1、3.3.2简单的线性规划问题1.(2017浙江)若x,y满足约束条件则zx2y的取值范围是A.0,6B.0,4C.6,)D.4,)解析作出不等式组表示的可行域如图(阴影部分)所示,将zx2y变形为y,由图可知y过点(2,1)时z取到最小值为4,故z4,).答案D2.目标函数zxy在的线性约束条件下,取得最大值的可行解为A.(0,1) B.(1,1)C.(1,0) D.解析可以验证这四个点均是可行解,当x0,y1时,z1;当x1,y1时,z0;当x1,y0时,z1;当x,y时,z0.排除选项A、B、D,故选C.答案C3.(2016山东)若变量x,y满足则x2y2的最大值是A.4 B.9 C.10
2、 D.12解析作出不等式组表示的平面区域,如图中阴影部分所示,设P(x,y)为平面区域内任意一点,则x2y2表示|OP|2.由解得故A(3,1),由解得故B(0,3),由解得故C(0,2).|OA|210,|OB|29,|OC|24.显然,当点P与点A重合时,|OP|2即x2y2取得最大值.所以x2y2的最大值为32(1)210.答案C4.一农民有基本农田2亩,根据往年经验,若种水稻,则每季每亩产量为400公斤;若种花生,则每季每亩产量为100公斤,但水稻成本较高,每季每亩240元,而花生只需80元,且花生每公斤卖5元,稻米每公斤卖3元,现该农民手头有400元,那么获得最大收益为_元.解析设该
3、农民种x亩水稻,y亩花生时能获得利润z元,则即z960x420y,作出可行域如图阴影部分所示,将目标函数变形为yx,作出直线yx,在可行域内平移直线yx,可知当直线yx过点B时,纵截距有最大值,由,解得B,故当x1.5,y0.5时,zmax1 650元,故该农民种1.5亩水稻,0.5亩花生时,能获得最大利润,最大利润为1 650元.答案1 650限时45分钟;满分80分一、选择题(每小题5分,共30分)1.(2017山东)已知x,y满足约束条件则zx2y的最大值是A.3 B.1 C.1 D.3解析作出不等式组的可行域如图(阴影部分)所示,由zx2y得yx,平移直线yx,由图象可以知道当直线yx
4、经过点A时截距最大,此时z最大,由得A(1,2),代入zx2y1223.即zx2y的最大值为3.答案D2.设变量x,y满足约束条件则目标函数zx6y的最大值为A.3 B.4 C.18 D.40解析由约束条件画出可行域如图中阴影部分所示,当动直线x6yz0过点(0,3)时,zmax06318.故选C.答案C3.设实数x,y满足不等式组则的取值范围是A. B. C. D.解析不等式组表示的可行域如图阴影部分所示,点A(3,0)与点(x,y)连线的斜率为,则kACkAB,而kAC,kAB.故选B.答案B4.(2016北京)已知A(2,5),B(4,1).若点P(x,y)在线段AB上,则2xy的最大值
5、为A.1 B.3 C.7 D.8解析如图所示,作直线2xy0,向右下平移,当直线过点B(4,1)时,z2xy取最大值,得zmax2417,故选C.答案C5.已知a0,x,y满足约束条件若z2xy的最小值为1,则aA. B. C.1 D.2解析画出可行域如图所示,直线z2xy可化为y2xz,由图可知,z2xy在点A处取得最小值1,此时2xy1,联立方程得得A(1,1),代入ya(x3)得a.答案B6.(能力提升)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
6、乙原料限额A(吨)3212B(吨)128A.12万元 B.16万元 C.17万元 D.18万元解析假设每天生产甲、乙产品分别为x,y吨,由已知得利润z3x4y.由线性约束条件画出如图所示的可行域,由几何意义,可知z在点A(2,3)处取得最大值,此时zmax324318.答案D二、填空题(每小题5分,共15分)7(2018全国卷)若变量x,y满足约束条件则zxy的最大值是_解析通解作出不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示,画出直线y3x,平移该直线,由图可知当平移后的直线经过直线x2与直线x2y40的交点(2,3)时,zxy取得最大值,即zmax233.优解易知zxy在可行域的顶点处取得最大
7、值,由解得代入zxy,可得z;由解得代入zxy,可得z;由解得代入zxy,可得z3.比较可知,z的最大值为3.答案38.已知a0,b0,且满足2a2b4.则a2b2的取值范围是_.解析可行域如图阴影部分所示.点O到AB的距离d.OD4.所以a2b216.答案9.(能力提升)已知x,y满足约束条件如果是zaxy取得最大值时的最优解,则实数a的取值范围是_.解析画出可行域如图,将目标函数化为直线的斜截式方程yaxz,当目标函数的斜率大于等于3yx2的斜率时,直线yaxz在点处截距最小,即a时,是目标函数zaxy取得最大值时的最优解.答案三、解答题(本大题共3小题,共35分)10.(11分)若x,y
8、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.解析(1)作出可行域如图,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).11.(12分)设m1,在约束条件下,目标函数zxmy的最大值小于2,求m的取值范围.解析画出可行域,如图中阴影部分所示,直线ymx与xy1的交点为A,则A.由
9、图可知zxmy在点A处取得最大值,则2,又m1,即解得1m1,即m的取值范围为(1,1).12.(12分)(能力提升)某家公司每月生产两种布料A和B,所用原料是两种不同颜色的羊毛,下表给出了生产每匹每种布料所需的羊毛量,以及可供使用的每种颜色的羊毛的总量.羊毛颜色每匹需要(kg)供应量(kg)布料A布料B红441 400绿631 800已知生产每匹布料A、B的利润分别为120元、80元.那么如何安排生产才能够产生最大的利润?最大的利润是多少?解析设每月生产布料A为x匹、生产布料B为y匹,利润为Z元,那么;目标函数为z120x80y40(3x2y),作出二元一次不等式组所表示的平面区域(阴影部分)即可行域.解方程组得M点的坐标为(250,100).所以当x250,y100时,zmax120x80y38 000.