高考中含参数线性规划问题专题(学生版)

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高考中线性规划专题

纵观近几年高考试题,线性规划问题是每年的必考内容。题型多以选择题、填空题出现,它是直线方程在解决实际问题中的运用,特别是含参数线性规划问题,与数学中的其它知识结合较多,题目灵活多变,要引起高度重视. 近三年全国卷是这样考

1.(2015·新课标全国卷Ⅰ理科·T15)若x,y 满足约束条件⎪⎩

⎨⎧≤-+≤-≥-0400

1y x y x x 则y x 的最大值

为 .

2.(2015·新课标全国卷Ⅰ文科·T15)若x,y 满足约束条件20210220x y x y x y +-≤⎧⎪

-+≤⎨⎪-+≥⎩

则z=3x+y 的最大

值为 .

3.(2015·新课标全国卷Ⅱ理科·T14)若x,y 满足约束条件则z=x+y 的最大值

为 .

4.(2015·新课标全国卷Ⅱ文科·T4)若x,y 满足约束条件50210210x y x y x y +-≤⎧⎪

--≥⎨⎪-+≤⎩

则z=2x+y 的最大值

为 .

5. (2014·新课标全国卷Ⅱ高考文科数学·T9) 设x,y 满足约束条件1010330x y x y x y +-≥⎧⎪

--≤⎨⎪-+≥⎩

则z=x+2y

的最大值为( )

A.8

B.7

C.2

D.1

6. (2014·新课标全国卷Ⅱ高考理科数学·T9)设x,y 满足约束条件70310350x y x y x y +-≤⎧⎪

-+≤⎨⎪--≥⎩

则z=2x-y

的最大值为 ( ) A.10 B.8 C.3 D.2

7.(2013·新课标全国Ⅱ高考理科·T9)已知a>0,x,y 满足约束条件

()133x x y y a x ⎧≥⎪

+≤⎨⎪≥-⎩

若z=2x+y 的最小值为1,则a= ( ) A.14 B. 1

2

C.1 D .2

8.(2013·新课标全国Ⅱ高考文科·T3)设,x y 满足约束条件

10,10,3,x y x y x -+≥⎧⎪

+-≥⎨⎪≤⎩

,则23z x y =-的最小值是( ) A.7- B.6- C.5- D.3- 9.(2013·新课标Ⅰ高考文科·T14)设x ,y 满足约束条件

⎧≤-≤-≤≤013

1y x x ,则y x z -=2的最大值为______. 10. (2013·大纲版全国卷高考文科·T15)若x y 、满足约束条件

0,34,34,x x y x y ≥⎧⎪

+≥⎨⎪+≤⎩

则z x y =-+的最小值为 . 11.(2013·大纲版全国卷高考理科·T15)记不等式组0,34,34,x x y x y ≥⎧⎪

+≥⎨⎪+≤⎩

表示的平面区域为.D 若直线

()1y a x D a =+与有公共点,则的取值范围是 .

含参问题的探究 一、恒过“定点”问题

例1.(2009福建,9)在平面直角坐标系中,若不等式组⎪⎩

⎨⎧≥+-≤-≥-+010

101y ax x y x (a 为参数)所表示的平面区域的面积等于2,则a 的值为 ( ) A .5- B. 1 C. 2 D. 3

解析:作出不等式组⎪⎩

⎨⎧≥+-≤-≥-+01010

1y ax x y x 所围成的平面区域。如图(1)所示

由题意可知,公共区域的面积为2 ∴4=AC

∴C 的坐标为)4,1(,代入01=+-y ax

得3=a ,故选D .

图(1)

点评:该题在作可行域时,若能抓住直线方程01=+-y ax 中含有参数a 这个特征,迅速与“直线系”产生联系,就会明确01=+-y ax 可变形为ax y =-1的形式,则此直线必过定点)1,0(,此时,可行域的“大致”情况就可以限定,再借助于题中的其它条件,就可轻松获解。

规律总结:当参数在线性规划问题的约束条件中时,作可行域要注意应用“过定点的直线系”知识,使直线“初步稳定”,再结合题中

的条件进行全方面分析才能准确获得答案。 二、恒成立问题

例2.(2008浙江,17)若0,0≥≥b a ,且当⎪⎩

⎨⎧≤+≥≥100y x y x 时,恒有1≤+by ax ,

则以b a ,为坐标的点),(b a P 所成的平面区域的面积是 ( ) A.

21 B. 4π C. 1 D. 2

π

解析:作出满足条件⎪⎩⎪

⎨⎧≤+≥≥100

y x y x 的点),(y x 的可行域,如图(2)所示.

0,0≥≥b a ,

且恒有1≤+by ax ,

结合直线1=+by ax ,与可行域可知:

11

11≥≥b

a 且 11≤≤∴

b a 且

∴点),(b a P 所成的平面区域如图(3).

故所形成的平面区域的面积是1.故选C 。

图(2) 图(3)

点评:正确解答此题的关键是:“恒有1≤+by ax ”的巧妙运用,因1≤+by ax 中含有两个参数两个变量,故用“恒成立”的“数值解法”

比较困难,只能用“图形控制”来解答;根据“恒有1≤+by ax ”的“图形控制”先求b a ,的约束条件,再画出其约束的平面区域,是正确解答此题的突破口。

规律总结:在线性规划问题可行域下的恒成立问题,一定要结合“可行域”将“恒成立”加以控制,使之转化为平面区域间关系的恒成立,再进行解答就轻松多了。 三、“动”“静”结合问题

例3.(2006广东.9)在约束条件⎪⎪⎩

⎪⎨⎧≤+≤+≥≥4200

x y s x y x y 下,当53≤≤s 时,目标函

数y x z 23+=的最大值的变化范围是 ( ) A.[6,15] B.[7,15] C.[6,8] D.[7,8]

解析:当54≤≤s 时,约束条件所表示的可行域就是42=+x y 与x 轴、

y 轴在第一象限围成的三角形区域,

∴直线y x z 23+=过点)4,0(时,z 取最大值,

8max =∴z

当43<≤s 时,直线y x z 23+=过s x y =+与42=+x y 的交点时,z 取得最大,结合图形分析,此时,当3=s ,z 的最大值中的最小值为7. 故答案为D 。