1、第2课时二元一次不等式(组)与简单的线性规划一、 填空题1. 若点(m,1)在不等式2x3y50所表示的平面区域内,则m的取值范围是_答案:(1,)解析:由2m350,得m1.2. 不等式组所表示的平面区域的面积为 _.答案:解析:作出不等式组对应的区域为BCD,由题意知xB1,xC2.由得yD,所以SBCD(xCxB).3. 若实数x,y满足则z3x2y的最大值为_答案:7解析:由约束条件作出可行域,可知当过点(1,2)时z3x2y的最大值为7.4. 已知不等式组所表示的平面区域为D.若直线ykx3与平面区域D有公共点,则k的取值范围是_答案:(,33,)解析:依据线性约束条件作出可行域如图
2、阴影部分所示,注意到ykx3过定点(0,3), 斜率的两个端点值为3,3,两斜率之间存在斜率不存在的情况, k的取值范围为(,33,)5. 若x,y满足约束条件则z3x4y的最小值为_答案:1解析:目标函数即yxz,其中z表示斜率为k的直线系与可行域有交点时直线的截距值的,截距最大的时候目标函数取得最小值,数形结合可得目标函数在点A(1,1)处取得最小值z3x4y1.6. 已知实数x,y满足,如果目标函数zxy的最小值为1,则实数m_答案:5解析:画出可行域便知,当直线xyz0通过直线y2x1与xym的交点时,函数zxy取得最小值, 1,解得m5.7. 若变量x,y满足则x2y2的最大值是_答
3、案:10解析:可行域如图所示,设zx2y2,联立得由图可知,当圆x2y2z过点(3,1)时,z取得最大值,即(x2y2)max32(1)210.8. 若x,y满足约束条件目标函数zax2y仅在点(1,0)处取得最小值,则实数a的取值范围是_答案:(4,2)解析:可行域为ABC,如图,当a0时,显然成立当a0时,直线ax2yz0的斜率kkAC1,a2.当a0时,kkAB2, a4.综合得4a2.9. 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_万元甲乙原料
4、限额A(吨)3212B(吨)128答案:18解析:设每天甲、乙的产量分别为x吨,y吨,由已知可得目标函数z3x4y,线性约束条件表示的可行域如图阴影部分所示:可得目标函数在点A处取到最大值由得A(2,3),则zmax324318(万元)10. 设m为实数,若(x,y)|(x,y)|x2y225,则m的取值范围是_答案:0,解析:由题意知,可行域应在圆内,如图,如果m0,则可行域取到x5的点,不在圆内,故m0,即m0.当mxy0绕坐标原点旋转时,直线过B点时为边界位置此时m, m, 0m.二、 解答题11. 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,每车每天往返一次A,B两
5、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:设A型、B型车辆分别为x,y辆,相应营运成本为z元,则z1 600x2 400y.由题意,得x,y满足约束条件作可行域如图所示,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z1 600x2 400y经过可行域的点P时,直线z1 600x2 400y在y轴上的截距最小,即z取得最小值,故
6、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12. 某工厂生产甲、乙两种产品,计划每天每种产品的生产量不少于15吨,已知生产甲产品1吨,需煤9吨,电力4千瓦时,劳力3个;生产乙产品1吨,需煤4吨,电力5千瓦时,劳力10个;甲产品每吨的利润为7万元,乙产品每吨的利润为12万元;但每天用煤不超过300吨,电力不超过200千瓦时,劳力只有300个问每天生产甲、乙两种产品各多少吨,才能使利润总额达到最大?解:设每天生产甲、乙两种产品分别为x吨、y吨,利润总额为z万元,则线性约束条件为目标函数为z7x12y,作出可行域如图,作出一组平行直线7x12yt,当直线经过直线4x5y2
7、00和直线3x10y300的交点A(20,24)时,利润最大,即生产甲、乙两种产品分别为20吨、24吨时,利润总额最大,zmax7201224428(万元)答:每天生产甲产品20吨、乙产品24吨,才能使利润总额达到最大13. 变量x,y满足(1) 设z,求z的最小值;(2) 设zx2y2,求z的取值范围;(3) 设zx2y26x4y13,求z的取值范围解:由约束条件作出(x,y)的可行域如图阴影部分所示由解得A.由解得C(1,1)由解得B(5,2)(1) z, z的值是可行域中的点与原点O连线的斜率观察图形可知zminkOB.(2) zx2y2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,dmin|OC|,dmax|OB|,故z的取值范围是2,29(3) zx2y26x4y13(x3)2(y2)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,dmin1(3)4,dmax8,故z的取值范围是16,64