线性规划简单练习题
高中数学简单线性规划复习题及答案(最全面)

简单线性规划复习题及答案(1)1、设,x y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≤--≥-+≥-020202y x y x y x ,则22y x ++的最大值为 452、设变量,x y 满足⎪⎩⎪⎨⎧≥-+≥-≤-+030201825y x y x y x ,若直线20kx y -+=经过该可行域,则k 的最大值为答案:13、若实数x 、y ,满足⎪⎩⎪⎨⎧≤+≥≥123400y x y x ,则13++=x y z 的取值范围是]7,43[.4、设y x z +=,其中y x ,满足⎪⎩⎪⎨⎧≤≤≤-≥+k y y x y x 0002,若z 的最大值为6,则z 的最小值为5、已知x 、y 满足以下条件220240330x y x y x y +-≥⎧⎪-+≥⎨⎪--≤⎩,则22z x y =+的取值范围是 4[,13]56、已知实数,x y 满足约束条件1010310x y x y x y +-≤⎧⎪-+≥⎨⎪--≤⎩,则22(1)(1)x y -+-的最小值为 127、已知,x y 满足约束条件1000x x y x y m -≥⎧⎪-≤⎨⎪+-≤⎩,若1y x +的最大值为2,则m 的值为 58、表示如图中阴影部分所示平面区域的不等式组是⎪⎩⎪⎨⎧≥-+≤--≤-+0623063201232y x y x y x9、若曲线y = x 2上存在点(x ,y )满足约束条件20,220,x y x y x m +-≤⎧⎪--≤⎨⎪>⎩,则实数m 的取值范围是 (,1)-∞10、已知实数y ,x 满足10103x y x y y -+≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥-⎩,则3z x y =+的最小值为 -311、若,x y 满足约束条件10,0,40,x x y x y -≥⎧⎪-≤⎨⎪+-≤⎩则x y的最小值为 13. 12、已知110220x x y x y ≥⎧⎪-+≤⎨⎪--≤⎩,则22(2)(1)x y ++-的最小值为___10_13、已知,x y 满足不等式0303x y x y x -≥⎧⎪+-≥⎨⎪≤⎩,则函数3z x y =+取得最大值是 1214、已知x ,y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≤≥+≥+-3005x y x y x ,则z =2x +4y 的最小值是-615、以原点为圆心的圆全部在区域⎪⎩⎪⎨⎧≥++≤-+≥+-0943042063y x y x y x 内,则圆面积的最大值为 π51616、已知y x z k y x x y x z y x 42,0305,,+=⎪⎩⎪⎨⎧≥++≤≥+-且满足的最小值为-6,则常数k = 0 . 17、已知,x y 满足约束条件,03440x x y y ≥⎧⎪+≥⎨⎪≥⎩则222x y x ++的最小值是 118、在平面直角坐标系中,不等式组0,0,,x y x y x a +≥⎧⎪-≥⎨⎪≤⎩(a 为常数),表示的平面区域的面积是8,则2x y +的最小值 14-19、已知集合22{(,)1}A x y x y =+=,{(,)2}B x y kx y =-≤,其中,x y R ∈.若A B ⊆,则实数k 的取值范围是⎡⎣20、若x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x +y -2≥0,kx -y +2≥0,y ≥0,且z =y -x 的最小值为-4,则k 的值为 12-21、若实数x ,y 满足不等式组201020x y x y a -≤⎧⎪-≤⎨⎪+-≥⎩,目标函数2t x y =-的最大值为2,则实数a 的值是 222、已知点(,)P x y 满足条件020x y x x y k ≥⎧⎪≤⎨⎪++≤⎩,若3z x y =+的最大值为8,则实数k = 6- .23、设实数x , y 满足的最大值是则x y y y x y x ,03204202⎪⎩⎪⎨⎧≤->-+≤-- 23.24、已知实数y x , 22222)(y x y y x +++的取值范围为 ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+221,35.简单线性规划复习题及答案(2)1、设实数x,y 满足⎪⎩⎪⎨⎧≤-≥-+≤--0205202y y x y x 则y x x y z +=的取值范围是 10[2,]3由于yx表示可行域内的点()x y ,与原点(00),的连线的斜 率,如图2,求出可行域的顶点坐标(31)(12)A B ,,,, (42)C ,,则11232OA OB OC k k k ===,,,可见123y x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,,结合双勾函数的图象,得1023z ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,,2、若实数,x y 满足不等式组22000x y x y m y ++≥⎧⎪++≤⎨⎪≥⎩,且2z y x =-的最小值等于2-,则实数m 的值等于 1-3、设实数x 、y 满足26260,0x y x y x y +≤⎧⎪+≤⎨⎪≥≥⎩,则{}max 231,22z x y x y =+-++的取值范围是 [2,9]【解析】作出可行域如图,当平行直线系231x y z +-=在直线BC 与点A 间运动时,23122x y x y +-≥++,此时[]2315,9z x y =+-∈,平行直线线22x y Z ++=在点 O 与BC 之间运动时,23122x y x y +-≤++,此时,[]222,8z x y =++∈. ∴[]2,9z ∈图23 A yxOcB 634、佛山某家电企业要将刚刚生产的100台变频空调送往市内某商场,现有4辆甲型货车和8辆乙型货车可供调配。
第39讲 简单的线性规划问题

30
学海导航
理数
【拓展演练 3】 某工厂生产甲、乙两种产品,生产 1 吨甲产品需要电力 5 千瓦· 时,煤 3 吨,劳动力 5 人,获利 700 元;生产 1 吨乙产 品需要电力 6 千瓦· 时,煤 6 吨,劳动力 3 人,获利 900 元.该 厂现有工人 150 人,电力负荷 180 千瓦· 时,煤 150 吨,问这 两种产品各生产多少吨时,才能获得最大的经济效益?
学海导航
理数
第39讲 简单的线性规划问题
1
学海导航
理数
2
学海导航
理数
1.不等式 x-2y+6>0 表示的平面区域在直线 x-2y+6=0 的( B ) A.右上方 C.左上方 B.右下方 D.左下方
3
学海导航
理数
2.下列各点中,与点(1,3)位于直线 x+y-1=0 的同 一侧的是( C ) A.(0,0) C.(-2,4) B.(-1,2) D.(2,-3)
37
学海导航
理数
2.(2013· 新课标全国卷Ⅱ)已知 a>0, x, y 满足约束条件
x≥1 x+y≤3 y≥ax-3
,若 z=2x+y 的最小值为 1,则 a=( B ) 1 B. 2 D.2
1 A. 4 C.1
38
学海导航
理数
解析:由 a>0,y=a(x-3)恒过点(3,0),画出约束条件所表 示的可行域,如图阴影部分所示,由图可知当直线 z=2x+y 过点 A 时取得最小值.
31
学海导航
理数
解析:设生产甲产品 x 吨,乙产品 y 吨,获利 z 元,依题 意可得:
5x+6y≤180 3x+6y≤150 5x+3y≤150 x≥0 y≥0
简单的线性规划问题(附答案)

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]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=-ab x+zb,在y轴上的截距是zb,当z变化时,方程表示一组互相平行的直线.当b>0,截距最大时,z取得最大值,截距最小时,z取得最小值;当b<0,截距最大时,z取得最小值,截距最小时,z取得最大值.2.解决简单线性规划问题的一般步骤在确定线性约束条件和线性目标函数的前提下,解决简单线性规划问题的步骤可以概括为:“画、移、求、答”四步,即,(1)画:根据线性约束条件,在平面直角坐标系中,把可行域表示的平面图形准确地画出来,可行域可以是封闭的多边形,也可以是一侧开放的无限大的平面区域.(2)移:运用数形结合的思想,把目标函数表示的直线平行移动,最先通过或最后通过的顶点(或边界)便是最优解.(3)求:解方程组求最优解,进而求出目标函数的最大值或最小值.(4)答:写出答案.知识点三简单线性规划问题的实际应用1.线性规划的实际问题的类型(1)给定一定数量的人力、物力资源,问怎样运用这些资源,使完成的任务量最大,收到的效益最大;(2)给定一项任务,问怎样统筹安排,使完成这项任务耗费的人力、物力资源量最小.常见问题有:①物资调动问题例如,已知两煤矿每年的产量,煤需经两个车站运往外地,两个车站的运输能力是有限的,且已知两煤矿运往两个车站的运输价格,煤矿应怎样编制调动方案,才能使总运费最小?②产品安排问题例如,某工厂生产甲、乙两种产品,每生产一个单位的甲种或乙种产品需要的A、B、C三种材料的数量,此厂每月所能提供的三种材料的限额都是已知的,这个工厂在每个月中应如何安排这两种产品的生产,才能使每月获得的总利润最大?③下料问题例如,要把一批长钢管截成两种规格的钢管,应怎样下料能使损耗最小?2.解答线性规划实际应用题的步骤(1)模型建立:正确理解题意,将一般文字语言转化为数学语言,进而建立数学模型,这需要在学习有关例题解答时,仔细体会范例给出的模型建立方法.(2)模型求解:画出可行域,并结合所建立的目标函数的特点,选定可行域中的特殊点作为最优解.(3)模型应用:将求解出来的结论反馈到具体的实例中,设计出最佳的方案.题型一求线性目标函数的最值例1 已知变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧y ≤2,x +y ≥1,x -y ≤1,则z =3x +y 的最大值为( )A .12B .11C .3D .-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 经过点A时,z 取得最大值.由⎩⎨⎧ y =2,x -y =1⇒⎩⎨⎧x =3,y =2,此时z =3x +y =11.跟踪训练1 (1)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(2)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)D (2)1解析 (1)如图,由y =ax +z 知z 的几何意义是直线在y 轴上的截距,故当a >0时,要使z =y -ax 取得最大值的最优解不唯一,则a =2;当a <0时,要使z =y -ax 取得最大值的最优解不唯一,则a =-1.(2)由题意,作出约束条件组成的可行域如图所示,当目标函数z =3x +y ,即y =-3x +z 过点(0,1)时z 取最小值1.题型二 非线性目标函数的最值问题例2 设实数x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y -2≤0,x +2y -4≥0,2y -3≤0,求 (1)x 2+y 2的最小值;(2)y x 的最大值.解 如图,画出不等式组表示的平面区域ABC ,(1)令u =x 2+y 2,其几何意义是可行域ABC 内任一点(x ,y )与原点的距离的平方.过原点向直线x +2y -4=0作垂线y =2x ,则垂足为⎩⎨⎧x +2y -4=0,y =2x 的解,即⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫45,85, 又由⎩⎨⎧ x +2y -4=0,2y -3=0,得C ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1,32, 所以垂足在线段AC 的延长线上,故可行域内的点到原点的距离的最小值为|OC |= 1+⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫322=132,所以,x 2+y 2的最小值为134.(2)令v =yx ,其几何意义是可行域ABC 内任一点(x ,y )与原点相连的直线l 的斜率为v ,即v =y -0x -0.由图形可知,当直线l 经过可行域内点C 时,v 最大,由(1)知C ⎝⎛⎭⎪⎪⎫1,32,所以v max =32,所以y x 的最大值为32.跟踪训练2 已知x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,y ≥0,x +y ≥1,则(x +3)2+y 2的最小值为________.答案10解析画出可行域(如图所示).(x+3)2+y2即点A(-3,0)与可行域内点(x,y)之间距离的平方.显然AC长度最小,∴AC2=(0+3)2+(1-0)2=10,即(x+3)2+y2的最小值为10.题型三线性规划的实际应用例3某公司生产甲、乙两种桶装产品.已知生产甲产品1桶需耗A原料1千克、B原料2千克;生产乙产品1桶需耗A原料2千克、B原料1千克.每桶甲产品的利润是300元,每桶乙产品的利润是400元.公司在生产这两种产品的计划中,要求每天消耗A,B原料都不超过12千克.通过合理安排生产计划,从每天生产的甲、乙两种产品中,公司共可获得的最大利润是多少? 解 设每天分别生产甲产品x 桶,乙产品y 桶,相应的利润为z 元,于是有⎩⎪⎨⎪⎧x +2y ≤12,2x +y ≤12,x ≥0,y ≥0,x ∈N ,y ∈N ,z=300x +400y ,在坐标平面内画出该不等式组表示的平面区域及直线300x +400y =0,平移该直线,当平移到经过该平面区域内的点(4,4)时,相应直线在y 轴上的截距达到最大,此时z =300x +400y 取得最大值, 最大值是z =300×4+400×4=2 800, 即该公司可获得的最大利润是2 800元. 反思与感悟 线性规划解决实际问题的步骤:①分析并根据已知数据列出表格;②确定线性约束条件;③确定线性目标函数;④画出可行域;⑤利用线性目标函数(直线)求出最优解;⑥实际问题需要整数解时,应适当调整,以确定最优解. 跟踪训练3 预算用2 000元购买单价为50元的桌子和20元的椅子,希望使桌子和椅子的总数尽可能的多,但椅子数不少于桌子数,且不多于桌子数的1.5倍,问桌子、椅子各买多少才行? 解 设桌子、椅子分别买x 张、y 把,目标函数z =x +y ,把所给的条件表示成不等式组,即约束条件为⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧50x +20y ≤2 000,y ≥x ,y ≤1.5x ,x ≥0,x ∈N *,y ≥0,y ∈N *.由⎩⎨⎧50x +20y =2 000,y =x ,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =2007,y =2007,所以A 点的坐标为⎝⎛⎭⎪⎪⎫2007,2007. 由⎩⎨⎧50x +20y =2 000,y =1.5x ,解得⎩⎨⎧x =25,y =752,所以B 点的坐标为⎝⎛⎭⎪⎪⎫25,752.所以满足条件的可行域是以A ⎝⎛⎭⎪⎪⎫2007,2007,B ⎝⎛⎭⎪⎪⎫25,752,O (0,0)为顶点的三角形区域(如图).由图形可知,目标函数z =x +y 在可行域内的最优解为B ⎝⎛⎭⎪⎪⎫25,752,但注意到x ∈N *,y ∈N *,故取⎩⎨⎧x =25,y =37.故买桌子25张,椅子37把是最好的选择.1.若直线y =2x 上存在点(x ,y )满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y -3≤0,x -2y -3≤0,x ≥m ,则实数m 的最大值为( ) A .-1 B .1 C.32D .22.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( ) A .80 B .85 C .90 D .953.已知实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧y ≤1,x ≤1,x +y ≥1,则z =x 2+y 2的最小值为________.一、选择题1.若点(x, y )位于曲线y =|x |与y =2所围成的封闭区域, 则2x -y 的最小值为()A .-6B .-2C .0D .22.设变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥1,x +y -4≤0,x -3y +4≤0,则目标函数z =3x -y 的最大值为( )A .-4B .0 C.43D .43.实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x ≥1,y ≥0,x -y ≥0,则z =y -1x 的取值范围是( )A .[-1,0]B .(-∞,0]C .[-1,+∞)D .[-1,1)4.若满足条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y ≥0,x +y -2≤0,y ≥a 的整点(x ,y )(整点是指横、纵坐标都是整数的点)恰有9个,则整数a 的值为( )A .-3B .-2C .-1D .05.已知x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x ≥1,x +y ≤4,x +by +c ≤0,目标函数z=2x +y 的最大值为7,最小值为1,则b ,c 的值分别为( )A .-1,4B .-1,-3C .-2,-1D .-1,-26.已知x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≥5,x -y +5≥0,x ≤3,使z=x +ay (a >0)取得最小值的最优解有无数个,则a 的值为( )A .-3B .3C .-1D .1二、填空题7.若x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≤2,y ≤2,x +y ≥2,则z =x+2y 的取值范围是________.8.已知-1≤x +y ≤4且2≤x -y ≤3,则z =2x -3y 的取值范围是________(答案用区间表示). 9.已知平面直角坐标系xOy 上的区域D 由不等式组⎩⎪⎨⎪⎧0≤x ≤2,y ≤2,x ≤2y 给定.若M (x ,y )为D 上的动点,点A 的坐标为(2,1),则z =OM →·OA →的最大值为________.10.满足|x |+|y |≤2的点(x ,y )中整点(横纵坐标都是整数)有________个.11.设实数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|的最大值为________. 三、解答题12.已知x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -4y ≤-3,3x +5y ≤25,x ≥1,目标函数z =2x -y ,求z 的最大值和最小值.13.设不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +y -11≥0,3x -y +3≥0,5x -3y +9≤0表示的平面区域为D .若指数函数y =a x 的图象上存在区域D 上的点,求a 的取值范围.14.某家具厂有方木料90 m3,五合板600 m2,准备加工成书桌和书橱出售.已知生产每张书桌需要方木料0.1 m3,五合板2 m2,生产每个书橱需要方木料0.2 m3,五合板1 m2,出售一张方桌可获利润80元,出售一个书橱可获利润120元.(1)如果只安排生产书桌,可获利润多少?(2)如果只安排生产书橱,可获利润多少?(3)怎样安排生产可使所得利润最大?当堂检测答案1.答案 B解析如图,当y=2x经过且只经过x+y-3=0和x=m的交点时,m取到最大值,此时,即(m,2m)在直线x +y-3=0上,则m=1.2.答案 C解析该不等式组表示的平面区域为如图所示的阴影部分.由于x ,y ∈N *,计算区域内与⎝⎛⎭⎪⎪⎫112,92最近的点为(5,4),故当x =5,y =4时,z 取得最大值为90.3.答案 12解析实数x ,y 满足的可行域如图中阴影部分所示,则z 的最小值为原点到直线AB 的距离的平方,故z min =⎝ ⎛⎭⎪⎫122=12.课时精练答案一、选择题1.答案 A解析画出可行域,如图所示,解得A(-2,2),设z=2x-y,把z=2x-y变形为y=2x-z,则直线经过点A时z取得最小值;所以z min=2×(-2)-2=-6,故选A.2.答案 D解析作出可行域,如图所示.联立⎩⎨⎧ x +y -4=0,x -3y +4=0,解得⎩⎨⎧x =2,y =2.当目标函数z =3x -y 移到(2,2)时,z =3x -y 有最大值4. 3.答案 D解析 作出可行域,如图所示,y -1x的几何意义是点(x ,y )与点(0,1)连线l 的斜率,当直线l 过B (1,0)时k l 最小,最小为-1.又直线l 不能与直线x -y =0平行,∴k l <1.综上,k ∈[-1,1).4.答案 C解析不等式组所表示的平面区域如图阴影部分所示,当a=0时,只有4个整点(1,1),(0,0),(1,0),(2,0).当a=-1时,正好增加(-1,-1),(0,-1),(1,-1),(2,-1),(3,-1)5个整点.故选C.5.答案 D解析由题意知,直线x+by+c=0经过直线2x +y=7与直线x+y=4的交点,且经过直线2x +y=1和直线x=1的交点,即经过点(3,1)和点(1,-1),∴⎩⎨⎧ 3+b +c =0,1-b +c =0,解得⎩⎨⎧b =-1,c =-2.6.答案 D解析 如图,作出可行域,作直线l :x +ay =0,要使目标函数z =x +ay (a >0)取得最小值的最优解有无数个,则将l 向右上方平移后与直线x +y =5重合,故a =1,选D.二、填空题 7.答案 [2,6]解析 如图,作出可行域,作直线l :x +2y =0,将l 向右上方平移,过点A (2,0)时,有最小值2,过点B (2,2)时,有最大值6,故z 的取值范围为[2,6].8.答案 [3,8] 解析 作出不等式组⎩⎨⎧-1≤x +y ≤4,2≤x -y ≤3表示的可行域,如图中阴影部分所示.在可行域内平移直线2x -3y =0,当直线经过x -y =2与x +y =4的交点A (3,1)时,目标函数有最小值z min =2×3-3×1=3;当直线经过x +y =-1与x -y =3的交点B (1,-2)时,目标函数有最大值z max =2×1+3×2=8.所以z ∈[3,8]. 9.答案 4解析 由线性约束条件⎩⎪⎨⎪⎧0≤x ≤2,y ≤2,x ≤2y画出可行域如图中阴影部分所示,目标函数z =OM →·OA →=2x +y ,将其化为y =-2x +z ,结合图形可知,目标函数的图象过点(2,2)时,z 最大,将点(2,2)代入z =2x +y ,得z 的最大值为4.10.答案13解析 |x |+|y |≤2可化为⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤2 (x ≥0,y ≥0),x -y ≤2 (x ≥0,y <0),-x +y ≤2 (x <0,y ≥0),-x -y ≤2 (x <0,y <0),作出可行域为如图正方形内部(包括边界),容易得到整点个数为13个. 11.答案 21解析 作出可行域(如图),即△ABC 所围区域(包括边界),其顶点为A (1,3),B (7,9),C(3,1)方法一∵可行域内的点都在直线x+2y-4=0上方,∴x+2y-4>0,则目标函数等价于z=x+2y-4,易得当直线z=x+2y-4在点B(7,9)处,目标函数取得最大值z max=21.方法二z=|x+2y-4|=|x+2y-4|5·5,令P(x,y)为可行域内一动点,定直线x+2y-4=0,则z=5d,其中d为P(x,y)到直线x+2y-4=0的距离.由图可知,区域内的点B与直线的距离最大,故d的最大值为|7+2×9-4|5=215.故目标函数z max=215·5=21.三、解答题12.解z=2x-y可化为y=2x-z,z的几何意义是直线在y轴上的截距的相反数,故当z取得最大值和最小值时,应是直线在y轴上分别取得最小和最大截距的时候.作一组与l0:2x-y=0平行的直线系l,经上下平移,可得:当l移动到l1,即经过点A(5,2)时,z max=2×5-2=8.当l移动到l2,即过点C(1,4.4)时,z min=2×1-4.4=-2.4.13.解先画出可行域,如图所示,y=a x必须过图中阴影部分或其边界.∵A(2,9),∴9=a2,∴a=3.∵a>1,∴1<a≤3.14.解由题意可画表格如下:(1)设只生产书桌x张,可获得利润z元,则⎩⎪⎨⎪⎧0.1x ≤90,2x ≤600,z =80x ,x ≥0⇒⎩⎪⎨⎪⎧x ≤900,x ≤300,x ≥0⇒0≤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,可获得利润z 元,则⎩⎪⎨⎪⎧0.2y ≤90,1·y ≤600,z =120y ,y ≥0⇒⎩⎪⎨⎪⎧y ≤450,y ≤600,y ≥0⇒0≤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 ≤90,2x +y ≤600,x ≥0,y ≥0⇒⎩⎪⎨⎪⎧x +2y ≤900,2x +y ≤600,x ≥0,y ≥0.z =80x +120y .在平面直角坐标系内作出上面不等式组所表示的平面区域,即可行域(如图).作直线l :80x +120y =0,即直线l :2x +3y =0. 把直线l 向右上方平移至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.。
高三数学线性规划试题答案及解析

高三数学线性规划试题答案及解析1.,满足约束条件,若取得最大值的最优解不唯一,则实数的值为()A.或B.或C.或D.或【答案】D.【解析】如图,画出线性约束条件所表示的可行域,坐出直线,因此要使线性目标函数取得最大值的最优解不唯一,直线的斜率,要与直线或的斜率相等,∴或.【考点】线性规划.2.已知最小值是5,则z的最大值是()A.10B.12C.14D.15【答案】A【解析】首先作出不等式组所表示的平面区域,如图中黄色区域,则直线-2x+y+c=0必过点B(2,-1),从而c=5,进而就可作出不等式组所表示的平面区域,如图部的蓝色区域:故知只有当直线经过点C(3,1)时,z取最大值为:,故选A.【考点】线性规划.3.执行如图1所示的程序框图,如果输入的,则输出的的最大值为()A.B.C.D.【答案】C【解析】该程序执行以下运算:已知,求的最大值.作出表示的区域如图所示,由图可知,当时,最大,最大值为.选C.【考点】程序框图与线性规划.4.执行如图1所示的程序框图,如果输入的,则输出的的最大值为()A.B.C.D.【答案】C【解析】该程序执行以下运算:已知,求的最大值.作出表示的区域如图所示,由图可知,当时,最大,最大值为.选C.【考点】程序框图与线性规划.5.设变量满足约束条件则目标函数的最小值为()A.2B.3C.4D.5【答案】B【解析】作出可行域:oyxA(1,1)由图可知,当直线过点时,目标函数取最小值为3,选B.【考点】线性规划6.已知x,y满足条件,则目标函数的最大值为 .【答案】【解析】画出可行域,如下图所示,将目标函数变形为,当取到最大值时,直线的纵截距最大,故将直线向上平移到过点C时,目标函数取到最大值,,得,故.【考点】线性规划.7.若变量满足约束条件,则的最大值为_________.【答案】【解析】作出不等式组表示的区域如下,则根据线性规划的知识可得目标函数在点处取得最大值,故填.【考点】线性规划8.设x,y满足约束条件,则z=(x+1)2+y2的最大值为()A.80B.4C.25D.【答案】A【解析】作出不等式组表示的平面区域,如图中阴影部分所示.(x+1)2+y2可看作点(x,y)到点P(-1,0)的距离的平方,由图可知可行域内的点A到点P(-1,0)的距离最大.解方程=(3+1)2+82=80.组,得A点的坐标为(3,8),代入z=(x+1)2+y2,得zmax9.已知实数满足,则目标函数的取值范围是.【答案】【解析】可行域表示一个三角形ABC,其中当直线过点A时取最大值4,过点B时取最小值2,因此的取值范围是.【考点】线性规划求取值范围10.设变量满足,则的最大值和最小值分别为()A.1,-1B.2,-2C.1,-2D.2,-1【答案】B【解析】由约束条件,作出可行域如图,设,则,平移直线,当经过点时,取得最大值,当经过点时,取得最小值,故选.【考点】线性规划.11.(2011•浙江)设实数x、y满足不等式组,若x、y为整数,则3x+4y的最小值是()A.14B.16C.17D.19【答案】B【解析】依题意作出可行性区域如图,目标函数z=3x+4y在点(4,1)处取到最小值z=16.故选B.12.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【答案】A【解析】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). 且当取点(-2,2)时,2x – y =" -" 6取最小值。
简单的线性规划问题练习题及答案解析

1.目标函数z =4x +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解析:选B.把z =4x +y 变形为y =-4x +z ,则此方程为直线方程的斜截式,所以z 为该直线的纵截距.2.若x ≥0,y ≥0,且x +y ≤1,则z =x -y 的最大值为( ) A .-1 B .1 C .2 D .-2 答案:B3.若实数x 、y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x +y -2≥0,x ≤4,y ≤5,则s =x +y 的最大值为________.解析:可行域如图所示,作直线y =-x ,当平移直线y =-x至点A 处时,s =x +y 取得最大值,即s max =4+5=9.答案:94.已知实数x 、y 满足⎩⎪⎨⎪⎧y ≤2x y ≥-2x .x ≤3(1)求不等式组表示的平面区域的面积;(2)若目标函数为z =x -2y ,求z 的最小值. 解:画出满足不等式组的可行域如图所示: (1)易求点A 、B 的坐标为:A (3,6),B (3,-6),所以三角形OAB 的面积为:S △OAB =12×12×3=18.(2)目标函数化为:y =12x -z 2,画直线y =12x 及其平行线,当此直线经过A 时,-z2的值最大,z 的值最小,易求A 点坐标为(3,6),所以,z 的最小值为3-2×6=-9. 一、选择题1.z =x -y 在⎩⎪⎨⎪⎧2x -y +1≥0x -2y -1≤0x +y ≤1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 .(12,12)解析:选C.可以验证这四个点均是可行解,当x =0,y =1时,z =-1;当x =-1,y =-1时,z =0;当x =1,y =0时,z =1;当x =12,y =12时,z =0.排除A ,B ,D.2.(2010年高考浙江卷)若实数x ,y 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +3y -3≥0,2x -y -3≤0,x -y +1≥0,则x +y 的最大值为( )A .9 B.157 C .1D.715 解析:选A.画出可行域如图: 令z =x +y ,可变为y =-x +z ,作出目标函数线,平移目标函数线,显然过点A 时z 最大.由⎩⎪⎨⎪⎧2x -y -3=0,x -y +1=0,得A (4,5),∴z max =4+5=9.3.在△ABC 中,三顶点分别为A (2,4),B (-1,2),C (1,0),点P (x ,y )在△ABC 内部及其边界上运动,则m =y -x 的取值范围为( )A .[1,3]B .[-3,1]C .[-1,3]D .[-3,-1]解析:选C.直线m =y -x 的斜率k 1=1≥k AB =23,且k 1=1<k AC =4,∴直线经过C 时m 最小,为-1, 经过B 时m 最大,为3. 4.已知点P (x ,y )在不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -2≤0y -1≤0x +2y -2≥0表示的平面区域内运动,则z =x-y 的取值范围是( )A .[-2,-1]B .[-2,1]C .[-1,2]D .[1,2]解析:选C.先画出满足约束条件的可行域,如图阴影部分, ∵z =x -y ,∴y =x -z .由图知截距-z 的范围为[-2,1],∴z 的范围为[-1,2].5.设动点坐标(x ,y )满足⎩⎨⎧?x -y +1??x +y -4?≥0,x ≥3,y ≥1.则x 2+y 2的最小值为( )A. 5B.10C.172 D .10解析:选D.画出不等式组所对应的平面区域,由图可知当x =3,y =1时,x 2+y 2的最小值为10.6.(2009年高考四川卷)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 .27万元解析:选D.设生产甲产品x 吨、乙产品y 吨,则获得的利润为z =5x +3y . 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,y ≥0,3x +y ≤13,2x +3y ≤18,可行域如图阴影所示.由图可知当x 、y 在A 点取值时,z 取得最大值,此时x =3,y =4,z =5×3+3×4=27(万元).二、填空题7.点P (x ,y )满足条件⎩⎨⎧0≤x ≤10≤y ≤1,y -x ≥12则P 点坐标为________时,z =4-2x +y取最大值________.解析:可行域如图所示,当y -2x 最大时,z 最大,此时直线y -2x =z 1,过点A (0,1),(z 1)max =1,故当点P 的坐标为(0,1)时z =4-2x +y 取得最大值5.答案:(0,1) 58.已知点P (x ,y )满足条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0y ≤x2x +y +k ≤0(k 为常数),若x +3y 的最大值为8,则k =________.解析:作出可行域如图所示:作直线l 0∶x +3y =0,平移l 0知当l 0过点A 时,x +3y 最大,由于A 点坐标为(-k3,-k 3).∴-k3-k =8,从而k =-6. 答案:-69.(2010年高考陕西卷)铁矿石A 和B 的含铁率a ,,冶炼每万吨铁矿石的CO 2的排放量b某冶炼厂至少要生产22(万吨),则购买铁矿石的最少费用为________(百万元).解析:设购买A 、B 两种铁矿石分别为x 万吨、y 万吨,购买铁矿石的费用为z 百万元,则z =3x +6y .由题意可得约束条件为⎩⎪⎨⎪⎧12x +710y ≥1.9,x +12y ≤2,x ≥0,y ≥0.作出可行域如图所示:由图可知,目标函数z =3x +6y 在点A (1,2)处取得最小值,z min =3×1+6×2=15 答案:15 三、解答题10.设z =2y -2x +4,式中x ,y 满足条件⎩⎪⎨⎪⎧0≤x ≤10≤y ≤22y -x ≥1,求z 的最大值和最小值.解:作出不等式组⎩⎪⎨⎪⎧0≤x ≤10≤y ≤22y -x ≥1的可行域(如图所示).令t =2y -2x 则z =t +4.将t =2y -2x 变形得直线l ∶y =x +t2.则其与y =x 平行,平移直线l 时t 的值随直线l 的上移而增大,故当直线l 经过可行域上的点A 时,t 最大,z 最大;当直线l 经过可行域上的点B 时,t 最小,z 最小.∴z max =2×2-2×0+4=8, z min =2×1-2×1+4=4.11.已知实数x 、y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -ay -1≥02x +y ≥0x ≤1(a ∈R ),目标函数z =x +3y 只有当⎩⎨⎧x =1y =0时取得最大值,求a 的取值范围.解:直线x -ay -1=0过定点(1,0),画出区域⎩⎪⎨⎪⎧2x +y ≥0,x ≤1,让直线x -ay -1=0绕着(1, 0)旋转得到不等式所表示的平面区域.平移直线x +3y =0,观察图象知必须使直线x -ay -1=0的斜率1a >0才满足要求,故a >0.12.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)如果只安排生产方桌,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获利润最大?解:由题意可画表格如下:(1)设只生产书桌x 张,可获利润z 元, 则⎩⎪⎨⎪⎧ 0.1x ≤902x ≤600x ∈N *?⎩⎪⎨⎪⎧x ≤900x ≤300x ∈N *?x ≤300,x ∈N *.目标函数为z =80x .所以当x =300时,z max =80×300=24000(元),即如果只安排生产书桌,最多可生产300张书桌,获得利润24000元. (2)设只生产书橱y 个,可获利润z 元,则⎩⎪⎨⎪⎧ 0.2y ≤901·y ≤600y ∈N *?⎩⎪⎨⎪⎧y ≤450y ≤600y ∈N *?y ≤450,y ∈N *.目标函数为z =120y .所以当y =450时,z max =120×450=54000(元),即如果只安排生产书橱,最多可生产450个书橱,获得利润54000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 ≥0,x ∈N y ≥0,x ∈N ?⎩⎨⎧x +2y ≤900,2x +y ≤600,x ≥0,y ≥0,且x ∈N ,y ∈N .目标函数为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(图略). 作直线l ∶80x +120y =0,即直线l ∶2x +3y =0(图略).把直线l 向右上方平移,当直线经过可行域上的直线x +2y =900,2x +y =600的交点时,此时z =80x +120y 取得最大值.由⎩⎪⎨⎪⎧x +2y =9002x +y =600解得交点的坐标为(100,400).所以当x =100,y =400时,z max =80×100+120×400=56000(元).因此,生产书桌100张,书橱400个,可使所获利润最大.。
高三数学线性规划试题

高三数学线性规划试题1.在平面直角坐标系xOy中,M为不等式组所表示的区域上一动点,则直线OM斜率的最小值为()A.2B.1C.D.【答案】C【解析】不等式组为如图所表示的阴影区域.由图可知当M与C重合时,直线OM 斜率最小.解不等式组得C(3,-1),∴直线OM斜率的最小值为2.已知点满足,则的最小值是.【答案】【解析】根据线性规划的知识画出不等式的可行域如图所示,则目标函数在交点处取得最小值为,故填.【考点】线性规划3.设实数满足则的最大值等于________.【答案】2 【解析】实数满足所以x,y 的可行域如图所示.的最大值即为目标函数在y 轴的截距最小.即过点A (2,0),所以的最大值为2. 【考点】1.线性规划.2.截距最大对应的目标函数的最小值. 4. 已知满足不等式设,则的最大值与最小值的差为( )A .4B .3C .2D .1【答案】A【解析】作出不等式组所表示的区域,,由图可知,在点取得最小值,在点取得最大值,故的最大值与最小值的差为.【考点】线性规划.5. 已知实数x ,y 满足若z =ax +y 的最大值为3a +9,最小值为3a -3,则实数a 的取值范围为__________. 【答案】[-1,1]【解析】作出可行域如图中阴影部分所示,则z 在点A 处取得最大值,在点C 处取得最小值.又k BC =-1,k AB =1,∴-1≤-a≤1,即-1≤a≤1.6. 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1kg 、B 原料2kg ;生产乙产品1桶需耗A 原料2kg ,B 原料1kg.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12kg.通过合理安排生产计划,从每天生产的甲、乙两种产品中,公司共可获得的最大利润是多少? 【答案】2800元【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,且画可行域如图所示,目标函数z=300x+400y可变形为y=-x+,这是随z变化的一簇平行直线,解方程组∴即A(4,4),∴z=1200+1600=2800(元).max故公司每天生产甲产品4桶、生产乙产品4桶时,可获得最大利润为2800元.7.设变量x.y满足约束条件则目标函数的最大值和最小值分别为()A.3,一11B.-3,一11C.11,—3D.11,3【答案】A【解析】线性约束条件表示三角形及其内部,当目标函数经过点时,取最小值,经过点时取最大值.【考点】线性规划求最值8.若关于的不等式组表示的平面区域是一个三角形,则的取值范围是.【答案】.【解析】当时,,因此根据图象可知,要使得不等式组所表示的平面区域是一个三角形,那么的取值范围是.【考点】线性规划.9.已知x,y满足则z=2x+4y的最小值为().A.5B.-5C.6D.-6【答案】D【解析】画出线性约束条件下的平面区域.由,得点P(3,-3).此时z=2x+4y达到最小值,最小值为-6.10.已知实数满足约束条件,则的最小值是____________.【答案】【解析】因为实数满足约束条件,x,y的可行域如图为三角形ABC围成的区域.又因为目标函数.所以要求z的最小值即为求出的最小值,即过原点直线的斜率的最小值.通过图形可知过点A的最小,由题意得A(3,1).所以z的最小值为.故填.【考点】1.线性规划问题.2.构造的思想.3数形结合的思想.11.已知O是坐标原点,点M的坐标为(2,1),若点N(x,y)为平面区域上的一个动点,则的最大值是________.【答案】3【解析】=2x+y,设z=2x+y,则y=-2x+z,不等式组对应的区域为BCD.平移直线y=-2x+z,由图可知当直线y=-2x+z经过点C时,直线y=-2x+z的截距最大,此时z最大,由,解得,即C(1,1),代入z=2x+y得z=2x+y=3,所以的最大值为3. 12.已知实数,满足约束条件则的最大值为.【答案】【解析】解线性规划问题,不仅要正确确定可行域,本题是直角三角形及其内部,而且要挖出目标函数的几何意义,本题中可理解为坐标原点到可行域中点的距离的平方.要求目标函数最大值,就是求的最小值,即坐标原点到直线的距离的平方,为.【考点】线性规划求最值13.若变量满足线性约束条件,则的最大值为________.【答案】5【解析】由约束条件,得如下图所示的三角形区域,由得直线过点时,取得最大值为5.【考点】线性规划.14.已知变量x,y满足约束条件则z=4x·2y的最大值为。
简单的线性规划问题

阅读课本88页“第二自然段”认识下列概 念:
1.约束条件、线性约束条件 2.目标函数、线性目标函数 3.线性规划问题 4.可行解、可行域、最优解
变式:
1 2 3
z 3x 2 y 的最大值? z 2 x 6 y 的最大值? z 2 x 3y 的最大值?
3.3.2简单的线性规划 问题(一)
引入新课
例: 某工厂用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,该厂最多可从配件厂获得 16个A配件和12个B配件,按每天工作8h计算,该厂所 有的日生产安排是什么? A 4
16
B 4
若生产一件甲产品获利2万元,生产一 该厂所有的日生产安排是什么? 件乙产品获利3万元,采用哪种生产安排 利润最大?
0, 0 0,1 0, 2 0,3 1, 0 1,1 1, 2 1,3 2, 0 2,1 2, 2 2,3 3, 0 3,1 3, 2 设工厂获得的利润为z, 4, 0 4,1 4, 2 则 z=2x+3y
甲产品 乙产品
x y
耗时 1 2
8
12
分析:
甲产品 乙产品
12 8 解:设甲、乙两种产品分别生产x、y件,则
16
x y
A 4
B 4
耗时 1 2
4 x 16 4 y 12 x 2 4 y 3 即 x 2 y 8 x 0 y 0
简单的线性规划问题

简单的线性规划问题例1:求z =3x +5y 的最大值和最小值,使式中的x 、y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≥-+≤≤+.35,1,1535y x x y y x解:不等式组所表示的平面区域如图所示:例2:若变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧y ≤1x +y ≥0x -y -2≤0,求目标函数z =x -2y 的最大值[解析] 先作出可行域如图.作直线x-2y=0在可行域内平移,当x-2y-z=0在y轴上的截距最小时z值最大.当移至A(1,-1)时,z max=1-2×(-1)=3,1.在平面直角坐标系中,若点(3t-2,t)在直线x-2y+4=0的下方,则t的取值范围是( C)A.(-∞,2) B.(2,+∞) C.(-2,+∞) D.(0,2) [解析]∵点O(0,0)使x-2y+4>0成立,且点O在直线下方,故点(3t -2,t )在直线x -2y +4=0的下方⇔3t -2-2t +4>0,∴t >-2.[点评] 可用B 值判断法来求解,若B>0,令d =B (Ax 0+By 0+C ),则d >0⇔点P (x 0,y 0)在直线Ax +By +C =0的上方;d <0⇔点P (x 0,y 0)在直线Ax +By +C =0的下方.2.设变量x 、y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧y ≥0,x -y +1≥0,x +y -3≤0,则z =2x +y的最大值为( C )A .-2B .4C .6D .8 [解析]3.若变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y -3≤0,x -y +1≥0,y ≥1,则z =2x -y 的最大值为( C )A.-1 B.0 C.3 D.4[解析]作出可行域如图,作直线l0:2x-y=0,平移l0当平移到经过点A(2,1)时,z max=3.4.设变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥1,x +y -4≤0,x -3y +4≤0,则目标函数z=3x -y 的最大值为( D )A .-4 B .0 C.43D .4[解析]该线性约束条件所代表的平面区域如图,易解得A (1,3),B (1,53),C (2,2),由z =3x -y 得y =3x -z ,由图可知当x =2,y =2时,z 取得最大值,即z 最大=3×2-2=4.故选D.5.已知x ,y 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤2,y -x ≥0,x ≥0.目标函数z =ax +y只在点(1,1)处取最小值,则有( D ) A .a >1 B .a >-1 C .a <1D .a <-1[解析] 作出可行域如图阴影部分所示.由z =ax +y ,得y =-ax +z .只在点(1,1)处z 取得最小值,则斜率-a >1,故a <-1,故选D.6.已知约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -3y +4≥0,x +2y -1≥0,3x +y -8≤0,若目标函数z =x +ay (a ≥0)恰好在点(2,2)处取得最大值,则a 的取值范围为( C )A .0<a <13B .a ≥13C .a >13D .0<a <12[解析] 作出可行域如图,∵目标函数z =x +ay 恰好在点A (2,2)处取得最大值,故-1a>-3,∴a >13.★7.若2x +4y <4,则点(x ,y )必在( D )A .直线x +y -2=0的左下方B .直线x +y -2=0的右上方C .直线x +2y -2=0的右上方D .直线x +2y -2=0的左下方 [解析] ∵2x +4y ≥22x +2y ,由条件2x +4y <4知, 22x +2y <4,∴x +2y <2,即x +2y -2<0,故选D. ★8.设O 为坐标原点,点M 的坐标为(2,1),若点N (x ,y )满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -4y +3≤0,2x +y -12≤0,x ≥1,则使OM →·ON →取得最大值的点N 的个数是( D )A .1 B .2 C .3D .无数个[分析] 点N (x ,y )在不等式表示的平面区域之内,U =OM →·ON →为x ,y 的一次表达式,则问题即是当点N 在平面区域内变化时,求U 取到最大值时,点N 的个数.[解析] 如图所示,可行域为图中阴影部分,而OM →·ON →=2x +y ,所以目标函数为z =2x +y ,作出直线l :2x +y =0,显然它与直线2x +y -12=0平行,平移直线l 到直线2x +y-12=0的位置时目标函数取得最大值,故2x +y -12=0上每一点都能使目标函数取得最大值,故选D.9.设不等式组⎩⎪⎨⎪⎧0≤x ≤2,0≤y ≤3,x +2y -2≥0,所表示的平面区域为S ,若A 、B为区域S 内的两个动点,则|AB |的最大值为(B)A .25 B.13 C .3 D. 5[解析] 在直角坐标平面内画出题中的不等式组表示的平面区域,结合图形观察不难得知,位于该平面区域内的两个动点中,其间的距离最远的两个点是(0,3)与(2,0),因此|AB |的最大值是13,选B.10.若直线y =2x 上存在点(x ,y )满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y -3≤0,x -2y -3≤0,x ≥m ,则实数m 的最大值为( B )A .-1 B .1 C.32D .2[解析] 本题考查了不等式组所表示的平面区域及数形结合思想解决问题的能力.由约束条件作出其可行域,如图由图可知当直线x =m 过点P 时,m 取得最大值,由⎩⎪⎨⎪⎧y =2x ,x +y -3=0,得,⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =2,∴P (1,2),此时x =m =1.[点评] 对于可行域中含有参数的情形,不妨先取特殊值来帮助分析思路.★11.设实数x ,y 满足条件⎩⎪⎨⎪⎧4x -y -10≤0,x -2y +8≥0,x ≥0,y ≥0,若目标函数z=ax +by (a >0,b >0)的最大值为12,则2a +3b的最小值为(A) A.256 B.83 C.113D .4[解析] 由可行域可得,当x =4,y =6时,目标函数z =ax +by 取得最大值,∴4a +6b =12,即a 3+b2=1,∴2a +3b =(2a +3b )·(a 3+b 2)=136+b a +a b ≥136+2=256,故选A.12.设不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -y +2≤0,x ≥0,y ≤4.表示的平面区域为D ,若指数函数y =a x 的图象上存在区域D 上的点,则a 的取值范围是( D )A .(0,1) B .(1,2) C .[2,4] D .[2,+∞)[解析] 作出可行区域,如图,由题可知点(2,a 2)应在点(2,4)的上方或与其重合,故a 2≥4,∴a ≥2或a ≤-2,又a >0且a ≠1,∴a ≥2.★13.在坐标平面上,不等式组⎩⎪⎨⎪⎧y ≥x -1,y ≤-3|x |+1,所表示的平面区域的面积为( B ) A. 2 B.32 C.322D .2[解析] 不等式组⎩⎪⎨⎪⎧y ≥x -1,y ≤-3|x |+1,的图形如图.解得:A (0,1) D (0,-1) B (-1,-2) C (12,-12)S △ABC =12×|AD |×|x C -x B |=12×2×(12+1)=32,故选B.★14.已知动点P (x ,y )在正六边形的阴影部分(含边界)内运动,如图,正六边形边长为2,若使目标函数z =kx +y (k >0)取得最大值的最优解有无穷多个,则k 值为(A) A. 3 B.32C. 2 D .4[解析]由题可知,当x=0时,z=kx+y=y,因此要使目标函数z=kx+y(k>0)取得最大值,则相应直线经过题中的平面区域内的点时,相应直线在y轴上的截距最大.由目标函数z=kx+y(k>0)取得最大值的最优解有无穷多个,结合图形分析可知,直线kx+y=0的倾斜角为120°,于是有-k=tan120°=-3,k=3,选A.★15.在直角坐标系xOy中,已知△AOB的三边所在直线的方程分别为x=0,y=0,2x+3y=30,则△AOB内部和边上整点(即坐标均为整数的点)的总数为(B )A .95 B .91C .88D .75 [解析]由2x +3y =30知,y =0时,0≤x ≤15,有16个;y =1时,0≤x ≤13;y =2时,0≤x ≤12; y =3时,0≤x ≤10;y =4时,0≤x ≤9; y =5时,0≤x ≤7;y =6时,0≤x ≤6; y =7时,0≤x ≤4;y =8时,0≤x ≤3; y =9时,0≤x ≤1,y =10时,x =0.∴共有16+14+13+11+10+8+7+5+4+2+1=91个.16.已知不等式组⎩⎪⎨⎪⎧y ≤x ,y ≥-x ,x ≤a ,表示的平面区域S 的面积为4,点P (x ,y )∈S ,则z =2x +y 的最大值为___6_____.[解析]由题意知⎩⎪⎨⎪⎧12×2a×a =4,a >0,∴a =2,易得z =2x +y 的最大值为6.★17.若由不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≤my +n ,x -3y ≥0,y ≥0,(n >0)确定的平面区域的边界为三角形,且它的外接圆的圆心在x 轴上,则实数m =__-33.[解析] 根据题意,三角形的外接圆圆心在x 轴上, ∴OA 为外接圆的直径,∴直线x =my +n 与x -3y =0垂直, ∴1m ×13=-1,即m =-33.18.设变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y ≥-1,x +y ≥1,3x -y ≤3,则目标函数z =4x+y 的最大值为_11_____[解析]如图,满足条件的可行域为三角形区域(图中阴影部分),故z=4x+y在P(2,3)处取得最大值,最大值为11.19.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c如下表:a b(万吨)c(百万元)A 50%1 322(万吨),则购买铁矿石的最少费用为___15_____(百万元).[解析] 设需购买A 矿石x 万吨,B 矿石y 万吨,则根据题意得到约束条件为:⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,y ≥0,0.5x +0.7y ≥1.9,x +0.5y ≤2,目标函数为z =3x +6y ,当目标函数经过(1,2)点时目标函数取得最小值,最小值为:z min =3×1+6×2=15.1百吨需要资金2百万元,需场地2百平方米,可获利润3百万元;投资生产B 产品时,每生产1百米需要资金3百万元,需场地1百平方米,可获利润2百万元.现该单位有可使用资金14百万元,场地9百平方米,如果利用这些资金和场地用来生产A 、B 两种产品,那么分别生产A 、B 两种产品各多少时,可获得最大利润?最大利润是多少?[解析] 设生产A 产品x 百吨,生产B 产品y 百米,共获得利润S 百万元,则⎩⎪⎨⎪⎧2x +3y ≤14,2x +y ≤9,x ≥0,y ≥0,目标函数为S =3x +2y .作出可行域如图,由⎩⎪⎨⎪⎧2x +y =9,2x +3y =14,解得直线2x +y =9和2x +3y =14的交点为A ⎝ ⎛⎭⎪⎫134,52,平移直线y =-32x +S2,当它经过点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫134,52时,直线y =-32x +S 2在y 轴上截距S 2最大,S 也最大.此时,S =3×134+2×52=14.75.因此,生产A 产品3.25百吨,生产B 产品2.5百米,可获得最大利润,最大利润为1475万元★21.北京某商厦计划同时出售新款空调和洗衣机,由于这两种产品的市场需求量大,供不应求,因此该商厦要根据实际情况(如成本、工资)确定产品的月供应量,以使得总利润达到最大,通过调查,得到这两种产品的有关数据如下表:试问:怎样确定两种产品的月供应量,才能使总利润达到最大,最大利润刘多少?正解:设空调、洗衣机的月供应量分别为x 、y ,总利润是p ,那么满足条件: .9600,942223023960)2(3)23(31:8226386)22()3()2()23(2220:)2()5(30230:)1()4(86)3(0,0)2(110105)1(3002030元的最大值是时即当此时当且仅当解之得得由得由p y x y x y x p y x y x p n m n m n m yx y n m x n m y x n y x m p y x y x yx p y x y x y x ⎩⎨⎧==⎩⎨⎧=+=+≤≤∴+++=∴⎩⎨⎧==⎩⎨⎧=+=+∴+=++++++=≤+≤≤+≤⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=≥≥≤+≤+10.某公司准备进行两种组合投资,稳健型组合投资每份由金融投资20万元,房地产投资30万元组成;进取型组合投资每份由金融投资40万元,房地产投资30万元组成.已知每份稳健型组合投资每年可获利10万元,每份进取型组合投资每年可获利15万元.若可作投资用的资金中,金融投资不超过160万元,房地产投资不超过180万元,那么这两种组合投资各应注入多少份,才能使一年获利总额最多?[解析] 设稳健型投资x 份,进取型投资y 份,利润总额为z (单位:10万元,则目标函数为z =x +1.5y (单位:10万元),线性约束条件为:⎩⎪⎨⎪⎧20x +40y ≤160,30x +30y ≤180,x ≥0,y ≥0x ∈N ,y ∈N,即⎩⎪⎨⎪⎧x +2y ≤8,x +y ≤6,x ≥0,y ≥0x ∈N ,y ∈N,作出可行域如图,解方程组⎩⎪⎨⎪⎧x +2y =8,x +y =6,得交点M (4,2),作直线l 0:x +1.5y =0,平移l 0,当平移后的直线过点M 时,z 取最大值:z max =(4+3)×10万元=70万元.答:稳健型投资4份,进取型投资2份,才能使一年获利总额最多.(理)(2012·辽宁文,9)设变量x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧ x -y ≤10,0≤x +y ≤20,0≤y ≤15,则2x +3y 的最大值为( )A .20B .35C .45D .55 [答案] D[解析] 本题考查线性规划的知识.作出可行域如图所示:令z =2x +3y ,则y =-23x +13z . 要使z 取得最大值,需直线y =-23x +13z 在y 轴上的截距最大,移动l 0:y =-23x 当l 0过点C (5,15)时,z 取最大值z max =55.解线性规划问题,准确作出可行域是关键,同时还要注意目标函数z =2x +3y 与z =2x -3y 最优解是不同的.13.(文)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3t ,B 原料2t ;生产每吨乙产品要用A 原料1t ,B 原料3t ,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13t,B原料不超过18t.那么该企业可获得最大利润是( )A .12万元B .20万元C .25万元D .27万元[答案] D [解析] 设生产甲、乙两种产品分别为x t ,y t ,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ 3x +y ≤13,2x +3y ≤18,x ≥0,y ≥0,获利润ω=5x +3y ,画出可行域如图,由⎩⎪⎨⎪⎧ 3x +y =13,2x +3y =18,解得A (3,4).∵-3<-53<-23, ∴当直线5x +3y =ω经过A 点时,ωmax =27.(理)(2011·四川文,10)某运输公司有12名驾驶员和19名工人,有8辆载重量为10t 的甲型卡车和7辆载重量为6t 的乙型卡车,某天需送往A 地至少72t 的货物,派用的每辆车需载满且只运送一次,派用的每辆甲型卡车需配2名工人,运送一次可得利润450元;派用的每辆乙型卡车需配1名工人;运送一次可得利润350元,该公司合理计划当天派用甲乙卡车的车辆数,可得最大利润z=( ) A.4650元B.4700元C .4900元D .5000元[答案] C [解析] 设该公司派甲型卡车x 辆,乙型卡车y 辆,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧10x +6y ≥72,2x +y ≤19,x +y ≤12,0≤x ≤8,x ∈N 0≤y ≤7,y ∈N 利润z =450x +350y ,可行域如图所示.解⎩⎪⎨⎪⎧ 2x +y =19,x +y =12,得A (7,5).当直线350y +450x =z 过A (7,5)时z 取最大值,∴z max =450×7+350×5=4900(元).故选C..(理)某工厂生产甲、乙两种产品,每种产品都有一部分是一等品,其余是二等品,已知甲产品为一等品的概率比乙产品为一等品的概率多0.25,甲产品为二等品的概率比乙产品为一等品的概率少0.05.(1)分别求甲、乙产品为一等品的概率P 甲,P 乙;(2)已知生产一件产品需要用的工人数和资金数如表所示,且该厂有工人32名,可用资金55万元.设x,y分别表示生产甲、乙产品的数量,在(1)的条件下,求x,y为何值时,z=xP甲+yP乙最大,最大值是多少?[解析] (1)依题意得⎩⎪⎨⎪⎧ P 甲-P 乙=0.251-P 甲=P 乙-0.05, 解得⎩⎪⎨⎪⎧ P 甲=0.65,P 乙=0.4,故甲产品为一等品的概率P 甲=0.65,乙产品为一等品的概率P 乙=0.4.(2)依题意得x 、y 应满足的约束条件为⎩⎪⎨⎪⎧ 4x +8y ≤32,20x +5y ≤55,x ≥0,y ≥0,且z =0.65x +0.4y .作出以上不等式组所表示的平面区域(如图阴影部分),即可行域.作直线l :0.65x +0.4y =0即13x +8y =0,把直线l 向上方平移到l 1的位置时,直线经过可行域内的点M ,且l 1与原点的距离最大,此时z 取最大值.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧ x +2y =8,4x +y =11,得x =2,y =3.故M 的坐标为(2,3),所以z 的最大值为z max =0.65×2+0.4×3=2.5.16.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5min ,生产一个骑兵需7min ,生产一个伞兵需4min ,已知总生产时间不超过10h.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?[解析] (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.(2)约束条件为:⎩⎪⎨⎪⎧ 5x +7y +4100-x -y ≤600,100-x -y ≥0,x ≥0,y ≥0,x ∈Z ,y ∈Z .整理得⎩⎪⎨⎪⎧ x +3y ≤200,x +y ≤100,x ≥0,y ≥0,x ∈Z ,y ∈Z .目标函数为W =2x +3y +300,如图所示,作出可行域.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.2.已知a ,b ∈R +,a +b =1,M =2a +2b ,则M 的整数部分是( ) A .1 B .2 C .3 D .4[答案] B[解析] ∵a ,b ∈R +,a +b =1,∴0<a <1,设t =2a ,则t ∈(1,2),M =2a +2b =2a +21-a =t +2t≥22,等号在t =2时成立,又t =1或2时,M =3,∴22≤M <3,故选B.3.(2011·湖北高考)直线2x +y -10=0与不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,y ≥0,x -y ≥-2,4x +3y ≤20,表示的平面区域的公共点有( )A .0个B .1个C .2个D .无数个[答案] B[解析] 直线2x +y -10=0与不等式组表示的平面区域的位置关系如图所示,故直线与此区域的公共点只有1个,选B.4.(2011·黄山期末)设二元一次不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +2y -19≥0,x -y +8≥0,2x +y -14≤0,所表示的平面区域为M ,使函数y =a x (a >0,a ≠1)的图象过区域M 的a 的取值范围是( )A .[1,3]B .[2,10] C .[2,9] D .[10,9][答案] C[解析] 作出不等式表示的平面区域如图,由⎩⎪⎨⎪⎧x +2y -19=0,x -y +8=0,得A (1,9),由⎩⎪⎨⎪⎧x +2y -19=0,2x +y -14=0,得B (3,8),当函数y =a x 过点A 时,a =9,过点B 时,a =2,∴要使y =a x 的图象经过区域M ,应有2≤a ≤9.5.(2012·河南洛阳市模拟)设变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,y ≥3x ,x +ay ≤7,其中a >1,若目标函数z =x +y 的最大值为4,则a的值为________.[答案] 2 [解析]作出不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示.∵y =-x +z ,∴欲使z 最大,只需使直线y =-x +z 的纵截距最大,∵a >1,∴直线x +ay =7的斜率大于-1,故当直线y =-x +z 经过直线y =3x 与直线x +ay =7的交点(71+3a ,211+3a )时,目标函数z 取得最大值,最大值为281+3a .由题意得281+3a=4,解得a =2.6.(2012·太原部分重点中学联考)设实数x ,y 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -y -1≥0,2x -y -6≤0,x +y -k -2≥0,且x 2+y 2的最小值为m ,当9≤m ≤25时,实数k 的取值范围是( )A .(17-2,5)B .[17-2,5]C .(17-2,5]D .(0,5][答案] B [解析]不等式组表示的可行域如图中的阴影部分,x 2+y 2的最小值m 即为|OA |2,联立⎩⎪⎨⎪⎧x -y -1=0x +y -k -2=0,得A (k +32,k +12).由题知9≤(k +32)2+(k +12)2≤25,解得17-2≤k ≤5.作出不等式组表示的平面区域如图中阴影部分.作出直线2x +y =0,平移该直线,当平移到经过平面区域内的点(3,0)时,相应的直线在x 轴上的截距最大,此时z =2x +y 取得最大值,最大值是6,故选C.8.某人有楼房一幢,室内面积共计180m 2,拟分隔成两类房间作为旅游客房.大房间每间面积18m 2,可住游客5名,每名游客每天住宿费40元;小房间每间面积15m 2,可住游客3名,每名游客每天住宿费为50元;装修大房间每间需要1000元,装修小房间每间需要600元.如果他只能筹款8000元用于装修,且游客能住满客房,他隔出大房间和小房间各多少间,能获得最大收益?[解析] 设隔出大房间x 间,小房间y 间时收益为z 元, 则x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧18x +15y ≤180,1000x +600y ≤8000,x ≥0,y ≥0,x ,y ∈Z ,且z =200x +150y .约束条件可化简为: ⎩⎪⎨⎪⎧6x +5y ≤60,5x +3y ≤40,x ≥0,y ≥0,x ,y ∈Z .可行域为如图所示的阴影部分(含边界)作直线l :200x +150y =0,即直线l :4x +3y =0把直线l 向右上方平移至l 1的位置时,直线经过点B ,且与原点的距离最大,此时z =200x +150y 取得最大值.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧6x +5y =60,5x +3y =40,得到B (207,607).由于点B 的坐标不是整数,而最优解(x ,y )中的x ,y 必须都是整数,所以,可行域内的点B (207,607)不是最优解,通过检验,当经过的整点是(0,12)和(3,8)时,z取最大值1800元.于是,隔出小房间12间,或大房间3间、小房间8间,可以获得最大收益.[点评] 当所求解问题的结果是整数,而最优解不是整数时,可取最优解附近的整点检验,找出符合题意的整数最优解.(注:可编辑下载,若有不当之处,请指正,谢谢!)。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
线性规划简单练习题文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)
线性规划练习
1. 已知变量,x y满足约束条件
2
4
1
y
x y
x y
≤
⎧
⎪
+≥
⎨
⎪-≤
⎩
,则3
z x y
=+的最大值为。
2. 设变量,x y满足
-10
0+20
015
x y
x y
y
≤
⎧
⎪
≤≤
⎨
⎪≤≤
⎩
,则2+3
x y的最大值为。
3. 若,x y满足约束条件
10
30
330
x y
x y
x y
-+≥
⎧
⎪⎪
+-≤
⎨
⎪
+-≥
⎪⎩
,则3
z x y
=-的最小值
为。
4. 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2
z x y
=-在D上的最大值为.
5. 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
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。
6. 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。
7. 若,x y满足约束条件:
23
23
x
x y
x y
≥
⎧
⎪
+≥
⎨
⎪+≤
⎩
;则x y
-的取值范围为_____.
8.若,x y满足约束条件
24
41
x y
x y
+≤
⎧
⎨
-≥-
⎩
,则目标函数z=3x-y的取值范围
是。
9.设,x y满足约束条件:
,0
1
3
x y
x y
x y
≥
⎧
⎪
-≥-
⎨
⎪+≤
⎩
;则2
z x y
=-的取值范围为 .。