1、A级基础巩固一、选择题1设变量x,y满足约束条件则zx3y的最小值为()A2 B4 C6 D8解析:作可行域如图所示,当zx3y过点A(2,2)时,z取最小值,zmin2328.答案:D2若实数x,y满足不等式组则z2|x|y的取值范围是()A1,3 B1,11C1,3 D1,11解析:作出不等式组对应的平面区域如图所示,当x0时,z2xy,即y2xz,由图象可知其经过A(0,1)时,zmin1,经过B(6,1)时,zmax11;当x0时,y2xz,由图象可知其经过C(2,1)时,zmax3,经过A(0,1)时,zmin1,所以1z11.答案:D3已知变量x,y满足约束条件则z3xy的最大值为
2、()A12 B11 C3 D1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y3xz经过点A时,z取得最大值由此时z3xy11.答案:B4已知x,y满足目标函数z2xy的最大值为7,最小值为1,则b,c的值分别为()A1,4 B1,3C2,1 D1,2解析:由题意知,直线xbyc0经过直线2xy7与直线xy4的交点,且经过直线2xy1和直线x1的交点,即经过点(3,1)和点(1,1),所以解得答案:D5x,y满足约束条件若zyax取得最大值的最优解不唯一,则实数a的值为()A或1 B2或C2或1
3、 D2或1解析:如图,由yaxz知z的几何意义是直线在y轴上的截距,故当a0时,要使zyax取得最大值的最优解不唯一,则a2;当a0时,要使zyax取得最大值的最优解不唯一,则a1.答案:D二、填空题6若实数x,y满足则z3x2y的最小值是_解析:不等式组表示的可行域如图阴影部分所示,设tx2y,则yx,当x0,y0时,tmin0,z3x2y的最小值为1.答案:17已知x,y满足约束条件则x2y2的最小值是_解析:画出满足条件的可行域(如图),根据表示可行域内一点到原点的距离,可知x2y2的最小值是|AO|2.由得A(1,2),所以|AO|25.答案:58若点P(m,n)在由不等式组所确定的区
4、域内,则nm的最大值为_解析:作出可行域,如图中的阴影部分所示,可行域的顶点坐标分别为(1,3),(2,5),(3,4),设目标函数为zyx.则yxz,其纵截距为z,由图易知点P的坐标为(2,5)时,nm的最大值为3.答案:3三、解答题9设函数z2x5y,其中x,y满足条件求z的最大值与最小值解:在平面直角坐标系xOy内画出不等式组所表示的平面区域,即可行域(如图中阴影部分)把z2x5y变形为yxz,得到斜率为,在y轴上的截距为z,随z变化的一组平行直线由图可以看出,当直线yxz经过可行域上的点M时,截距z最大,即z最大解方程组得故M(2,3)此时zmax225319.易知直线yxz经过原点时
5、,截距最小,故zmin0.10已知1xy4且2xy3,求z2x3y的取值范围解:由得平面区域如图中的阴影部分所示由图得当z2x3y分别过点A,B时取最小值、最大值由得所以B(1,2)由得所以A(3,1)所以2331z2x3y213(2),即3z8,故z2x3y的取值范围是(3,8)B级能力提升1已知x,y满足约束条件当目标函数zaxby(a0,b0)在该约束条件下取到最小值2时,a2b2的最小值为()A5 B4 C D2解析:法一:线性约束条件所表示的可行域如图所示由解得所以zaxby在A(2,1)处取得最小值,故2ab2,a2b2a2(22a)2(a4)244.法二:画出满足约束条件的可行域
6、知,当目标函数过直线xy10与2xy30的交点(2,1)时取得最小值,所以有2ab2.又因为a2b2是原点(0,0)到点(a,b)的距离的平方,故当为原点到直线2ab20的距离时最小,所以的最小值是2,所以a2b2的最小值是4.答案:B2当实数x,y满足时,1axy4恒成立,则实数a的取值范围是_解析:画可行域如图所示,设目标函数zaxy,即yaxz,要使1z4恒成立,则a0,数形结合知,满足即可,解得1a.所以a的取值范围是1a.答案:3若x,y满足约束条件(1)求目标函数zxy的最值;(2)若目标函数zax2y仅在点(1,0)处取得最小值,求a的取值范围解:(1)作出可行域如图阴影部分所示,可求得A(3,4),B(0,1),C(1,0),平移初始直线yx,过A(3,4)时z取得最小值2,过C(1,0)时,z取得最大值1.所以z的最大值为1,最小值为2.(2)由ax2yz,得yx,因为直线ax2yz仅在点(1,0)处取得最小值,由图象可知12,解得4a2.故所求a的取值范围为(4,2)