《简单线性规划问题》导学案

3.3.2 简单的线性规划问题【教学目标】 1.了解线性规划的意义.2.理解约束条件、目标函数、可行解、可行域、最优解等基本概念.3.掌握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． 【教学过程】 一、创设情景教师首先提出问题：通过学生对课本的预习，让学生通过观看《3.3.2 简单的线性规划问题》课件“情景引入”部分，从配件的生产安排满足不同的条件入手，引出线性规划的概念及基本思路.二、自主学习教材整理1 线性规划中的基本概念 阅读教材P 87～P 88探究，完成下列问题． 线性规划中的基本概念阅读教材P 88例5～P 90例7，完成下列问题． 线性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 b x ＋zb ，它表示斜率为－a b ，在y 轴上的截距是zb的一条直线，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．三、合作探究问题1类比探究二元一次不等式表示平面区域的方法，画出约束条件(x－a)2＋(y－b)2≤r2的可行域．答案问题2在问题“若x、y满足⎩⎪⎨⎪⎧x＋y≥6，x≤4，y≤4，求z＝y－1x－1的最大值”中，你能仿照目标函数z＝ax＋by的几何意义来解释z＝y－1x－1的几何意义吗？答案z＝y－1x－1的几何意义是点(x，y)与点(1,1)连线的斜率．探究点1最优解问题命题角度1问题存在唯一最优解例1已知x，y满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x＋2y≤8，4x≤16，4y≤12，x≥0，y≥0，该不等式组所表示的平面区域如图，求2x＋3y的最大值．解设区域内任一点P(x，y)，z＝2x＋3y，则y＝－23x＋z3，这是斜率为定值－23，在y轴上的截距为z3的直线，如图．由图可以看出，当直线y ＝－23x ＋z 3经过直线x ＝4与直线x ＋2y －8＝0的交点M (4,2)时，截距z3的值最大，此时2x ＋3y ＝14.名师点评：图解法是解决线性规划问题的有效方法，基本步骤： ①确定线性约束条件，线性目标函数； ②作图——画出可行域；③平移——平移目标函数对应的直线z ＝ax ＋by ，看它经过哪个点(或哪些点)时最先接触可行域或最后离开可行域，确定最优解所对应的点的位置；④求值——解有关的方程组求出最优解的坐标，再代入目标函数，求出目标函数的最值． 命题角度2 问题的最优解有多个 例2 已知x ，y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x －y ≥0，x ＋y ≤2，y ≥0，若目标函数z ＝ax ＋y 的最大值有无数个最优解，求实数a 的值．解 约束条件所表示的平面区域如图：由z ＝ax ＋y ，得y ＝－ax ＋z .当a ＝0时，最优解只有一个，过A (1,1)时取得最大值；当a ＞0时，当y ＝－ax ＋z 与x ＋y ＝2重合时，最优解有无数个，此时a ＝1； 当a ＜0时，当y ＝－ax ＋z 与x －y ＝0重合时，最优解有无数个，此时a ＝－1. 综上，a ＝1或a ＝－1.名师点评：当目标函数取最优解时，如果目标函数与平面区域的一段边界(实线)重合，则此边界上所有点均为最优解．探究点2 生活中的线性规划问题例3 营养学家指出，成人良好的日常饮食应该至少提供0.075kg 的碳水化合物，0.06kg 的蛋白质，0.06kg 的脂肪，1kg 食物A 含有0.105kg 碳水化合物，0.07kg 蛋白质，0.14kg 脂肪，花费28元；而1kg食物B含有0.105kg碳水化合物，0.14kg蛋白质，0.07kg脂肪，花费21元．为了满足营养专家指出的日常饮食要求，同时使花费最低，需要同时食用食物A 和食物B各多少kg?将已知数据列成下表：食物/kg碳水化合物/kg蛋白质/kg脂肪/kgA 0.1050.070.14B 0.1050.140.07解设每天食用x kg食物A，y kg食物B，总成本为z，那么⎩⎪⎨⎪⎧0.105x＋0.105y≥0.075，0.07x＋0.14y≥0.06，0.14x＋0.07y≥0.06，x≥0，y≥0⇒⎩⎪⎨⎪⎧7x＋7y≥5，7x＋14y≥6，14x＋7y≥6，x≥0，y≥0.目标函数为z＝28x＋21y.作出二元一次不等式组所表示的平面区域，把目标函数z＝28x＋21y变形为y＝－43x＋z21，它表示斜率为－43，且随z变化的一组平行直线，z21是直线在y轴上的截距，当截距最小时，z的值最小．如图可见，当直线z＝28x＋21y经过可行域上的点M时，截距最小，即z最小．解方程组⎩⎪⎨⎪⎧7x＋7y＝5，14x＋7y＝6，得M点的坐标为⎝⎛⎭⎫17，47.所以为了满足营养专家指出的日常饮食要求，同时使花费最低，需要同时食用食物A17kg ，食物B 47kg.名师点评：(1)目标函数z ＝ax ＋by (b ≠0)在y 轴上的截距zb 是关于z 的正比例函数，其单调性取决于b 的正负．当b >0时，截距z b 越大，z 就越大；当b <0时，截距zb越小，z 就越大．(2)最优解是谁，和目标函数与边界函数的斜率大小有关． 探究点3 非线性目标函数的最值问题 命题角度1 斜率型目标函数例4 已知实数x ，y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧2x ＋y －2≥0，x －2y ＋4≥0，3x －y －3≤0.试求z ＝y ＋1x ＋1的最大值和最小值．解 作出不等式组表示的平面区域如图阴影部分所示， 由于z ＝y ＋1x ＋1＝y －(－1)x －(－1)，故z 的几何意义是点(x ，y )与点M (－1，－1)连线的斜率， 因此y ＋1x ＋1的最值是点(x ，y )与点M (－1，－1)连线的斜率的最值，由图可知，直线MB 的斜率最大，直线MC 的斜率最小，又∵B (0,2)，C (1,0)， ∴z max ＝k MB ＝3，z min ＝k MC ＝12.∴z 的最大值为3，最小值为12.变式探究1．把目标函数改为z ＝3y ＋12x ＋1，求z 的取值范围．解 z ＝32·y ＋13x ＋12，其中k ＝y ＋13x ＋12的几何意义为点(x ，y )与点N ⎝⎛⎭⎫－12，－13连线的斜率．由图易知，k NC ≤k ≤k NB ，即29≤k ≤143，∴13≤32k ≤7，∴z 的取值范围是[13，7]． 2．把目标函数改为z ＝2x ＋y ＋1x ＋1，求z 的取值范围．解 z ＝2(x ＋1)＋y －1x ＋1＝y －1x ＋1＋2.设k ＝y －1x ＋1，仿例2解得－12≤k ≤1.∴z ∈[32，3]．命题角度2 两点间距离型目标函数例5 已知x ，y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧2x ＋y －2≥0，x －2y ＋4≥0，3x －y －3≤0，试求z ＝x 2＋y 2的最大值和最小值．解 z ＝x 2＋y 2表示可行域内的点到原点的距离的平方，结合图形(例2图)知，原点到点A 的距离最大，原点到直线BC 的距离最小． 故z max ＝|OA |2＝13，z min ＝⎝⎛⎭⎫|OB |·|OC ||BC |2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫2×152＝45. 名师点评：(1)对于形如cx ＋dy ＋fax ＋b的目标函数，可变形为定点到可行域上的动点连线斜率问题．(2)当斜率k 、两点间的距离、点到直线的距离与可行域相结合求最值时，注意数形结合思想方法的灵活运用．四、当堂检测1．若变量x ，y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧y ≤2x ，x ＋y ≤1，y ≥－1，则x ＋2y 的最大值是( )A ．－52B ．0 C.53 D.52答案 C提示：画出可行域如图阴影部分(含边界)．设z ＝x ＋2y ，即y ＝－12x ＋12z ，平行移动直线y ＝－12x ＋12z ，当直线y ＝－12x ＋z2过点B ⎝⎛⎭⎫13，23时，z 取最大值53，所以(x ＋2y )max ＝53. 2．设变量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 的最小值为( )A ．6B ．7C ．8D ．23 答案 B提示：作出可行域如图阴影部分(含边界)所示．由图可知，z ＝2x ＋3y 经过点A (2,1)时，z 有最小值，z 的最小值为7.3．在如图所示的坐标平面的可行域内(阴影部分且包括边界)，目标函数z ＝x ＋ay 取得最小值的最优解有无数个，则a 的值为( )A ．－3B ．3C ．－1D ．1 答案 A提示：－1a ＝2－14－1＝13，∴a ＝－3.4．已知实数x 、y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0，y ≥0，x ＋y ≤2，则z ＝2x ＋4y 的最大值为________．答案 8提示：由不等式组表示的可行域，知目标函数z 在点(0,2)处取得最大值8.五、课堂小结：本节课我们学习过哪些知识内容? 提示：1．用图解法解决简单的线性规划问题的基本步骤： (1)寻找线性约束条件，线性目标函数；(2)作图——画出约束条件(不等式组)所确定的平面区域和目标函数所表示的平行直线系中的任意一条直线l ；(3)平移——将直线l 平行移动，以确定最优解所对应的点的位置；(4)求值——解有关的方程组求出最优解的坐标，再代入目标函数，求出目标函数的最值．2．作不等式组表示的可行域时，注意标出相应的直线方程，还要给可行域的各顶点标上字母，平移直线时，要注意线性目标函数的斜率与可行域中边界直线的斜率进行比较，确定最优解．3．在解决与线性规划相关的问题时，首先考虑目标函数的几何意义，利用数形结合方法可迅速解决相关问题．4．对于非线性目标函数，应准确翻译其几何意义，如x2＋y2是点(x，y)到点(0,0)的距离的平方，而非距离．。

3.5.2简单线性规划编制人：潘钢 校对：姜淑敏 2016.10.11学习目标：1 体会线性规划的基本思想在求解实际问题中的作用，会求解简单的线性规划问题2 经历在线性约束条件下求实际问题中的线性目标函数的最值问题的求解过程，提高用线性规划解决实际问题的能力3.体会数学的应用价值，激发学生的学习兴趣重点：线性规划应用题的求解难点：对最优解的理解活动一：自主预习，知识梳理活动二：问题探究，在线性约束条件下，最优解唯一吗？活动三：要点导学，合作探究要点一：简单的线性规划问题 例1：（1）若变量y x , 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≥-≤-≤+1236x y x y x ，求y x z 32+=的最小值（2）设变量y x ,满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≥≤--≤-+002052x y x y x ，求目标函数y x z 32+=的最小值练习：P94-1要点二：应用问题例2：下表给出甲、乙、丙三种食物中的维生素A,B 的含量及单价：营养师想购买这三种食物共10千克，使它们所含的维生素A 不少于4400单位，维生素B 不少于4800单位，而且要使付出的金额最低，这三种食物应各购买多少千克？例3：A,B两个居民小区的居委会组织本小区的生，利用双休日去市郊的敬老院参加献爱心活动，两个小区都有同学参加。

已知A区的每位同学往返车费是3元，每人可为5为老人服务，B区的每位同学往返车费是5元，每人可为3位老人服务。

如果要求B区参与活动的同学比A区的同学多，且去敬老院的往返总车费不超过37元。

怎样安排A,B两区参与活动同学的人数，才能使受到服务的老人最多？受到服务的老人最多是多少？小结：作业：P94练习2.3.4课后反思：。

3.3.2简单的线性规划问题导学案（1）班级 姓名【学习目标】1、了解线性规划的意义及线性约束条件、线性目标函数、可行解、可行域、最优解等概念；2、能根据条件，建立线性目标函数；3、了解线性规划问题的图解法，并会用图解法求线性目标函数的最大（小）值。

【学习过程】一、自主学习(1)目标函数:(2)线性目标函数:(3)线性规划问题:(4)可行解:(5)可行域:(6) 最优解:二、合作探究在约束条件⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥≥≤+≥+00221y x y x y x 下所表示的平面区域内， 探索：目标函数2P x y =+的最值？（1）约束条件所表示的平面区域称为（2）猜想在可行域内哪个点的坐标00(,)x y 能使P 取到最大(小)值？（3）目标函数2P x y =+可变形为y= ，p 的几何意义：（4）直线2y x p =-+与直线2y x =-的位置关系（5）直线2y x p=-+平移到什么位置时，在y 轴上的截距P 最大？ （6）直线2y x p=-+平移到什么位置时，在y 轴上的截距P 最小？ 三、交流展示1、已知变量,x y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≥≤+-≤-1255334x y x y x ，求2t x y =-的最值。

规律总结：用图解法解决简单的线性规划问题的基本步骤？四、达标检测A 组：1.下列目标函数中，Z 表示在y 轴上截距的是（ ）A.yx z -= B.y x z -=2 C.y x z += D.y x z 2+= 2.不等式组 x –y+5≥0 x + y ≥0 x ≤3表示的平面区域的面积等于（ ）A 、32B 、1214C 、1154D 、6323.若⎪⎩⎪⎨⎧≤+≥≥100y x y x ，则yx z -=的最大值为（ ） A.－1 B.1 C.2 D.－24.已知x ，y 满足约束条件5003x y x y x -+⎧⎪+⎨⎪⎩≥≥≤，则24z x y=+的最小值为（ ） A ．5 B ．6- C ．10 D ．10-5．若⎪⎩⎪⎨⎧≥≤+≤--0101x y x y x ，则目标函数yx z +=10的最优解为（ ） A ．（0，1），（1，0） B.（0，1），（0，－1）C.（0，－1），（0，0）D.（0，－1），（1，0）6. 若222x y x y ⎧⎪⎨⎪+⎩≤≤≥，则目标函数2z x y =+的取值范围是（ ）A ．[26]，B ．[25]，C ．[36]，D ．[35]，7.若A(x, y)是不等式组 –1＜x ＜2 –1＜y ＜2)表示的平面区域内的点，则2x –y 的取值范围是（ ）A 、（–4, 4）B 、（–4, –3）C 、（–4, 5）D 、（–3, 5）B 组：1.在不等式组 x ＞0 y ＞0 x+y –3＜0表示的区域内，整数点的坐标是 。

简单的线性规划问题（导学案）班级姓名【学习目标】1. 巩固二元一次不等式和二元一次不等式组所表示的平面区域；2.能根据实际问题中的已知条件，找出约束条件，抽象出一些简单的二元线性规划问题，并加以解决；3. 体会线性规划的化归、数形结合的数学思想，增强观察、联想以及作图的能力.【知识清单】1.线性规划的实际应用主要解决两类问题：（1）在人力、物力、资金等资源一定的条件下，如何使用它们来完成的任务；（2）给定一项任务，如何合理安排和规划，能以的人力、物力、资金等资源来完成该项任务.2.线性规划的有关概念：①约束条件：由变量x、y组成的；线性约束条件：由变量x、y组成的不等式组．②目标函数：欲达到最大值或最小值的关于x、y的；线性目标函数：欲达到最大值或最小值的关于x、y的.③线性规划问题：一般地，在线性约束条件下求线性目标函数的或的问题，统称为线性规划问题．④可行解、可行域和最优解：满足线性约束条件的解（x，y）叫；由所有可行解组成的集合叫做；使目标函数取得最大或最小值的可行解叫线性规划问题的．3.用图解法解决线性规划问题的一般步骤：【问题探究】在生产与营销活动中，我们常常需要考虑：怎样利用现有的资源（人力、物力、资金……），取得最大的收益，或者，怎样以最少的资源投入去完成一项给定的任务，我们把这类问题称为“最优化”问题。

例：某企业生产甲、乙两种产品，已知生产每吨甲产品要用A原料3吨、B原料2吨；生产每吨乙产品要用A原料1吨、B原料3吨。

该企业在一个生产周期内消耗A原料不超过13吨，B原料不超过18吨，那么该企业可能的一个生产周期的安排是什么？并画出相应的平面区域。

问:进一步，销售每吨甲产品可获得利润5万元，每吨乙产品可获得利润3万元，那么采用哪种生产方式该企业可获得最大利润？【典例精析】、目标函数的最值转化例1．已知x 、y 满足条件⎪⎩⎪⎨⎧≤+-≤-≥3053431y x y x x 求：(1) 求y x z +=2的最大值和最小值；（2）求y x z -=2的最大值和最小值；（3）若目标函数y ax z +=取得最大值的最优解有无穷多个，求a 的值；（4）求11+-=x y z 的最大值和最小值. （5））求22y x z +=的最大值和最小值【知能达标】1．若y x ,满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≥+≤≤222y x y x ，则y x z 2+=的取值范围是（ ）A. [2，6]B. [2，5]C. [3，6]D. （3，5）2．在△ABC 中，三顶点坐标为A （2，4），B （－1，2），C （1，0），点),(y x P 在ABC ∆内部及边界运动，则y x z -=的最大、最小值是（ ）A. 3，1B. －1，－3C. 1，－3D. 3，－13. 在如图所示的可行域内，目标函数z x ay =+取得最小值的最优解有无数个，则a 的一个可能值是（ ）.A. 3-B. 3C. 1-D.1思考题：若y x ,满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≥+-≤--≥-+01032033my x y y x y x ，且y x +的最大值为9，则实数m 值为 。

课题名称：简单的线性规划问题(学案)教师寄语：咬定目标不放松，立根只在破岩中学习目标：1.了解线性规划的意义以及约束条件、线性目标函数、可行域、最优解等相关的基本概念；2. 在巩固二元一次不等式（组）所表示的平面区域的基础上，能从实际优化问题中抽象出约束条件和目标函数，并依据目标函数的几何含义直观地运用图解法求出最优解；3. 掌握对一些实际优化问题建立线性规划数学模型并运用图解法进行求解的基本方法和步骤。

学习重点：根据实际优化问题准确建立目标函数，并依据目标函数的几何含义直观地运用图解法求出最优解；学习难点: 用数学语言表述运用图解法求解线性规划问题的过程．自主学习.学与思1.线性规划的实际应用主要解决两类问题：（1）在人力、物力、资金等资源一定的条件下，如何使用它们来完成的任务；（2）给定一项任务，如何合理安排和规划，能以的人力、物力、资金等资源来完成该项任务.2.线性规划的有关概念：①约束条件：由变量x、y组成的；线性约束条件：由变量x、y的不等式(或方程)组成的不等式组．②目标函数：欲达到最大值或最小值的关于x、y的；线性目标函数：欲达到最大值或最小值的关于x、y的.③线性规划问题：一般地，求线性目标函数在线性约束条件下的或的问题，统称为线性规划问题．④可行解、可行域和最优解：满足线性约束条件的解（x，y）叫；由所有可行解组成的集合叫做；使目标函数取得最大或最小值的可行解叫线性规划问题的．3.用图解法解决线性规划问题的一般步骤：（1）审题，分析数据，选取变量；（2）列出线性约束条件，线性目标函数；（3）画出可行域；（4）在可行域内求目标函数的最优解（实际问题需要求整数解时，应适当调整，以确定最优解）．探究学习.讲与练【探究发现】探究1.在同一坐标系上作出下列直线:2x+y=0;2x+y=1;2x+y=-3;2x+y=4;2x+y=7。

结论：补充：（1）方程与函数的关系；（2）直线斜率大小与直线陡平的关系；斜率相同则平行；；（3）截距问题。

§4.3简单线性规划的应用导学案［学习目标］：从实际情景中抽象出简单的二元线性规划问题，并加以解决．［学习过程］：一．知识回顾：１. 如果两个变量,x y满足二元一次不等式，求这两个变量的一个线性函数的最大值或最小值，那么我们就称这个线性函数为_______________,称一次不等式组为_______________,像这样的问题叫做_________________,满足约束条件的解(,)x y成为______________,由所有可行解组成的集合称为_______________,使目标函数取得最小值或最大值的可行解成为这个问题的____________________.２. 在线性约束条件4335251x yx yx-≤-⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩下,目标函数2z x y=+的取值范围是_____________,最优解是__________________.二．新知探究：１. 从实际情景中抽象出二元一次不等式组（约束条件），再将二元一次不等式组表示在平面区域中（可行域）．该厂有工人200人，每天只能保证160的用电额度，每天用煤不得超过150ｔ，请在直角坐标系中画出每天甲乙两种产品允许的产量范围．强化练习：某市政府准备投资1200万元兴办一所中学．经调查，班级数量以20至30个班为宜，每个初、高中班硬件配置分别为28万元和58万元.将办学规模(初、高中班的班级数量)在直角坐标系中表示出来.２. 进一步找出目标函数，并求出最优解．（１）一项任务确定后，如何统一安排，做到以最少的人力和物力安排任务？例2.医院用甲乙两种原料为手术后的病人配寄养餐，甲种原料每10g含5单位蛋白质,和10单位铁质,售价2元;乙种原料每10g含7单位蛋白质和4单位铁质,售价2元.若病人每餐至少需要35单位蛋白质和40单位铁质,试问:应如何使用甲乙原料,才能既满足营养,又使费用最省?强化练习: 两类药丸中含有相同的成分:阿司匹林,小苏打和可特因,甲类药丸中含有2g阿司匹林,5g小苏打和1g可特因;乙类药丸中含有1g阿司匹林,8g小苏打和4g可特因.若果要求至少提供12g阿司匹林,74g小苏打和28g可特因,这两类药丸的最小数量是多少?(2).在一定量的人力和物力条件下,如何安排和使用以发挥最大的效益?例3.某货运公司拟用集装箱托运甲乙两种货物,一个大集装箱能够装所托运货物的总体积m,总质量不能低于650千克.甲乙两种货物每袋体积,质量和可获得的利润,列不能超过243问:在一个大集装箱内,这两种货物各装多少袋(不一定都是整袋)时,可获得最大利润?强化练习:某厂生产一种产品,其成本为27元/kg,售价为50元/kg.生产中,每千克产品产生m的污水,污水有两种排放方式:0.33方式一:直接排入河流.方式二:经厂内污水处理站处理后排入河流,但受污水处理站技术水平的限制,污水处理m/h,处理污水的成本是5元/3m.率只有85%.污水处理站最大处理能力是0.93m,且允许该厂排入河流中的污另外,环保部门对排入河流的污水收费标准是17.6元/3m/h.那么该厂应选择怎样的生产与排污方案,可使其每时净收益最水的最大量是0.2253大?三. 方法归纳:利用现行规划解决实际问题的方法和步骤:(1)找:找出实际问题中的________________和_________________;(2)画:画出线性约束条件所表示的_______________;(3)移:在线性目标函数所表示的一组平行线中,利用平移的方法找出与可行域有公共点且纵截距最大或最小的直线;(4)求:通过解方程组求出_________________;(5)答:作出答案,即可用5个字来概括:找、画、移、求、答.[反馈练习]:1.A,B两个产地生产同一规格的产品,产量分别是1.2万t,0.8万t,而D,E,F三地分别需要该产品0.8万t,0.6万t,0.6万t,从产地A运往D,E,F三地每万吨的运价分别为40万元,50万元,60万元;从产地B运往D,E,F三地每万吨的运价分别为50万元,20万元,40万元,怎样确定调运方案可使总的运费最少?2.某宾馆准备建造一幢住宿楼,它设有单人房和双人房若干间,按要求,必须符合下列条件:m,双人房间每间面积152m,且全部该住宿楼最少能容纳50人住宿;单人房间每间面积102m;双人房的数目不得超过单人房数目.已知住宿楼建成开业后,房间所占面积不超过4802每间单人房与每间双人房每月获益分别为250元与300元,试问:如何安排单人间与双人间的数目才能使每月总的获益最大?。

3．3.2 简单的线性规划问题(二)课时目标1．准确利用线性规划知识求解目标函数的最值． 2．掌握线性规划实际问题中的两种常见类型．1．用图解法解线性规划问题的步骤： (1)分析并将已知数据列出表格； (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；根据实际问题的需要，适当调整最优解(如整数解等)．2．在线性规划的实际问题中，主要掌握两种类型：一是给定一定数量的人力、物力资源，问怎样运用这些资源能使完成的任务量最大，收到的效益最大；二是给定一项任务，问怎样统筹安排，能使完成的这项任务耗费的人力、物力资源最小．一、选择题1．某厂生产甲产品每千克需用原料A 和原料B 分别为a 1、b 1千克，生产乙产品每千克需用原料A 和原料B 分别为a 2、b 2千克，甲、乙产品每千克可获利润分别为d 1、d 2元．月初一次性购进本月用的原料A 、B 各c 1、c 2千克，要计划本月生产甲产品和乙产品各多少千克才能使月利润总额达到最大．在这个问题中，设全月生产甲、乙两种产品分别为x 千克、y 千克，月利润总额为z 元，那么，用于求使总利润z ＝d 1x ＋d 2y 最大的数学模型中，约束条件为( )A.⎩⎪⎨⎪⎧ a 1x ＋a 2y ≥c 1，b 1x ＋b 2y ≥c 2，x ≥0，y ≥0B.⎩⎪⎨⎪⎧ a 1x ＋b 1y ≤c 1，a 2x ＋b 2y ≤c 2，x ≥0，y ≥0C.⎩⎪⎨⎪⎧a 1x ＋a 2y ≤c 1，b 1x ＋b 2y ≤c 2，x ≥0，y ≥0D.⎩⎪⎨⎪⎧a 1x ＋a 2y ＝c 1，b 1x ＋b 2y ＝c 2，x ≥0，y ≥0答案 C解析 比较选项可知C 正确．2. 如图所示的坐标平面的可行域内(阴影部分且包括边界)，若使目标函数z ＝ax ＋y (a >0)取得最大值的最优解有无穷多个，则a 的值为()A.14B.35 C ．4 D.53答案 B解析 由y ＝－ax ＋z 知当－a ＝k AC 时，最优解有无穷多个．∵k AC ＝－35，∴a ＝35.3．某公司有60万元资金，计划投资甲、乙两个项目，按要求对项目甲的投资不小于对项目乙投资的23倍，且对每个项目的投资不能低于5万元，对项目甲每投资1万元可获得0.4万元的利润，对项目乙每投资1万元可获得0.6万元的利润，该公司正确规划投资后，在这两个项目上共可获得的最大利润为( )A ．36万元B ．31.2万元C ．30.4万元D ．24万元 答案 B解析 设投资甲项目x 万元，投资乙项目y 万元，可获得利润为z 万元，则⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y ≤60，x ≥23y ，x ≥5，y ≥5，z ＝0.4x ＋0.6y .由图象知，目标函数z ＝0.4x ＋0.6y 在A 点取得最大值． ∴y max ＝0.4×24＋0.6×36＝31.2(万元)．4．某加工厂用某原料由甲车间加工出A 产品，由乙车间加工出B 产品，甲车间加工一箱原料需耗费工时10小时，可加工出7千克A 产品，每千克A 产品获利40元，乙车间加工一箱原料耗费工时6小时，可加工出4千克B 产品，每千克B 产品获利50元．甲、乙两车间每天共能完成至多70箱原料的加工，每天甲、乙两车间耗费工时总和不得超过480小时，甲、乙两车间每天总获利最大的生产计划为( )A ．甲车间加工原料10箱，乙车间加工原料60箱B ．甲车间加工原料15箱，乙车间加工原料55箱C ．甲车间加工原料18箱，乙车间加工原料50箱D ．甲车间加工原料40箱，乙车间加工原料30箱 答案B解析 设甲车间加工原料x 箱，乙车间加工原料y 箱，由题意可知⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y ≤70，10x ＋6y ≤480，x ≥0，y ≥0.甲、乙两车间每天总获利为z ＝280x ＋200y . 画出可行域如图所示．点M (15,55)为直线x ＋y ＝70和直线10x ＋6y ＝480的交点，由图象知在点M (15,55)处z 取得最大值．5．如图所示，目标函数z ＝kx －y 的可行域为四边形OABC ，点B (3,2)是目标函数的最优解，则k 的取值范围为()A.⎝ ⎛⎭⎪⎫23，2B.⎝ ⎛⎭⎪⎫1，53 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫－2，－23 D.⎝⎛⎭⎪⎫－3，－43 答案 C解析 y ＝kx －z .若k >0，则目标函数的最优解是点A (4,0)或点C (0，4)，不符合题意． ∴k <0，∵点(3,2)是目标函数的最优解．∴k AB ≤k ≤k BC ，即－2≤k ≤－23.二、填空题6．某公司租赁甲、乙两种设备生产A ，B 两类产品，甲种设备每天能生产A 类产品5件和B 类产品10件，乙种设备每天能生产A 类产品6件和B 类产品20件．已知设备甲每天的租赁费为200元，设备乙每天的租赁费为300元，现该公司至少要生产A 类产品50件，B 类产品140件，所需租赁费最少为________元．答案 2 300解析 设需租赁甲种设备x 台，乙种设备y 台，则⎩⎪⎨⎪⎧5x ＋6y ≥50，10x ＋20y ≥140，x ∈N *，y ∈N *.目标函数为z ＝200x ＋300y .作出其可行域，易知当x ＝4，y ＝5时，z ＝200x ＋300y 有最小值2 300元． 7．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⎩⎪⎨⎪⎧5x －11y ≥－22，2x ＋3y ≥9，2x ≤11，则z ＝10x ＋10y 的最大值是________．答案 90解析该不等式组表示平面区域如图阴影所示，由于x ，y ∈N *，计算区域内与点⎝⎛⎭⎪⎫112，92最近的整点为(5,4)，当x ＝5，y ＝4时，z 取得最大值为90.8．某工厂有甲、乙两种产品，按计划每天各生产不少于15吨，已知生产甲产品1吨需煤9吨，电力4千瓦，劳动力3个(按工作日计算)；生产乙产品1吨需煤4吨，电力5千瓦，劳动力10个；甲产品每吨价7万元，乙产品每吨价12万元；但每天用煤量不得超过300吨，电力不得超过200千瓦，劳动力只有300个，当每天生产甲产品________吨，乙产品______吨时，既能保证完成生产任务，又能使工厂每天的利润最大．答案 20 24 解析设每天生产甲产品x 吨，乙产品y 吨，总利润为S 万元， 依题意约束条件为：⎩⎪⎨⎪⎧9x ＋4y ≤300，4x ＋5y ≤200，3x ＋10y ≤300，x ≥15，y ≥15，目标函数为S ＝7x ＋12y .从图中可以看出，当直线S ＝7x ＋12y 经过点A 时，直线的纵截距最大，所以S 也取最大值．解方程组⎩⎪⎨⎪⎧4x ＋5y －200＝0，3x ＋10y －300＝0，得A (20,24)，故当x ＝20，y ＝24时， S max ＝7×20＋12×24＝428(万元)． 三、解答题9．医院用甲、乙两种原料为手术后的病人配营养餐．甲种原料每10 g 含5单位蛋白质和10单位铁质，售价3元；乙种原料每10 g 含7单位蛋白质和4单位铁质，售价2元．若病人每餐至少需要35单位蛋白质和40单位铁质．试问：应如何使用甲、乙原料，才能既满足营养，又使费用最省？解设甲、乙两种原料分别用10x g 和10y g ，总费用为z ，那么⎩⎪⎨⎪⎧5x ＋7y ≥35，10x ＋4y ≥40，x ≥0，y ≥0，目标函数为z ＝3x ＋2y ，作出可行域如图所示：把z ＝3x ＋2y 变形为y ＝－32x ＋z 2，得到斜率为－32，在y 轴上的截距为z2，随z 变化的一族平行直线．由图可知，当直线y ＝－32x ＋z 2经过可行域上的点A 时，截距z2最小，即z 最小．由⎩⎪⎨⎪⎧10x ＋4y ＝40，5x ＋7y ＝35，得A (145，3)，∴z min ＝3×145＋2×3＝14.4.∴甲种原料145×10＝28(g)，乙种原料3×10＝30(g)，费用最省．10．某家具厂有方木料90 m 3，五合板600 m 2，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 m 3，五合板2 m 2，生产每个书橱需要方木料0.2 m 3，五合板1 m 2，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？ 解(1)则⎩⎪⎨⎪⎧0.1x ≤902x ≤600z ＝80x⇒⎩⎪⎨⎪⎧x ≤900x ≤300⇒x ≤300.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，可获利润z 元， 则⎩⎪⎨⎪⎧0.2y ≤901·y ≤600z ＝120y⇒⎩⎪⎨⎪⎧y ≤450y ≤600⇒y ≤450.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，则⎩⎪⎨⎪⎧0.1x ＋0.2y ≤902x ＋y ≤600x ≥0y ≥0⇒⎩⎪⎨⎪⎧x ＋2y ≤900，2x ＋y ≤600，x ≥0，y ≥0.z ＝80x ＋120y .在直角坐标平面内作出上面不等式组所表示的平面区域，即可行域．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l 1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．由⎩⎪⎨⎪⎧x ＋2y ＝900，2x ＋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． 能力提升11．在如图所示的坐标平面的可行域内(阴影部分且包括边界)，目标函数z ＝x ＋ay 取得最小值的最优解有无数个，则a 的一个可能值为( )A ．－3B ．3C ．－1D ．1 答案 A解析 当a ＝0时，z ＝x .仅在直线x ＝z 过点A (1,1)时， z 有最小值1，与题意不符．当a >0时，y ＝－1a x ＋za.斜率k ＝－1a<0，仅在直线z ＝x ＋ay 过点A (1,1)时，直线在y 轴的截距最小，此时z 也最小，与目标函数取得最小值的最优解有无数个矛盾．当a <0时，y ＝－1a x ＋z a ，斜率k ＝－1a>0，为使目标函数z 取得最小值的最优解有无数个，当且仅当斜率－1a ＝k AC .即－1a ＝13，∴a＝－3.12．要将两种大小不同的钢板截成A 、B 、C 三种规格，每张钢板可同时截得三种规格的今需要A 、B 、C 三种规格的成品分别至少为15、18、27块，问各截这两种钢板多少张可得所需三种规格成品，且使所用钢板张数最少？解 设需截第一种钢板x 张，第二种钢板y 张．⎩⎪⎨⎪⎧2x ＋y ≥15x ＋2y ≥18x ＋3y ≥27x ≥0，y ≥0.作出可行域(如图)：(阴影部分) 目标函数为z ＝x ＋y .作出一组平行直线x ＋y ＝t ，其中经过可行域内的点且和原点距离最近的直线，经过直线x ＋3y ＝27和直线2x ＋y ＝15的交点A⎝ ⎛⎭⎪⎫185，395，直线方程为x ＋y ＝575.由于185和395都不是整数，而最优解(x ，y )中，x ，y 必须都是整数，所以可行域内点⎝ ⎛⎭⎪⎫185，395不是最优解． 经过可行域内的整点且与原点距离最近的直线是x ＋y ＝12，经过的整点是B (3,9)和C (4,8)，它们都是最优解．答 要截得所需三种规格的钢板，且使所截两种钢板的张数最少的方法有两种：第一种截法是截第一种钢板3张、第二种钢板9张；第二种截法是截第一种钢板4张、第二种钢板8张．两种方法都最少要截两种钢板共12张．1．画图对解决线性规划问题至关重要，关键步骤基本上是在图上完成的，所以作图应尽可能准确，图上操作尽可能规范．2．在实际应用问题中，有些最优解往往需要整数解(比如人数、车辆数等)而直接根据约束条件得到的不一定是整数解，可以运用枚举法验证求最优整数解，或者运用平移直线求最优整数解．最优整数解有时并非只有一个，应具体情况具体分析．。

4.2简单线性规划（导学案）使用说明：1、阅读课本100-101页完成导学案，掌握基础知识.2、认真限时完成，规范书写；课上小组合作探讨，答疑解惑.三维目标：1.知识与技能：了解约束条件、目标函数、可行解、可行域、最优解等基本概念；会用图解法求线性目标函数的最大值、最小值。

2.过程与方法：培养学生观察、联想以及作图能力，渗透化归、数形结合的数学思想。

3、情感、态度与价值观：结合教学内容，培养学生学习数学的兴趣和“用数学”的意识，激励学生创新。

重点与难点：重点：求线性目标函数的最值问题，培养学生“用数学”的意识。

难点：求线性目标函数的最值问题。

知识链接：1.直线的斜截式方程： ，其中直线的斜率是 ，直线在纵轴上的截距是2.分别指出下列直线的斜率和在y 轴上的截距：y=2x-3 x-3y+6=0 b=2x+3y3.解方程组：4.画出不等式组：的平面区域⎩⎨⎧<+>+1222y x y x 问题导学：设满足以下条件：，求的最小值和最大值。

问：（1）观察问题有几个变化的量？让我们解决什么问题？如何解决？（2）在上述问题中，什么是约束条件？为什么又叫线性约束条件？什么是目标函数？为 什么又叫线性目标函数？（3）能否做出不等式组表示的平面区域？（4）如何求的最小值和最大值？（5）在上述问题中，什么是可行解？什么是可行域？什么是最优解？什么是线性规划问 题？课后巩固1.下列目标函数中，Z表示在y轴上截距的是（）A. B. C. EMBED Equation.3D. EMBED Equation.3，则 EMBED Equation.3 的最大值为2.若 EMBED Equation.3（）A.－1B.1C.2D.－23.已知EMBED Equation.DSMT4，EMBED Equation.DSMT4满足约束条件EMBED Equation.DSMT4 ，则EMBED Equation.DSMT4的最小值为（）A．EMBED Equation.DSMT4B．EMBED Equation.DSMT4C．EMBED Equation.DSMT4D．EMBED Equation.DSMT4，则目标函数 EMBED Equation.3 的4．若 EMBED Equation.3最优解为（）A．（0，1），（1，0） B.（0，1），（0，－1）C.（0，－1），（0，0）D.（0，－1），（1，0）总结：（你发现了什么规律？）。

简单的线性规划问题导学案学习目标：1、掌握二元一次不等式(组)的几何意义，会用平面区域表示二元一次不等式(组)；2、会求解简单的线性规划问题。

●自主学习案1、与斜率有关的知识：（1）直线32+-=x y 的斜率为 ，直线0=++C By Ax 的斜率为 ； （2）01=+-y x 与0223=+-y x 比较，哪条直线更“陡”？032=-+y x 与02=++y x 比较，哪条直线更“陡”？（3）两点),(21x x A ，),(21x x B 的斜率公式是 ，12+-=x y z 表示点 与 点 的斜率。

2、与纵截距有关的知识：直线4+=x y 的纵截距为 ，直线m kx y -=的纵截距为 。

3、两点),(21x x A ，),(21x x B 的距离公式是 ，22)1(-+=y x z 表示点 与点 的距离，22)1(-+=y x z 表示点 与点 的距离的 。

4、直线系方程：（1）平行直线系方程：斜率相同的所有直线方程，如02=++m y x 表示斜率为 的直线系方程；（2）过定点直线系方程：过某一定点的所有直线方程，如)3(+=x a y 表示过定点 的直线系方程。

5、不等式（组）表示的区域：（1）不等式0)(≥≤++C By Ax 与方程0=++C By Ax 有何关系？如何确定不等式0)(≥≤++C By Ax 表示的区域是直线0=++C By Ax 的哪一侧？ （2）不等式组表示的区域是各个不等式满足区域的 集。

6、线性规划： (1)满足线性约束条件的解),(y x 叫 ; 所有 组成的集合叫 ； (2)在数学或实际中,常需要求出满足不等式组的解中,使目标函数by ax z +=取得最大值或最小值的解),(y x 叫 ,这里约束条件和目标函数都是y x ,的一次式,所以我们把这类问题叫 .●合作探究案探究一：已知线性约束条件求目标函数的最优解例1 已知⎪⎩⎪⎨⎧≤--≥-+≥+-0520402y x y x y x ，（1）求y x z 2+=的最大是 最小值是 。

第三章不等式3.3.2简单的线性规划问题一、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.掌握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.3.能从实际情境中抽象出简单的线性规划问题.【重点、难点】经历从实际情境中抽象出简单的线性规划问题的过程，提高数学建模能力和意识。

二、学习过程【创设情景】意大利足球队营养师布拉加经常遇到这样一类营养调配问题:甲、乙、丙三种食物的维生素A、B的含量及成本如下表:甲乙丙维生素A(单位/千克) 400 600 400维生素B(单位/千克) 800 200 400成本(元/千克) 7 6 5布拉加想购这三种食物共10千克,使之所含维生素A不少于4400单位,维生素B不少于4800单位.【导入新课】1:(1)假设布拉加购买了甲种食物x千克,乙种食物y千克,则按照布拉加对维生素A、B的含量要求,x,y应该满足的条件是即形如这样的由变量x,y组成的不等式(组)或等式叫作,由变量x,y组成的一次不等式(组)或等式叫作.(2)设布拉加购买三种食物的成本为z,则z= ,像z这样的关于x、y的函数叫作,关于x、y的一次函数叫作,目的是求z的最大值或最小值.(3)满足线性约束条件的解(x,y)叫作;由所有可行解组成的集合叫作;使目标函数取得最大值或最小值的可行解叫作线性规划问题的.2:用图解法解决线性规划问题的一般步骤:(1)画出;(2)令z=0作出直线l0:ax+by=0;(3)作一组与直线l0的直线系或平移直线l0;(4)找到;(5)解方程组;(6)写出答案,并检验.3:图解法可概括为“画、移、求、答”(1)画:画出可行域和直线ax+by=0(目标函数是z=ax+by);(2)移: 移动直线ax+by=0,确定使z=ax+by取得最大值或最小值的点;(3)求:求出使z取得最大值或最小值的点的(解方程组)及z的最大值或最小值;(4)答:给出正确答案,并检验.4:在求线性目标函数的最值时,我们可以归纳出如下结论:(1)线性目标函数的最值一般在处取得.(2)线性目标函数的最值也可能在可行域的边界上取得,即满足条件的最优解有.【典例分析】线性目标函数的最值问题已知变量x、y满足下列条件:试求:z=4x-y的最大值.【解析】作出满足条件的可行域,如图所示.由每条直线的方程可以求出点A(1,1)、B(2,4)、C(3,5)、D(5,5)、E(5,3).目标函数z=4x-y可化为y=4x-z,欲求z的最大值,只需求直线y=4x-z在y轴上的截距的最小值.由图知,当直线y=4x-z过点E时,直线在y轴上的截距最小,z取得最大值17.【变式拓展】线性目标函数最值整数点问题已知x,y满足不等式组求使x+y取最大值时的整数x,y.三、学习总结经历从实际情境中抽象出简单的线性规划问题的过程，提高数学建模能力和意识四、随堂检测(2014年·广东卷)若变量x,y满足约束条件的最大值和最小值分别为m和n,则m-n=( ).A.5B.6C.7D.8。

《3.3.2简单的线性规划问题（一）》导学案编写：代翀审稿人：高二数学组编写时间：2013年8月22日班级组别组名姓名【学习目标】:1.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；2.了解线性规划的意义以及线性约束条件、线性目标函数、可行解、可行域、最优解等概念；会根据条件建立线性目标函数3.了解线性规划的图解法，并会用图解法求线性目标函数的最大（小）值4.培养学生观察、联想以及作图的能力；渗透集合、化归、数形结合、等价转化的数学思想，提高学生“建模”和解决实际问题的能力，培养学生应用数学的意识。

【学习重、难点】学习重点: 线性规划的图解法学习难点:寻求线性规划问题的最优解【学法指导及要求】:1．认真研读教材P87---P88页，认真思考、独立规范作答，认真完成每一个问题，每一道习题，不会的先绕过，做好记号。

2. 在应用图解法解题的过程中注重培养自身的观察能力、理解能力，及数形结合思想解题的能力。

3．把学案中自己易忘、易出错的知识点和疑难问题以及解题方法规律，多复习记忆.（尤其是直线方程的几种形式及其特点，斜率、截距等概念）。

【知识链接】1.如何判断表示直线 : 哪一侧平面区域？2. 请同学们在同一直角坐标系中画出直线2x+y=0;2x+y=1;2x+y=-3;2x+y=4;2x+y=7，你会发现什么呢？3.作出不等式组4104320x yx yxy+≤⎧⎪+≤⎪⎨≥⎪⎪≥⎩所表示的平面区域>++CyAx B0=++CyAx B【学习过程】一．课前准备：（预习教材P87---P88，找出疑惑之处）：二．新课导学问题1：在约束条件4104320x yx yxy+≤⎧⎪+≤⎪⎨≥⎪⎪≥⎩下，如何求目标函数2P x y=+的最大值？探究：寻求最优解为了解决问题1，我们认真阅读教材77-88页内容，认识和掌握以下基本概念。

对于在约束条件4104320x yx yxy+≤⎧⎪+≤⎪⎨≥⎪⎪≥⎩下，若2P x y=+，式中变量x、y满足上面不等式组，则不等式组叫做变量x、y的，且该不等式组都是关于变量x、y的一次不等式，所以又称为；函数2P x y=+称为，又因为这里的2P x y=+是关于变量x、y的一次解析式，所以又称为；满足线性约束条件的解（x,y）叫做，满足线性约束条件的平面区域（如图（1）所示）即由所有可行解组成的集合叫做；我们将目标函数2P x y=+变形为的形式，它表示一条直线，斜率为2-，且在y轴上的截距为P．平移直线l，当它经过两直线410x y+=与4320x y+=的交点5(,5)4A时，直线在y轴上的截距最大，如图（2）所示。

3.3.2 简单的线性规划问题（二）探究（一）：营养配置问题【背景材料】营养学家指出，成人良好的日常饮食应该至少提供0.075kg的碳水化合物，0.06kg的蛋白质，0.06kg的脂肪.已知1kg食物A含有0.105kg碳水化合物，0.07kg蛋白质，0.14kg脂肪，花费28元；而1kg食物B含有0.105kg 碳水化合物，0.14kg蛋白质，0.07kg脂肪，花费21元.问题1：背景材料中有较多的相关数据，你有什么办法理顺这些数据？问题2：设每天食用xkg食物A，ykg食物B，问题中的约束条件用不等式组怎样表示？问题3：设总花费为z元，则目标函数是什么？问题4：为了满足营养专家指出的日常饮食要求，同时使花费最低，需要解决什么问题？问题5：作可行域，使目标函数取最小值的最优解是什么？目标函数的最小值为多少？探究（二）：产品数量控制问题【背景材料】要将两种大小不同的钢板截成A、B、C三种规格，每张钢板可同时截得三种规格的小钢板的块数如下表所示：生产中需要A、B、C三种规格的成品分别15，18，27块，问分别截这两种钢板各多少张，才能使所用钢板张数最小？问题6：设用第一种钢板x张，第二种钢板y张，则x、y满足的约束条件是什么？目标函数是什么？问题7：作可行域，如何确定最优解？牛刀小试请看课本p90 例7例7 一个化肥厂生产甲、乙两种混合肥料，生产1车皮甲种肥料的主要原料是磷酸盐4t、硝酸盐18t；生产1车皮乙种肥料需要的主要原料是磷酸盐1t、硝酸盐15t.现库存磷酸盐10t、硝酸盐66t.若生产1车皮甲种肥料，产生的利润为10 000元；生产1车皮乙种肥料，产生的利润为5 000元，那么分别生产甲、乙两种肥料各多少车皮，能够产生最大的利润？小结1.解决线性规划实际问题的基本思路：设相关字母→定约束条件→写目标函数→作可行域→找最优解→求最值→应答实际问题.2.一般地，最优解通常是可行域的顶点，整点最优解在可行域的顶点附近.最优解可能有多个，也可能在可行域的边界上取得.。

简朴线性规划（导学案）【知识梳理】1.鉴别不等式)0(0<++>++C By Ax C By Ax 或表达旳平面区域时，只要在直线0=++C By Ax 旳一侧任取一点),(00y x （一般当直线不通过原点时，代入原点检查），将它旳坐标代入不等式，假如该点坐标满足不等式，不等式就表达该点＿＿＿＿＿旳平面区域，假如不满足不等式，就表达这个点所在区域旳＿＿＿＿＿旳平面区域。

由几种不等式构成旳不等式组表达旳平面区域是各个不等式所示旳平面区域旳公共部分。

2.不等式组是一组对变量x 、y 旳约束条件，由于这组约束条件都是有关x 、y 旳一次不等式，因此又可称其为线性约束条件.z =A x +B y 是欲到达最大值或最小值所波及旳变量x 、y 旳解析式，我们把它称为目旳函数.由于z =A x +B y 又是有关x 、y 旳一次解析式，因此又可叫做线性目旳函数.此外注意：线性约束条件除了用一次不等式表达外，也可用一次方程表达.3.一般地，求线性目旳函数在线性约束条件下旳最大值或最小值旳问题，统称为线性规划问题.满足线性约束条件旳解（x ,y ）叫做可行解，由所有可行解构成旳集合叫做可行域.在上述问题中，可行域就是阴影部分表达旳三角形区域.其中可行解（11,y x ）和（22,y x ）分别使目旳函数获得最大值和最小值，它们都叫做这个问题旳最优解.线性目旳函数旳最值常在可行域旳顶点处获得;而求最优整数解必须首先要看它们与否在可行4.用图解法处理简朴旳线性规划问题旳基本环节：（1）要根据线性约束条件画出可行域（即画出不等式组所示旳公共区域）.（2）设z =0，画出直线l 0.（3）观测、分析，平移直线l 0，从而找到最优解.（4）最终求得目旳函数旳最大值及最小值.1.重点解法2.难点：怎样确定不等式0(Ax By C ++>或<0)域，怎样寻求线性规划问题旳最优解.课前预习：1．不等式240x y -->表达旳平面区域在直线2x y -()A 左上方 ()B 右上方 ()C 左下方2．表达图中阴影部分旳二元一次不等式组是（ ） ()A 220102x y x y -+≤⎧⎪-≥⎨⎪≤⎩()B 2201002x y x y -+≥⎧⎪-≥⎨⎪≤≤⎩()C 21002x y xy -+⎧⎪-≤⎨⎪≤≤⎩()D 1002x y -≤⎨⎪≤≤⎩3.已知点(),P x y 旳坐标满足条件4,,1.x y y x x +≤⎧⎪≥⎨⎪≥⎩则22x y +旳最大值为（ A ）B. 8C. 16D. 104.360112p 自主学习1，114p 自主学习1、2考点一：不等式（组）表达旳平面区域旳求法例1.360112p 示范1，113p 展示1，变式：1. .不等式组5000x y x y x -+≥⎧⎪+≥⎨⎪≤⎩表达旳平面区域旳面积为__4121______ 2.课时作业364p 1、7考点二：求最值问题例2.（07福建）已知实数x 、y 满足2203x y x y y +≥⎧⎪-≤⎨⎪≤≤⎩，则2Z x y =-旳取值范围是__________；例3. 示范2，展示2变式：1. 已知,x y 满足约束条件,03440x x y y ≥⎧⎪+≥⎨⎪≥⎩则222x y x ++旳最小值是（ ）A ．25B ．21-C ．2425D ．12.360112p 自主学习2，113p 示范2考点三：最优解问题例3．(北京市崇文区3月高三统一考试文)在如下图所示旳坐标平面旳可行域内（阴影部分且包括边界），若目旳函数 z ＝x ＋ay 获得最小值旳最优解有无数个，则a 等于 ( )A ．1B ．1-C ．3D ．3-变式．给出平面区域（包括边界）如图所示，若使目旳函数(0)z ax y a =+>获得最大值旳最优解有无穷多种，则a 旳值为（ ）()A 14 ()B 35 ()C 4 ()D 53考点四：可转化为线性规划处理旳不等式问题例4.360 114p 示范2 变式：1.设函数2()(,,0)f x ax c a c R a =-∈≠，又4(1)1f -≤-≤，1(2)5f -≤≤，求(3)f 旳最小值、最大值以及获得最小值、最大值时,a c 旳值．2. 课时作业364p 4(5,2)A xy O (1,1)B 22(1,)5C考点五：线性规划处理应用问题例5. 114p 示范1，展示1变式：（四川卷理）某企业生产甲、乙两种产品，已知生产每吨甲产品要用A 原料3吨、B 原料2吨；生产每吨乙产品要用A 原料1吨、B 原料3吨。

§3.3.2简单的线性规划问题（一）导学案【学习目标】一、知识与技能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。

二、过程与方法1.经历从实际情境中抽象出简单的线性规划问题的过程，提高数学建模能力；2.通过网络载体，利用几何画板的直观演示，培养学生主动探索、善于发现的创新意识；3.在学习过程中通过相互讨论培养学生的团结协作精神。

三、情感、态度与价值观1.培养学生观察、联想以及作图的能力，2.渗透化归、数形结合的数学思想，提高学生“建模”和解决实际问题的能力。

【教学过程】一、实例引入问题一：某工厂有A、B两种配件生产甲、乙两种产品，每生产一件甲产品使用4个A配件耗时1h,每生产一件乙产品使用4个B配件耗时2h，该厂每天最多可从配件厂获得16个A配件和12个B配件，按每天8h计算，且甲乙两种产品不能同时生产，该厂所有可能的日生产安排是什么？12二、问题升华问题二：若生产一件甲产品获利2万元，生产一件乙产品获利3万元，你作为厂家的老总，将采用哪种生产安排使利润最大？三、合作探究思考讨论：【问题一】把z看作参数，则z=2x+3y表示什么图形？【问题二】在约束条件下，如何找满足函数z=2x+3y最大值的点？【问题三】找到满足条件的点后，如何求函数z=2x+3y的最大值？解简单的线性规划问题的步骤为：四、学以致用1.求z=3x+5y 的最小值, 使x , y 满足约束条件2.变式：求z =x -2y 的最小值呢？注意：求线性目标函数的最优解，要注意分析 的关系5315,1,5 3.x y y x x y +⎧⎪+⎨⎪-⎩≤≤≤五、课后练习（一）选择题1．目标函数4z x y =+将其看成直线方程时，z 的几何意义是( )A ．该直线的截距B ．该直线的纵截距C ．该直线的横截距D ．该直线的纵截距的相反数2．z x y =-在2102101x y x y x y -+≥⎧⎪--≤⎨⎪+≤⎩的线性约束条件下，取得最大值的可行解为( )A ．(0,1)B ．(1,1)--C ．(1,0) D.11(,)223．若实数x ，y 满足不等式组x 3y 302x y 30x y 10+-≥⎧⎪--≤⎨⎪-+≥⎩则x y +的最大值为( )A ．9 B.157 C ．1 D.7154．某企业生产甲、乙两种产品，已知生产每吨甲产品要用A 原料3吨、B 原料2吨；生产每吨乙产品要用A 原料1吨、B 原料3吨．销售每吨甲产品可获得利润5万元、每吨乙产品可获得利润3万元，该企业在一个生产周期内消耗A 原料不超过13吨、B 原料不超过18吨，那么该企业可获得的最大利润是( )A ．12万元B ．20万元C ．25万元D ．27万元（二）填空题5．已知点(,)p x y 满足条件020x y x x y k ≥⎧⎪≤⎨⎪++≤⎩ (k 为常数)，若3x y +的最大值为8，则k ＝________.6．铁矿石A和B的含铁率a，，冶炼每万吨铁矿石的CO2的排放量b及每万吨铁矿石的价格c2(万吨)，则2购买铁矿石的最少费用为________(百万元)．。

3.3.2简单的线性规划问题简单的线性规划问题名称意义约束□01由变量x，y组成的不等式条件线性约□02由x，y的一次不等式组成的不等式组束条件目标□03欲求最大值或最小值所涉及的变量x，y的函数解析式函数线性目□04如果目标函数是关于x，y的一次解析式，则称为线性目标函数标函数可行解□05满足线性约束条件的解(x，y)可行域□06所有可行解组成的集合最优解□07使目标函数取得最大值或最小值的可行解线性规□08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划问题1．判一判(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)约束条件是关于变量的不等式，其中次数必须为1.()(2)线性目标函数的最优解一定是唯一的．()(3)线性目标函数取得最值的点一定在可行域的顶点上．()(4)目标函数z＝ax＋by(b≠0)中，z的几何意义是直线ax＋by－z＝0在y轴上的截距．()答案(1)×(2)×(3)×(4)×2．做一做(1)将目标函数z＝2x－y看成直线方程时，则该直线的纵截距等于________．(2)若变量x ，y 满足约束条件⎩⎨⎧y ≤1，x ＋y ≥0，x －y －2≤0，则z ＝x －2y 的最小值为________．(3)(教材改编P 89例6)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⎩⎨⎧5x －11y ≥－22，2x ＋3y ≥9，2x ≤11，x ∈N *，y ∈N *，则z ＝10x ＋10y 的最大值是________．(4)若x 、y 满足⎩⎨⎧x ＋y ≥6，x ≤4，y ≤4，则z ＝y －1x －1的最大值是________．答案 (1)－z (2)－3 (3)90 (4)3探究1 求线性目标函数的最值 例1设z ＝2x ＋y ，式中变量x ，y 满足条件⎩⎨⎧x －4y ≤－3，3x ＋5y ≤25，x ≥1，求z 的最大值和最小值．解作出不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x －4y ≤－3，3x ＋5y ≤25，x ≥1表示的平面区域(即可行域)，如图所示．把z ＝2x ＋y 变形为y ＝－2x ＋z ，得到斜率为－2，在y 轴上的截距为z ，随z 变化的一组平行直线．由图可看出，当直线z ＝2x ＋y 经过可行域上的点A 时，截距z 最大，经过点B 时，截距z 最小．解方程组⎩⎪⎨⎪⎧x －4y ＋3＝0，3x ＋5y －25＝0，得A 点坐标为(5,2)，解方程组⎩⎪⎨⎪⎧x ＝1，x －4y ＋3＝0，得B 点坐标为(1,1)，所以z max ＝2×5＋2＝12，z min ＝2×1＋1＝3. 拓展提升解线性规划问题的关键是准确地作出可行域，正确理解z 的几何意义，对一个封闭图形而言，最优解一般在可行域的边界线交点处或边界线上取得．在解题中也可由此快速找到最大值点或最小值点．【跟踪训练1】若实数x ，y 满足不等式组⎩⎨⎧2≤2x －y ≤4，x ≤3，y ≥－3，求下列目标函数的最大值，以及此时x ，y 的值． (1)z ＝x －y ； (2)z ＝x ＋3y ＋1.解 (1)在平面直角坐标系中画出可行域，如图中阴影部分所示．当直线y ＝x －z 经过点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫12，－3时，直线在y 轴上的截距－z 最小，为－72，所以当x ＝12，y ＝－3时，z 取得最大值72.(2)当直线y ＝－13x ＋z －13经过点B (3,4)时，直线在y 轴上的截距z －13最大，所以当x ＝3，y ＝4时，z 取得最大值16.探究2 求非线性目标函数的最值 例2变量x ，y 满足⎩⎨⎧x －4y ＋3≤0，3x ＋5y －25≤0，x ≥1，(1)设z ＝yx ，求z 的最小值； (2)设z ＝x 2＋y 2，求z 的取值范围．解由约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x －4y ＋3≤0，3x ＋5y －25≤0，x ≥1，作出(x ，y )的可行域如图所示．由⎩⎪⎨⎪⎧x ＝1，3x ＋5y －25＝0， 解得A ⎝ ⎛⎭⎪⎫1，225.由⎩⎪⎨⎪⎧x ＝1，x －4y ＋3＝0， 解得C (1,1)，由⎩⎪⎨⎪⎧x －4y ＋3＝0，3x ＋5y －25＝0，解得B (5,2)． (1)∵z ＝y x ＝y －0x －0，∴z 的值即是可行域中的点与原点O 连线的斜率． 观察图形可知z min ＝k OB ＝25.(2)z ＝x 2＋y 2的几何意义是可行域中的点到原点O 的距离的平方．结合图形可知，可行域中的点到原点的距离中，d min ＝|OC |＝2，d max ＝|OB |＝29，∴2≤z ≤29.拓展提升求非线性目标函数最值的方法对于非线性目标函数的最值问题，弄清楚它的几何意义是解题的关键．常见的目标函数有三类：(1)形如z ＝(x －a )2＋(y －b )2型的目标函数，对于该类型的目标函数均可化为可行域内的点(x ，y )与点(a ，b )间的距离的平方的最值问题．特别地， x 2＋y 2表示点(x ，y )与原点(0,0)间的距离．(2)形如z ＝ay ＋b cx ＋d(ac ≠0)型的目标函数，对于该类型的目标函数可先变形为z ＝a c ·y －⎝ ⎛⎭⎪⎫－b a x －⎝ ⎛⎭⎪⎫－d c 的形式，将问题化为求可行域内的点(x ，y )与点⎝ ⎛⎭⎪⎫－dc ，－b a 连线斜率的a c 倍的取值范围、最值等．特别地，yx 表示点(x ，y )与原点(0,0)连线的斜率；y －b x －a 表示点(x ，y )与点(a ，b )连线的斜率．(3)对形如z ＝|Ax ＋By ＋C |(A 2＋B 2≠0)型的目标函数，可先变形为z ＝A 2＋B 2·|Ax ＋By ＋C |A 2＋B2的形式，将问题化为求可行域内的点(x ，y )到直线Ax ＋By＋C ＝0的距离的A 2＋B 2倍的最值．【跟踪训练2】 实数x ，y 满足⎩⎨⎧x ＋y －2≥0，x ＋3y －6≤0，x －2≤0，则x 2＋y 2＋2x ＋2y 的最小值为( )A ．8B ．6C ．5D ．4答案 B解析 由题意，易知x 2＋y 2＋2x ＋2y ＝(x ＋1)2＋(y ＋1)2－2，表示已知约束条件的可行域内的点到点(－1，－1)距离的平方与2的差，如下图所示，结合图形可知点A 与B ，C 两点连线段的斜率的范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤13，3，而过点A 的直线与BC 垂直时其斜率为1，故点A 与可行域内点的最小距离即为点A 到直线x ＋y －2＝0的距离，从而(x 2＋y 2＋2x ＋2y )min ＝⎝⎛⎭⎪⎫|－1－1－2|22－2＝6.探究3 已知目标函数的最值求参数例3 已知变量x ，y 满足约束条件1≤x ＋y ≤4，－2≤x －y ≤2.若目标函数z ＝ax ＋y (其中a >0)仅在点(3,1)处取得最大值，则a 的取值范围为________．答案 a >1解析 由约束条件画出可行域(如右图)．点C 的坐标为(3,1)，z 最大时，即平移y ＝－ax 时，使直线在y 轴上的截距最大，∴－a <k CD ，即－a <－1，∴a >1. 拓展提升求约束条件或目标函数中的参数的取值范围问题已知目标函数的最值求参数是线性规划的逆向思维问题，解答此类问题必须明确线性目标函数的最值一般在可行域的顶点或边界取得，运用数形结合的思想方法求解，同时注意边界直线斜率与目标函数斜率的大小关系．【跟踪训练3】记不等式组⎩⎨⎧x ≥0，x ＋3y ≥4，3x ＋y ≤4所表示的平面区域为D ，若直线y ＝a (x ＋1)与区域D 有公共点，则a 的取值范围是________．答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤12，4解析 满足约束条件的平面区域如图所示，因为直线y ＝a (x ＋1)过定点(－1,0)，故当y ＝a (x ＋1)过点B (0,4)时，得到a ＝4，当y ＝a (x ＋1)过点A (1,1)时，得到a ＝12.又因为直线y ＝a (x ＋1)与平面区域有公共点，故12≤a ≤4.探究4 线性规划的实际应用例4 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)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？ 解 (1)依题意每天生产的伞兵个数为100－x －y ， 所以利润W ＝5x ＋6y ＋3(100－x －y ) ＝2x ＋3y ＋300(x ，y ∈N )．(2)约束条件为⎩⎪⎨⎪⎧5x ＋7y ＋4(100－x －y )≤600，100－x －y ≥0，x ∈N ，y ∈N ，整理得⎩⎪⎨⎪⎧x ＋3y ≤200，x ＋y ≤100，x ∈N ，y ∈N .目标函数为W ＝2x ＋3y ＋300，作出可行域为如图所示阴影部分中的整数点．初始直线l 0：2x ＋3y ＝0，平移初始直线经过点A 时，W 有最大值． 由⎩⎪⎨⎪⎧ x ＋3y ＝200，x ＋y ＝100，得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝50，y ＝50，最优解为A (50,50)， 所以W max ＝550(元)．答：每天生产卫兵50个，骑兵50个，伞兵0个时利润最大，为550元． 拓展提升利用线性规划解决实际问题的步骤是：①设出未知数(当数据较多时，可以列表格来分析数据)；②列出约束条件，确立目标函数；③作出可行域；④利用图解法求出最优解；⑤得出结论．【跟踪训练4】 某货运公司拟用集装箱托运甲、乙两种货物，一个大集装箱所托运的货物的总体积不能超过24立方米，总重量不低于650千克．甲、乙两种货物每袋的体积、重量和可获得的利润，列表如下：得最大利润？解 设一个大集装箱托运甲种货物x 袋，乙种货物y 袋，获得利润为z (百元)，则目标函数为z ＝20x ＋10y .依题意得，关于x ，y 的约束条件为 ⎩⎪⎨⎪⎧5x ＋4y ≤24，x ＋2.5y ≥6.5，x ≥0，y ≥0，即⎩⎪⎨⎪⎧5x ＋4y ≤24，2x ＋5y ≥13，x ≥0，y ≥0.作出上述不等式组表示的平面区域，如图阴影部分所示．由目标函数z ＝20x ＋10y ， 可得y ＝－2x ＋z10.当直线y ＝－2x ＋z10的纵截距最大时，对应的目标函数z ＝20x ＋10y 也会取得最大值．画直线l 0：20x ＋10y ＝0，平行移动l 0到直线l 的位置，当直线l 过直线5x ＋4y ＝24与2x ＋5y ＝13的交点M 时，目标函数z ＝20x ＋10y 取得最大值．解方程组⎩⎪⎨⎪⎧5x ＋4y ＝24，2x ＋5y ＝13，得点M (4,1)．因此，当x＝4，y＝1时，z取得最大值，此时z最大值＝20×4＋10×1＝90.答：在一个大集装箱内装甲种货物4袋，乙种货物1袋时，可获得最大利润，最大利润为9000元．[规律小结]1.线性规划的应用线性规划的理论和方法主要在两类问题中得到应用：一是在人力、物力、资金等资源一定的条件下，如何利用它们完成更多的任务；二是给定一项任务，如何合理安排和规划，能以最少的人力、物力、资金等资源来完成该项任务．2.解决线性规划问题的一般方法解决线性规划问题的一般方法是图解法，其步骤如下：(1)确定线性约束条件，注意把题中的条件准确翻译为不等式组；(2)确定线性目标函数；(3)画出可行域，注意作图准确；(4)利用线性目标函数(直线)求出最优解；(5)实际问题需要整数解时，应调整检验确定的最优解(调整时，注意抓住“整数解”这一关键点)．[走出误区]易错点⊳忽略截距与目标函数值的关系而致错[典例]设E为平面上以A(4,1)，B(－1，－6)，C(－3,2)为顶点的三角形区域(包括边界)，求z＝4x－3y的最大值与最小值．[错解档案]把目标函数z ＝4x －3y 化为y ＝43x －13z . 根据条件画出图形如图所示，当动直线y ＝43x －13z 通过点C 时，z 取最大值； 当动直线y ＝43x －13z 通过点B 时，z 取最小值． ∴z min ＝4×(－1)－3×(－6)＝14； z max ＝4×(－3)－3×2＝－18.[误区警示] 直线y ＝43x －13z 在y 轴上的截距是－13z ，当截距－13z 最大即直线过点C 时，目标函数值z 最小；而当截距－13z 最小即直线过点B 时，目标函数值z 最大，此处容易出错．[规范解答] 把目标函数z ＝4x －3y 化为y ＝43x －13z . 当动直线y ＝43x －13z 通过点B 时，z 取最大值； 当动直线y ＝43x －13z 通过点C 时，z 取最小值． ∴z min ＝4×(－3)－3×2＝－18； z max ＝4×(－1)－3×(－6)＝14.[名师点津] 由目标函数z ＝ax ＋by (b ≠0)，得y ＝－a b x ＋z b .直线y ＝－a b x ＋zb 在y 轴上的截距为zb .当b >0时，目标函数值与直线在y 轴上的截距同步达到最大值和最小值；当b <0时，情形正好相反.1．设变量x ，y 满足约束条件：⎩⎨⎧y ≥x ，x ＋2y ≤2，x ≥－2，则z ＝x －3y 的最小值为( )A ．－2B ．－4C ．－6D ．－8答案 D解析作出约束条件：⎩⎪⎨⎪⎧y ≥x ，x ＋2y ≤2，x ≥－2表示的可行域，如图所示．令z ＝0，则l 0：x －3y ＝0.平移l 0，在点M (－2,2)处z 取到最小值，最小值z ＝－2－3×2＝－8.2．实数x ，y 满足不等式组⎩⎨⎧y ≥0，x －y ≥0，2x －y －2≥0，则W ＝y －1x ＋1的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤－1，13 B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤－12，13 C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫－12，＋∞ D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫－12，1 答案 D解析 利用数形结合思想，把所求问题转化为动点P (x ，y )与定点A (－1，1)连线的斜率问题．画出题中不等式组所表示的可行域如图所示，目标函数W ＝y －1x ＋1表示阴影部分的点与定点A (－1,1)的连线的斜率，由图可知点A (－1,1)与点(1,0)连线的斜率为最小值，最大值趋近于1，但永远达不到1，故－12≤W ＜1.3．已知目标函数z ＝2x ＋y ，且变量x ，y 满足下列条件⎩⎨⎧x －4y ≥－3，3x ＋5y ＜25，x ≥1，则( )A ．z max ＝12，z min ＝3B ．z max ＝12，无最小值C ．z min ＝3，无最大值D ．z 既无最大值又无最小值 答案 D解析 画出可行域，如图所示．画直线l ：2x ＋y ＝0，平移直线l ，知z ＝2x ＋y 既无最大值，又无最小值．4．若x ，y 满足⎩⎨⎧x ≤2，y ≤2，x ＋y －2≥0，则z ＝x ＋2y 的最小值是________．答案 2解析 画出不等式组表示的可行域，根据目标函数可知y ＝－12x ＋12z ，得出最优解为(2,0)，则z 的最小值为2.5．已知变量x ，y 满足约束条件⎩⎨⎧x －y ＋2≤0，x ≥1，x ＋y －7≤0.则yx 的最大值是________，最小值是________．答案 6 95解析 由约束条件作出可行域(如图所示)，目标函数z ＝yx 表示坐标(x ，y )与原点(0,0)连线的斜率．由图可知，点C 与O 连线斜率最大；点B 与O 连线斜率最小，又B 点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫52，92，C 点坐标为(1,6)，所以k OB ＝95，k OC ＝6.故y x 的最大值为6，最小值为95.A 级：基础巩固练一、选择题1．已知P (x ，y )为区域⎩⎨⎧y 2－x 2≤0，0≤x ≤a 内的任意一点，当该区域的面积为4时，z ＝2x －y 的最大值是( )A ．6B ．0C ．2D ．22答案 A解析 画出不等式组⎩⎪⎨⎪⎧y 2－x 2≤0，0≤x ≤a 所表示的平面区域如图所示，由图可知A (a ，－a )，B (a ，a )，由S △AOB ＝12×2a ×a ＝4，得a ＝2.所以A (2，－2)，由z ＝2x －y 化简得y ＝2x －z ，即当y ＝2x －z 过A 点时z 取最大值，且z max ＝2×2－(－2)＝6.故选A.2．若x ，y 满足⎩⎨⎧x －y ≤0，x ＋y ≤1，x ≥0，则z ＝x ＋2y 的最大值为( )A ．0B ．1 C.32 D ．2答案 D解析 作出不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x －y ≤0，x ＋y ≤1，x ≥0表示的平面区域，如图所示．当直线y ＝－12x ＋z2经过点B 时，目标函数z 达到最大值．∴z 最大值＝0＋2×1＝2.故选D.3．点P (x ，y )在直线4x ＋3y ＝0上，且x ，y 满足－14≤x －y ≤7，则点P 到坐标原点距离的取值范围是( )A ．[0,5]B ．[0,10]C ．[5,10]D ．[5,15]答案 B解析 因x ，y 满足－14≤x －y ≤7，则点P (x ，y )在⎩⎪⎨⎪⎧x －y ≤7，x －y ≥－14所确定的区域内，且原点也在这个区域内，如图所示．因为点P 在直线4x ＋3y ＝0上，由⎩⎪⎨⎪⎧4x ＋3y ＝0，x －y ＝－14，解得A (－6,8)； 由⎩⎪⎨⎪⎧4x ＋3y ＝0，x －y ＝7，解得B (3，－4)． ∴点P 到坐标原点距离的最小值为0.又|OA |＝10，|BO |＝5.因此，最大值为10，故所求取值范围是[0,10]．4．某货运员拟运送甲、乙两种货物，每件货物的体积、重量、可获利润如表所示：在一次运输中，货物总体积不超过110升，总重量不超过100公斤，那么在合理的安排下，一次运输获得的最大利润为( )A ．65元B ．62元C ．60元D ．56元答案 B解析 设运送甲x 件，乙y 件，利润为z ， 则由题意得⎩⎪⎨⎪⎧20x ＋10y ≤110，10x ＋20y ≤100，x ，y ∈N ，即⎩⎪⎨⎪⎧2x ＋y ≤11，x ＋2y ≤10，x ，y ∈N ，且z ＝8x ＋10y ，作出不等式组对应的平面区域(阴影部分内的整数点)如图：由z ＝8x ＋10y 得y ＝－45x ＋z10，平移直线y ＝－45x ＋z 10，由图象知当直线y ＝－45x ＋z10经过点B 时，直线的截距最大，此时z 最大，由⎩⎪⎨⎪⎧ 2x ＋y ＝11，x ＋2y ＝10，得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝4，y ＝3，即B (4,3)， 此时z ＝8×4＋10×3＝32＋30＝62.故选B.二、填空题5．已知O 为坐标原点，点M (3,2)，若点N (x ，y )满足不等式组⎩⎨⎧x ≥1，y ≥0，x ＋y ≤4，则OM→·ON →的最大值为________． 答案 12解析 画出所给不等式组表示的平面区域如图所示．令z ＝OM→·ON →＝3x ＋2y ，由目标函数的几何意义可知当z ＝3x ＋2y 过(4,0)点时，z 取最大值，即OM→·ON →的最大值＝3×4＋0＝12.6．若已知实数x ，y 满足不等式组⎩⎨⎧x －y ＋2≥0，2x －y －5≤0，x ＋y －4≥0，则z ＝|x ＋2y －4|的最大值是________．答案 21解析 作出不等式组表示的平面区域，如图中阴影部分所示．解法一：z ＝|x ＋2y －4|＝|x ＋2y －4|5×5，其几何意义为阴影区域内的点到直线x ＋2y －4＝0的距离的5倍．由⎩⎪⎨⎪⎧x －y ＋2＝0，2x －y －5＝0得点B 的坐标为(7,9)，显然点B 到直线x ＋2y －4＝0的距离最大，此时z max ＝21.解法二：由图可知，阴影区域(可行域)内的点都在直线x ＋2y －4＝0的上方，显然此时有x ＋2y －4＞0，于是目标函数等价于z ＝x ＋2y －4，即转化为一般的线性规划问题．显然当直线经过点B 时，目标函数z 取得最大值，由⎩⎪⎨⎪⎧x －y ＋2＝0，2x －y －5＝0得点B 的坐标为(7,9)，此时z max ＝21. 7．不等式组⎩⎨⎧x －y ＋2≥0，x ＋y ＋2≥0，2x －y －2≤0所确定的平面区域记为D .若点(x ，y )是区域D上的点，则2x ＋y 的最大值是________；若圆O ：x 2＋y 2＝r 2上的所有点都在区域D 内，则圆O 面积的最大值是________．答案 14 4π5解析 作出区域D 如图所示．令z ＝2x ＋y 可知，直线z ＝2x ＋y 经过点(4,6)时z 最大，此时z ＝14；当圆O ：x 2＋y 2＝r 2和直线2x －y －2＝0 相切时半径最大，此时半径r ＝25，面积S ＝4π5.三、解答题8．已知实数x ，y 满足⎩⎨⎧2x ＋y －2≥0，x －2y ＋4≥0，3x －y －3≤0，试求z ＝y ＋1x ＋1的最大值和最小值．解 由于z ＝y ＋1x ＋1＝y －(－1)x －(－1)，所以z 的几何意义是点(x ，y )与点M (－1，－1)连线的斜率，因此，y ＋1x ＋1的最值就是点(x ，y )与点M (－1，－1)连线的斜率的最值，作出⎩⎪⎨⎪⎧2x ＋y －2≥0，x －2y ＋4≥0，3x －y－3≤0表示的可行域如下图所示：结合图可知，直线MB 的斜率最大，直线MC 的斜率最小，即z max ＝k MB ＝3，此时x ＝0，y ＝2；z min ＝k MC ＝12，此时x ＝1，y ＝0. 所以z 的最大值为3，最小值为12.9．一农民有农田2亩，根据往年经验，若种水稻，则每亩产量为400千克；若种花生，则每亩产量为100千克．但水稻成本较高，每亩240元，而花生只需80元，且花生每千克5元，稻米每千克3元．现该农民手头有400元．(1)设该农民种x 亩水稻，y 亩花生，利润z 元，请写出约束条件及目标函数； (2)问两种作物各种多少，才能获得最大收益？ 解 (1)约束条件为：⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y ≤2，240x ＋80y ≤400，x ≥0，y ≥0，即⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y ≤2，3x ＋y ≤5，x ≥0，y ≥0，目标函数为：z ＝(3×400－240)x ＋(5×100－80)y ＝960x ＋420y . (2)作出可行域如图所示，把z ＝960x ＋420y 变形为y ＝－167x ＋z 420，得到斜率为－167，在y 轴上的截距为z 420，随z 变化的一组平行直线；当直线y ＝－167x ＋z420经过可行域上的点B 时，截距z420最大，即z 最大．所以解方程组⎩⎪⎨⎪⎧ x ＋y ＝2，3x ＋y ＝5得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝1.5，y ＝0.5，即B 点的坐标是(1.5,0.5)，故当x＝1.5，y ＝0.5时，z max ＝960×1.5＋420×0.5＝1650(元)．答：该农民种1.5亩水稻，0.5亩花生时，能获得最大利润，最大利润为1650元．10．要将两种大小不同的钢板截成A 、B 、C 三种规格，每张钢板可同时截成三种规格小钢板的块数如下表：每张钢板的面积，第一种1平方单位，第二种2平方单位，今需要A 、B 、C 三种规格的成品各12、15、27块，问各截这两种钢板多少张，可得到所需三种规格成品，且使所用钢板面积最小？解 设需截第一种钢板x 张，第二种钢板y 张，所用钢板面积为z 平方单位，则⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y ≥12，2x ＋y ≥15，x ＋3y ≥27，x ≥0，x ∈N ，y ≥0，y ∈N ，目标函数z ＝x ＋2y ，作出一组平行线x ＋2y ＝z ，作出不等式组表示的可行域．由⎩⎪⎨⎪⎧x ＋3y ＝27，x ＋y ＝12解得x ＝92，y ＝152，点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫92，152不是可行区域内整点，在可行区域内的整点中，点(4,8)和(6,7)使目标函数取最小值20.答：符合题意要求的钢板截法有两种，第一种截法是截第一种钢板4张，第二种钢板8张．第二种截法是截第一种钢板6张，第二种钢板7张，两种方法都最少要截两种钢板20平方单位．B 级：能力提升练1．在如图所示的坐标平面的可行域内(阴影部分且包括边界)，目标函数z ＝x ＋ay 取得最小值的最优解有无数个，则a 的一个可能值为( )A．－3 B．3C．－1 D．1答案A解析当a＝0时，z＝x.仅在直线x＝z过点A(1,1)时，z有最小值1，与题意不符；当a>0时，y＝－1a x＋za.斜率k＝－1a<0，仅在直线z＝x＋ay过点A(1,1)时，直线在y轴的截距最小，此时z也最小，与目标函数取得最小值的最优解有无数个矛盾；当a<0时，y＝－1a x＋za，斜率k＝－1a>0，为使目标函数z取得最小值的最优解有无数个，当且仅当斜率－1a＝k AC.即－1 a ＝13，得a＝－3.2．已知实数x，y满足⎩⎨⎧(x－y＋6)(x＋y－6)≥0，1≤x≤4，求x2＋y2－2的取值范围．解作出可行域如图阴影部分所示，由x2＋y2＝(x－0)2＋(y－0)2，可以看作区域内的点与原点的距离的平方，最小值为原点到直线x＋y－6＝0的距离的平方，即|OP|2，最大值为|OA|2，其中A(4,10)，|OP|＝|0＋0－6|12＋12＝62＝32，|OA|＝42＋102＝116，∴(x2＋y2－2)min＝(32)2－2＝18－2＝16，(x2＋y2－2)max＝(116)2－2＝116－2＝114，∴16≤x2＋y2－2≤114，即x2＋y2－2的取值范围为[16,114]．。

3.3.2简单的线性规划问题（3）——实际应用问题一、知识目标：能将实际问题转化为简单线性规划问题，以解决实际应用中的最值问题二、自主学习：1.知识回顾用图解法解决线性目标函数的最优解问题的一般步骤：①_____;②_____；③_____;④_____2.知识点1：18吨。

设甲、乙、吨，总利润为z万元.两种产品各需生产x y思考：①变量x y,满足的数学关系式是____________________（用等式或不等式表示出来）在右图中画出上述关系式表示的平面区域：②总利润z=__________（用x y,表示出来）③甲、乙两种产品各生产多少吨时能使利润z达到最大值？最大值是多少？3.归纳小结：解线性规划应用题的一般步骤是：①______、②______、③______、④______、⑤______三.课堂检测：1.某部门为实现对某山区的精准扶贫，利用该山村的特产水果建厂生产,A B两种饮品，生产1吨A饮品，需1小时，获利900元；生产1吨B饮品，需1小时，获利1200元。

每天B饮品的产量不超过A饮品的2倍，每天生产B饮品的时间不低于生产A饮品的时间。

若每天生产两种饮品的总量至多4吨，设每天生产A、B两种饮品的数量分别为,x y 吨，总利润为z元。

①变量,x y满足的关系式是___________________;（用等式或不等式表示出来）②总利润z=____________（用,x y表示）2. 某工厂要安排生产甲、乙两种产品，这些产品要在A、B、C、D四种不同的设备上加工，按工艺规定，在一天内，产品甲每件在A、B、C、D设备上需要加工时间分别是2、2、3、0小时，产品乙每件在A、B、C、D设备上需要加工时间分别是4、1、0、3小时，A、B、C、D设备最长使用时间分别是16、8、9、9小时。

计划每天生)产产品甲的数量为x（件），产品乙的数量为y（件）.( x，y N（1）用x，y列出满足设备限制使用要求的关系式，并画出相应的平面区域；（2）已知产品甲每件利润2（万元），产品乙每件利润3（万元），在满足设备限制使用要求的情况下，问该工厂在每天内产品甲、产品乙各生产多少件会使利润最大，并求出最大值。