 a 的值为( )A .- 3 B. 3 C.- 1 D. 1二、填空题x≤ 2,7.若 x, y 满足拘束条件y≤2,则 z= x+ 2y 的取值范围是 ________.x+ y≥2,8.已知- 1≤ x+y≤ 4 且 2≤ x-y≤ 3,则 z= 2x- 3y 的取值范围是________(答案用区间表示).0≤ x≤ 2,9.已知平面直角坐标系 xOy 上的地域 D 由不等式组y≤ 2,给定.若 M(x, y)为 Dx≤ 2y上的动点,点 A 的坐标为 (→ →2, 1),则 z= OM ·OA的最大值为 ________.10.满足 |x|+ |y|≤ 2 的点 (x,y)中整点 (横纵坐标都是整数)有 ________个.x- y+ 2≥ 0,11.设实数 x, y 满足不等式组2x- y- 5≤ 0,则 z= |x+ 2y- 4|的最大值为 ________.x+ y- 4≥ 0,三、解答题x- 4y≤- 3,12.已知x, y 满足拘束条件3x+ 5y≤ 25,目标函数z= 2x- y,求z 的最大值和最小值.x≥ 1,x+ y- 11≥ 0,13.设不等式组3x- y+ 3≥0,表示的平面地域为 D.若指数函数y= a x的图象上存在地域5x- 3y+ 9≤0D 上的点,求 a 的取值范围.14.某家具厂有方木材90 m3,五合板600 m2,准备加工成书桌和书厨销售.已知生产每张书桌需要方木材0.1 m3,五合板 2 m2,生产每个书厨需要方木材0.2 m3,五合板 1 m2,销售一张方桌可获利润80 元,销售一个书厨可获利润120 元.(1)若是只安排生产书桌,可获利润多少?(2)若是只安排生产书厨,可获利润多少?(3)怎样安排生产可使所得利润最大?当堂检测答案1. 答案B解析 如图,当 y = 2x 经过且只经过x + y - 3=0 和 x = m 的交点时, m 取到最大值,此时,即 (m,2m)在直线 x + y - 3= 0 上,则 m = 1.2. 答案 C解析 该不等式组表示的平面地域为以下列图的阴影部分.由于 x , y ∈ N * ,计算地域内与11 9 近来的点为 (5,4),故当 x =5, y = 4 时, z 获取最大值为90.2 ,213. 答案2解析实数 x ,y 满足的可行域如图中阴影部分所示,则 z 的最小值为原点到直线 AB 的距离的平方,故 z min = 12= 1.2 2课时精练答案一、选择题1.答案 A解析画出可行域,以下列图,解得A(- 2,2),设 z= 2x- y,把z= 2x- y 变形为 y= 2x- z,则直线经过点 A 时 z 获取最小值;因此 z min=2× (- 2)- 2=- 6,应选 A.2.答案 D解析作出可行域,以下列图.x+ y- 4=0,x=2,联立解得x- 3y+ 4= 0,y=2.当目标函数z= 3x- y 移到 (2,2)时, z= 3x- y 有最大值4.3.答案 D解析作出可行域,以下列图,y-1的几何意义是点 (x, y)与点 (0,1)连线 l 的斜率,当直线l 过 B(1,0) 时 k l最小,最小为- 1. x又直线 l 不能够与直线x- y= 0 平行,∴ k l< 1.综上, k∈ [- 1,1).解析不等式组所表示的平面地域如图阴影部分所示,当 a=0 时,只有 4 个整点 (1,1),(0,0) ,(1,0),(2,0).当 a=- 1 时,正好增加 (- 1,- 1),(0,- 1),(1 ,- 1),(2,- 1),(3,- 1)5 个整点.故选C.5.答案 D解析由题意知,直线x+by+ c= 0 经过直线2x+ y= 7 与直线x+ y= 4 的交点,且经过直线2x+ y=1 和直线x= 1 的交点,即经过点(3,1)和点 (1,- 1),3+ b+ c= 0,b=- 1,∴解得1- b+ c= 0,c=- 2.6.答案 D解析如图,作出可行域,作直线l:x+ ay=0,要使目标函数z= x+ ay(a> 0)获取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.二、填空题7.答案[2,6]解析如图,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 z 的取值范围为[2,6] .解析作出不等式组-1≤ x+ y≤ 4,表示的可行域,如图中阴影部分所示.2≤ x- y≤ 3在可行域内平移直线 2x-3y= 0,当直线经过 x- y= 2 与 x+y= 4 的交点 A(3,1)时,目标函数有最小值z min=2× 3- 3× 1= 3;当直线经过 x+ y=- 1 与 x- y= 3 的交点 B(1,- 2) 时,目标函数有最大值z max=2× 1+ 3× 2 = 8.因此 z∈[3,8] .9.答案 4解析由线性拘束条件0≤ x≤ 2,y≤ 2,画出可行域如图中阴影部分所示,目标函数→ →2x+ y,将其化为z=OM ·OA=x≤ 2yy=- 2x+ z,结合图形可知,目标函数的图象过点( 2, 2)时, z 最大,将点 ( 2, 2)代入 z = 2x+ y,得 z 的最大值为 4.10.答案13解析|x|+ |y|≤ 2 可化为x+ y≤ 2 x- y≤ 2x≥ 0, y≥0x≥ 0, y< 0 ,,-x+ y≤ 2 x<0, y≥ 0 ,-x- y≤ 2 x<0, y< 0 ,作出可行域为如图正方形内部(包括界线 ),简单获取整点个数为13 个.11.答案 21解析作出可行域 (如图 ),即△ABC 所围地域 (包括界线 ),其极点为A(1,3), B(7,9),C(3,1)方法一∵可行域内的点都在直线x+ 2y- 4=0 上方,∴x+ 2y- 4> 0,则目标函数等价于 z= x+ 2y-4,易合适直线 z= x+2y- 4 在点 B(7,9)处,目标函数获取最大值z max= 21.方法二z= |x+ 2y-4|=|x+ 2y- 4|· 5,5令 P( x,y)为可行域内一动点,定直线x+2y- 4= 0,则z= 5d,其中 d 为 P(x, y)到直线 x+2y- 4= 0 的距离.由图可知,地域内的点 B 与直线的距离最大,故d的最大值为 |7+ 2× 9-4|= 21.5 5故目标函数z max= 21 · 5= 21.5三、解答题12.解z= 2x- y 可化为y= 2x- z, z 的几何意义是直线在y 轴上的截距的相反数,故当z 获取最大值和最小值时,应是直线在y 轴上分别获取最小和最大截距的时候.作一组与l0:2x- y=0 平行的直线系l,经上下平移,可得:当l 搬动到l1,即经过点A(5,2) 时, z max= 2× 5 - 2= 8.当l 搬动到 l 2,即过点 C(1,4.4) 时,z min= 2× 1-=- 2.4.13.解先画出可行域,以下列图,y= a x必定过图中阴影部分或其界线.∵A(2,9) ,∴ 9= a2,∴a= 3.∵a> 1,∴ 1< a≤ 3.14.解由题意可画表格以下:方木材 (m3) 五合板 (m2) 利润 (元 ) 书桌 (张 ) 2 80书厨 (个 ) 1 120(1)设只生产书桌x 张,可获取利润z 元,≤ 90,x≤ 900,2x≤ 600,? x≤300,? 0≤ x≤ 300.则z= 80x,x≥0x≥ 0因此当 x= 300 时, z max= 80× 300= 24 000(元 ) ,即若是只安排生产书桌,最多可生产300 张书桌,获取利润24 000 元.(2)设只生产书厨y 个,可获取利润z 元,≤ 90,y≤ 450,1·y≤ 600,? y≤ 600,? 0≤ y≤ 450.则z= 120y,y≥ 0y≥ 0因此当 y= 450 时, z max= 120× 450= 54 000(元 ),即若是只安排生产书厨,最多可生产450 个书厨,获取利润54 000 元.(3)设生产书桌 x 张,书厨 y 个,利润总数为z 元,+≤ 90,x+ 2y≤ 900,2x+ y≤ 600,2x+ y≤ 600,则?x≥ 0,x≥ 0,y≥ 0 y≥ 0.z= 80x+120y.在平面直角坐标系内作出上面不等式组所表示的平面地域,即可行域(如图 ).作直线 l :80x+ 120y=0,即直线 l: 2x+ 3y=0.把直线 l 向右上方平移至 l1的地址时,直线经过可行域上的点M,此时 z= 80x+ 120y 获取最大值.x+ 2y= 900,由2x+ y= 600,解得,点M 的坐标为 (100,400) .因此当 x= 100,y= 400 时,z max= 80×100+ 120×400= 56 000(元 ).因此,生产书桌100 张、书厨400 个,可使所得利润最大.。
线性规划题及答案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
线性规划题型及解法
一、已知线性约束条件,探求线性目标关系最值问题
例1、设变量x 、y 满足约束条件⎪⎩
⎪⎨⎧≥+-≥-≤-1122y x y x y x ,则y x z 32+=的最大值为 。
二、已知线性约束条件,探求非线性目标关系最值问题
例2、已知1,10,220x x y x y ≥⎧⎪-+≤⎨⎪--≤⎩
则22x y +的最小值是 . “()()2221++-y x ”值域?
三、约束条件设计参数形式,考查目标函数最值范围问题。
例3、在约束条件0
024x y y x s
y x ≥⎧⎪≥⎪⎨+≤⎪⎪+≤⎩下,当35s ≤≤时,目标函数32z x y =+的最大值的变化范
围是()
A.[6,15]
B. [7,15]
C. [6,8]
D. [7,8]
四、已知平面区域,逆向考查约束条件。
例4、已知双曲线224x y -=的两条渐近线与直线3x =围成一个三角形区域,表示该区域的不等式组是()
(A)0003x y x y x -≥⎧⎪+≥⎨⎪≤≤⎩ (B)0003x y x y x -≥⎧⎪+≤⎨⎪≤≤⎩ (C) 0003x y x y x -≤⎧⎪+≤⎨⎪≤≤⎩ (D) 0003x y x y x -≤⎧⎪+≥⎨⎪≤≤⎩
五、已知最优解成立条件,探求目标函数参数范围问题。
例5已知变量x ,y 满足约束条件1422x y x y ≤+≤⎧⎨-≤-≤⎩
若目标函数z ax y =+(其中0a >)仅在点(3,1)处取得最大值,则a 的取值范围为 。
六、设计线性规划,探求平面区域的面积问题
例6在平面直角坐标系中,不等式组20
200x y x y y +-≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩
表示的平面区域的面积是()
(A)
七、研究线性规划中的整点最优解问题
例7、某公司招收男职员x 名,女职员y 名,x 和y 须满足约束条件
⎪⎩
⎪⎨⎧≤≥+-≥-.112,
932,22115x y x y x 则1010z x y =+的最大值是(A)80 (B) 85 (C) 90 (D)95 八、比值问题 当目标函数形如b
x a y z --=
时,可把z 看作是动点()y x P ,与定点()a b Q ,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。
例8、已知变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y +2≤0,x ≥1,x +y -7≤0,
则 y x 的取值范围是( ). (A )[95,6] (B )(-∞,95
]∪[6,+∞)(C )(-∞,3]∪[6,+∞) (D )[3,6]
九、求可行域中整点个数
例9、满足|x|+|y|≤2的点(x ,y )中整点(横纵坐标都是整数)有( )个。
A 、9
B 、10
C 、13
D 、14
十、求线性目标函数中参数的取值范围
例10、已知x 、y 满足以下约束条件⎪⎩
⎪⎨⎧≤≤+-≥+3055x 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
十一、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)
1 解析:如图1,画出可行域,得在直线2x-y=2与直线x-y=-1的交点A(3,4)处,目标函数z 最大值为18
2 解析:如图2,只要画出满足约束条件的可行域,而22x y +表示可行域内一点到原点的距离的平方。
由图易知A (1,2)是满足条件的最优解。
22x y +的最小值是为5。
3 解析:画出可行域如图3所示,当34s ≤<时, 目标函数32z x y =+在
(4,24)B s s --处取得最大值, 即max 3(4)2(24)4[7,8)z s s s =-+-=+∈;当45s ≤≤时, 目标函数32z x y =+在点(0,4)E 处取得最大值,即max 30248z =⨯+⨯=,故
[7,8]z ∈,从而选D;
4 解析:双曲线224x y -=的两条渐近线方程为y x =±,与直线3x =围成一个三
角形区域(如图4所示)时有00
03x y x y x -≥⎧⎪+≥⎨⎪≤≤⎩
5 解析:如图5作出可行域,由z ax y y ax z =+⇒=-+其表示为斜率为a -,纵截
距为z的平行直线系, 要使目标函数z ax y =+(其中0a >)仅在点(3,1)
处取得最大值。
则直线y ax z =-+过A点且在直线4,3x y x +==(不含界
线)之间。
即1 1.a a -<-⇒>则a 的取值范围为(1,)+∞。
6 解析:如图6,作出可行域,易知不等式组20
200x y x y y +-≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩
表示的平面区域是一个
三角形。
容易求三角形的三个顶点坐标为A(0,2),B(2,0),C(-
2,0).于是三角形的面积为:11||||42 4.22
S BC AO =⋅=⨯⨯=从而选B。
7 解析:如图7,作出可行域,由
101010z z x y y x =+⇒=-+
,它表示为斜率为1-,纵截距为10
z 的平行直线系,要使1010z x y =+最得最大值。
当直线1010z x y =+通过119(,)22
A z 取得最大值。
因为,x y N ∈,故A点不是最优整数解。
于是考虑可行域内A点附近整点B(5,4),C(4,4),经检验直线经过B点时,max 90.Z =
图
图2。