不等式线性规划知识点梳理及经典例题及解析

不等式线性规划知识点梳理及经典例题及解析
不等式线性规划知识点梳理及经典例题及解析

线性规划讲义

【考纲说明】

(1)了解线性规划的意义、了解可行域的意义;

(2)掌握简单的二元线性规划问题的解法.

(3)巩固图解法求线性目标函数的最大、最小值的方法;

(4)会用画网格的方法求解整数线性规划问题.

(5)培养学生的数学应用意识和解决问题的能力.

【知识梳理】

简单的线性规划问题

一、知识点

1. 目标函数: P=2x+y是一个含有两个变量x和y的函数,称为目标函数.

2.可行域:约束条件所表示的平面区域称为可行域.

3. 整点:坐标为整数的点叫做整点.

4.线性规划问题: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,通常称为线性规划问题.只含有两个变量的简单线性规划问题可用图解法来解决.

5. 整数线性规划:要求量取整数的线性规划称为整数线性规划.

二、疑难知识导析

线性规划是一门研究如何使用最少的人力、物力和财力去最优地完成科学研究、工业设计、经济管理中实际问题的专门学科.主要在以下两类问题中得到应用:一是在人力、物力、财务等资源一定的条件下,如何使用它们来完成最多的任务;二是给一项任务,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.

1.对于不含边界的区域,要将边界画成虚线.

2.确定二元一次不等式所表示的平面区域有多种方法,常用的一种方法是“选点法”:任选一个不在直线上的点,检验它的坐标是否满足所给的不等式,若适合,则该点所在的一侧即为不等式所表示的平面区域;否则,直线的另一侧为所求的平面区域.若直线不过原点,通常选择原点代入检验.

3. 平移直线y=-kx+P时,直线必须经过可行域.

4.对于有实际背景的线性规划问题,可行域通常是位于第一象限内的一个凸多边形区域,此时变动直线的最佳位置一般通过这个凸多边形的顶点.

5.简单线性规划问题就是求线性目标函数在线性约束条件下的最优解,无论此类题目是以什么实际问题提出,其求解的格式与步骤是不变的:(1)寻找线性约束条件,线性目标函数;(2)由二元一次不等式表示的平面区域做出可行域;(3)在可行域内求目标函数的最优解.

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=0

2. 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<0

3. 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)(A x2+By2+C)>0

2.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。 方法二:利用规律:

1.Ax+By+C>0,当B>0时表示直线Ax+By+C=0上方(左上或右上),

当B<0时表示直线Ax+By+C=0下方(左下或右下);

2.Ax+By+C<0,当B>0时表示直线Ax+By+C=0下方(左下或右下)

当B<0时表示直线Ax+By+C=0上方(左上或右上)。

四、线性规划的有关概念:

①线性约束条件: ②线性目标函数:

③线性规划问题: ④可行解、可行域和最优解:

【经典例题】

一.建构数学

1.问题:在约束条件410432000

x y x y x y +≤??+≤?

?≥??≥?下,如何求目标函数2P x y =+的最大值?

首先,作出约束条件所表示的平面区域,这一区域称为可行域,如图(1)所示.

其次,将目标函数2P x y =+变形为2y x P =-+的形式,它表示一条直线,斜率为,且在y 轴上的截距为P .

平移直线2y x P =-+,当它经过两直线410x y +=与4320x y +=的交点5(,5)4

A 时,直线在y 轴上的截距最大,如图(2)所示.

因此,当5,54x y =

=时,目标函数取得最大值5

257.54

?+=,即当甲、乙两种产品分别生产54t 和5t 时,可

获得最大利润7.5万元.

这类求线性目标函数在线性约束条件下的最大值或最小值问题,通常称为线性规划问题.其中5(,5)4

使目标函数取得最大值,它叫做这个问题的最优解.对于只含有两个变量的简单线性规划问题可用图解法来解决. 说明:平移直线2y x P =-+时,要始终保持直线经过可行域(即直线与可行域有公共点).

二.数学运用

例1.设2z x y =+,式中变量,x y 满足条件4335251x y x y x -≤-??

+≤??≥?

,求z 的最大值和最小值.

解:由题意,变量,x y 所满足的每个不等式都表示一个平面区域,不等式组则表示这些平面区域的公共区域.由图知,原点(0,0)不在公共区域内,当0,0x y ==时,20z x y =+=,即点(0,0)在直线0l :20x y +=上, 作一组平行于0l 的直线l :2x y t +=,t R ∈, 可知:当l 在0l 的右上方时,直线l 上的点(,)x y

满足20x y +>,即0t >, 而且,直线l 往右平移时,t 随之增大. 由图象可知,

当直线l 经过点(5,2)A 时,对应的t 最大, 当直线l 经过点(1,1)B 时,对应的t 最小, 所以,max 25212z =?+=,min 2113z =?+=.

例2.设610z x y =+,式中,x y 满足条件4335251x y x y x -≤-??

+≤??≥?

,求z 的最大值和最小值.

解:由引例可知:直线0l 与AC 所在直线平行, 则由引例的解题过程知,

当l 与AC 所在直线35250x y +-=重合时z 最大,此时满足条件的最优解有无数多个, 当l 经过点(1,1)B 时,对应z 最小,

∴max 61050z x y =+=,min 6110116z =?+?=.

O

y

x

A C

B

430x y -+=

1

x =

35250x y +-=

例3.已知,x y 满足不等式组230236035150x y x y x y -->??

+-

,求使x y +取最大值的整数,x y .

解:不等式组的解集为三直线1l :230x y --=,2l :2360x y +-=,3l :35150x y --=所围成的三角形内部

(不含边界),设1l 与2l ,1l 与3l ,2l 与3l 交点分别为,,A B C ,则,,A B C 坐标分别为153

(,)84A ,(0,3)B -,

7512

(

,)1919

C -, 作一组平行线l :x y t +=平行于0l :0x y +=, 当l 往0l 右上方移动时,t 随之增大,

∴当l 过C 点时x y +最大为63

19

,但不是整数解,

又由75

019

x <<知x 可取1,2,3,

当1x =时,代入原不等式组得2y =-, ∴1x y +=-;

当2x =时,得0y =或1-, ∴2x y +=或1; 当3x =时,1y =-, ∴2x y +=,

故x y +的最大整数解为20x y =??=?或3

1x y =??=-?

例4.投资生产A 产品时,每生产100吨需要资金200万元,需场地200平方米,可获利润300万元;投资生产B 产品时,每生产100米需要资金300万元,需场地100平方米,可获利润200万元.现某单位可使用资金1400万元,场地900平方米,问:应作怎样的组合投资,可使获利最大?

分析:这是一个二元线性规划问题,可先将题中数据整理成下表,以方便理解题意:

资 金 (百万元)

场 地 (平方米)

利 润 (百万元)

A 产品 2 2 3

B 产品 3 1 2 限 制

14

9

然后根据此表数据,设出未知数,列出约束条件和目标函数,最后用图解法求解

解:设生产A 产品x 百吨,生产B 产品y 米,利润为S 百万元,

A

B

C

x

y O

1l 3

l

2

l

则约束条件为23142900

x y x y x y +≤??+≤?

?≥??≥?,目标函数为32S x y =+.

作出可行域(如图),

将目标函数变形为322S y x =-

+,它表示斜率为3

2

-,在y 轴上截距为2S 的直线,平移直线322S

y x =-+,当它经

过直线与29x y +=和2314x y +=的交点135(,)42时,2S 最大,也即S 最大.此时,135

3214.7542

S =?+?=.

因此,生产A 产品3.25百吨,生产B 产品2.5米,利润最大为1475万元.

说明:(1)解线性规划应用题的一般步骤:①设出未知数;②列出约束条件(要注意考虑数据、变量、不等式的实

际含义及计量单位的统一);③建立目标函数;④求最优解.

一、对于有实际背景的线性规划问题,可行域通常是位于第一象限内的一个凸多边形区域,此时变动直线的最

佳位置一般通过这个凸多边形的顶点.

三、画区域

1. 用不等式表示以)4,1(A ,)0,3(-B ,)2,2(--C 为顶点的三角形内部的平面区域.

分析:首先要将三点中的任意两点所确定的直线方程写出,然后结合图形考虑三角形内部区域应怎样表示。 解:直线AB 的斜率为:1)3(104=---=AB k ,其方程为3+=x y .

可求得直线BC 的方程为62--=x y .直线AC 的方程为22+=x y . ABC ?的内部在不等式03>+-y x 所表示平面区域内,同时在不等式

062>++y x 所表示的平面区域内,

同时又在不等式022<+-y x 所表示的平面

区域内(如图). 所以已知三角形内部的平面区域可由不等式组??

???<+->++>+-022,062,03y x y x y x 表示.

说明:用不等式组可以用来平面内的一定区域,注意三角形区域内部不包括边界线. 2 画出332≤<-y x 表示的区域,并求所有的正整数解),(y x . 解:原不等式等价于??

?≤->.

3,

32y x y 而求正整数解则意味着x ,y 还有限制条件,即求

??????

?≤->∈∈>>.

3,32,,,0,0y x y z y z x y x . 依照二元一次不等式表示的平面区域, 知332≤<-y x 表示的区域如下图: 对于332≤<-y x 的正整数解,容易求 得,在其区域内的整数解为

)1,1(、)2,1(、)3,1(、)2,2(、)3,2(.

3设0≥x ,0≥y ,0≥z ;z y x p 23++-=,z y x q 42+-=,1=++z y x ,用图表示出点),(q p 的范围. 分析:题目中的p ,q 与x ,y ,z 是线性关系. 可借助于x ,y ,z 的范围确定),(q p 的范围. 解:由??

???=++=+--=--,1,42,23z y x q z y x p z y x 得????

??

???++=+-=

-+=),345(271),3514(271),

68(27

1q p z p q y p q x 由0≥x ,0≥y ,0≥z 得??

?

??≥++≥+-≤--,0543,01453,086q p q p q p 画出不等式组所示平面区域如图所示.

说明:题目的条件隐蔽,应考虑到已有的x ,y ,z 的取值范围.借助于三元一次方程组分别求出x ,y ,z ,从而求出p ,q 所满足的不等式组找出),(q p 的范围.

4、已知x,y,a,b 满足条件:0,0,0,0≥≥≥≥b a y x ,2x+y+a=6,x+2y+b=6 (1)试画出(y x ,)的存在的范围; (2)求y x 32+的最大值。

四、画区域,求面积

例3 求不等式组?????+-≤-+≥1

1

1x y x y 所表示的平面区域的面积.

分析:关键是能够将不等式组所表示的平面区域作出来,判断其形状进而求出其面

积.而要将平面区域作出来的关键又是能够对不等式组中的两个不等式进行化简和变形,如何变形?需对绝对值加以讨论.

解:不等式11-+≥x y 可化为)1(-≥≥x x y 或)1(2-<--≥x x y ; 不等式1+-≤x y 可化为)0(1≥+-≤x x y 或)0(1<+≤x x y . 在平面直角坐标系内作出四条射线:

)1(-≥=x x y AB :,)1(2-<--=x x y AC : )0(1≥+-=x x y DE :,)0(1<+=x x y DF :

则不等式组所表示的平面区域如图,由于AB 与AC 、DE 与DF 互相垂直,所以平面区域是一个矩形.

A

B

C x

y

(2,4)

(1,2)

-(1,0)(图1)

根据两条平行线之间的距离公式可得矩形的两条边的长度分别为22和2

23.所以其面积为23. 五、求最值

一、与直线的截距有关的最值问题 z Ax By C =++

1.如图1所示,已知ABC V 中的三顶点(2,4),(1,2),(1,0)A B C -, 点(,)P x y 在ABC V 内部及边界运动,请你探究并讨论以下问题: ①z x y =+在 点A 处有最大值 6 ,在边界BC 处有最小值 1 ; ②z x y =-在 点C 处有最大值 1 ,在 点B 处有最小值3-

2若x 、y 满足条件??

???≤+-≥+-≤-+.0104010230122y x y x y x ,

求y x z 2+=的最大值和最小值. 分析:画出可行域,平移直线找最优解.

解:作出约束条件所表示的平面区域,即可行域,如图所示.

作直线z y x l =+2:,即z x y 2

1

21+-

=,它表示斜率为21-,纵截距为2z 的平行直线系,当它在可行域内

滑动时,由图可知,直线l 过点A 时,z 取得最大值,当l 过点B 时,z 取得最小值. ∴ 18822max =?+=z ∴ 2222min =?+-=z

注:z Ax By =+可化为A z y x B B =-

+表示与直线A

y x B

=-平行的一组平行线,其中z B 为截距,特别注意:斜率

范围及截距符号。即注意平移直线的倾斜度和平移方向。

变式:设x,y 满足约束条件

分别求:(1)z=6x+10y ,(2)z=2x-y,(3)z=2x-y ,的最大值,最小值。

A

B

C x

y

(2,4)

(1,2)

-(1,0)

6

x y +=1

x y +=( 图2 )

A

B

C x

y

(2,4)

(1,2)

-(1,0)

1

x y -=3

x y -=-43

3525

1x y x y x -≤-??

+≤??≥?

A

B

C x

y

(2,4)

(1,2)

-(1,0)(图1)

二、与直线的斜率有关的最值问题

y y z x x -=

-表示定点P (x 0,y 0)与可行域内的动点M(x,y)连线的斜率. 例2 设实数x y ,满足20240230x y x y y --??+-??-?

≤,≥,≤,

,则y

z x =的最大值是__________. 解析:画出不等式组所确定的三角形区域ABC ,0

y y z x x -=

=

-表示两点(00)()O P x y ,,,确定的直线的斜率,要求z 的最大值,即求可行域内的点与原点连线的斜率的最大值.

可以看出直线OP 的斜率最大,故P 为240x y +-=与230y -=的交点,

即A 点.∴31

2P ?? ???

,.故答案为32

. 3.如图1所示,已知ABC V 中的三顶点(2,4),(1,2),(1,0)A B C -, 点(,)P x y 在ABC V 内部及边界运动,请你探究并讨论以下问题: 意义求得min z 和max z ?

若目标函数是1y z x -=

或23

1

y z x +=+,你知道其几何意义吗?你能否借助其几何三、与距离有关的最值问题

2222220000()()()()z z x x y y z x x y y x y Ax By C =-+-=-+-=++++或或(配方)的结构表示定点Q (x 0,y 0)

到可行域内的动点N(x,y)的距离的平方或距离。

1.已知05≥-+y x ,010≤-+y x .求2

2

y x +的最大、最小值.

分析:令2

2

y x z +=,目标函数是非线性的.而()2

2

2

2

2y

x

y x z +=

+=可看做区

域内的点到原点距离的平方.问题转化为点到直线的距离问题.

解:由???≤-+≥-+,

010,05y x y x 得可行域(如图所示)为()2

2

2

2

2y

x

y x z +=

+=,而

)0,0(到05=-+y x ,010=-+y x 的距离分别为

25和2

10. 所以z 的最大、最小值分别是50和

2

25

2.已知2040250x y x y x y -+??+-??--?

,,,≥≥≤求22

1025z x y y =+-+的最小值

解析:作出可行域如图3,并求出顶点的坐标A (1,3)、B (3,1)、C (7,9).而22

(5)z x y =+-表示可行域内

任一点(x ,y )到定点M (0,5)的距离的平方,过M 作直线AC 的垂线,易知垂足N在线段AC 上,故z 的最小值是2

9

2

MN

=

【课堂练习】

1. (安徽11)若,x y 满足约束条件:02323x x y x y ≥??

+≥??+≤?

;则x y -的取值范围为_____

2. 北京2.设不等式组???≤≤≤≤2

0,

20y x ,表示平面区域为D ,在区域D 内随机取一个点,则此点到坐标原点的距离大于

2的概率是 (A )

4π (B )22π- (C )6

π

(D )44π-

3.福建9.若直线x

y 2=上存在点),(y x 满足约束条件?????≥≤--≤-+m x y x y x 0320

3,则实数m 的最大值为( )

A .21

B .1

C .2

3

D .2 4.广东5. 已知变量,x y 满足约束条件241y x y x y ≤??

+≥??-≤?

,则3z x y =+的最大值为( )

()A 12 ()B 11 ()C 3

()D -1

5.江苏14.(2012年江苏省5分)已知正数a b c ,,满足:4ln 53ln b c a a c c c a c b -+-≤≤≥,,则b

a

的取值范围是 .

6.江西8.某农户计划种植黄瓜和韭菜,种植面积不超过50计,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

年产量/亩 年种植成本/亩 每吨售价 黄瓜 4吨 1.2万元 0.55万元 韭菜 6吨

0.9万元

0.3万元

为使一年的种植总利润(总利润=总销售收入 总种植成本)最大,那么黄瓜和韭菜的种植面积(单位:亩)分别为( )

A .50,0

B .30,20

C .20,30

D .0,50

7辽宁8. 设变量,x y 满足-100+20015x y x y y ≤??

≤≤??≤≤?

,则2+3x y 的最大值为

A .20

B .35

C .45

D .55

8.全国卷大纲版13.若,x y 满足约束条件1030330

x y x y x y -+≥???

+-≤??+-≥??,则3z x y =-的最小值为 。

9山东

10陕西14. 设函数ln ,0

()21,0

x x f x x x >?=?

--≤?,D 是由x 轴和曲线()y f x =及该曲线在点(1,0)处的切线所围成的封

闭区域,则2z x y =-在D 上的最大值为 .

11四川9、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( )

A 、1800元

B 、2400元

C 、2800元

D 、3100元

12新课标(14) 设,x y 满足约束条件:,013x y x y x y ≥??

-≥-??+≤?

;则2z x y =-的取值范围为

13浙江21.(本小题满分14分)已知a >0,b ∈R ,函数()342f x ax bx a b =--+.

(Ⅰ)证明:当0≤x ≤1时,

(ⅰ)函数()f x 的最大值为|2a -b |﹢a ; (ⅱ) ()f x +|2a -b |﹢a ≥0;

(Ⅱ) 若﹣1≤()f x ≤1对x ∈[0,1]恒成立,求a +b 的取值范围.

14重庆10.设点集为{}

221(,)()()0,(,)(1)(1)1A x y y x y B x y x y x

??=--≥=-+-≤???

?

,则A B I 所表示的平面图

形的面积为

(A )34π (B )35π (C )47π (D )

2

π 【课后作业】

(1)选择题:

1.以下四个命题中,正确的是( ) A.原点与点(2,3)在直线2x+y-3=0的同侧

B.点(3,2)与点(2,3)在直线x -y=0同侧 C.原点与点(2,1)在直线2y-6x+1=0异侧 D.原点与点(2,1)在直线2y-6x+1=0同侧

2.不等式x+3y-1<0表示的平面区域在直线x+3y-1=0的( ) A .右上方 B .右下方 C . 左下方 D .左上方

3.在坐标平面上,不等式组?

??+-≤-≥131

x y x y 所表示的平面区域的面积为( )

A .2

B .

23 C.2

23 D.2 (2)填空题:

4.若x 、y 满足条件??

?

??≥≥≤+≤+0,0625

y x y x y x ,则目标函数z=6x+8y 的最大值为 ,最小值为 。

5.若实数x 、y 满足??

?≤-≤≤+≤8

226

24y x y x ,则x+y 的范围是 。

6.非负实数x 、y 满足?

??≤-+≤-+030

42y x y x ,则x+3y 的最大值是 。

7.设实数x 、y 满足条件???

??≤-≥-+≤--0

320420

2y y x y x ,则x y 的最大值是 。

8.设实数x 、y 满足条件??

?

??≤++≥+≥+-010101y x y y x ,那么2x -y 的最大值为( )

A . 2

B . 1

C . -2

D . -3

9.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 的取值范围是 。

10.设D 是不等式组????

???≥≤≤≥+≤+1

4032102y x y x y x 表示的平面区域,则D 中的点P (x,y )到直线x+y=10距离的最大值

是 。 (3)解答题:

11.某电视机厂计划在下一个生产周期内生产两种型号的电视机,每台A 型、B 型电视机所得的利润分别为6和4个单位,而生产一台A 型、B 型电视机所耗原料分别为2和3个单位;所需工时分别为4和2个单位。如果允许使用的原料为100个单位,工时为120个单位,且A 、B 型电视机的产量分别不低于5台和10台,那么生产两种类型电视机各多少台,才能使利润最大?

12.制定投资计划时,不仅要考虑可能获得的赢利,而且要考虑可能出现的亏损。某投资人打算投资甲、乙两个项目,根据预测,甲、乙项目可能的最大赢利率分别为100%和50%,可能的最大亏损率分别为30%和10%,投资人计划投资金额不超过10万元,要求确保可能的资金亏损不超过1.8万元,问投资人对甲、乙两个项目各投资多少万元,才能使可能的赢利最大?

【参考答案】

【课上练习】

1.【解析】x y -的取值范围为[3,0]-

约束条件对应ABC ?边际及内的区域:3(0,3),(0,),(1,1)2

A B C

则[3,0]t x y =-∈-

2.【解析】题目中??

?≤≤≤≤2

02

0y x 表示的区域如图正方形所示,而动点D 可以存在的位置为正

方形面积减去四分之一圆的面积部分,因此4

422241

222

ππ-=

??-?=P ,故选D 。 【答案】D

3.考点:线性规划。

难度:中。

分析:本题考查的知识点为含参的线性规划,需要画出可行域的图形,含参的直线要能画出大致图像。

解答:可行域如下:

所以,若直线x y 2=上存在点),(y x 满足约束条件??

?

??≥≤--≤-+m x y x y x 03203,

则m

m 23≥-,即1≤m 。

4.【解析】选B 约束条件对应ABC ?边际及内的区域:53(2,2),(3,2),(,)22

A B C 则3[8,11]z x y =+∈

5.【答案】[] 7e ,

。 【考点】可行域。

【解析】条件4ln 53ln b c a a c c c a c b -+-≤≤≥,可化为:

(3,0)

(0,3)

,(2

3-0)

3,(m m -x y 2=

354a c a b c c a b

c c

b e c

??+≥???+≤????≥?。 设==a b

x y c c

,,则题目转化为:

已知x y ,满足35

4

00x

x y x y y e

x >y >+≥??+≤?

?≥???

,,求y x 的取值范围。 作出(x y ,)所在平面区域(如图)。求出=x y e 的切 线的斜率e ,设过切点()00P x y ,的切线为()=0y ex m m +≥, 则

00000

==y ex m m

e x x x ++

,要使它最小,须=0m 。 ∴

y

x

的最小值在()00P x y ,处,为e 。此时,点()00P x y ,在=x y e 上,A B 之间。 当(x y ,)对应点C 时, =45=205=7=7=534=2012y x y x y

y x y x y x

x --??????

?--??, ∴y

x

的最大值在C 处,为7。 ∴

y x 的取值范围为[] 7e ,

,即b

a

的取值范围是[] 7e ,。 6.B 【解析】本题考查线性规划知识在实际问题中的应用,同时考查了数学建模的思想方法以及实践能力.设黄瓜和韭菜的种植面积分别为x,y 亩,总利润为z 万元,则目标函数为

(0.554 1.2)(0.360.9)0.9z x x y y x y =?-+?-=+.线性约束条件为 50,1.20.954,0,0.

x y x y x y +≤??+≤??≥??≥?即50,43180,0,0.x y x y x y +≤??+≤?

?≥??≥?作出不等式组

50,43180,0,0

x y x y x y +≤??+≤?

?

≥??≥?表示的可行域,易求得点()()()0,50,30,20, 0,45A B C .

平移直线0.9z x y =+,可知当直线0.9z x y =+经过点()30,20B ,即30,20x y ==时,z 取得最大值,且max 48z =(万元).故选B.

【点评】解答线性规划应用题的一般步骤可归纳为:

(1)审题——仔细阅读,明确有哪些限制条件,目标函数是什么? (2)转化——设元.写出约束条件和目标函数;

(3)求解——关键是明确目标函数所表示的直线与可行域边界直线斜率间的关系; (4)作答——就应用题提出的问题作出回答.

体现考纲中要求会从实际问题中抽象出二元线性规划.来年需要注意简单的线性规划求最值问题. 7.【命题意图】本题主要考查简单线性规划,是中档题. 【解析】作出可行域如图中阴影部分所示,由图知目标函数过点()5,15A 时,2+3x y 的最大值为55,故选D.

8.答案:1-

【命题意图】本试题考查了线性规划最优解的求解的运用。常规题型,只要正确作图,表示出区域,然后借助于直线平移法得到最值。

【解析】利用不等式组,作出可行域,可知区域表示的为三角形,当目标函数过点(3,0)时,目标函数最大,当目标函数过点(0,1)时最小为1-。]

9.解析:作出可行域,直线03=-y x ,将直线平移至点)0,2(处有最大值, 点)3,

21(处有最小值,即62

3

≤≤-

z .答案应选A 。

10.【答案】2

【解析】当2>x 时,()x

x f 1'

=

,()11'

=f ,∴曲线在点(1,0)处的切线为1-=x y 则根据题意可画出可行域D 如右图: 目标函数z x y 2

121-=

, 当0=x ,1-=y 时,z 取得最大值2 11.[答案]C

[解析]设公司每天生产甲种产品X 桶,乙种产品Y 桶,公司共可获得 利润为Z 元/天,则由已知,得 Z=300X+400Y

且???????≥≥≤+≤+0

012212

2Y X Y X Y X

画可行域如图所示,

目标函数Z=300X+400Y 可变形为 Y=400

z

x 43+-

这是随Z 变化的一族平行直线 解方程组??

?=+=+12y 2x 12y x 2 ???==∴4

y 4

x 即A (4,4) 280016001200max =+=∴Z

[点评]解决线性规划题目的常规步骤:一列(列出约束条件)、二画(画出可行域)、三作(作目标函数变形式的平行线)、四求(求出最优解).

12.【解析】2z x y =-的取值范围为 [3,3]-

约束条件对应四边形OABC 边际及内的区域:(0,0),(0,1),(1,2),(3,0)O A B C

则2[3,3]z x y =-∈-

13.【解析】本题主要考察不等式,导数,单调性,线性规划等知识点及综合运用能力。

(Ⅰ) (ⅰ)()2122f x ax b '=-.

当b ≤0时,()2122f x ax b '=->0在0≤x ≤1上恒成立,

此时()f x 的最大值为:()1423f a b a b a b =--+=-=|2a -b |﹢a ; 当b >0时,()2122f x ax b '=-在0≤x ≤1上的正负性不能判断, 此时()f x 的最大值为:

()max 2max{(0)1}max{()3}32b a b a

f x f f b a a b a b b a ->?==--=?

-

,,(),(),=|2a -b |﹢a ; 综上所述:函数()f x 在0≤x ≤1上的最大值为|2a -b |﹢a ;

(ⅱ) 要证()f x +|2a -b |﹢a ≥0,即证()g x =﹣()f x ≤|2a -b |﹢a . 亦即证()g x 在0≤x ≤1上的最大值小于(或等于)|2a -b |﹢a , ∵()342g x ax bx a b =-++-,∴令()212206b g x ax b x a

'=-+=?=. 当b ≤0时,()2122g x ax b '=-+<0在0≤x ≤1上恒成立, 此时()g x 的最大值为:()03g a b a b =-<-=|2a -b |﹢a ; 当b <0时,()2122g x ax b '=-+在0≤x ≤1上的正负性不能判断, ()max max{(

)1}6b

g x g g a

=,() 4max{2}

36463662b

b a b b a a b

b a b

a b a

b a b a =--?≤-?=?>?-?

,,,

≤|2a -b |﹢a ;

综上所述:函数()g x 在0≤x ≤1上的最大值小于(或等于)|2a -b |﹢a . 即()f x +|2a -b |﹢a ≥0在0≤x ≤1上恒成立.

(Ⅱ)由(Ⅰ)知:函数()f x 在0≤x ≤1上的最大值为|2a -b |﹢a , 且函数()f x 在0≤x ≤1上的最小值比﹣(|2a -b |﹢a )要大. ∵﹣1≤()f x ≤1对x ∈[0,1]恒成立, ∴|2a -b |﹢a ≤1.

取b 为纵轴,a 为横轴. 则可行域为:21b a b a ≥??-≤?和231b a

a b

,目标函数为z =a +b .

作图如下:

由图易得:当目标函数为z =a +b 过P(1,2)时,有max 3z =. ∴所求a +b 的取值范围为:].3,1(-.

【答案】(Ⅰ) 见解析;(Ⅱ)].3,1(-. 14.【解析】选D 由对称性:

221,,(1)(1)1y x y x y x ≥≥-+-≤围成的面积与221

,,(1)(1)1y x y x y x

≤≥-+-≤

围成的面积相等 得:A B I 所表示的平面图形的面积为2

2

,(1)(1)1y x x y ≤-+-≤

围成的面积既

2122

R π

π?= 【课后作业】 一、选择题 1.C ; 2.C ;

基本不等式经典例题精讲

新课标人教A 版高中数学必修五典题精讲(3.4基本不等式) 典题精讲 例1(1)已知0<x <3 1,求函数y=x(1-3x)的最大值; (2)求函数y=x+ x 1的值域. 思路分析:(1)由极值定理,可知需构造某个和为定值,可考虑把括号内外x 的系数变成互为相反数;(2)中,未指出x >0,因而不能直接使用基本不等式,需分x >0与x <0讨论. (1)解法一:∵0<x <3 1,∴1-3x >0. ∴y=x(1-3x)= 3 1·3x(1-3x)≤3 1[ 2) 31(3x x -+]2= 12 1,当且仅当3x=1-3x ,即x= 6 1时,等号成 立.∴x= 6 1时,函数取得最大值 12 1 . 解法二:∵0<x <3 1,∴ 3 1-x >0. ∴y=x(1-3x)=3x(3 1-x)≤3[ 23 1x x -+ ]2= 12 1,当且仅当x= 3 1-x,即x= 6 1时,等号成立. ∴x= 6 1时,函数取得最大值12 1. (2)解:当x >0时,由基本不等式,得y=x+x 1≥2x x 1? =2,当且仅当x=1时,等号成立. 当x <0时,y=x+ x 1=-[(-x)+ ) (1x -]. ∵-x >0,∴(-x)+ ) (1x -≥2,当且仅当-x= x -1,即x=-1时,等号成立. ∴y=x+x 1≤-2. 综上,可知函数y=x+x 1的值域为(-∞,-2]∪[2,+∞). 绿色通道:利用基本不等式求积的最大值,关键是构造和为定值,为使基本不等式成立创造条件,同时要注意等号成立的条件是否具备. 变式训练1当x >-1时,求f(x)=x+ 1 1+x 的最小值. 思路分析:x >-1?x+1>0,变x=x+1-1时x+1与1 1+x 的积为常数.

(完整版)初一不等式难题-经典题训练(附答案)

初一不等式难题,经典题训练(附答案) 1. 已知不等式3x-a ≤0的正整数解恰好是1,2,3,则a 的取值范围是_______ 2. 已知关于x 的不等式组0 521 x a x ->?? -≥-?无解,则a 的取值范围是_________ 3. 若关于x 的不等式(a-1)x-2 a +2>0的解集为x<2,则a 的值为( ) A 0 B 2 C 0或2 D -1 4. 若不等式组2 20 x a b x ->?? ->?的解集为11x -<<,则2006()a b +=_________ 5. 已知关于x 的不等式组的解集41320 x x x a +?>+? ??+- 7. 不等式组951 1 x x x m +<+?? >+?的解集是2x >,则m 的取值范围是( ) A. 2m ≤ B. 2m ≥ C. 1m ≤ D. 1m f 8.不等式()()20x x x +-<的解集是_________ 9.当a>3时,不等式ax+2<3x+b 的解集是,则b=______ 10.已知a,b 为常数,若ax+b>0的解集是1 3 x <,则的0bx a -<解集是( ) A. 3x >- B 3x <- C. 3x > D. 3x < 11.如果关于x 的不等式组的整70 60x m x n -≥?? -? p 数解仅为1,2,3,那么适合不等式组的整数(m,n)对共 有( )对 A 49 B 42 C 36 D 13 12.已知非负数x,y,z 满足123 234 x y z ---==,设345x y z ω=++,求的ω最大值与最小值

基本不等式练习题及标准答案

基本不等式练习题及答案

————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:

双基自测 1.(人教A 版教材习题改编)函数y =x +1 x (x >0)的值域为( ). A .(-∞,-2]∪[2,+∞) B .(0,+∞) C .[2,+∞) D .(2,+∞) 2.下列不等式:①a 2+1>2a ;②a +b ab ≤2;③x 2+1 x 2+1≥1,其中正确的个数是 ( ). A .0 B .1 C .2 D .3 3.若a >0,b >0,且a +2b -2=0,则ab 的最大值为( ). A.1 2 B .1 C .2 D .4 4.(2011·重庆)若函数f (x )=x + 1 x -2 (x >2)在x =a 处取最小值,则a =( ). A .1+ 2 B .1+ 3 C .3 D .4 5.已知t >0,则函数y =t 2-4t +1 t 的最小值为________. 考向一 利用基本不等式求最值 【例1】?(1)已知x >0,y >0,且2x +y =1,则1x +1 y 的最小值为________; (2)当x >0时,则f (x )= 2x x 2+1 的最大值为________. 【训练1】 (1)已知x >1,则f (x )=x + 1 x -1 的最小值为________. (2)已知0<x <2 5,则y =2x -5x 2的最大值为________. (3)若x ,y ∈(0,+∞)且2x +8y -xy =0,则x +y 的最小值为________. 考向二 利用基本不等式证明不等式 【例2】?已知a >0,b >0,c >0,求证:bc a +ca b +ab c ≥a +b +c . .

高考不等式经典例题

高考不等式经典例题 【例1】已知a >0,a ≠1,P =log a (a 3-a +1),Q =log a (a 2-a +1),试比较P 与Q 的大小. 【解析】因为a 3-a +1-(a 2-a +1)=a 2(a -1), 当a >1时,a 3-a +1>a 2-a +1,P >Q ; 当0<a <1时,a 3-a +1<a 2-a +1,P >Q ; 综上所述,a >0,a ≠1时,P >Q . 【变式训练1】已知m =a + 1a -2 (a >2),n =x - 2(x ≥12),则m ,n 之间的大小关系为( ) A.m <n B.m >n C.m ≥n D.m ≤n 【解析】选C.本题是不等式的综合问题,解决的关键是找中间媒介传递. m =a + 1a -2=a -2+1a -2 +2≥2+2=4,而n =x - 2≤(12)-2=4. 【变式训练2】已知函数f (x )=ax 2-c ,且-4≤f (1)≤-1,-1≤f (2)≤5,求f (3)的取值范围. 【解析】由已知-4≤f (1)=a -c ≤-1,-1≤f (2)=4a -c ≤5. 令f (3)=9a -c =γ(a -c )+μ(4a -c ), 所以???-=--=+1,94μγμγ???? ??? ? =-=38 ,35μγ 故f (3)=-53(a -c )+8 3(4a -c )∈[-1,20]. 题型三 开放性问题 【例3】已知三个不等式:①ab >0;② c a >d b ;③b c >a d .以其中两个作条件,余下的一个作结论,则能组 成多少个正确命题? 【解析】能组成3个正确命题.对不等式②作等价变形:c a >d b ?bc -ad ab >0. (1)由ab >0,bc >ad ?bc -ad ab >0,即①③?②; (2)由ab >0, bc -ad ab >0?bc -ad >0?bc >ad ,即①②?③; (3)由bc -ad >0, bc -ad ab >0?ab >0,即②③?①. 故可组成3个正确命题. 【例2】解关于x 的不等式mx 2+(m -2)x -2>0 (m ∈R ). 【解析】当m =0时,原不等式可化为-2x -2>0,即x <-1; 当m ≠0时,可分为两种情况: (1)m >0 时,方程mx 2+(m -2)x -2=0有两个根,x 1=-1,x 2=2 m . 所以不等式的解集为{x |x <-1或x >2 m }; (2)m <0时,原不等式可化为-mx 2+(2-m )x +2<0,

线性规划典型例题

例1:生产计划问题 某工厂明年根据合同,每个季度末向销售公司提供产品,有关信息如下表。若当季生产的产品过多,季末有积余,则一个季度每积压一吨产品需支付存贮费O.2万元。现该厂考虑明年的最佳生产方案,使该厂在完成合同的情况下,全年的生产费用最低。试建立模型。 解: 法1 设每个季度分别生产x1,x2,x3,x4 则要满足每个季度的需求x4≥26 x1+ x2≥40 x1+ x2+ x3≥70 x1+ x2+ x3+ x4=80 考虑到每个季度的生产能力 0≤x1≤30 0≤x2≤40 0≤x3≤20 0≤x4≤10 每个季度的费用为:此季度生产费用+上季度储存费用 第一季度15.0x1 第二季度14 x2 0.2(x1-20) 第三季度15.3x3+0.2(x1+ x2-40) 第四季度14.8x4+0.2(x1+ x2+ x3-70)

工厂一年的费用即为这四个季度费用之和, 得目标函数;minf=15.6 x1+14.4 x2+15.5 x3+14.8 x4-26 s.t.x1+ x2≥40 x1+ x2+ x3≥70 x1+ x2+ x3+ x4=80 20≤x1≤30 0≤x2≤40 0≤x3≤20 0≤x4≤10。 法2:设第i季度生产而用于第j季度末交货的产品数量为xij吨 根据合同要求有: xll=20 x12+x22=20 x13+x23+x33=30 x14+x24+x34+x44=10 又根据每季度的生产能力有: xll+x12+x13+x14≤30 x22+x23+x24≤40 x33+x34≤20 x44≤10 第i季度生产的用于第j季度交货的每吨产品的费用cij=dj+0.2(j-i),于是,有线性规划模型。 minf=15.Oxll+15.2x12+15.4xl3+15.6xl4+14x22+14.2x23+14.4x24+15.3 x33+15.5x34+14.8x44 s.t. xll=20, x12+x22=20, x13+x23+x13=30, x14+x24+x34+x44=10, x1l+x12+x13+x14≤30, x22+x23+x24≤40, x33+x34≤20,

(完整版)基本不等式题型总结(经典,非常好,学生评价高)

基本不等式 一. 基本不等式 ①公式:(0,0)2 a b a b +≥≥≥,常用a b +≥ ②升级版:22222a b a b ab ++??≥≥ ??? ,a b R ∈ 选择顺序:考试中,优先选择原公式,其次是升级版 二.考试题型 【题型1】 基本不等式求最值 求最值使用原则:一正 二定 三相等 一正: 指的是注意,a b 范围为正数。 二定: 指的是ab 是定值为常数 三相等:指的是取到最值时a b = 典型例题: 例1 .求1(0)2y x x x =+<的值域 分析:x 范围为负,提负号(或使用对钩函数图像处理) 解:1()2y x x =--+- 00x x <∴->Q 1 2x x ∴-+≥=-1 2x x ∴+≤ 得到(,y ∈-∞

例2 .求12(3)3 y x x x =+>-的值域 解:123 y x x =+- (“添项”,可通过减3再加3,利用基本不等式后可出现定值) 12(3)63 x x =+-+- 330x x >∴->Q 12(3)3x x ∴ +-≥- 6y ∴≥, 即)6,y ?∈+∞? 例3.求2sin (0)sin y x x x π=+<<的值域 分析:sin x 的范围是(0,1),不能用基本不等式,当y 取到最小值时,sin x 不在范围内 解:令sin (0,1)t x t =∈, 2y t t =+ 是对钩函数,利用图像可知: 在(0,1)上是单减函数,所以23t t + >,(注:3是将1t =代入得到) (3,)y ∴∈+∞ 注意:使用基本不等式时,注意y 取到最值,x 有没有在范围内, 如果不在,就不能用基本不等式,要借助对钩函数图像来求值域。

128499-管理运筹学-第二章线性规划-习题

11(2),12,14,18 习题 2-1 判断下列说法是否正确: (1) 任何线性规划问题存在并具有惟一的对偶问题; T (2) 对偶问题的对偶问题一定是原问题;T (3) 根据对偶问题的性质,当原问题为无界解时,其对偶问题无可行解,反之, 当对偶问题无可行解时,其原问题具有无界解;F (4) 若线性规划的原问题有无穷多最优解,则其对偶问题也一定具有无穷多最优 解; (5) 若线性规划问题中的b i ,c j 值同时发生变化,反映到最终单纯形表中,不会出 现原问题与对偶问题均为非可行解的情况; (6) 应用对偶单纯形法计算时,若单纯形表中某一基变量x i <0,又x i 所在行的元素全 部大于或等于零,则可以判断其对偶问题具有无界解。 (7) 若某种资源的影子价格等于k ,在其他条件不变的情况下,当该种资源增加 5个单位时,相应的目标函数值将增大5k ; (8) 已知y i 为线性规划的对偶问题的最优解,若y i >0,说明在最优生产计划中第 i 种资源已经完全耗尽;若y i =0,说明在最优生产计划中的第i 种资源一定有剩余。 2-2将下述线性规划问题化成标准形式。 ????? ? ?≥≥-++-≤+-+-=-+-+-+-=无约束 43 214321432143214321,0,,232142224.5243max )1(x x x x x x x x x x x x x x x x st x x x x z 2-3分别用图解法和单纯形法求解下述线性规划问题,并对照指出单纯形表中的各基 可行解对应图解法中可行()?????≥≤≤-+-=++-+-=无约束 321 3213213 21,0,06 24 .322min 2x x x x x x x x x st x x x z 域的哪一顶点。 ()??? ??≥≤+≤++=0,8259 43.510max 12 1212121x x x x x x st x x z ()??? ??≥≤+≤++=0,242615 53.2max 22 121212 1x x x x x x st x x z 2-4已知线性规划问题,写出其对偶问题: 5 43212520202410max x x x x x z ++++=

不等式典型例题之基本不等式的证明

5.3、不等式典型例题之基本不等式的证明——(6例题) 雪慕冰 一、知识导学 1.比较法:比较法是证明不等式的最基本、最重要的方法之一,它是两个实数大小顺序和运算性质的直接应用,比较法可分为差值比较法(简称为求差法)和商值比较法(简称为求商法). (1)差值比较法的理论依据是不等式的基本性质:“a-b≥0a≥b;a-b≤0a≤b”.其一般步骤为:①作差:考察不等式左右两边构成的差式,将其看作一个整体;②变形:把不等式两边的差进行变形,或变形为一个常数,或变形为若干个因式的积,或变形为一个或几个平方的和等等,其中变形是求差法的关键,配方和因式分解是经常使用的变形手段;③判断:根据已知条件与上述变形结果,判断不等式两边差的正负号,最后肯定所求证不等式成立的结论.应用范围:当被证的不等式两端是多项式、分式或对数式时一般使用差值比较法. (2)商值比较法的理论依据是:“若a,b∈R + ,a/b≥1a≥b;a/b≤1a≤b”.其一般步骤为:①作商:将左右两端作商;②变形:化简商式到最简形式;③判断商与1的大小关系,就是判定商大于1或小于1.应用范围:当被证的不等式两端含有幂、指数式时,一般使用商值比较法. 2.综合法:利用已知事实(已知条件、重要不等式或已证明的不等式)作为基础,借助不等式的性质和有关定理,经过逐步的逻辑推理,最后推出所要证明的不等式,其特点和思路是“由因导果”,从“已知”看“需知”,逐步推出“结论”.即从已知A逐步推演不等式成立的必要条件从而得出结论B. 3.分析法:是指从需证的不等式出发,分析这个不等式成立的充分条件,进而转化为判定那个条件是否具备,其特点和思路是“执果索因”,即从“未知”看“需知”,逐步靠拢“已知”.用分析法证明书写的模式是:为了证明命题B成立,只需证明命题B1为真,从而有…,这只需证明B2为真,从而又有…,……这只需证明A为真,而已知A为真,故B必为真.这种证题模式告诉我们,分析法证题是步步寻求上一步成立的充分条件. 4.反证法:有些不等式的证明,从正面证不好说清楚,可以从正难则反的角度考虑,即要证明不等式A>B,先假设A≤B,由题设及其它性质,推出矛盾,从而肯定A>B.凡涉及到的证明不等式为否定命题、惟一性命题或含有“至多”、“至少”、“不存在”、“不可能”等词语时,可以考虑用反证法. 5.换元法:换元法是对一些结构比较复杂,变量较多,变量之间的关系不甚明了的不等式可引入一个或多个变量进行代换,以便简化原有的结构或实现某种转化与变通,给证明带来新????

高中不等式所有知识及典型例题(超全)

一.不等式的性质: 二.不等式大小比较的常用方法: 1.作差:作差后通过分解因式、配方等手段判断差的符号得出结果; 2.作商(常用于分数指数幂的代数式);3.分析法;4.平方法;5.分子(或分母)有理化; 6.利用函数的单调性;7.寻找中间量或放缩法 ;8.图象法。其中比较法(作差、作商)是最基本的方法。 三.重要不等式 1.(1)若R b a ∈,,则ab b a 22 2≥+ (2)若R b a ∈,,则2 22b a ab +≤(当且仅当b a =时取“=”) 2. (1)若*,R b a ∈,则ab b a ≥+2 (2)若*,R b a ∈,则ab b a 2≥+(当且仅当b a =时取“=”) (3)若* ,R b a ∈,则2 2?? ? ??+≤b a ab (当且仅当b a =时取“=”) 3.若0x >,则1 2x x +≥ (当且仅当1x =时取“=”); 若0x <,则1 2x x + ≤- (当且仅当1x =-时取“=”) 若0x ≠,则11122-2x x x x x x +≥+≥+≤即或 (当且仅当b a =时取“=”) 若0>ab ,则2≥+a b b a (当且仅当 b a =时取“=”) 若0ab ≠,则 22-2a b a b a b b a b a b a +≥+≥+≤即或 (当且仅当b a =时取“=” ) 4.若R b a ∈,,则2 )2 (2 22b a b a +≤+(当且仅当b a =时取“=”) 注:(1)当两个正数的积为定植时,可以求它们的和的最小值,当两个正数的和为定植时,可以求 它们的积的最小值,正所谓“积定和最小,和定积最大”. (2)求最值的条件“一正,二定,三取等” (3)均值定理在求最值、比较大小、求变量的取值范围、证明不等式、解决实际问题方面有广泛的应用. 5.a 3+b 3+c 3≥3abc (a,b,c ∈ R +), a +b +c 3 ≥3abc (当且仅当a =b =c 时取等号); 6. 1 n (a 1+a 2+……+a n )≥12n n a a a (a i ∈ R +,i=1,2,…,n),当且仅当a 1=a 2=…=a n 取等号; 变式:a 2+b 2+c 2≥ab+bc+ca; ab ≤( a +b 2 )2 (a,b ∈ R +) ; abc ≤( a +b +c 3 )3(a,b,c ∈ R +) a ≤ 2a b a +b ≤ab ≤ a +b 2 ≤ a 2+b 2 2 ≤b.(0b>n>0,m>0; 应用一:求最值 例1:求下列函数的值域(1)y =3x 2+12x 2 (2)y =x +1 x

(完整版)简单的线性规划问题(附答案)

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 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 x+z,在 y 轴上的 截距是z, b 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 y≤2, 例 1 已知变量 x,y 满足约束条件 x+y≥1,则 z=3x+y 的最大值为 ( ) x-y≤1, A . 12 B .11 C .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,

重要不等式汇总(例题答案)

其他不等式综合问题 例1:(第26届美国数学奥题之一)设a、b、c∈R+,求证: (1) 分析;最初,某刊物给出了一种通分去分母的较为复杂的证法,这里试从分析不等式的结构出发,导出该不等式的编拟过程,同时,揭示证明此类问题的真谛,并探索其推广命题成功的可能性。 思考方向:(1)的左边较为复杂,而右边较为简单,所以,证明的思想应该从左至右进行, 思考方法:(1)从左至右是一个由简单到复杂的逐步放大过程,所以,一个简单的想法就是将各分母设法缩小,但考虑到各分母结构的相似性,故只要对其中之一做恰倒好处的变形,并构造出右边之需要即便大功告成. 实施步骤;联想到高中课本上熟知的不等式: x3+y3≥x2y+xy2=xy(x+y) (x、y∈R+)(*) 知(1)的左端 这一证明是极其简单的,它仅依赖高中数学课本上的基础知识,由此可见,中学课本上的知识也能用来攻克高层次的数学竞赛题,看来,我们要好好守住课本这快阵地。 (1)刻画了3个变量的情形,左端的三个分式分母具有如下特征:三个字母中取两个的三次方与这三个变量的乘积之和,那么,对于更多个变量会有怎样的结论?

以下为行文方便,记(1)的左端为 ,表示对a、b、c轮换求和,以下其它的类似处理,不再赘述, 为了搞清多个变量时(1)的演变,首先从4个变量时的情形入手, 推广1:设a、b、c、d∈R+,求证: 。(2) 分析:注意到上面的(*),要证(2),需要证 x4+y4+z4≥xyz(x+y+z)(**) (**)是(*)的发展,它的由来得益于证明(1)时用到的(*),这是一条有用的思维发展轨道。 事实上,由高中数学课本上熟知的不等 式x2+y2+z2≥xy+yz+zx易知 x4+y4+z4≥x2y2+y2z2+z2x2≥xy·yz+yz·zx+zx·xy=xyz(x+y+z),这样 (**)得证, 从而(2)便可仿(1)不难证明,略, 推广2:设ai∈R+(i=1、2、3,…,n),求证: 。(3) 有了前面的推广1的证明,这里的推广2的证明容易多了,联想(**),只要能证明

必修5--基本不等式几种解题技巧及典型例题

均值不等式应用(技巧)技巧一:凑项 1、求y = 2x+ 1 x - 3 (x > 3)的最小值 2、已知x > 3 2 ,求y = 2 2x - 3 的最小值 3、已知x < 5 4 ,求函数y = 4x – 2 + 1 4x - 5 的最大值。 技巧二:凑系数 4、当0 < x < 4时,求y = x(8 - 2x)的最大值。 5、设0 < x < 3 2 时,求y = 4x(3 - 2x)的最大值,并求此时x的值。 6、已知0 < x < 1时,求y = 2x(1 - x) 的最大值。 7、设0 < x < 2 3 时,求y = x(2 - 3x) 的最大值 技巧三:分离 8、求y = x2 + 7x + 10 x + 1 (x > -1)的值域; 9、求y = x2 + 3x + 1 x (x > 0)

的值域 10、已知x > 2,求y = x2 - 3x + 6 x - 2 的最小值 11、已知a > b > c,求y = a - c a - b + a - c b - c 的最小值 12、已知x > -1,求y = x + 1 x2 + 5x + 8 的最大值 技巧四:应用最值定理取不到等号时利用函数单调性 13、求函数y = x2 + 5 x2 + 4 的值域。 14、若实数满足a + b = 2,则3a + 3b的最小值是。 15、若 + = 2,求1 x + 1 y 的最小值,并求x、y的值。 技巧六:整体代换 16、已知x > 0,y > 0,且1 x + 9 y = 1,求x + y的最小值。

17、若x、y∈R+且2x + y = 1,求1 x + 1 y 的最小值 18、已知a,b,x,y∈R+ 且a x + b y = 1,求x + y的最小值。 19、已知正实数x,y满足2x + y = 1,求1 x + 2 y 的最小值 20、已知正实数x,y,z满足x + y + z = 1,求1 x + 4 y + 9 z 的最小值 技巧七:取平方 21、已知x,y为正实数,且x2 + y2 2 = 1,求x 1 + y2的最大值。 22、已知x,y为正实数,3x + 2y = 10,求函数y = 3x + 2y的最值。 23、求函数y = 2x - 1 + 5 - 2x(1 2 < x < 5 2 )的最大值。 技巧八:已知条件既有和又有积,放缩后解不等式 24、已知a,b为正实数,2b + ab + a = 30,求函数y = 1 ab 的最小值。

高中基本不等式经典例题教案

全方位教学辅导教案

例1:(2)1 2,33 y x x x =+>-。 变式:已知5 4x < ,求函数14245 y x x =-+-的最大值 。 技巧二:凑系数 例1.当 时,求(82)y x x =-的最大值。 解析:由知,,利用均值不等式求最值,必须和为定值或积为定值,此 题为两个式子积的形式,但其和不是定值。注意到2(82)8x x +-=为定值,故只需将 (82)y x x =-凑上一个系数即可。 评注:本题无法直接运用均值不等式求解,但凑系数后可得到和为定值,从而可利用均值不等式求最大值。 变式:1、设2 3 0< -+的值域。 技巧四:换元 解析二:本题看似无法运用均值不等式,可先换元,令t=x +1,化简原式在分离求最值。 当 ,即t= 时,4 259y t t ≥? +=(当t=2即x =1时取“=”号)。 评注:分式函数求最值,通常直接将分子配凑后将式子分开或将分母换元后将式子分开再利用不等式求最值。即化为()(0,0)() A y mg x B A B g x =++>>,g(x)恒正或恒负的形式,然后运用均值不等式来求最值。 变式 (1)231 ,(0)x x y x x ++= > 技巧五:注意:在应用最值定理求最值时,若遇等号取不到的情况,应结合函 数()a f x x x =+的单调性。 例:求函数22 5 4 x y x +=+的值域。 解:令24(2)x t t +=≥,则2 254 x y x +=+221 1 4(2)4 x t t t x =++ =+≥+ 因10,1t t t >?=,但1 t t =解得1t =±不在区间[)2,+∞,故等号不成立,考虑单调 性。 因为1 y t t =+在区间[)1,+∞单调递增,所以在其子区间[)2,+∞为单调递增函数, 故52 y ≥。

不等式常见题型归纳和经典例题讲解

《不等式》常见题型归纳和经典例题讲解 1.常见题型分类(加粗体例题需要作答) 1.下列不等式中,是一元一次不等式的是( ) A.x 1 +1>2 B.x 2>9 C.2x +y ≤5 D.21 (x -3)<0 2.若51)2(12>--+m x m 是关于x 的一元一次不等式,则该不等式的解集为 . a 与6的和小于5; x 与2的差小于-1; 1.a ,b 两个实数在数轴上的对应点如图所示:用“<”或“>”号填空: a __________ b ; |a |__________|b |; a +b __________0 a - b __________0; a +b __________a -b ; ab __________a . 2.已知实数a 、b 在数轴上对应的点如图所示,则下列式子正确的是( ) A 、ab >0 B 、a b > C 、a -b >0 D 、a +b > 0 1.与2x <6不同解的不等式是( ) A.2x +1<7 B.4x <12 C.-4x >-12 D.-2x <-6 ): (这类试题在中考中很多见) 1.(2010湖北随州)解不等式组110334(1)1 x x +?-???--???-≥?? : 此类试题易错知识辨析

(1)解字母系数的不等式时要讨论字母系数的正、负情况. 如不等式ax b >(或ax b <)(0a ≠)的形式的解集: 当0a >时,b x a >(或b x a <) 当0a <时,b x a <(或b x a >) 当0a <时,b x a <(或b x a >) 4 若不等式(a +1)x >a +1的解集是x <1,则a 必满足( ). (A)a <0 (B)a >-1 (C)a <-1 (D)a <1 5 若m >5,试用m 表示出不等式(5-m )x >1-m 的解集______. 6.如果不等式(m -2)x >2-m 的解集是x <-1,则有( ) A.m >2 B.m <2 C.m =2 D.m ≠2 7.如果不等式(a -3)x <b 的解集是x < 3-a b ,那么a 的取值范围是________. 1.不等式3(x -2)≤x +4的非负整数解有几个.( ) A.4 B.5 C.6 D.无数个 2.不等式4x - 41141+

最新基本不等式经典例题(含知识点和例题详细解析)-(1)

基本不等式专题 知识点: 1. (1)若R b a ∈,,则ab b a 22 2 ≥+ (2)若R b a ∈,,则2 2 2b a ab +≤ (当且仅当 b a =时取“=”) 2. (1)若* ,R b a ∈,则ab b a ≥+2 (2)若* ,R b a ∈,则ab b a 2≥+ (当且仅当b a =时取“=” ) (3)若* ,R b a ∈,则2 2?? ? ??+≤b a ab (当且仅当b a =时取“=”) 3.若0x >,则1 2x x + ≥ (当且仅当1x =时取“=” ) 若0x <,则1 2x x +≤- (当且仅当1x =-时取“=”) 若0x ≠,则11122-2x x x x x x +≥+≥+≤即或 (当且仅当b a =时取“=”) 4.若0>ab ,则2≥+a b b a (当且仅当b a =时取“=”)若0ab ≠,则22-2a b a b a b b a b a b a +≥+≥+≤即或 (当且仅当b a =时取“=” ) 5.若R b a ∈,,则2 )2(222b a b a +≤ +(当且仅当b a =时取“=”) 注意: (1)当两个正数的积为定植时,可以求它们的和的最小值, 当两个正数的和为定植时,可以求它们的积的最小值,正所谓“积定和最小,和定积最大”. (2)求最值的条件“一正,二定,三取等” (3)均值定理在求最值、比较大小、求变量的取值范围、证明不等式、解决实际问题方面有广泛的应用 应用一:求最值 例:求下列函数的值域 (1)y =3x 2+ 1 2x 2 (2)y =x +1 x 解:(1)y =3x 2+ 1 2x 2 ≥23x 2· 1 2x 2 = 6 ∴值域为[ 6 ,+∞) (2)当x >0时,y =x +1 x ≥2 x ·1 x =2;

第课基本不等式经典例题练习附答案

第9课基本不等式 ◇考纲解读 ①了解基本不等式的证明过程. ②会用基本不等式解决简单的最大(小)值问题. ◇知识梳理 1.常用的基本不等式和重要的不等式 ①0,0,2≥≥∈a a R a 当且仅当,②22,______,2a b a b ab ∈+≥则 ③,_____a b ∈,则ab b a 2≥+,④222)2 (2b a b a +≤+ 2.最值定理:设,0,x y x y >+≥由 ①如积(xy P x y =+定值),则积有______②如积2(2S x y S x y += 定值),则积有______() 运用最值定理求最值的三要素: ________________________________________________ ◇基础训练 1.若1a b +=,恒有 () A .41 ≤ab B .41≥ab C .1622≤b a D .以上均不正确

2.当1 2x >时,821 y x x =+-的最小值为. 3.已知01x <<,则(12)y x x =-的最大值为. 4.实数,a b 满足22a b +=,则39a b +的最小值为. ◇典型例题 例1.求函数(5)(2)(1)1x x y x x ++= >-+的最小值. 例2.已知+∈R b a ,,且191,a b +=求a b +最小值. ◇能力提升 1.若+∈R b a ,,1)(=+-b a ab ,则b a +的最小值是() A .222+ B.25+ C.222- D.22 2.下列命题中正确的是() A .x x y 1+=的最小值是2 B .2 322++=x x y 的最小值是2 C .45 22++=x x y 的最小值是25D .x x y 432--=的最大值是342- 3.若+∈R b a ,满足3ab a b =++,则ab 的取值范围是________________. 4.若1x >时,不等式11x a x + ≥-恒成立,则实数a 的取值范围是____________. 5.若(4,1)x ∈-,求2221 x x x -+-的最大值.

线性规划经典例题

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 、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 x y O 2 2 x=2 y =2 x + y =2 B A 2x + y – 6= 0 = 5 x +y – 3 = 0 O y x A B C M y =2

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 、13,1 B 、13,2 C 、13,4 5 D 、 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 4 5 ,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)

一元一次不等式题型归纳总结(经典)

一元一次不等式和一元一次不等式组题型归纳 201509 姓名: 授课时间: 一.对一元一次不等式定义的理解 1.下列各式中,是一元一次不等式的是( ) A、5+4>8 B、12-x C、x 2≤5 D、 x x 31 -≥0 2.下列式子①3x =5;②a >2;③3m -1≤4;④5x +6y ;⑤a +2≠a -2;⑥-1>2中,不等式有( )个 A 、2 B 、3 C 、4 D 、5 《 3.下列说法,错误的是( ) A、33- x 的解集是1- x B、-10是102- x 的解 C、2 x 的整数解有无数多个 D、2 x 的负整数解只有有限多个 4.下列不等关系中,正确的是( ) A 、 a 不是负数表示为a >0; B 、x 不大于5可表示为x >5 ; / C 、x 与1的和是非负数可表示为x +1>0; D 、m 与4的差是负数可表示为m -4<0 二.已知范围,求正确的结论 5.若a 为有理数,则下列结论正确的是( ) A. a >0 B. -a ≤0 C. a 2>0 D. a 2+1>0 6.若a >b ,且c 是有理数,则下列各式正确的是( ) ①ac >bc ②ac <bc ③ac 2>bc 2 ④ac 2≥bc 2 个 B. 2个 C. 3个 D. 4个 $ 7.若a

A、 a < b B 、a >b C、2a <2b D 、a 3>b 2 8.如果0 n m ,那么下列结论不正确的是( ) A 、99--n m B 、n m -- C 、 m n 11 D 、 1 m n 9.m 为任意实数,下列不等式中一定成立的是( ) A、 3 m m B、 2-m 2+m C、m m - D、a a 35 10.已知 b a 1,0-0,则a,ab,ab 2之间的大小关系是( ) A 、2ab ab a B、a ab ab 2C、 ab 2ab a D、2ab a ab 。 11.若 x x -=-44,则x 的取值范围是( ) A、4 x B、4≤x C、4 x D、4≥x 12.b a ,表示的数如图所示,则11---b a 的的值是( ) A、b a - B、2-+b a C、b a --2 D、b a +- 13.下列表达中正确的是() A 、若x 2>x ,则x <0 B 、若x 2>0,则x >0 C 、若x <1则x 2<x D 、若x <0,则x 2>x 14.如果不等式ax <b 的解集是x < a b ,那么a 的取值范围是( ) A 、a ≥0 B 、a ≤0 C 、a >0 D 、a <0 < 15.如果a <-2,那么a 与 a 1 的大小关系是_______ 三.根据绝对值性质解不等式 16.如果x x 2121-=-,则x 的取值范围是 ( ) A 、2 1 > x B 、21≥x C 、21≤x D 、21

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