2019年高考数学(理科)必考题突破讲座：第34讲二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题课时达标

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2019高中数学高考真题分类：考点28-二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题

考点28 二元一次不等式（组）与简单的线性规划问题一、选择题1.(2018·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. 12C.1D.2 【解题指南】结合线性约束条件,画出可行域,由目标函数取得最小值1,结合图形可求得a. 【解析】选B.画出不等式组表示的平面区域如图所示:当目标函数z=2x+y 表示的直线经过点A 时,z 取得最小值,而点A 的坐标为(1,-2a),所以2-2a=1,解得a=1,2,故选B. 2.（2018·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-【解题指南】结合线性约束条件，画出可行域，将目标函数平移得最小值. 【解析】选B.由z=2x-3y 得3y=2x-z ，即233zy x =-。

作出可行域如图,平移直线233z y x =-，由图象可知当直线233z y x =-经过点B 时，直线233zy x =-的截距最大，此时z 取得最小值，由103x y x -+=⎧⎨=⎩得34x y =⎧⎨=⎩，即(3,4)B ,代入直线z=2x-3y 得32346z =⨯-⨯=-，选B.3. （2018·陕西高考文科·Ｔ7）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. －6B .－2C. 0D. 2【解题指南】画出直线围成的封闭区域，把求2x-y 最小值转化为求y=2x-z 所表示直线的截距的最大值，通过平移可求解.【解析】选A.2||==y x y 与的图像围成一个三角形区域，3个顶点的坐标分别是 (0,0),(-2,2),(2,2). 在封闭区域内平移直线y=2x ，在点(-2,2)时，2x – y = - 6取最小值.4. （2018·山东高考理科·Ｔ6）在平面直角坐标系xOy 中，M 为不等式组：2x y 20x 2y 103x y 80--≥⎧⎪+-≥⎨⎪+-≤⎩，所表示的区域上一动点，则直线OM 斜率的最小值为（） A.2 B.1 C.13-D. 12- 【解题指南】本题可先根据题意画出平面区域，然后利用数形结合找出斜率的最值. 【解析】选C. 作出可行域如图由图象可知当M 位于点D 处时，OM 的斜率最小.由210380x y x y +-=⎧⎨+-=⎩得31x y =⎧⎨=-⎩，即(3,1)D -,此时OM 的斜率为1133-=-. 5.（2018·北京高考理科·Ｔ8）设关于x,y 的不等式组210,0,0x y x m y m -+>⎧⎪+<⎨⎪->⎩表示的平面区域内存在点P(x 0，y 0)满足x 0－2y 0=2，求得m 的取值范围是（） A.4,3⎛⎫-∞-⎪⎝⎭ B. 1,3⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭ C. 2,3⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭ D. 5,3⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭【解题指南】作出平面区域，则区域的边界点中有一个在x 0－2y 0=2的上方，一个在下方。

2019届高中数学一轮复习精品课件 2二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题

2.确定二元一次不等式(组)表示平面区域的步骤
二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题
以上简称为“直线定界，特殊点定域”．
二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题
[ 基本能力]
1．判断题 (1)不等式Ax＋By＋C>0表示的平面区域一定在直线Ax＋By＋ C＝0的上方． ( × )
(2)不等式x2－y2<0表示的平面区域是一、三象限角的平分线和二、四象限角的平分线围成的含有y轴的两块区域． ( √ )
二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题
3．不等式组 ________．
x＋y－2≥0， x＋2y－4≤0， x＋3y－2≥0
表示的平面区域的面积为
解析：作出不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所 1 示，可知S△ABC＝ ×2×(2＋2)＝4. 2
答案：4
二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题
所表示
的平面区域的面积为 A．1 1 B． 2 1 C. 3 1 D． 4
(
)
x＋y－2≥0， (2)(2018· 沈阳质监)已知不等式组 x－2≤0， ax－y＋2≥0 面区域的面积等于3，则a的值为________．
表示的平
二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题
[解析]
(1)作出不等式组对应的区域
x＋y－3≥0， (3)若不等式组 y≤kx＋3， 0≤x≤3
表示的平面区域为一个锐角
三角形及其内部，则实数k的取值范围是________．
答案：(0,1)
研透高考·讲练区
完成情况
二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题
[全析考法]
二元一次不等式(组)表示的平面区域
[典例]

2019年高考数学(理)一轮复习精品资料专题32二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题(教学案)含解析

2019年高考数学（理）一轮复习精品资料1.会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.会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.1．二元一次不等式表示的平面区域(1)一般地，二元一次不等式Ax＋By＋C>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．我们把直线画成虚线以表示区域不包括边界直线．当我们在坐标系中画不等式Ax＋By＋C≥0所表示的平面区域时，此区域应包括边界直线，则把边界直线画成实线．(2)由于对直线Ax＋By＋C＝0同一侧的所有点(x，y)，把它的坐标(x，y)代入Ax＋By＋C，所得的符号都相同，所以只需在此直线的同一侧取一个特殊点(x0，y0)作为测试点，由Ax0＋By0＋C的符号即可判断Ax＋By＋C>0表示的直线是Ax＋By＋C＝0哪一侧的平面区域．2．线性规划相关概念名称意义约束条件由变量x，y组成的一次不等式线性约束条件由x，y的一次不等式(或方程)组成的不等式组目标函数欲求最大值或最小值的函数线性目标函数关于x，y的一次解析式可行解满足线性约束条件的解可行域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3.应用利用线性规划求最值，一般用图解法求解，其步骤是(1)在平面直角坐标系内作出可行域．(2)考虑目标函数的几何意义，将目标函数进行变形．(3)确定最优解：在可行域内平行移动目标函数变形后的直线，从而确定最优解． (4)求最值：将最优解代入目标函数即可求出最大值或最小值.高频考点一二元一次不等式(组)表示的平面区域例1、不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y －2≥0，x ＋2y －4≤0，x ＋3y －2≥0表示的平面区域的面积为________．答案 4解析不等式组表示的平面区域如图阴影部分所示．【举一反三】(1)若不等式x 2＋y 2≤2所表示的平面区域为M ，不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x －y ≥0，x ＋y ≥0，y ≥2x －6表示的平面区域为N ，现随机向区域N 内抛一粒豆子，则豆子落在区域M 内的概率为________.(2)若不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y －2≤0，x ＋2y －2≥0，x －y ＋2m ≥0表示的平面区域为三角形，且其面积等于43，则m 的值为( )A.－3B.1C.43D.3解析 (1)作出不等式组与不等式表示的可行域如图阴影部分所示，平面区域N 的面积为12×3×(6＋2)＝12，区域M 在区域N 内的面积为14π(2)2＝π2，故所求概率P ＝π212＝π24.(2)如图，要使不等式组表示的平面区域为三角形，则－2m ＜2，则m ＞－1，即B ⎝ ⎛⎭⎪⎫23－43m ，23＋23m ，所围成的区域为△ABC ，则S △ABC ＝S △ADC －S △BDC ＝12(2＋2m )(1＋m )－12(2＋2m )·23(1＋m )＝13(1＋m )2＝43，解得m ＝－3(舍去)或m ＝1.故选B. 答案 (1)π24(2)B【方法规律】二元一次不等式(组)表示平面区域的判断方法：直线定界，测试点定域，注意不等式中不等号有无等号，无等号时直线画成虚线，有等号时直线画成实线.测试点可以选一个，也可以选多个，若直线不过原点，则测试点常选取原点.【变式探究】若不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0，x ＋3y ≥4，3x ＋y ≤4所表示的平面区域被直线y ＝kx ＋43分为面积相等的两部分，则k 的值是( )A.73B.37C.43D.34解析不等式组表示的平面区域如图所示.答案 A高频考点二求目标函数的最值问题例2、(1)设x ，y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧2x －y ＋1≥0，x －2y －1≤0，x ≤1，则z ＝2x ＋3y －5的最小值为________.(2)若x ，y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x －1≥0，x －y ≤0，x ＋y －4≤0，则yx的最大值为________.解析 (1)画出不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示.由题意可知，当直线y ＝－23x ＋53＋z3过点A (－1，－1)时，z 取得最小值，即z min ＝2×(－1)＋3×(－1)－5＝－10.(2)作出可行域如图中阴影部分所示，由斜率的意义知，yx是可行域内一点与原点连线的斜率，由图可知，点A (1，3)与原点连线的斜率最大，故y x的最大值为3.答案 (1)－10 (2)3【举一反三】若变量x ，y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧y ≤x ，x ＋y ≤1，y ≥－1，且z ＝2x ＋y 的最大值和最小值分别为m 和n ，则m －n 等于( ) A ．5 B ．6 C ．7 D ．8答案 B解析画出可行域，如图阴影部分所示．当直线y ＝－2x ＋z 经过点A 时，z min ＝2×(－1)－1＝－3＝n .当直线y ＝－2x ＋z 经过点B 时，z max ＝2×2－1＝3＝m ，故m －n ＝6.【变式探究】实数x ，y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x －y ＋1≤0，x >0，y ≤2.(1)若z ＝yx，求z 的最大值和最小值，并求z 的取值范围； (2)若z ＝x 2＋y 2，求z 的最大值与最小值，并求z 的取值范围．解由⎩⎪⎨⎪⎧x －y ＋1≤0，x >0，y ≤2，作出可行域，如图中阴影部分所示．(2)z ＝x 2＋y 2表示可行域内的任意一点与坐标原点之间距离的平方．因此x 2＋y 2的值最小为|OA |2(取不到)，最大值为|OB |2.由⎩⎪⎨⎪⎧x －y ＋1＝0，x ＝0，得A (0,1)，∴|OA |2＝(02＋12)2＝1，|OB |2＝(12＋22)2＝5， ∴z 的取值范围是(1,5]．高频考点三求线性规划的参数例3、(1)设x ，y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y ≥a ，x －y ≤－1，且z ＝x ＋ay 的最小值为7，则a ＝( )A.－5B.3C.－5或3D.5或－3(2)已知变量x ，y 满足⎩⎪⎨⎪⎧2x －y ≤0，x －2y ＋3≥0，x ≥0，则z ＝(2)2x ＋y的最大值为________.解析 (1)二元一次不等式组表示的平面区域如图所示，其中A ⎝⎛⎭⎪⎫a －12，a ＋12.由z ＝x ＋ay 得y ＝－1a x ＋z a .由图可知当－1≤－1a≤1时，z 可取得最小值，此时a ≥1或a ≤－1.又直线y ＝－1a x ＋z a 过A 点时，z 取得最小值，因此a －12＋a ×a ＋12＝7，化简得a 2＋2a －15＝0，解得a ＝3或a＝－5，当a ＝3时，经检验知满足题意；当a ＝－5时，目标函数z ＝x ＋ay 过点A 时取得最大值，不满足题意，故选B.答案 (1)B (2)4【感悟提升】(1)先准确作出可行域，再借助目标函数的几何意义求目标函数的最值．(2)当目标函数是非线性的函数时，常利用目标函数的几何意义来解题，常见代数式的几何意义有： ①x 2＋y 2表示点(x ，y )与原点(0,0)的距离，x －a2＋y －b2表示点(x ，y )与点(a ，b )的距离；②y x 表示点(x ，y )与原点(0,0)连线的斜率，y －bx －a表示点(x ，y )与点(a ，b )连线的斜率． (3)当目标函数中含有参数时，要根据临界位置确定参数所满足条件．【变式探究】(1)已知x ，y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x －y ≥0，x ＋y ≤2，y ≥0，若z ＝ax ＋y 的最大值为4，则a 等于( )A ．3B ．2C ．－2D ．－3(2) x ，y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y －2≤0，x －2y －2≤0，2x －y ＋2≥0.若z ＝y －ax 取得最大值的最优解不唯一，则实数a 的值为( ) A.12或－1 B ．2或12C ．2或1D ．2或－1答案 (1)B (2)D解析(1)不等式组表示的平面区域如图阴影部分所示．∴当a＝－2或a＝－3时，z＝ax＋y在O(0,0)处取得最大值，最大值为z max＝0，不满足题意，排除C，D选项；当a＝2或3时，z＝ax＋y在A(2,0)处取得最大值，∴2a＝4，∴a＝2，排除A，故选B.(2)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.高频考点四线性规划的实际应用例4、某高科技企业生产产品A和产品B需要甲、乙两种新型材料.生产一件产品A需要甲材料1.5 kg，乙材料1 kg，用5个工时；生产一件产品B需要甲材料0.5 kg，乙材料0.3 kg，用3个工时，生产一件产品A的利润为2 100元，生产一件产品B的利润为900元.该企业现有甲材料150 kg，乙材料90 kg，则在不超过600个工时的条件下，生产产品A、产品B的利润之和的最大值为________元.答案216 000【感悟提升】解线性规划应用问题的一般步骤：(1)分析题意，设出未知量；(2)列出线性约束条件和目标函数；(3)作出可行域并利用数形结合求解；(4)作答．【变式探究】某企业生产甲、乙两种产品均需用A，B两种原料，已知生产1吨每种产品所需原料及每天原料的可用限额如表所示，如果生产1吨甲、乙产品可获利润分别为3万元、4万元，则该企业每天可获得最大利润为( )甲乙原料限额A(吨) 3 2 12B(吨) 1 2 8A.12万元B．16万元C．17万元D．18万元答案 D可得目标函数在点A 处取到最大值．由⎩⎪⎨⎪⎧x ＋2y ＝8，3x ＋2y ＝12，得A (2,3)．则z max ＝3×2＋4×3＝18(万元)．高频考点五非线性目标函数的最值例5、已知实数x ，y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x －2y ＋4≥0，2x ＋y －2≥0，3x －y －3≤0，则x 2＋y 2的取值范围是________．解析不等式组所表示的平面区域是以点(0,2)，(1,0)，(2,3)为顶点的三角形及其内部，如图所示．因为原点到直线2x ＋y －2＝0的距离为25，所以(x 2＋y 2)min ＝45，又当(x ，y )取点(2,3)时，x 2＋y 2取得最大值13，故x 2＋y 2的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤45，13.答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤45，13 【方法技巧】与二元一次不等式 (组)表示的平面区域有关的非线性目标函数的最值问题的求解一般要结合给定代数式的几何意义来完成．常见代数式的几何意义：(1)x 2＋y 2表示点(x ，y )与原点(0,0)的距离；(2)x －a2＋y －b2表示点(x ，y )与点(a ，b )之间的距离；(3)|Ax ＋By ＋C |A 2＋B 2表示点(x ，y )到直线Ax ＋By ＋C＝0的距离；(4)y x 表示点(x ，y )与原点(0,0)连线的斜率；(5)y －bx －a表示点(x ，y )与点(a ，b )连线的斜率. 【变式探究】设实数x ，y 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧y ≥0，x －y ≥0，2x －y －2≥0，则ω＝y －1x ＋1的取值范围是( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫－12，1 B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫－12，1C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12，1D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫12，1 答案 B解析作出不等式组所表示的可行域，如图中阴影部分所示，由于y －1x ＋1可以看作直线的斜率形式，于是问题可以转化为求可行域内的哪些点与点A (－1，1)连线的斜率最大、最小问题．如图，当直线过点B (1,0)时，斜率最小，此时ω＝0－11－－＝－12；当直线与x －y ＝0平行时，斜率最大，此时ω＝1，但它与阴影区域无交点，取不到．故ω＝y －1x ＋1的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫－12，1.故选B.1. （2018年浙江卷）若满足约束条件则的最小值是___________，最大值是___________．【答案】 (1). -2 (2). 82. （2018年天津卷）已知，且，则的最小值为_____________. 【答案】【解析】由可知，且：，因为对于任意x，恒成立，结合均值不等式的结论可得：.当且仅当，即时等号成立.综上可得的最小值为.3. （2018年北京卷）若x，y满足x+1≤y≤2x，则2y–x的最小值是__________．【答案】3【解析】作可行域，如图，则直线过点A(1,2)时，取最小值3.4. （2018年江苏卷）在中，角所对的边分别为，，的平分线交于点D，且，则的最小值为________．【答案】95. （2018年全国I卷理数）若，满足约束条件，则的最大值为_____________．【答案】6【解析】根据题中所给的约束条件，画出其对应的可行域，如图所示：由可得，画出直线，将其上下移动，结合的几何意义，可知当直线过点B时，z取得最大值，由，解得，此时，故答案为6.6. （2018年全国Ⅱ卷理数）若满足约束条件则的最大值为__________．【答案】9【解析】作可行域，则直线过点A(5,4)时取最大值9.1.[2017·全国卷Ⅲ]设x ，y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧3x ＋2y －6≤0，x ≥0，y ≥0，则z ＝x －y 的取值范围是( )A.[－3,0] B ．[－3,2] C ．[0,2] D ．[0,3] 答案 B解析画出不等式组表示的平面区域，如图中阴影部分所示．2.[2017·全国卷Ⅱ]设x ，y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧2x ＋3y －3≤0，2x －3y ＋3≥0，y ＋3≥0，则z ＝2x ＋y 的最小值是( )A.－15 B ．－9 C ．1 D ．9 答案 A解析不等式组表示的可行域如图中阴影部分所示．将目标函数z ＝2x ＋y 化为y ＝－2x ＋z ，作出直线y ＝－2x ，并平移该直线，知当直线y ＝－2x ＋z 经过点A (－6，－3)时，z 有最小值，且z min ＝2×(－6)－3＝－15.故选A.3.[2017·北京高考]若x ，y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x ≤3，x ＋y ≥2，y ≤x ，则x ＋2y 的最大值为( )A.1 B ．3 C ．5 D ．9 答案 D解析作出可行域如图阴影部分所示．4.[2017·浙江高考]若x ，y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0，x ＋y －3≥0，x －2y ≤0，则z ＝x ＋2y 的取值范围是( ) A.[0,6] B ．[0,4] C.[6，＋∞) D ．[4，＋∞) 答案 D解析作出不等式组表示的平面区域，如图中阴影部分所示．5.[2017·天津高考]电视台播放甲、乙两套连续剧，每次播放连续剧时，需要播放广告．已知每次播放甲、乙两套连续剧时，连续剧播放时长、广告播放时长、收视人次如下表所示：已知电视台每周安排的甲、乙连续剧的总播放时间不多于600分钟，广告的总播放时间不少于30分钟，且甲连续剧播放的次数不多于乙连续剧播放次数的2倍．分别用x ，y 表示每周计划播出的甲、乙两套连续剧的次数．(1)用x ，y 列出满足题目条件的数学关系式，并画出相应的平面区域； (2)问电视台每周播出甲、乙两套连续剧各多少次，才能使总收视人次最多？解 (1)由已知，x ，y 满足的数学关系式为⎩⎪⎨⎪⎧70x ＋60y ≤600，5x ＋5y ≥30，x≤2y ，x ≥0，x ∈N ，y ≥0，y ∈N ，即⎩⎪⎨⎪⎧7x ＋6y ≤60，x ＋y ≥6，x －2y ≤0，x ≥0，x ∈N ，y ≥0，y ∈N ，该二元一次不等式组所表示的平面区域为图1中的阴影部分中的整数点．图1图2解方程组⎩⎪⎨⎪⎧7x ＋6y ＝60，x －2y ＝0，得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝6，y ＝3，则点M 的坐标为(6,3)．所以，电视台每周播出甲连续剧6次、乙连续剧3次时，才能使总收视人次最多．1.【2016高考浙江理数】在平面上，过点P 作直线l 的垂线所得的垂足称为点P 在直线l 上的投影．由区域20340x x y x y -≤⎧⎪+≥⎨⎪-+≥⎩中的点在直线x +y -2=0上的投影构成的线段记为AB ，则│AB │=（） A ．．4 C ．2 D ．6 【答案】C2.【2016年高考北京理数】若x ，y 满足2030x y x y x -≤⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩，则2x y +的最大值为（）A.0B.3C.4D.5 【答案】C【解析】作出如图可行域，则当y x z +=2经过点P 时，取最大值，而)2,1(P ，∴所求最大值为4，故选C.3.【2016年高考四川理数】设p ：实数x ，y 满足22(1)(1)2x y -+-≤，q ：实数x ，y 满足1,1,1,y x y x y ≥-⎧⎪≥-⎨⎪≤⎩则p是q 的( )（A ）必要不充分条件（B ）充分不必要条件（C ）充要条件（D ）既不充分也不必要条件【答案】A【解析】画出可行域（如图所示），可知命题q 中不等式组表示的平面区域ABC ∆在命题p 中不等式表示的圆盘内，故选A.xy OP4.【2016高考新课标3理数】若,x y 满足约束条件1020220x y x y x y -+≥⎧⎪-≤⎨⎪+-≤⎩则z x y =+的最大值为_____________.【答案】32【解析】作出不等式组表示的平面区域，如图中阴影部分所示.由图知，当直线z x y =+经过点A 时，z 取得最大值.由22020x y x y +-=⎧⎨-=⎩ 得112x y =⎧⎪⎨=⎪⎩ ，即1(1,)2A ，则max13122z =+=．5.【2016高考新课标1卷】某高科技企业生产产品A 和产品B 需要甲、乙两种新型材料．生产一件产品A 需要甲材料1.5kg,乙材料1kg,用5个工时；生产一件产品B 需要甲材料0.5kg,乙材料0.3kg,用3个工时．生产一件产品A 的利润为2100元,生产一件产品B 的利润为900元．该企业现有甲材料150kg,乙材料90kg,则在不超过600个工时的条件下,生产产品A 、产品B 的利润之和的最大值为元．【答案】216000【解析】设生产产品A 、产品B 分别为x 、y 件,利润之和为z 元,那么1.50.5150,0.390,53600,0,0.x y x y x y x y +⎧⎪+⎪⎪+⎨⎪⎪⎪⎩……………① 目标函数2100900z x y =+. 二元一次不等式组①等价于3300,103900,53600,0,0.x y x y x y x y +⎧⎪+⎪⎪+⎨⎪⎪⎪⎩?…………② 作出二元一次不等式组②表示的平面区域（如图）,即可行域.将2100900z x y =+变形,得73900z y x =-+,平行直线73y x =-,当直线73900z y x =-+经过点M 时,z 取得最大值.解方程组10390053600x y x y +=⎧⎨+=⎩,得M 的坐标(60,100).所以当60x =,100y =时,max 210060900100216000z =⨯+⨯=. 故生产产品A 、产品B 的利润之和的最大值为216000元.6.【2016高考江苏卷】已知实数,x y 满足240220330x y x y x y -+≥⎧⎪+-≥⎨⎪--≤⎩，则22x y +的取值范围是 ▲ .【答案】4[,13]51.【2015高考北京，理2】若x ，y 满足010x y x y x -⎧⎪+⎨⎪⎩≤，≤，≥，则2z x y =+的最大值为（）A ．0B ．1C ．32D ．2【答案】D【解析】如图，先画出可行域，由于2z x y =+，则1122y x z =-+，令0Z =，作直线12y x =-，在可行域中作平行线，得最优解(0,1)，此时直线的截距最大，Z 取得最小值2.2．【2015高考广东，理6】若变量x ，y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≤≤≤≤≥+2031854y x y x 则y x z 23+=的最小值为（）A ．531 B. 6 C. 523 D. 4 【答案】C3.【2015高考天津，理2】设变量,x y满足约束条件2030230xx yx y+≥⎧⎪-+≥⎨⎪+-≤⎩，则目标函数6z x y=+的最大值为( )（A）3 （B）4 （C）18 （D）40 【答案】C【解析】不等式2030230xx yx y+≥⎧⎪-+≥⎨⎪+-≤⎩所表示的平面区域如下图所示，当6z x y=+所表示直线经过点(0,3)B时，z有最大值184.【2015高考陕西，理10】某企业生产甲、乙两种产品均需用A，B两种原料．已知生产1吨每种产品需原料及每天原料的可用限额如表所示，如果生产1吨甲、乙产品可获利润分别为3万元、4万元，则该企业每天可获得最大利润为（）A．12万元 B．16万元 C．17万元 D．18万元【答案】D【解析】设该企业每天生产甲、乙两种产品分别为x 、y 吨，则利润34z x y =+由题意可列32122800x y x y x y +≤⎧⎪+≤⎪⎨≥⎪⎪≥⎩，其表示如图阴影部分区域：当直线340x y z +-=过点(2,3)A 时，z 取得最大值，所以max 324318z =⨯+⨯=，故选D ．5.【2015高考福建，理5】若变量,x y 满足约束条件20,0,220,x y x y x y +≥⎧⎪-≤⎨⎪-+≥⎩则2z x y =- 的最小值等于 ( )A ．52-B ．2-C ．32- D ．2 【答案】AxyBOA6.【2015高考山东，理6】已知,x y满足约束条件2x yx yy-≥⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩，若z ax y=+的最大值为4，则a=（）（A）3 （B）2 （C）-2 （D）-3 【答案】B【解析】不等式组2x yx yy-≥⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩在直角坐标系中所表示的平面区域如下图中的阴影部分所示，7.【2015高考新课标1，理15】若,x y满足约束条件1040xx yx y-≥⎧⎪-≤⎨⎪+-≤⎩，则yx的最大值为 .【答案】3【解析】作出可行域如图中阴影部分所示，由斜率的意义知，yx是可行域内一点与原点连线的斜率，由图可知，点A（1,3）与原点连线的斜率最大，故yx的最大值为3.8.【2015高考浙江，理14】若实数,x y 满足221x y +≤，则2263x y x y +-+--的最小值是．【答案】3.【解析】122≤+y x 表示圆122=+y x 及其内部，易得直线y x 36--与圆相离，故y x y x 36|36|--=--，当022≥-+y x 时，2263=24x y x y x y +-+---+，如下图所示，可行域为小的弓形内部，目标函数42+-=y x z ，则可知当53=x ，54=y 时，3min =z ，当022<-+y x 时，2263=834x y x y x y +-+----，可行域为大的弓形内部，目标函数y x z 438--=，同理可知当53=x ，54=y 时，3m in =z ，综上所述，|36||22|y x y x --+-+.9．【2015高考新课标2，理14】若x ，y 满足约束条件1020,220,x y x y x y -+≥⎧⎪-≤⎨⎪+-≤⎩，，则z x y =+的最大值为____________．【答案】32【解析】画出可行域，如图所示，将目标函数变形为y x z =-+，当z 取到最大时，直线y x z =-+的纵截距最大，故将直线尽可能地向上平移到1(1,)2D ，则z x y =+的最大值为32．【考点定位】线性规划．10.【2015高考湖南，理4】若变量x ，y 满足约束条件1211x y x y y +≥-⎧⎪-≤⎨⎪≤⎩，则3z x y =-的最小值为（）A.-7B.-1C.1D.2 【答案】A.11．（2014·安徽卷）x ，y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y －2≤0，x －2y －2≤0，2x －y ＋2≥0.若z ＝y －ax 取得最大值的最优解不唯一，则实数a 的值为( )A.12或－1 B ．2或12 C ．2或1 D ．2或－1 【答案】D 【解析】方法二：画出可行域，如图中阴影部分所示，z ＝y －ax 可变为y ＝ax ＋z ，令l 0：y ＝ax ，则由题意知l 0∥AB 或l 0∥AC ，故a ＝－1或a ＝2.12．（2014·北京卷）若x ，y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y －2≥0，kx －y ＋2≥0，y ≥0，且z ＝y －x 的最小值为－4，则k 的值为( ) A ．2 B ．－2 C.12 D ．－12【答案】D 【解析】可行域如图所示，当k >0时，知z ＝y －x 无最小值，当k <0时，目标函数线过可行域内A点时z 有最小值．联立⎩⎪⎨⎪⎧y ＝0，kx －y ＋2＝0，解得A ⎝ ⎛⎭⎪⎫－2k ，0，故z min ＝0＋2k ＝－4，即k ＝－12.13．（2014·福建卷）若变量x ，y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x －y ＋1≤0，x ＋2y －8≤0，x ≥0，则z ＝3x ＋y 的最小值为________．【答案】1 【解析】作出不等式组表示的平面区域(如图所示)，把z ＝3x ＋y 变形为y ＝－3x ＋z ，则当直线y ＝3x ＋z 经过点(0，1)时，z 最小，将点(0，1)代入z ＝3x ＋y ，得z min ＝1，即z ＝3x ＋y 的最小值为1.14．（2014·广东卷）若变量x ，y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧y ≤x ，x ＋y ≤1，y ≥－1，且z ＝2x ＋y 的最大值和最小值分别为m 和n ，则m－n ＝( )A ．5B ．6C ．7D ．8 【答案】B【解析】本题考查运用线性规划知识求目标函数的最值，注意利用数形结合思想求解．画出不等式组表示的平面区域，如图所示．15．（2014·湖南卷）若变量x ，y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧y ≤x ，x ＋y ≤4，y ≥k ，且z ＝2x ＋y 的最小值为－6，则k ＝________.【答案】－2 【解析】画出可行域，如图中阴影部分所示，不难得出z ＝2x ＋y 在点A (k ，k )处取最小值，即3k ＝－6，解得k ＝－2.16．（2014·全国卷）设x ，y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x －y ≥0，x ＋2y ≤3，x －2y ≤1，则z ＝x ＋4y 的最大值为________．【答案】517．（2014·新课标全国卷Ⅰ] 不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y ≥1，x －2y ≤4的解集记为D ，有下面四个命题：p 1：∀(x ，y )∈D ，x ＋2y ≥－2， p 2：∃(x ，y )∈D ，x ＋2y ≥2， p 3：∀(x ，y )∈D ，x ＋2y ≤3， p 4：∃(x ，y )∈D ，x ＋2y ≤－1.其中的真命题是( ) A ．p 2，p 3 B ．p 1，p 2 C ．p 1，p 4 D ．p 1，p 3【答案】B【解析】不等式组表示的区域D 如图中的阴影部分所示，设目标函数z ＝x ＋2y ，根据目标函数的几何意义可知，目标函数在点A (2，－1)处取得最小值，且z min ＝2－2＝0，即x ＋2y 的取值范围是[0，＋∞)，故命题p 1，p 2为真，命题p 3，p 4为假．18．（2014·新课标全国卷Ⅱ] 设x ，y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y －7≤0，x －3y ＋1≤0，3x －y －5≥0，则z ＝2x －y 的最大值为( )A ．10B ．8C ．3D ．2 【答案】B19．（2014·山东卷）已知x ，y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x －y －1≤0，2x －y －3≥0，当目标函数z ＝ax ＋by (a ＞0，b ＞0)在该约束条件下取到最小值2 5时，a 2＋b 2的最小值为( )A. 5B. 4C. 5D. 2 【答案】B【解析】画出约束条件表示的可行域(如图所示)．显然，当目标函数z ＝ax ＋by 过点A (2，1)时，z 取得最小值，即2 5＝2a ＋b ，所以2 5－2a ＝b ，所以a 2＋b 2＝a 2＋(25－2a )2＝5a 2－85a ＋20，构造函数m (a )＝5a 2－85a ＋20(5>a >0)，利用二次函数求最值，显然函数m (a )＝5a 2－85a ＋20的最小值是4×5×20－（85）24×5＝4，即a 2＋b 2的最小值为4.故选B.20．（2014·陕西卷）在直角坐标系xOy 中，已知点A (1，1)，B (2，3)，C (3，2)，点P (x ，y )在△ABC 三边围成的区域(含边界)上．(1)若PA →＋PB →＋PC →＝0，求|OP →|；(2)设OP →＝mAB →＋nAC →(m ，n ∈R)，用x ，y 表示m －n ，并求m －n 的最大值．(2)∵OP →＝mAB →＋nAC →， ∴(x ，y )＝(m ＋2n ，2m ＋n )，∴⎩⎪⎨⎪⎧x ＝m ＋2n ，y ＝2m ＋n ，两式相减得，m －n ＝y －x ，令y －x ＝t ，由图知，当直线y ＝x ＋t 过点B (2，3)时，t 取得最大值1，故m －n 的最大值为1.21．（2014·天津卷）设变量x ，y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y －2≥0，x －y －2≤0，y ≥1，则目标函数z ＝x ＋2y 的最小值为( )A ．2B ．3C ．4D ．5 【答案】B【解析】画出可行域，如图所示．解方程组⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y －2＝0，y ＝1，得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝1，y ＝1，即点A (1，1)．当目标函数线过可行域内A 点时，目标函数有最小值，即z min ＝1×1＋2×1＝3.22．（2014·浙江卷）当实数x ，y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x ＋2y －4≤0，x －y －1≤0，x ≥1时，1≤ax ＋y ≤4恒成立，则实数a 的取值范围是________．【答案】⎣⎢⎡⎦⎥⎤1，3223．(2013年高考山东卷)在平面直角坐标系xOy 中，M 为不等式组⎩⎪⎨⎪⎧2x －y －2≥0，x ＋2y －1≥0，3x ＋y －8≤0所表示的区域上一动点，则直线OM 斜率的最小值为( )A ．2B ．1C ．－13D ．－12【答案】C24．(2013年高考全国新课标卷Ⅱ)已知a >0，x ，y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥1，x ＋y ≤3，y ≥a x －若z ＝2x ＋y 的最小值为1，则a ＝( )A.14B.12 C ．1 D ．2【解析】由已知约束条件，作出可行域如图中△ABC 内部及边界部分，由目标函数z ＝2x ＋y 的几何意义为直线l ：y ＝－2x ＋z 在y 轴上的截距，知当直线l 过可行域内的点B (1，－2a )时，目标函数z ＝2x ＋y 的最小值为1，则2－2a ＝1，a ＝12，故选B.【答案】B25．（2013·安徽卷）在平面直角坐标系中，O 是坐标原点，两定点A ，B 满足|OA →|＝|OB →|＝OA →·OB →＝2，则点集{P|OP →＝λOA →＋μOB →，|λ|＋|μ|≤1，λ，μ∈R}所表示的区域的面积是( )A ．2 2B ．2 3C ．4 2D ．4 3 【答案】D【解析】由|OA →|＝|OB →|＝OA →·OB →＝2，可得点A ，B 在圆x 2＋y 2＝4上且∠AOB ＝60°，在平面直角坐标系中，设A(2，0)，B(1，3)，设P(x ，y)，则(x ，y)＝λ(2，0)＋μ(1，3)，由此得x ＝2λ＋μ，y ＝3μ，解得μ＝y 3，λ＝12x －12 3y ，由于|λ|＋|μ|≤1，所以12x －12 3y ＋13y≤1，即|3x －y|＋|2y|≤2 3.26．（2013·北京卷）设关于x ，y 的不等式组⎩⎪⎨⎪⎧2x －y ＋1>0，x ＋m<0，y －m>0表示的平面区域内存在点P(x 0，y 0)，满足x 0－2y 0＝2，求得m 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫－∞，43B.⎝ ⎛⎭⎪⎫－∞，13C.⎝ ⎛⎭⎪⎫－∞，－23D.⎝ ⎛⎭⎪⎫－∞，－53 【答案】C【解析】在直角坐标系中画出可行域，如图所示，由题意可知，可行域内与直线x －2y ＝2有交点，当点(－m ，m)在直线x －2y ＝2上时，有m ＝－23，所以m<－23，故选C.27．（2013·广东卷）给定区域D ：⎩⎪⎨⎪⎧x ＋4y≥4，x ＋y≤4，x≥0，令点集T ＝{(x 0，y 0)∈D|x 0，y 0∈Z ，(x 0，y 0)是z ＝x ＋y 在D 上取值最大值或最小值的点}．则T 中的点共确定________条不同的直线．【答案】628．（2013·湖南卷）若变量x ，y 满足结束条件⎩⎪⎨⎪⎧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【解析】根据题意，画出x ，y 满足的可行域，如图，可知在点C ⎝ ⎛⎭⎪⎫13，23处x ＋2y 取最大值为53. 29．（2013·江苏卷）抛物线y ＝x 2在x ＝1处的切线与两坐标轴围成的三角形区域为D(包含三角形内部与边界)．若点P(x ，y)是区域D 内的任意一点，则x ＋2y 的取值范围是________．【答案】.⎣⎢⎡⎦⎥⎤－2，1230．（2013·陕西卷）若点(x ，y)位于曲线y ＝|x －1|与y ＝2所围成的封闭区域，则2x －y 的最小值为________．【答案】－4【解析】结合题目可以作出y ＝∣x －1∣与y ＝2所表示的平面区域，令2x －y ＝z ，即y ＝2x －z ，作出直线y ＝2x ，在封闭区域内平移直线y ＝2x ，当经过点A(－1，2)时，z 取最小值为－4.31．（2013·天津卷）设变量x ，y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧3x ＋y －6≥0，x －y －2≤0，y －3≤0，则目标函数z ＝y －2x 的最小值为( )A ．－7B ．－4C ．1D ．2 【答案】A【解析】作出可行域，如图阴影部分．联立⎩⎪⎨⎪⎧y ＝3，x －y －2＝0，解得(5，3)，当目标函数线过可行域内A 点时，目标函数有最小值z ＝3－2×5＝－7.32．（2013·浙江卷）设z ＝kx ＋y ，其中实数x ，y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y －2≥0，x －2y ＋4≥0，2x －y －4≤0.若z 的最大值为12，则实数k ＝________．【答案】2。

2019版高考数学一轮复习第七章不等式第三节二元一次不

∈[1,2],所以d∈

1 2
,1
.
考点突破
考点一二元一次不等式(组)表示的平面区域
典例1
(1)(2017北京海淀零模,6)设不等式组
3x x 3
y y
10 0, 60
表示的平面
区域为D,若函数y=logax(a>1)的图象上存在区域D内的点,则实数a的取
解析
(1)作出不等式组
3x x 3
y y
10 0, 60
表示的平面区域,如图:
由
3x x 3
y y

10 0, 60
得A(3,1),此时满足loga3≤1,
解得a≥3,∴实数a的取值范围是[3,+∞),故选B. (2)根据题意作图如下.由图可知,要使不等式组所表示的平面区域是三角形,则有-1<-k≤0或-k≥2,∴k≤-2或0≤k<1.
2
2
考点二目标函数的最值(或范围)问题
命题方向一求线性目标函数的最值
x 3,
典例2
(2017北京,4,5分)若x,y满足

x

y

2,
则x+2y的最大值为
(D
)
y x,
A.1 B.3 C.5 D.9
2.(2017北京西城二模,4)在平面直角坐标系中,不等式组3x y 3 0,表
y 0
示的平面区域的面积是 ( B )
A.1 B. 3 C.2 D. 5
2
2
答案 B 不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示.由
3x
3x

2 y
y 3
0, 0

艺术生高考数学专题讲义：考点23 二元一次不等式(组)与简单的线性规划

考点二十三二元一次不等式（组）与简单的线性规划知识梳理1．二元一次不等式(组)表示的平面区域(1)直线l：Ax＋By＋C＝0把直角坐标平面内的所有点分成三类：在直线Ax＋By＋C＝0上的点；在直线Ax＋By＋C＝0上方区域内的点；在直线Ax＋By＋C＝0下方区域内的点．(2) 二元一次不等式组表示的平面区域：不等式组中各个不等式表示平面区域的公共区域．2．确定二元一次不等式(组)表示的平面区域的方法(1)基本方法：“直线定界，特殊点定域”，即先作直线，再取特殊点并代入不等式组．若满足不等式组，则不等式(组)表示的平面区域为直线与特殊点同侧的那部分区域；否则就对应与特殊点异侧的平面区域．(2)关于边界问题：当不等式中带等号时，边界为实线，不带等号时，边界应画为虚线，特殊点常取原点．3．线性规划中的基本概念4．(1)在平面直角坐标系内作出可行域．(2)考虑目标函数的几何意义，将目标函数进行变形．(3)确定最优解：在可行域内平行移动目标函数变形后的直线，从而确定最优解．(4)求最值：将最优解代入目标函数即可求出最大值或最小值.典例剖析题型一二元一次不等式（组）表示的平面区域例1(1) 已知点P(3，－1)和A(－1,2)在直线ax＋2y－1＝0的两侧，则实数a的取值范围为____________．(2) 不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x －3y ＋6≥0x －y ＋2＜0表示的平面区域是____________．(填序号)①② ③④答案 (1) (－∞，1)∪(3，＋∞) (2) ②解析 (1)∵P 、A 在直线ax ＋2y －1＝0的两侧，∴(3a －3)(－a ＋3)<0，得a >3或a <1.(2)把(0,0)代入第一条直线，满足不等式，所以在x －3y ＋6＝0的下方区域（含边界），把(0,0)代入第二条直线，不满足 x －y ＋2＜0，所以在直线x －y ＋2＝0的上方区域（不含边界），取二者公共区域，答案为②.变式训练求不等式组⎩⎪⎨⎪⎧2x ＋y －6≤0，x ＋y －3≥0，y ≤2表示的平面区域的面积．解析不等式组⎩⎪⎨⎪⎧2x ＋y －6≤0，x ＋y －3≥0，y ≤2表示的平面区域如图所示(阴影部分)，△ABC 的面积即为所求．求出点A ，B ，C 的坐标分别为A (1,2)，B (2,2)，C (3,0)，则△ABC 的面积为S ＝12×(2－1)×2＝1.解题要点判断在直线哪一侧，一般取特殊点，如果直线不过原点，就取原点判断；若直线过原点，就另取点(1,0)或(0,1)等判断. 题型二求线性目标函数最值问题例2 （2015山东文）若x ，y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧y －x ≤1，x ＋y ≤3，y ≥1，则z ＝x ＋3y 的最大值为______．答案 7解析不等式组表示的平面区域如图阴影部分所示．∵z ＝x ＋3y ，∴y ＝－13x ＋z3.将直线y ＝－13x 向上平行移动，当经过点C 时，z 取得最大值，由方程组⎩⎪⎨⎪⎧y －x ＝1，x ＋y ＝3，得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝1，y ＝2.∴C (1,2)， ∴z 的最大值为z max ＝1＋3×2＝7.变式训练（2015新课标Ⅰ文）若x ，y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y －2≤0，x －2y ＋1≤0，2x －y ＋2≥0，则z ＝3x ＋y 的最大值为________．答案 4解析 x ,y 满足条件的可行域如图所示的阴影部分,当z ＝3x ＋y 过A (1,1)时有最大值，z ＝4.解题要点求z ＝ax ＋by (ab ≠0)的最值方法将函数z ＝ax ＋by 转化为直线的斜截式：y ＝－a b x ＋z b ，通过求直线的截距zb 的最值间接求出z 的最值．(1)当b >0时，截距z b 取最大值时，z 也取最大值；截距zb 取最小值时，z 也取最小值；(2)当b <0时，截距z b 取最大值时，z 取最小值；截距zb 取最小值时，z 取最大值．准确做出可行域，是解决此类问题的关键. 题型三利用线性规划求解非线性问题最值例3 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．解析由约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x －4y ＋3≤0，3x ＋5y －25≤0，x ≥1，作出(x ，y )的可行域如图阴影部分所示．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上的点到原点O 的距离的平方．结合图形可知，可行域上的点到原点的距离中， d min ＝|OC |＝2，d max ＝|OB |＝29. ∴2≤z ≤29.变式训练若实数x ，y 满足⎩⎪⎨⎪⎧12≤x ≤1，y ≥－x ＋1，y ≤x ＋1，则y ＋1x的取值范围是________．答案 [1，5]解析由题可知y ＋1x ＝y －（－1）x －0，即为求不等式所表示的平面区域内的点与(0，－1)的连线斜率k的取值范围，由图可知k ∈[1，5]．解题要点解决此类问题，关键是弄清楚目标函数的几何意义，然后利用数形结合思想求解。

2019版高考数学(理)一轮课件：第34讲二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题

• (2)对于直线Ax＋By＋C＝0同一侧的所有点(x ，y)，使得Ax＋By＋C的值符号相同，也就是 Ax＋By＋C<0 位于同一半平面的点，如果其坐标满足 Ax＋ By＋C＞0，则位于另一个半平面内的点，其符号坐标满足 ______________. • (3)可在直线Ax＋By＋C＝0的同一侧任取一点公共部分，一般取特殊点 (x0，y0)，从Ax0＋By0＋C的 _______就可以判断Ax＋By＋C＞0(或Ax＋By ＋C＜0)所表示的区域． • (4)由几个不等式组成的不等式组所表示的平面区域，是各不等式所表示的平面区域的
B) Βιβλιοθήκη ．1 D．3【例 1】 (1)如图阴影部分表示的区域可用二元一次不等式组表示为(
x＋y－1≥0， A． x－2y＋2≥0 x－y＋1≥0， C． x＋2y＋2≥0 x＋y－1≤0， B． x－2y＋2≤0 x＋y－1＞0， D． x－2y＋2＞0
A
)
x＋y－2≤0， 4 (2)若不等式组x＋2y－2≥0，表示的平面区域为三角形，且其面积等于，则 3 x－y＋2m≥0 m 的值为(
• 2．线性规划中的基本概念
名称意义
不等式 (组) 约束条件由变量x，y组成的 ____________
一次线性约束由x，y的_______不等式(或方程)组成的不等式(组) 条件最大值最小值
目标函数欲求_________ 一次或________的函数
线性约束条件线性目标关于x，y的______解析式函数可行解
可行解可行域
满足_______________ 的解 (x，y) 最小值最大值所有_________组成的集合
最大值最小值

2019高考数学考点突破——不等式：二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题

二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题【考点梳理】1．二元一次不等式(组)表示的平面区域考点一、二元一次不等式(组)表示的平面区域【例1】(1)不等式(x －2y ＋1)(x ＋y －3)≤0在坐标平面内表示的区域(用阴影部分表示)，应是下列图形中的( )A ．B ．C ．D ．(2) 不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y －2≥0，x ＋2y －4≤0，x ＋3y －2≥0表示的平面区域的面积为__________．[答案] (1) C (2) 4[解析] (1)(x －2y ＋1)(x ＋y －3)≤0⇒⎩⎪⎨⎪⎧x －2y ＋1≥0，x ＋y －3≤0或⎩⎪⎨⎪⎧x －2y ＋1≤0，x ＋y －3≥0.画出平面区域后，只有C 符合题意.(2)不等式组表示的平面区域为如图所示的阴影部分．由⎩⎪⎨⎪⎧x ＋3y －2＝0，x ＋2y －4＝0得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝8，y ＝－2，∴A (0，2)，B (2，0)，C (8，－2)．直线x ＋2y －4＝0与x 轴的交点D 的坐标为(4，0)．因此S △ABC ＝S △ABD ＋S △BCD ＝12×2×2＋12×2×2＝4.【类题通法】1.二元一次不等式(组)表示平面区域的判断方法：直线定界，测试点定域.2.求平面区域的面积：(1)首先画出不等式组表示的平面区域，若不能直接画出，应利用题目的已知条件转化为不等式组问题，从而再作出平面区域；(2)对平面区域进行分析，若为三角形应确定底与高，若为规则的四边形(如平行四边形或梯形)，可利用面积公式直接求解，若为不规则四边形，可分割成几个三角形分别求解再求和.【对点训练】1．不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x －3y ＋6≥0，x －y ＋2<0表示的平面区域是( )A ．B ．C ．D ． [答案] B[解析] x －3y ＋6≥0表示直线x －3y ＋6＝0及其右下方部分，x －y ＋2＜0表示直线x －y ＋2＝0左上方部分，故不等式表示的平面区域为选项B.2．不等式组⎩⎪⎨⎪⎧y ≤－x ＋2，y ≤x －1，y ≥0所表示的平面区域的面积为( )A ．1B ．12C ．13D ．14[答案] D[解析] 作出不等式组对应的区域为△BCD ，由题意知x B ＝1，x C ＝2.由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝－x ＋2，y ＝x －1，得y D ＝12，所以S △BCD ＝12×(x C －x B )×12＝14.考点二、求目标函数的最值问题【例2】(1)若x ，y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x －y ＋1≥0，x ＋y －3≥0，x －3≤0，则z ＝x －2y 的最小值为_____．(2)若变量x ，y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y ≤2，2x －3y ≤9，x ≥0，则x 2＋y 2的最大值是( )A ．4B ．9C ．10D ．12(3)若变量x ，y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥－1，y ≥x ，3x ＋5y ≤8，则z ＝yx －2的取值范围是______．(4)已知实数x ，y 满足：⎩⎪⎨⎪⎧x ＋3y ＋5≥0，x ＋y －1≤0，x ＋a ≥0，若z ＝x ＋2y 的最小值为－4，则实数a ＝( )A ．1B ．2C ．4D ．8 [答案] (1) －5 (2) C (3) ⎣⎢⎡⎦⎥⎤－1，13 (4) B[解析] (1)不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x －y ＋1≥0，x ＋y －3≥0，x －3≤0表示的可行域如图阴影部分所示．由z ＝x －2y 得y ＝12x －12z .平移直线y ＝12x ，易知经过点A (3，4)时，z 有最小值，最小值为z ＝3－2×4＝－5.(2)作出不等式组表示的平面区域，如图中阴影部分所示．x 2＋y 2表示平面区域内的点到原点距离的平方，由⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y ＝2，2x －3y ＝9得A (3，－1)，由图易得(x 2＋y 2)max ＝|OA |2＝32＋(－1)2＝10.故选C.(3)作出不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥－1，y ≥x ，3x ＋5y ≤8所表示的区域，如图中△ABC 所表示的区域(含边界)，其中点A (1，1)，B (－1，－1)，C ⎝ ⎛⎭⎪⎫－1，115.z ＝y x －2表示△ABC 区域内的点与点M (2，0)的连线的斜率，显然k MA ≤z ≤k MB ，即11－2≤z ≤－1－1－2，化简得－1≤z ≤13.(4)作出不等式组表示的平面区域，如图中阴影部分所示，当直线z ＝x ＋2y 经过点C ⎝ ⎛⎭⎪⎫－a ，a －53时，z 取得最小值－4，所以－a ＋2·a －53＝－4，解得a ＝2，选B.【类题通法】1.先准确作出可行域，再借助目标函数的几何意义求目标函数的最值.2.当目标函数是非线性的函数时，常利用目标函数的几何意义来解题，常见代数式的几何意义：(1)x 2＋y 2表示点(x ，y )与原点(0，0)的距离，（x －a ）2＋（y －b ）2表示点(x ，y )与点(a ，b )的距离；(2)y x 表示点(x ，y )与原点(0，0)连线的斜率，y －bx －a表示点(x ，y )与点(a ，b )连线的斜率. 3.当目标函数中含有参数时，要根据临界位置确定参数所满足的条件. 【对点训练】1．若设x ，y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ＋3y ≤3，x －y ≥1，y ≥0，则z ＝x ＋y 的最大值为( )A ．0B ．1C ．2D ．3 [答案] D[解析] 根据约束条件画出可行域，如图中阴影部分(含边界)，则当目标函数z ＝x ＋y 经过A (3，0)时取得最大值，故z max ＝3＋0＝3，故选D.2．已知实数x ，y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x －2y ＋4≥0，2x ＋y －2≥0，3x －y －3≤0，则x 2＋y 2的取值范围是________．[答案] ⎣⎢⎡⎦⎥⎤45，13[解析] 根据已知的不等式组画出可行域，如图阴影部分所示，则(x ，y )为阴影区域内的动点．d ＝x 2＋y 2可以看做坐标原点O 与可行域内的点(x ，y )之间的距离．数形结合，知d 的最大值是OA 的长，d 的最小值是点O 到直线2x ＋y －2＝0的距离．由⎩⎪⎨⎪⎧x －2y ＋4＝0，3x －y －3＝0可得A (2，3)，所以d max ＝22＋32＝13，d min ＝|－2|22＋12＝25，所以d 2的最小值为45，最大值为13，所以x 2＋y 2的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤45，13.3．若x ，y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x －y ＋1≥0，x －2≤0，x ＋y －2≥0，则z ＝yx的最大值为________.[答案] 3[解析] 作出不等式组表示的平面区域，如图所示阴影部分，z ＝y x ＝y －0x －0，表示区域内的点与原点连线的斜率，易知z max ＝k OA ，由⎩⎪⎨⎪⎧x －y ＋1＝0，x ＋y －2＝0，得A ⎝ ⎛⎭⎪⎫12，32，k OA ＝3212＝3，∴z max ＝3.4．已知x ，y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥1，y ≥－1，4x ＋y ≤9，x ＋y ≤3，若目标函数z ＝y －mx (m >0)的最大值为1，则m 的值是( )A ．－209 B ．1 C ．2 D ．5[答案] B[解析] 作出可行域，如图所示的阴影部分．∵m >0，∴当z ＝y －mx 经过点A 时，z 取最大值，由⎩⎪⎨⎪⎧x ＝1，x ＋y ＝3，解得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝1，y ＝2，即A (1，2)，∴2－m ＝1，解得m ＝1.故选B.考点三、线性规划的实际应用【例3】某高科技企业生产产品A 和产品B 需要甲、乙两种新型材料.生产一件产品A 需要甲材料1.5 kg ，乙材料1 kg ，用5个工时；生产一件产品B 需要甲材料0.5 kg ，乙材料0.3 kg ，用3个工时，生产一件产品A 的利润为2 100元，生产一件产品B 的利润为900元.该企业现有甲材料150 kg ，乙材料90 kg ，则在不超过600个工时的条件下，生产产品A 、产品B 的利润之和的最大值为________元.[答案] 216 000[解析] 设生产A 产品x 件，B 产品y 件，根据所耗费的材料要求、工时要求等其他限制条件，得线性约束条件为⎩⎪⎨⎪⎧1.5x ＋0.5y ≤150，x ＋0.3y ≤90，5x ＋3y ≤600，x ≥0，x ∈N *，y ≥0，y ∈N *，目标函数z ＝2 100x ＋900y .作出可行域为图中的阴影部分(包括边界)内的整数点，图中阴影四边形的顶点坐标分别为(60，100)，(0，200)，(0，0)，(90，0)，在(60，100)处取得最大值，z max ＝2 100×60＋900×100＝216 000(元).【类题通法】解线性规划应用问题的一般步骤： (1)分析题意，设出未知量； (2)列出线性约束条件和目标函数； (3)作出可行域并利用数形结合求解； (4)作答. 【对点训练】某企业生产甲、乙两种产品均需用A ，B 两种原料，已知生产1吨每种产品所需原料及每天原料的可用限额如表所示．如果生产1吨甲、乙产品可获利润分别为3万元、4万元，则该企业每天可获得最大利润为( )C ．17万元D ．18万元[答案] D[解析] 设每天生产甲、乙产品分别为x 吨、y 吨，每天所获利润为z 万元，则有⎩⎪⎨⎪⎧3x ＋2y ≤12，x ＋2y ≤8，x ≥0，y ≥0，z ＝3x ＋4y ，作出可行域如图阴影部分所示，由图形可知，当直线z ＝3x ＋4y 经过点A (2，3)时，z 取最大值，最大值为3×2＋4×3＝18.。

近年高考数学一轮复习第六章不等式、推理与证明课时达标34二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题(

2019版高考数学一轮复习第六章不等式、推理与证明课时达标34 二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2019版高考数学一轮复习第六章不等式、推理与证明课时达标34 二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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第34讲二元一次不等式（组）与简单的线性规划问题［解密考纲］考查线性规划以选择题或填空题的形式出现．一、选择题1．已知实数x，y满足错误!则z＝4x＋y的最大值为( B）A．10 B．8C．2 D．0解析画出可行域，根据图形可知,当目标函数的图象经过点A(2，0）时，z＝4x＋y取得最大值8.2．设变量x，y满足约束条件错误!则目标函数z＝3x－y的取值范围是（A)A．错误!B．错误!C．［－1，6］D．错误!解析不等式组错误!表示的平面区域如图中阴影部分所示．由图可知,当直线z＝3x－y过点A（2,0）时，z取得最大值6，过点B错误!时，z取得最小值－错误!，故选A．3．设变量x，y满足约束条件错误!则目标函数z＝x2＋y2的取值范围为（C)A．［2，8］B．［4,13］C．[2，13］D．错误!解析作出可行域,如图中阴影部分,将目标函数看作是可行域内的点到原点的距离的平方,从而可得z min ＝|OA ｜2＝错误!2＝2，z max ＝|OB |2＝32＋22＝13.故z ∈［2,13]．4．若实数x ，y 满足错误!且z ＝y －x 的最小值为－2，则k ＝( B )A ．1B ．－1C ．2D ．－2解析当k ≥0时，直线z ＝y －x 不存在最小值，∴k ＜0.当k ＜0时,当有且仅当直线z ＝y －x 经过kx －y ＋2＝0与x 轴的交点，（－错误!，0）时，z 取得最小值－2,∴－2＝错误!,即k ＝－1.5．若关于x ,y 的不等式组⎩⎨⎧ x ＋y －1≥0，x －1≤0，，ax －y ＋1≥0a 为常数所表示的平面区域的面积等于2，则a ＝( A )A ．3B ．6C ．5D ．4解析先作出不等式组错误!对应的区域,如图．因为直线ax －y ＋1＝0过定点(0,1）,且不等式ax －y ＋1≥0表示的区域在直线ax －y ＋1＝0的下方，所以△ABC 为不等式组错误!对应的平面区域．因为A 到直线BC 的距离为1，所以S △ABC ＝12×1×BC ＝2，所以BC ＝4.当x ＝1时，y C ＝1＋a ，所以y C ＝1＋a ＝4，解得a ＝3.6．设实数x ， y 满足错误!则z ＝错误!＋错误!的取值范围是（ D ）A．错误!B．错误!C．错误!D．错误!解析作出不等式组表示的平面区域，如图中阴影所示．解方程组得可行域的顶点分别为A（3，1）,B(1,2)，C（4，2)．由于yx表示可行域内的点(x，y）与原点（0,0）的连线的斜率，则k OA＝错误!，k OB＝2，k OC＝错误!，所示错误!∈错误!。

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课时达标第34讲
[解密考纲]考查线性规划以选择题或填空题的形式出现．一、选择题
1．已知实数x ，y 满足⎩⎪⎨⎪
⎧
x ≥0，y ≥0，
x ＋y ≤2，则z ＝4x ＋y 的最大值为( B )
A ．10
B ．8
C ．2
D ．0
解析画出可行域，根据图形可知，当目标函数的图象经过点A (2,0)时，z ＝4x ＋y 取得最大值8.
2．设变量x ，y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪
⎧
x ＋2y ≥2，2x ＋y ≤4，
4x －y ≥－1，则目标函数z ＝3x －y 的取值范围是
( A )
A ．⎣⎡⎦⎤－3
2，6 B ．⎣⎡⎦⎤－3
2，－1 C ．[－1,6]
D ．⎣
⎡⎦⎤－6，32 解析不等式组⎩⎪⎨⎪
⎧
x ＋2y ≥2，2x ＋y ≤4，
4x －y ≥－1
表示的平面区域如图中阴影部分所示．由图可知，当直
线z ＝3x －y 过点A (2,0)时，z 取得最大值6，过点B ⎝⎛⎭⎫12，3时，z 取得最小值－3
2
，故选A ．
3．设变量x ，y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪
⎧
x －y ≤1，x ＋y ≥2，
y ≤2，则目标函数z ＝x 2＋y 2的取值范围为( C )
A ．[2,8]
B ．[4,13]
C ．[2,13]
D ．⎣⎡⎦⎤52，13
解析作出可行域，如图中阴影部分，将目标函数看作是可行域内的点到原点的距离的平方，从而可得z min ＝|OA |2＝⎝
⎛⎭
⎪⎫|0＋0－2|12＋122＝2，z max ＝|OB |2＝32＋22＝13.故z ∈[2,13]．
4．若实数x ，y 满足⎩⎪⎨⎪
⎧
x ＋y －2≥0，kx －y ＋2≥0，
y ≥0，且z ＝y －x 的最小值为－2，则k ＝( B )
A ．1
B ．－1
C ．2
D ．－2
解析当k ≥0时，直线z ＝y －x 不存在最小值，
∴k ＜0.当k ＜0时，当有且仅当直线z ＝y －x 经过kx －y ＋2＝0与x 轴的交点，(－2
k ，0)
时，z 取得最小值－2，∴－2＝2
k
，即k ＝－1.
5．若关于x ，y 的不等式组⎩⎪⎨⎪
⎧
x ＋y －1≥0，x －1≤0，ax －y ＋1≥0(a 为常数)所表示的平面区域的面积等于2，
则a ＝( A )
A ．3
B ．6
C ．5
D ．4
解析先作出不等式组⎩⎪⎨⎪
⎧
x ＋y －1≥0，x －1≤0
对应的区域，如图．因为直线ax －y ＋1＝0过定
点(0,1)，且不等式ax －y ＋1≥0表示的区域在直线ax －y ＋1＝0的下方，所以△ABC 为不等式组⎩⎪⎨⎪
⎧
x ＋y －1≥0，x －1≤0，
ax －y ＋1≥0
对应的平面区域．
因为A 到直线BC 的距离为1，所以S △ABC ＝1
2×1×BC ＝2，
所以BC ＝4.当x ＝1时，y C ＝1＋a ，所以y C ＝1＋a ＝4，解得a ＝3.
6．设实数x, y 满足⎩⎪⎨⎪
⎧
x －y －2≤0，x ＋2y －5≥0，
y －2≤0，则z ＝y x ＋x
y
的取值范围是( D )
A ．⎣⎡⎦⎤
13，103 B ．⎣⎡⎦⎤13，52 C ．⎣⎡⎦
⎤2，5
2 D ．⎣
⎡⎦⎤2，10
3 解析作出不等式组表示的平面区域，如图中阴影所示．解方程组得可行域的顶点分别为A (3,1)，B (1,2)，C (4,2)．由于y
x 表示可行域内的点(x ，y )与原点(0,0)的连线的斜率，则k OA
＝13，k OB ＝2，k OC ＝12，所示y x ∈⎣⎡⎦
⎤
13，2.结合对勾函数的图象，得z ∈⎣⎡⎦⎤2，103，故选D ．
二、填空题
7．(2016·全国卷Ⅰ)若x ，y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪
⎧
x －1≥0，x －y ≤0，
x ＋y －4≤0，则y
x
的最大值为__3__. 解析由约束条件画出可行域，如图．
y x 的几何意义是可行域内的点(x ，y )与原点连线的斜率，所以y
x
的最大值即为直线OA 的
斜率，又由⎩
⎪⎨⎪⎧
x －1＝0，x ＋y －4＝0得点A 的坐标为(1,3)，于是⎝⎛⎭⎫
y x max ＝k OA ＝3. 8．已知实数x ，y 满足x 2＋(y －2)2＝1，则ω＝
x ＋3y x 2＋y 2
的取值范围是__[1,2]__.
解析设P (x ，y )，M (1，3)，则cos 〈OP →，OM →
〉＝x ＋3y 2x 2＋y 2＝ω2，过原点O 作⊙C 的
切线OA ，OB ，切点为A ，B ，
易知：∠MOx ＝∠AOx ＝60°，∠BOx ＝120°， ∴0°≤〈OP →，OM →〉≤60°，
∴12
≤cos 〈OP →，OM →
〉≤1，∴1≤ω≤2. 9．已知a >0，实数x ，y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪
⎧
x ≥1，x ＋y ≤3，
y ≥a (x －3)，若z ＝2x ＋y 的最小值为1，则a
的值为__1
2
__.
解析由题意得直线y ＝a (x －3)过x ＝1与2x ＋y ＝1的交点(1，－1)，因此a 的值为1
2.
三、解答题
10．已知D 是以点A (4,1)，B (－1，－6)，C (－3,2)为顶点的三角形区域(包括边界与内部)，如图所示．
(1)写出表示区域D 的不等式组；
(2)设点B (－1，－6)，C (－3,2)在直线4x －3y －a ＝0的异侧，求a 的取值范围．解析 (1)直线AB ，AC ，BC 的方程分别为7x －5y －23＝0，x ＋7y －11＝0,4x ＋y ＋10＝0.
原点(0,0)在区域D 内，故表示区域D 的不等式组为⎩⎪⎨⎪
⎧
7x －5y －23≤0，x ＋7y －11≤0，
4x ＋y ＋10≥0.
(2)依题意[4×(－1)－3×(－6)－a ][4×(－3)－3×2－a ]<0，即(14－a )(－18－a )<0，
解得－18<a <14.故a 的取值范围是(－18,14)．
11．变量x ，y 满足⎩⎪⎨⎪
⎧
x －4y ＋3≤0，3x ＋5y －25≤0，
x ≥1.
(1)设z ＝y
x ，求z 的最小值；
(2)设z ＝x 2＋y 2，求z 的取值范围；
(3)设z ＝x 2＋y 2＋6x －4y ＋13，求z 的取值范围．解析可行域如图阴影部分．
由⎩
⎪⎨⎪⎧
x ＝1，3x ＋5y －25＝0，解得A ⎝
⎛⎭⎫1，22
5. 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)设P (x ，y )，则z ＝y x ＝y －0x －0＝k PO ，
由图知z min ＝k OB ＝2
5
.
(2)z ＝x 2＋y 2＝|PO |2，∵|OC |2＝2，|OB |2＝29， ∴由图得2≤z ≤29，即z ∈[2,29]．
(3)z ＝x 2＋y 2＋6x －4y ＋13＝(x ＋3)2＋(y －2)2的几何意义是可行域上的点到点(－3,2)的距离的平方．结合图形可知，可行域上的点到(－3,2)的距离中，
d min ＝1－(－3)＝4，d max ＝(－3－5)2＋(2－2)2＝8. ∴16≤z ≤64，即z ∈[16,64]．
12．某客运公司用A ，B 两种型号的车辆承担甲、乙两地间的长途客运业务，每辆车每天往返一次．A ，B 两种车辆的载客量分别为36人和60人，从甲地去乙地的营运成本分别为1 600元/辆和2 400元/辆，公司拟组建一个不超过21辆车的客运车队，并要求B 型车不多于A 型车7辆．若每天运送人数不少于900，且使公司从甲地去乙地的营运成本最小，那么应配备A 型车、B 型车各多少辆？
解析设A 型，B 型车分别为x ，y 辆，
相应营运成本为z 元，则z ＝1 600x ＋2 400y . 由题意，得x ，y 满足约束条件 ⎩⎪⎨⎪⎧
x ＋y ≤21，y ≤x ＋7，
36x ＋60y ≥900，x ，y ≥0，x ，y ∈N .
作出可行域如图阴影部分所示，可行域的三个顶点坐标分别为P (5,12)，Q (7,14)，R (15,6)．
由图可知，当直线1 600x ＋2 400y ＝z 经过可行域的点P 时，直线z ＝1 600x ＋2 400y 在y 轴上的截距z 2 400
最小，即z 取得最小值．
故应配备A 型车5辆，B 型车12辆，可以满足公司从甲地去乙地的营运成本最小．。