第12讲 函数(线性目标函数和综合函数)模型及其应用高中数学常见题型解法归纳反馈训练及详细解析 (1

第12讲 函数(线性目标函数和综合函数)模型及其应用高中数学常见题型解法归纳反馈训练及详细解析 (1
第12讲 函数(线性目标函数和综合函数)模型及其应用高中数学常见题型解法归纳反馈训练及详细解析 (1

【知识要点】

一、在现实生活中有许多问题,往往隐含着量与量之间的关系,可通过建立变量之间的函数关系和对所得函数的研究,使问题得到解决.

数学模型方法是把实际问题加以抽象概括,建立相应的数学模型,利用这些模型来研究实际问题的一般数学方法;数学模型则是把实际问题用数学语言抽象概括,再从数学角度来反映或近似地反映实际问题时所得出的关于实际问题的数学描述.

数学模型来源于实际,它是对实际问题抽象概括加以数学描述后的产物,它又要回到实际中去检验,因此对实际问题有深刻的理解是运用数学模型方法的前提.

二、函数是描述客观世界变化规律的基本数学模型,不同的变化现象需要用不同的函数模型来描述,数学应用题的建模过程就是信息的获取、存储、处理、综合、输出的过程,熟悉一些基本的数学模型,有助于提高我们解决实际问题的能力.

三、线性规划问题一般用图解法,其步骤如下:

(1)根据题意,设出变量,x y ;(2)列出线性约束条件;(3)确定线性目标函数(,)z f x y =;(4)画出可行域(即各约束条件所示区域的公共区域);(5)利用线性目标函数作平行直线系()(y f x z =为参数);

(6)观察图形,找到直线()(y f x z =为参数)在可行域上使z 取得欲求最值的位置,以确定最优解,给出答案.

四、利用导数解决生活中的优化问题的一般步骤:

(1)读题和审题,主要是读懂那些字母和数字的含义.

(2)分析实际问题中各量之间的关系,列出实际问题的数学模型,写出实际问题中变量之间的函数关系)(x f y =(注意确定函数的定义域);

(3)求函数的导数)(/x f ,解方程0)(/=x f ;

(4)如果函数的定义域是闭区间,可以比较函数在区间端点和使0)(/=x f 的点的函数值的大小,最大(小)者为最大(小)值;

如果函数的定义域不是闭区间,0)(/=x f 又只有一个解,则该函数就在此点取得函数的最大(小)值,但是要进行必要的单调性说明.

五、解决实际问题的解题过程

(1)对实际问题进行抽象概括:研究实际问题中量与量之间的关系,确定变量之间的主、被动关系,

并用x、y分别表示问题中的变量;

(2)建立函数模型:将变量y表示为x的函数,在中学数学内,我们建立的函数模型一般都是函数的解析式;

(3)求解函数模型:根据实际问题所需要解决的目标及函数式的结构特点正确选择函数知识求得函数模型的解,并还原为实际问题的解.

这些步骤用框图表示:

六、解应用题的一般程序

(1)读:阅读理解文字表达的题意,分清条件和结论,理顺数量关系,这一关是基础;(2)建:将文字语言转化为数学语言,利用数学知识,建立相应的数学模型.熟悉基本数学模型,正确进行建“模”是关键的一关;(3)解:求解数学模型,得到数学结论.一要充分注意数学模型中元素的实际意义,更要注意巧思妙作,优化过程;(4)答:将数学结论还原给实际问题的结果.

【方法讲评】

函数模型线性目标函数

使用情景一般与线性规划问题有关.

解题步骤

(1)根据题意,设出变量,x y;(2)列出线性约束条件;(3)确定线性目标函数(,)

z f x y

=;(4)画出可行域(即各约束条件所示区域的公共区域);(5)利用线性目标函数作平行直线系()(

y f x z

=为参数);

(6)观察图形,找到直线()(

y f x z

=为参数)在可行域上使z取得欲求最值的位置,

以确定最优解,给出答案.

【例1】某厂在计划期内要安排生产甲、乙两种产品,这些产品分别需要在A B C D

、、、四种不同的设备上加工,按工艺规定,产品甲和产品乙在各设备上需要的加工台时数于下表给出.已知各设备在计划期内有效台时数分别是12,8,16,12(一台设备工作一小时称为一台时),该厂每生产一件产品甲可得利润2元,每生产一件产品乙可得利润3元,问应如何安排生产计划,才能获得最大利润?

设备

产品

甲 2 1 4 0

乙 2

2

0 4

【解析】设计划期内生产甲x 件,生产乙y 件,

则???????????≥≥≤≤≤+≤+00124164821222y x y x y x y x 即 ???????????≥≥≤≤≤+≤+0

03

4826y x y x y x y x 【点评】 (1)线性规划的问题要严格按照基础知识里的步骤解答,列线性约束条件,要全面不要遗漏.(2) 线性规划问题的求解过程,实质是数形结合的应用过程,所以解答时要解释清楚.

【反馈检测1】某人上午7时,乘摩托艇以匀速v 海里/时(420v ≤≤)从A 港出发到距50海里的B 港去,然后乘汽车以w 千米/时(30≤w ≤100)自B 港向距300千米的C 市驶去,应该在同一天下午4至9点到达C 市.设汽车、摩托艇所需的时间分别是x y 、小时.(1)作图表示满足上述条件x y 、的范围;(2)如果已知所需的经费1003(5)2(8)p x y =+-+- (元),那么v w 、分别是多少时走得最经济?此时需花费多少元? 函数模型

综合函数 使用情景 一般与复杂的综合函数有关

解题步骤

(1)读题和审题,主要是读懂那些字母和数字的含义;(2)分析实际问题中各量之间

的关系,列出实际问题的数学模型,写出实际问题中变量之间的函数关系)(x f y =(注

意确定函数的定义域);(3)求函数的导数)(/x f ,解方程0)(/=x f ;(4)如果函数的

定义域是闭区间,可以比较函数在区间端点和使0)(/=x f 的点的函数值的大小,最大(小)

者为最大(小)值;如果函数的定义域不是闭区间,0)(/=x f 又只有一个解,则该函数

就在此点取得函数的最大(小)值,但是要进行必要的单调性说明. 学科#网

【例2】为了在夏季降温和冬季供暖时减少能源损耗,房屋的屋顶和外墙需要建造隔热层.某幢建筑物要建造可使用20年的隔热层,每厘米厚的隔热层建造成本为6万元.该建筑物每年的能源消耗费用C (单位:万元)与隔热层厚度x (单位:cm )满足关系: ()(010),35

k C x x x =≤≤+若不建隔热层,每年能源消耗费用为8万元.设()f x 为隔热层建造费用与20年的能源消耗费用之和.

(Ⅰ)求k 的值及()f x 的表达式.

(Ⅱ)隔热层修建多厚时,总费用()f x 达到最小,并求最小值.

(Ⅱ)22400'()6(35)f x x =-+,令'()0f x =,即2

24006(35)x =+. 【点评】(1)本题主要考察函数、导数等基础知识,同时考查运用数学知识解决实际问题的能力.(2)理解函数()f x 的含义并求出函数的表达式是此题的关键点.

【反馈检测2】统计表明,某种型号的汽车在匀速行驶中每小时的耗油量y (升)关于行驶速度x (千米/小时)的函数解析式可以表示为:313812800080

y x x =-+ (0120)x <≤已知甲、乙两地相距100千米.

(1)当汽车以40千米/小时的速度匀速行驶时,从甲地到乙地要耗油多少升?

(2)当汽车以多大的速度匀速行驶时,从甲地到乙地耗油最少?最少为多少升?

高中数学常见题型解法归纳及反馈检测第12讲:

函数(线性目标函数和综合函数)模型及其应用参考答案

【反馈检测1答案】(1)见下图;(2)10x =,12.5v =,30w =,p 的最小值为93元.

【反馈检测1详细解析】(1) 由题意得:50v y =,300w x

=,420v ≤≤,30≤w ≤100, ∴310x ≤≤,52522

y ≤≤.① 由于汽车、摩托艇所要的时间和x y +应在9至14小时之间,即9≤x y +≤14,②

因此满足①②的点(,)x y 的存在范围是图中阴影部分(包括边界).

【反馈检测2答案】(1)从甲地到乙地要耗油17.5升;(2)当汽车以80千米/小时的速度匀速行驶时,耗油量最少,为11.25升.

【反馈检测2详细解析】(1)若40x =千米/小时,每小时耗油量为7y =升/小时. 共耗油100717.540?

=升.所以,从甲地到乙地要耗油17.5升.

(2)设当汽车以x 千米/小时的速度匀速行驶时耗油量最少,()0120x <≤,耗油量为S 升. 则 32100131800158128000801280

4S x x x x x ??=-+=+- ???, 21800'640S x x =-, 令'0S =,解得,80x =.

列表:

单调递减极小值11.25 单调递增

所以,当汽车以80千米/小时的速度匀速行驶时,耗油量最少,为11.25升.

线性规划教学目标1.解线性约束条件、线性目标函数、线性规划概念

线性规划 教学目标: 1.解线性约束条件、线性目标函数、线性规划概念; 2.在线性约束条件下求线性目标函数的最优解; 3.了解线性规划问题的图解法。 教学重点:线性规划问题。 教学难点:线性规划在实际中的应用。 教学过程: 1.复习回顾: 上一节,我们学习了二元一次不等式表示的平面区域,这一节,我们将应用这一知识来解决线性规划问题.所以,我们来简要回顾一下上一节知识.(略) 2.讲授新课: 例1:设z=2x+y,式中变量满足下列条件: ,求z的最大值和最小值. 解: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.(如右图). 作一组与l0:2x+y=0平行的直线l:2x+y=t.t∈R可知:当l在l0的右上方时,直线l上的点(x,y)满足2x+y>0,即t>0,而且,直线l往右平移时,t随之增大,在经过不等式组①所表示的公共区域内的点且平行于l的直线中,以经过点A(5,2)的直线l2所对应的t最大,以经过点B (1,1)的直线l1所对应的t最小.所以 zmax=2×5+2=12 zmin=2×1+1=3 说明:例1目的在于给出下列线性规划的基本概念. 线性规划的有关概念: ①线性约束条件: 在上述问题中,不等式组是一组变量x、y的约束条件,这组约束条件都是关于x、y的一次不等式,故又称线性约束条件. ②线性目标函数: 关于x、y的一次式z=2x+y是欲达到最大值或最小值所涉及的变量x、y的解析式,叫线性目标函数. ③线性规划问题: 一般地,求线性目标函数在线性约束条件下的最大值或最小值的问题,统称为线性规划问题. ④可行解、可行域和最优解: 满足线性约束条件的解(x,y)叫可行解.

高中数学(人教版A版必修五)配套单元检测:第3章:3.3.2 简单的线性规划问题(二)

3.3.2 简单的线性规划问题(二) 课时目标 1.准确利用线性规划知识求解目标函数的最值. 2.掌握线性规划实际问题中的两种常见类型. 1.用图解法解线性规划问题的步骤: (1)分析并将已知数据列出表格; (2)确定线性约束条件; (3)确定线性目标函数; (4)画出可行域; (5)利用线性目标函数(直线)求出最优解; 根据实际问题的需要,适当调整最优解(如整数解等). 2.在线性规划的实际问题中,主要掌握两种类型:一是给定一定数量的人力、物力资源,问怎样运用这些资源能使完成的任务量最大,收到的效益最大;二是给定一项任务,问怎样统筹安排,能使完成的这项任务耗费的人力、物力资源最小. 一、选择题 1.某厂生产甲产品每千克需用原料A 和原料B 分别为a 1、b 1千克,生产乙产品每千克需用原料A 和原料B 分别为a 2、b 2千克,甲、乙产品每千克可获利润分别为d 1、d 2元.月初一次性购进本月用的原料A 、B 各c 1、c 2千克,要计划本月生产甲产品和乙产品各多少千克才能使月利润总额达到最大.在这个问题中,设全月生产甲、乙两种产品分别为x 千克、y 千克,月利润总额为z 元,那么,用于求使总利润z =d 1x +d 2y 最大的数学模型中,约束条件为( ) A.????? a 1x +a 2y ≥c 1, b 1 x +b 2 y ≥c 2 ,x ≥0,y ≥0 B.????? a 1x +b 1y ≤c 1, a 2 x +b 2 y ≤c 2 , x ≥0, y ≥0 C.????? a 1x +a 2y ≤c 1, b 1 x +b 2 y ≤c 2 ,x ≥0,y ≥0 D.????? a 1x +a 2y =c 1, b 1 x +b 2 y =c 2 , x ≥0, y ≥0 2. 如图所示的坐标平面的可行域内(阴影部分且包括边界),若使目标函数z =ax +y (a >0)取得最大值的最优解有无穷多个,则a 的值为( ) A.14 B.35 C .4 D.53 3.某公司有60万元资金,计划投资甲、乙两个项目,按要求对项目甲的投资不小于对

高中数学函数最值问题的常见求解方法

一、配方法 例1:当01≤≤-x 时,求函数x x y 4322 ?-=+的最大值和最小值. 解析:34)3 22(32 + --=x y ,当01≤≤-x 时,122 1≤≤x .显然由二次函数的性质可得1min =y ,3 4max = y . 二、判别式法 对于所求的最值问题,如果能将已知函数式经适当的代数变形转化为一元二次方程有无实根的问题,则常可利用判别式求得函数的最值. 例2:已知012442 2 =-++-x x xy y ,求y 的最值. 解析:由已知,变形得0)1()12(242 2 =-+--y x y x ,R x ∈,则0≥?,即有 0)1(16)12(422≥---y y 故 4 5≤ y . 因此 4 5 max = y ,无最小值. 例3:若x 、R y ∈且满足:022 2 =-+++y x xy y x ,则m ax x = min y = 解析:由已知,变形得:0)()12(2 2 =++-+x x y x y ,R y ∈,则0≥?,即有 0)(4)12(22≥+--x x x ,于是018≥+-x ,即 81≤ x .即 8 1max =x . 同理,0)()12(2 2 =-+++y y x y x ,R x ∈,则0≥?,即有 0)(4)12(22≥--+y y y ,于是018≥+y ,即 81-≥y .即 8 1 min -=y . 注意:关于x 、y 的有交叉项的二元二次方程,通常用此法 例4:已知函数1 1 3452 2+++=x x x y ,求y 的最值. 解析:函数式变形为:0)1(34)5(2 =-+--y y x y ,R x ∈,由已知得05≠-y , 0)1)(5(4)34(2≥----=?∴y y ,即:0762≤--y y ,即:71≤≤-y . 因此 7max =y ,1min -=y . 例5:已知函数)(1 2R x x b ax y ∈++=的值域为]4,1[-,求常数b a , 解析: 01 2 22 =-+-?+=+?++= b y ax yx b ax y yx x b ax y

高中函数图像大全

指数函数 概念:一般地,函数y=a^x(a>0,且a≠1)叫做指数函数,其中x 是自变量,函数的定义域是R。 注意:⒈指数函数对外形要求严格,前系数要为1,否则不能为指数函数。 ⒉指数函数的定义仅是形式定义。 指数函数的图像与性质: 规律:1. 当两个指数函数中的a互为倒数时,两个函数关于y轴对称,但这两个函数都不具有奇偶性。

2.当a>1时,底数越大,图像上升的越快,在y轴的右侧,图像越靠近y轴; 当0<a<1时,底数越小,图像下降的越快,在y轴的左侧,图像越靠近y轴。 在y轴右边“底大图高”;在y轴左边“底大图低”。

3.四字口诀:“大增小减”。即:当a>1时,图像在R上是增函 数;当0<a<1时,图像在R上是减函数。 4. 指数函数既不是奇函数也不是偶函数。 比较幂式大小的方法: 1.当底数相同时,则利用指数函数的单调性进行比较; 2.当底数中含有字母时要注意分类讨论; 3.当底数不同,指数也不同时,则需要引入中间量进行比较; 4.对多个数进行比较,可用0或1作为中间量进行比较 底数的平移: 在指数上加上一个数,图像会向左平移;减去一个数,图像会向右平移。 在f(X)后加上一个数,图像会向上平移;减去一个数,图像会向下平移。

对数函数 1.对数函数的概念 由于指数函数y=a x 在定义域(-∞,+∞)上是单调函数,所以它存在反函数, 我们把指数函数y=a x (a >0,a≠1)的反函数称为对数函数,并记为y=log a x(a >0,a≠1). 因为指数函数y=a x 的定义域为(-∞,+∞),值域为(0,+∞),所以对数函数y=log a x 的定义域为(0,+∞),值域为(-∞,+∞). 2.对数函数的图像与性质 对数函数与指数函数互为反函数,因此它们的图像对称于直线y=x. 据此即可以画出对数函数的图像,并推知它的性质. 为了研究对数函数y=log a x(a >0,a≠1)的性质,我们在同一直角坐标系中作出函数 y=log 2x ,y=log 10x ,y=log 10x,y=log 2 1x,y=log 10 1x 的草图

求线性目标函数的最值

求线性目标函数的最值 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________. 解析: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+z 3 过点A 时,z 取得最小值,联立????? 2x -y +1=0,x -2y -1=0,解得A (-1,-1),即z min =2×(-1)+3×(-1)-5=-10. 答案:-10 求非线性目标函数的最值 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________. 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. 答案:??? ?45,13 线性规划中的参数问题 3.已知x ,y 满足????? x ≥2,x +y ≤4, 2x -y -m ≤0. 若目标函数z =3x +y 的最大值为10,则z 的最小 值为________.

解析:画出不等式组表示的区域,如图中阴影部分所示,作 直线l :3x +y =0,平移l ,从而可知经过C 点时z 取到最大值, 由????? 3x +y =10,x +y =4,解得????? x =3,y =1, ∴2×3-1-m =0,m =5. 由图知,平移l 经过B 点时,z 最小, ∴当x =2,y =2×2-5=-1时,z 最小,z min =3×2-1=5. 答案:5 [通法在握] 1.求目标函数的最值3步骤 (1)作图——画出约束条件所确定的平面区域和目标函数所表示的平行直线系中过原点的那一条直线; (2)平移——将l 平行移动,以确定最优解的对应点的位置; (3)求值——解方程组求出对应点坐标(即最优解),代入目标函数,即可求出最值. 2.常见的3类目标函数 (1)截距型:形如z =ax +by . 求这类目标函数的最值常将函数z =ax +by 转化为直线的斜截式:y =-a b x +z b ,在通过求直线的截距z b 的最值间接求出z 的最值时,要注意:当b >0时,截距z b 取最大值时,z 也取最大值;截距z b 取最小值时,z 也取最小值;当b <0时,截距z b 取最大值时,z 取最小值;截 距z b 取最小值时,z 取最大值. (2)距离型:形如z =(x -a )2+(y -b )2. (3)斜率型:形如z =y -b x -a . [提醒] 注意转化的等价性及几何意义.

高中数学线性规划问题

高中数学线性规划问题 一.选择题(共28小题) 1.(2015?马鞍山一模)设变量x,y满足约束条件:,则z=x ﹣3y的最小值() A.﹣2 B.﹣4 C.﹣6 D.﹣8 2.(2015?山东)已知x,y满足约束条件,若z=ax+y的最大值为4,则a=() A.3 B.2 C.﹣2 D.﹣3 3.(2015?重庆)若不等式组,表示的平面区域为三角形,且其面积等于,则m的值为() A.﹣3 B.1 C.D.3 4.(2015?福建)变量x,y满足约束条件,若z=2x﹣y的最大值为2,则实数m等于() A.﹣2 B.﹣1 C.1 D.2 5.(2015?安徽)已知x,y满足约束条件,则z=﹣2x+y的最大值是()

A.﹣1 B.﹣2 C.﹣5 D.1 6.(2014?新课标II)设x,y满足约束条件,则z=2x﹣ y的最大值为() A.10 B.8 C.3 D.2 7.(2014?安徽)x、y满足约束条件,若z=y﹣ax取得最 大值的最优解不唯一,则实数a的值为() A.或﹣1 B.2或C.2或1 D.2或﹣1 8.(2015?北京)若x,y满足,则z=x+2y的最大值为()A.0 B.1 C.D.2 9.(2015?四川)设实数x,y满足,则xy的最大值为()A. B. C.12 D.16 10.(2015?广东)若变量x,y满足约束条件,则z=3x+2y 的最小值为() A.4 B. C.6 D. 11.(2014?新课标II)设x,y满足约束条件,则z=x+2y 的最大值为() A.8 B.7 C.2 D.1

12.(2014?北京)若x,y满足且z=y﹣x的最小值为﹣4, 则k的值为() A.2 B.﹣2 C.D.﹣ 13.(2015?开封模拟)设变量x、y满足约束条件,则目标函 数z=x2+y2的取值范围为() A.[2,8] B.[4,13] C.[2,13] D. 14.(2016?荆州一模)已知x,y满足约束条件,则z=2x+y 的最大值为() A.3 B.﹣3 C.1 D. 15.(2015?鄂州三模)设变量x,y满足约束条件,则s= 的取值范围是() A.[1,] B.[,1] C.[1,2] D.[,2] 16.(2015?会宁县校级模拟)已知变量x,y满足,则u= 的值范围是() A.[,] B.[﹣,﹣] C.[﹣,] D.[﹣,]

高中数学常见函数图像

高中数学常见函数图像1. 2.对数函数:

3.幂函数: 定义形如αx y=(x∈R)的函数称为幂函数,其中x是自变量,α是常数. 图像 性质过定点:所有的幂函数在(0,) +∞都有定义,并且图象都通过点(1,1).单调性:如果0 α>,则幂函数的图象过原点,并且在[0,) +∞上为增函数.如果0 α<,则幂函数的图象在(0,) +∞上为减函数,在第一象限内,图象无限接近x轴与y轴.

函数 sin y x = cos y x = tan y x = 图象 定义域 R R ,2x x k k ππ??≠+∈Z ???? 值域 []1,1- []1,1- R 最值 当 22 x k π π=+ () k ∈Z 时, max 1y =; 当22 x k π π=- ()k ∈Z 时,min 1y =-. 当()2x k k π =∈Z 时, max 1y =; 当2x k π π=+ ()k ∈Z 时,min 1y =-. 既无最大值也无最小值 周期性 2π 2π π 奇偶性 奇函数 偶函数 奇函数 单调性 在 2,222k k ππππ? ?-+???? ()k ∈Z 上是增函数;在 32,222k k π πππ??++???? ()k ∈Z 上是减函数. 在[]() 2,2k k k πππ-∈Z 上 是 增 函 数 ; 在 []2,2k k πππ+ ()k ∈Z 上是减函数. 在,2 2k k π ππ π? ? - + ?? ? ()k ∈Z 上是增函数. 对称性 对称中心 ()(),0k k π∈Z 对称轴 ()2 x k k π π=+ ∈Z 对称中心 (),02k k ππ??+∈Z ?? ? 对称轴()x k k π =∈Z 对称中心(),02k k π?? ∈Z ??? 无对称轴

线性规划问题中目标函数常见类型梳理

线性规划问题中目标函数常见类型梳理 山东 张吉林 线性规划问题中目标函数的求解是线性规划问题的重点也是难点,对于目标函数的含义学生往往理解的不深不透,只靠死记硬背,生搬硬套,导致思路混乱,解答出错。本文将有关线性规划问题中目标函数的常见类型梳理如下,以期对大家起到一定的帮助。 一 基本类型——直线的截距型(或截距的相反数) 例1.已知实数x 、y 满足约束条件0503x y x y x +≥??-+≥??≤? ,则24z x y =+的最小值为( ) A .5 B .-6 C .10 D .-10 分析:将目标函数变形可得124 z y x =-+,所求的目标函数的最小值即一组平行直线12 y x b =-+在经过可行域时在y 轴上的截距的最小值的4倍。 解析:由实数x 、y 满足的约束条件,作可行域如图所示: 当一组平行直线L 经过图中可行域三角形ABC 区域的点C 时,在y 轴上的截距最小,又(3,3)C -,故24z x y =+的最小值为min 234(3)6z =?+?-=-,答案选B 。 点评:深刻地理解目标函数的含义,正确地将其转化为直线的斜率是解决本题的关键。 二 直线的斜率型 例2.已知实数x 、y 满足不等式组2240x y x ?+≤?≥? ,求函数31y z x +=+的值域. 解析:所给的不等式组表示圆22 4x y +=的右半圆(含边界),

31 y z x +=+可理解为过定点(1,3)P --,斜率为z 的直线族.则问题的几何意义为:求过半圆域224(0)x y x +≤≥上任一点与点(1,3)P --的直线斜率的最大、最小值.由图知,过点P 和点(0,2)A 的直线斜率最大,max 2(3)50(1) z --==--.过点P 所作半圆的切线的斜率最小.设切点为(,)B a b ,则过B 点的切线方程为4ax by +=.又B 在半圆周上,P 在切线上,则有22434 a b a b ?+=?--=?解 得65a b ?=???--?=?? 因 此min z =。综上可知函数的值域 为???? 三 平面内两点间的距离型(或距离的平方型) 例3. 已知实数x 、y 满足10101x y x y y +-≤??-+≥??≥-? ,则22448w x y x y =+--+的最值为___________. 解析:目标函数2222 448(2)(2)w x y x y x y =+--+=-+-,其含义是点(2,2)与可行域内的点的距离的平方。由实数x 、y 所满足的不等式组作可行域如图所示:

人教版高中数学总复习[知识梳理简单的线性规划(基础)

简单的线性规划 【考纲要求】 1.了解现实世界和日常生活中的不等关系,了解不等式(组)的实际背景。 2.会从实际情境中抽象出一元二次不等式模型。 3.会从实际情境中抽象出二元一次不等式组;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; 4.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。 5.熟练应用不等式性质解决目标函数的最优解问题。 【知识网络】 【考点梳理】 【不等式与不等关系394841 知识要点】 考点一:用二元一次不等式(组)表示平面区域 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.(虚线表示区域不包括边界直线) 要点诠释: 画二元一次不等式0(0)Ax By C ++>≥或0(0)Ax By C ++<≤表示的平面区域的基本步骤: ①画出直线:0l Ax By C ++=(有等号画实线,无等号画虚线); ②当0≠C 时,取原点作为特殊点,判断原点所在的平面区域;当0C =时,另取一特殊点判断; ③确定要画不等式所表示的平面区域。 简称:“直线定界,特殊点定域”方法。 考点二:二元一次不等式表示哪个平面区域的判断方法 因为对在直线Ax+By+c=0同一侧的所有点(x ,y),实数Ax+By+c 的符号相同,所以只需在此直线的某一侧任取一点(x 0, y 0)(若原点不在直线上,则取原点(0,0)最简便).把它的坐标代入Ax+By+c ,由其值的符号即可判断二元一次不等式Ax+By+c>0(或<0)表示直线的哪一侧. 要点诠释: 判断二元一次不等式Ax+By+c>0(或<0)表示直线的哪一侧的方法: 因为对在直线Ax+By+C =0同一侧的所有点(x ,y),数Ax+By+C 的符号相同,所以只需在此直线的某一侧任取一点(x 0, y 0)(若原点不在直线上,则取原点(0,0)最简便),它的坐标代入Ax+By+c ,由其值的符号 简单的线性规划 二元一次不等式(组)表示的区域 简单应用 不等式(组)的应用背景

高中数学函数常用函数图形及其基本性质

高中数学函数常用函数图形及其基本性质 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

常见函数性质汇总 常数函数f (x )=b (b ∈R) 图象及其性质:函数f (x )的图象是平行于x 轴或与x 轴重合(垂直于y 轴) 的直线 一次函数f (x )=kx +b (k ≠0,b ∈R)|k|越大,图象越陡;|k|越小,图象越平缓; 图象及其性质:直线型图象。b=0;k>0;k<0 定义域:R 值域:R 单调性:当k>0时,当k<0时 奇偶性:当b =0时,函数f (x )为奇函数;当b ≠0时,函数f (x )没有奇偶性; 反函数:有反函数。K=±1、b=0的时候 周期性:无 补充:一次函数与其它函数之间的lianxi 1、与一元一次函数之间的联系 2、与曲线函数的联合运用 反比例函数f (x )= x k (k ≠0,k 值不相等永不相交;k 越大,离坐标轴越远) 图象及其性质:永不相交,渐趋平行;当k>0时,函数f (x )的图象分别在第 一、第三象限;当k<0时,函数f (x )的图象分别在第二、第四象限; 双曲线型曲线,x 轴与y 轴分别是曲线的两条渐近线; 既是中心对成图形也是轴对称图形 定义域:),0()0,(+∞-∞ 值域:),0()0,(+∞-∞ 单调性:当k>0时;当k<0时 奇偶性:奇函数反函数:原函数本身周期性:无 x y b O f (x )=b x y O f (x )=kx +b x y O f (x )=x k

补充:1、反比例函数的性质 2、与曲线函数的联合运用(常考查有无交点、交点围城图行的面积)——入手点常有两个— —⑴直接带入,李永二次函数判别式计算未知数的取值;⑵利用斜率,数形结合判断未知数取值(计算面积基本方法也基于此) 3、反函数变形(如右图)f (x )= d cx b ax ++(c ≠0且d ≠0) (对比标准反比例函数,总结各项内容) 二次函数 一般式:)0()(2≠++=a c bx ax x f 顶点式:)0()()(2≠+-=a h k x a x f 两根式:)0)()(()(21≠--=a x x x x a x f 图象及其性质:①图形为抛物线,对称轴为,顶点坐标为 ②当0>a 时,开口向上,有最低点当00时,函数图象与x 轴有两个交点();当<0时,函数图象与x 轴有一个交点();当=0时,函数图象与x 轴没有交点。 ④)0()(2≠++=a c bx ax x f 关系)0()(2≠=a ax x f 定义域:R 值域:当0>a 时,值域为();当0a 时;当0

高中数学平面直角坐标系下的图形变换及常用方法

高中数学平面直角坐标系下的图形变换及常用方法 摘要:高中数学新教材中介绍了基本函数图像,如指数函数,对数函数等图像等。而在更多的数学问题中,需要将这些基本图像通过适当的图形变换方式转化成其他的图像,要让学生理解并掌握图形变换方法。 高中数学研究的对象可分为两大部分,一部分是数,一部分是形,高中生是最需要培养的能力之一就是作图解图能力,就是根据给定图形能否提炼出更多有用信息;反之,根据已知条件能否画出准确图形。图是数学的生命线,能不能用图支撑思维活动是学好初等数学的关键之一;函数图像也是研究函数性质、方程、不等式的重要工具。 提高学生在数学知识的学习中对图形、图像的认知水平,是中学数学教学的主要任务之一,教师在教学过程中应该确立以下教学目标:一方面,要求学生通过对数学教材中基本的图形和图象的学习,建立起关于图形、图象较为系统的知识结构;培养和提高学生认识、研究和解决有关图形和图像问题的能力。为达到这一目标,教师应在教学中让学生理解并掌握图形变换的思想及其常用变换方法。 函数图形的变换,其实质是用图像形式表示的一个函数变化到另一个函数。与之对应的两个函数的解析式之间有何关系?这就是函数图像变换与解析式变换之间的一种动态的对应关系。在更多的数学问题中,需要将这些基本图像通过适当的图形变换方式转化成其它图像,要让学生理解并掌握图像变换方法。 常用的图形变换方法包括以下三种:缩放法、对称性法、平移法。 1.图形变换中的缩放法 缩放法也是图形变换中的基本方法,是蒋某基本图形进行放大或缩小,从而产生新图形的过程。若某曲线的方程F (x ,y )=0可化为f (ax ,by )=0(a ,b 不同时为0)的形式,那么F (x ,y )=0的曲线可由f (x ,y )=0的曲线上所有点的横坐标变为原来的1/a 倍,同时将纵坐标变为原来的1/b 倍后而得。 (1)函数()y af x =(0)a >的图像可以将函数()y f x =的图像中的每一点横坐标不变纵坐标伸长(1)a >或压缩(01a <<)为原来的a 倍得到; (2)函数()y f ax =(0)a >的图像可以将函数()y f x =的图像中的每一点纵 坐标不变横坐标伸长(1)a >或压缩(01a <<)为原来的1a 倍得到. ①y=f(x)ω?→x y=f(ω x );② y=f(x)ω?→y y=ωf(x). 缩放法的典型应用是在高中数学课本(三角函数部分)介绍函数)s i n (?ω+=x A y 的图像的相关知识时,课本重点分析了由函数y=sinx 的图像通

线性目标函数问题

课题 线性规划 一、基础知识 1、若点()2,t -在直线2360x y -+=的下方区域,则实数t 的取值X 围是 2、图中的平面区域(阴影部分)用不等式组表示为 3、已知实数x y 、满足2203x y x y y +?? -??? ≥≤≤≤,则2z x y =-的最大值是______. 5、已知实数,x y 满足不等式组001x y x y ≥?? ≥??+≤? ,则2222x y x y +--的最小值为 例题巩固 线性目标函数问题 当目标函数是线性关系式如z ax by c =++(0b ≠)时,可把目标函数变形为 a z c y x b b -=-+,则z c b -可看作在y 在轴上的截距,然后平移直线法是解决此类问题 的常用方法,通过比较目标函数与线性约束条件直线的斜率来寻找最优解.一般步骤如下: 1.做出可行域; 2.平移目标函数的直线系,根据斜率和截距,求出最优解.

8、设,2, , 2,x y x y z y x y -≥=

高中数学常见函数图像

高中数学常见函数图像 1.指数函数: 定义 函数 (0x y a a =>且1)a ≠叫做指数函数 图象 1a > 01a << 定义域 R 值域 (0,)+∞ 过定点 图象过定点(0,1),即当0x =时,1y =. 奇偶性 非奇非偶 单调性 在R 上是增函数 在R 上是减函数 2.对数函数: 定义 函数 log (0a y x a =>且1)a ≠叫做对数函数 图象 1a > 01a << 定义域 (0,)+∞ 值域 R 过定点 图象过定点(1,0),即当1x =时,0y =. 奇偶性 非奇非偶 单调性 在(0,)+∞上是增函数 在(0,)+∞上是减函数 x a y =x y (0,1) O 1 y =x a y =x y (0,1) O 1 y =x y O (1,0) 1 x =log a y x =x y O (1,0) 1 x =log a y x =

3.幂函数: 定义形如αx y=(x∈R)的函数称为幂函数,其中x是自变量,α是常数. 图像 性质过定点:所有的幂函数在(0,) +∞都有定义,并且图象都通过点(1,1).单调性:如果0 α>,则幂函数的图象过原点,并且在[0,) +∞上为增函数.如果0 α<,则幂函数的图象在(0,) +∞上为减函数,在第一象限内,图象无限接近x轴与y轴.

4. 函数 sin y x = cos y x = tan y x = 图象 定义域 R R ,2x x k k ππ??≠+∈Z ???? 值域 []1,1- []1,1- R 最值 当 22 x k π π=+ () k ∈Z 时, max 1y =; 当22 x k π π=- ()k ∈Z 时,min 1y =-. 当()2x k k π =∈Z 时, max 1y =; 当2x k ππ=+ ()k ∈Z 时,min 1y =-. 既无最大值也无最小值 周期性 2π 2π π 奇偶性 奇函数 偶函数 奇函数 单调性 在 2,222k k ππππ? ?-+???? ()k ∈Z 上是增函数;在 32,222k k π πππ? ?++??? ? ()k ∈Z 上是减函数. 在[]() 2,2k k k πππ-∈Z 上 是 增 函 数 ; 在 []2,2k k πππ+ ()k ∈Z 上是减函数. 在,2 2k k π ππ π? ? - + ?? ? ()k ∈Z 上是增函数. 对称性 对称中心 ()(),0k k π∈Z 对称轴 ()2 x k k π π=+ ∈Z 对称中心 (),02k k ππ??+∈Z ?? ? 对称轴()x k k π =∈Z 对称中心(),02k k π?? ∈Z ??? 无对称轴

高中常用函数性质及图像汇总

高中常用函数性质及图像 一次函数 (一)函数 1、确定函数定义域的方法: (1)关系式为整式时,函数定义域为全体实数; (2)关系式含有分式时,分式的分母不等于零; (3)关系式含有二次根式时,被开放方数大于等于零; (4)关系式中含有指数为零的式子时,底数不等于零; (5)实际问题中,函数定义域还要和实际情况相符合,使之有意义。 (二)一次函数 1、一次函数的定义 一般地,形如y kx b =+(k ,b 是常数,且0k ≠)的函数,叫做一次函数,其中x 是自变量。当0b =时,一次函数y kx =,又叫做正比例函数。 ⑴一次函数的解析式的形式是y kx b =+,要判断一个函数是否是一次函数,就是判断是否能化成以上形式. ⑵当0b =,0k ≠时,y kx =仍是一次函数. ⑶当0b =,0k =时,它不是一次函数. ⑷正比例函数是一次函数的特例,一次函数包括正比例函数. 2、正比例函数及性质 一般地,形如y=kx(k 是常数,k≠0)的函数叫做正比例函数,其中k 叫做比例系数. 注:正比例函数一般形式 y=kx (k 不为零) ① k 不为零 ② x 指数为1 ③ b 取零 当k>0时,直线y=kx 经过三、一象限,从左向右上升,即随x 的增大y 也增大;当k<0时,?直线y=kx 经过二、四象限,从左向右下降,即随x 增大y 反而减小. (1) 解析式:y=kx (k 是常数,k ≠0) (2) 必过点:(0,0)、(1,k ) (3) 走向:k>0时,图像经过一、三象限;k<0时,?图像经过二、四象限 (4) 增减性:k>0,y 随x 的增大而增大;k<0,y 随x 增大而减小 (5) 倾斜度:|k|越大,越接近y 轴;|k|越小,越接近x 轴 3、一次函数及性质 一般地,形如y=kx +b(k,b 是常数,k≠0),那么y 叫做x 的一次函数.当b=0时,y=kx +b 即y=kx ,所以说正比例函数是一种特殊的一次函数. 注:一次函数一般形式 y=kx+b (k 不为零) ① k 不为零 ②x 指数为1 ③ b 取任意实数 一次函数y=kx+b 的图象是经过(0,b )和(- k b ,0)两点的一条直线,我们称它为直线y=kx+b,它可以看作由直线y=kx 平移|b|个单位长度得到.(当b>0时,向上平移;当b<0时,向下平移)

高中数学必修5常考题型:简单的线性规划问题

简单的线性规划问题 【知识梳理】 线性规划的有关概念 【常考题型】 题型一、求线性目标函数的最值 (X+2Q2, 【例1】设变重X, *满足约束条件〈2x+ y<4, 则目标函数z= 3x- V的取值范围 〔4*- - 1, 是() 3 A. -6 C. [-L6] D. -6, 3. "+2E, [解析]约束条件〈2X+V<4,y> - 1所表示的平面区域如图阴影部分,直线y= 3x- Z斜率为

3 z 取最小值- 3 .??z=3x-y 的取值范围为6」,故选A. [答案]A 【类题通法】 解线性规划问题的关键是准确地作出可行域,正确理解z 的几何意义,对一个封闭图形而 言,最优解一般在可行域的边界上取得.在解题中也可由此快速找到最大值点或最小值点. 【对点训练】 X- 4y< -3, 3x+5y<25, 求z 的最大值和最小值. Q1, [解]作出不等式组表示的平面区域,即可行域,如图所示.把z=2x+>变形为v=-2x +乙则得到斜率为-2,在)/轴上的截距为乙旦随z 变化的一组平行直线.由图可以看出, 当直线z=2x+*经过可行域上的点/时,截距z 最大,经过点8时,截距z 最小. |x-4y+3 = 0, 解方程组i3H5 =。,得/点坐标为厚), X=l, 解方程组L-4*+3 =。,得8点坐标为("), 大值 = 2x5 + 2=12, z 建小值=2x 1 + 1 = 3. ( 于4尸 3=0 =0

题型二、求非线性目标函数的最值 ( X- y+5>0, X+VA O,x<3. ⑴求"=/+必的最大值与最小值; V ⑵求 >=六的最大值与最小值. X— O [解]画出满足条件的可行域如图所示, (1) /+,=。表示一组同心圆(圆心为原点Q,旦对同一圆上的点】+必的值都相等,由图可知:当(X, M在可行域内取值时,当旦仅当圆。过c点时,〃最大,过(0,0)时,〃最小.又Q3,8),所以u意大也=73、"缺小值=0. y (2) v^=—表示可行域内的点Rx, H到定点Q(5,0)的斜率,由图可知,蜘最大,处。最 A— O 小,又03,8), 8(3, -3), -3 3 8 所以/ 是大渲= 3 — 5 = 1',照小坦=3 _ 5 = 一4? 【类题通法】 非线性目标函数最值问题的求解方法 ⑴非线性目标函数最值问题,要充分理解非线性目标函数的几何意义,诸如两点间的距离(或平方),点到直线的距离,过已知两点的直线斜率等,充分利用数形结合知识解题,能起到事半功倍的效果?

高中数学阶段常见函数性质汇总

高中阶段常见函数性质汇总 函 数 名 称:常数函数 解析式 形 式:f (x )=b (b ∈R) 图象及其性质:函数f (x )的图象是平行于x 轴或与x 轴重合(垂直于y 轴)的直线 定 义 域:R 值 域:{b} 单 调 性:没有单调性 奇 偶 性:均为偶函数[当b =0时,函数既是奇函数又是偶函数] 反 函 数:无反函数 周 期 性:无周期性 函 数 名 称:一次函数 解析式 形 式:f (x )=kx +b (k ≠0,b ∈R) 图象及其性质:直线型图象。|k|越大,图象越陡;|k|越小,图象越平缓; 当b =0时,函数f (x )的图象过原点; 当b =0且k =1时,函数f (x )的图象为一、三象限角平分线; 当b =0且k =-1时,函数f (x )的图象为二、四象限角平分线; 定 义 域:R 值 域:R 单 调 性:当k>0时,函数f (x )为R 上的增函数; 当k<0时,函数f (x )为R 上的减函数; 奇 偶 性:当b =0时,函数f (x )为奇函数;当b ≠0时,函数f (x )没有奇偶性; 反 函 数:有反函数。[特殊地,当k =-1或b =0且k =1时,函数f (x )的反函数为原函数f (x )本身] 周 期 性:无 函 数 名 称:反比例函数 解析式 形 式:f (x )= x k (k ≠0) 图象及其性质:图象分为两部分,均不与坐标轴相交,当k>0时,函数f (x )的 图象分别在第一、第三象限;当k<0时,函数f (x )的图象分别在第二、第四象限; 双曲线型曲线,x 轴与y 轴分别是曲线的两条渐近线; 图象成中心对称图形,对称中心为原点; 图象成轴对称图形,对称轴有两条,分别为y =x 、y =-x ; 定 义 域:),0()0,(+∞-∞Y 值 域:),0()0,(+∞-∞Y 单 调 性:当k>0时,函数f (x )为)0,(-∞和),0(+∞上的减函数; 当k<0时,函数f (x )为)0,(-∞和),0(+∞上的增 函数; 奇 偶 性:奇函数 反 函 数:原函数本身 b

高中数学必修5:简单的线性规划问题 知识点及经典例题(含答案)

简单的线性规划问题 【知识概述】 线性规划是不等式应用的一个典型,也是数形结合思想所体现的一个重要侧面.近年的考试中,通常考查二元一次不等式组表示的平面区域的图形形状以及目标函数的最大值或最小值,或求函数的最优解等问题.通过这节课的学习,希望同学们能够掌握线性规划的方法,解决考试中出现的各种问题. 解决线性规划的数学问题我们要注意一下几点 1.所谓线性规划就是在线性约束条件下求线性目标函数的最值问题; 2.解决线性规划问题需要经历两个基本的解题环节 (1)作出平面区域;(直线定”界”,特“点”定侧); (2)求目标函数的最值. (3)求目标函数z=ax+by最值的两种类型: ①0 b>时,截距最大(小),z的值最大(小); ②0 b>时,截距最大(小),z的值最小(大); 【学前诊断】 1.[难度] 易 满足线性约束条件 23, 23, 0, x y x y x y +≤ ? ?+≤ ? ? ≥ ? ?≥ ? 的目标函数z x y =+的最大值是() A.1 B.3 2 C.2 D.3 2.[难度] 易 设变量,x y满足约束条件 0, 0, 220, x x y x y ≥ ? ? -≥ ? ?--≤ ? 则32 z x y =-的最大值为( ) A.0 B.2 C.4 D.6

3. [难度] 中 设1m >,在约束条件1y x y mx x y ≥??≤??+≤? 下,目标函数z x my =+的最大值小于2,则m 的取 值范围为( ) A .(1,1 B .(1)+∞ C .(1,3) D .(3,)+∞ 【经典例题】 例1. 设变量,x y 满足约束条件1,0,20,y x y x y ≤??+≥??--≤? 则2z x y =+的最大值为( ) A.5 B.4 C.1 D.8 例2. 若变量,x y 满足约束条件1,0,20,y x y x y ≤??+≥??--≤? 则2z x y =-的最大值为( ) A.4 B.3 C.2 D.1 例3. 设,x y 满足约束条件2208400,0x y x y x y -+≥??--≤??≥≥? ,若目标函数(0,0)z abx y a b =+>>的最小 值为8,则a b +的最小值为____________. 例4. 在约束条件下0,0,,24, x y x y s x y ≥??≥??+≤??+≤?当35s ≤≤时,目标函数32z x y =+的最大值的变化范围是( )

线性目标函数问题

线性目标函数问题 Company Document number:WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

课 题 线性规划 一、基础知识 1、若点()2,t -在直线2360x y -+=的下方区域,则实数t 的取值范围是 2、图中的平面区域(阴影部分)用不等式组表示为 3、已知实数x y 、满足2203x y x y y +??-??? ≥≤≤≤,则2z x y =-的最大值是______. 5、已知实数,x y 满足不等式组001x y x y ≥??≥??+≤? ,则2222x y x y +--的最小值为 例题巩固 线性目标函数问题 当目标函数是线性关系式如z ax by c =++(0b ≠)时,可把目标函数变形为 a z c y x b b -=-+,则z c b -可看作在y 在轴上的截距,然后平移直线法是解决此类问题的常用方法,通过比较目标函数与线性约束条件直线的斜率来寻找最优解.一般步骤如下:1.做出可行域;2.平移目标函数的直线系,根据斜率和截距,求出最优解. 8、设,2,,2,x y x y z y x y -≥=

当目标函数形如y a z x b -=-时,可把z 看作是动点(,)P x y 与定点(,)Q b a 连线的斜率,这样目标函数的最值就转化为PQ 连线斜率的最值。 2.距离问题 当目标函数形如22()()z x a y b =-+-时,可把z 看作是动点(,)P x y 与定点(,)Q a b 距离的平方,这样目标函数的最值就转化为PQ 距离平方的最值。 3.截距问题 例4 不等式组x+y 00x y x a ≥??-≥??≤? 表示的平面区域面积为81,则2x y +的最小值为_____ 解析 令2z x y =+,则此式变形为2y x z =-+,z 可看作是动 抛物线2y x z =-+在y 轴上的截距,当此抛物线与y x =-相切 时,z 最小,故答案为14 - 4.向量问题 已知平面直角坐标系xoy 上的区域D 由不等式组0222x y x y ?≤≤?≤??≤?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 线性表示 例1 设等差数列{n a }的前n 项和为S n ,若1≤a 5≤4,2≤a 6≤3,则S 6的取值范围是 . 教师导言:(1)如何解的(预期回答:线性规化) (2)能否由两式直接“加工”而得—— 线性表示更好:S 6 x a 5 y a 6 ,简记:③ ①×x ②×y . (3)(类比)设实数x ,y 满足2 38xy ≤≤,2 49x y ≤≤,则34x y 的最大值是 .

相关文档
最新文档