1、二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题建议用时:45分钟一、选择题1不等式x2y20表示的平面区域(用阴影部分表示)应是()ABCDDx2y20(xy)(xy)0或结合图形可知选D.2设x,y满足约束条件则zxy的取值范围是()A3,0B3,2C0,2D0,3B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yxz过点A(2,0)时,z取得最大值,即zmax202;当直线yxz过点B(0,3)时,z取得最小值,即zmin033.所以zxy的取值范围是3,2故选B.3若变量x,y满足则x2y2的最大值是()A4B9C10D12C作出不等式组表示的平面区域,如图中阴影部分所示x2
2、y2表示平面区域内的点到原点距离的平方,由得A(3,1),由图易得(x2y2)max|OA|232(1)210.故选C.4若x,y满足且z3xy的最大值为2,则实数m的值为()A.B. C1D2D由选项得m0,作出不等式组表示的平面区域,如图中阴影部分所示因为z3xy,所以y3xz,当直线y3xz经过点A时,直线在y轴上的截距z最小,即目标函数取得最大值2.由得A(2,4),代入直线mxy0得2m40,所以m2.5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
3、为()甲乙原料限额A(吨)3212B(吨)128A12万元B16万元C17万元D18万元D设每天生产甲、乙产品分别为x吨、y吨,每天所获利润为z万元,则有目标函数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)二、填空题6(2018全国卷)若变量x,y满足约束条件则zxy的最大值是_3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zmax233.7若变量x,y满足约束条件则(x2)2y2的最小值为
4、_5作出不等式组对应的平面区域如图阴影部分所示,设z(x2)2y2,则z的几何意义为区域内的点到定点D(2,0)的距离的平方,由图知C,D间的距离最小,此时z最小由得即C(0,1),此时zmin(x2)2y2415.8已知实数x,y满足约束条件则目标函数z的最大值为_作出约束条件所表示的平面区域,其中A(0,1),B(1,0),C(3,4)目标函数z表示过点Q(5,2)与点(x,y)的直线的斜率,且点(x,y)在ABC平面区域内显然过B,Q两点的直线的斜率z最大,最大值为.三、解答题9如图所示,已知D是以点A(4,1),B(1,6),C(3,2)为顶点的三角形区域(包括边界与内部)(1)写出表
5、示区域D的不等式组;(2)设点B(1,6),C(3,2)在直线4x3ya0的异侧,求a的取值范围解(1)直线AB,AC,BC的方程分别为7x5y230,x7y110,4xy100.原点(0,0)在区域D内,故表示区域D的不等式组为(2)根据题意有4(1)3(6)a4(3)32a0,即(14a)(18a)0,解得18a14.故a的取值范围是(18,14)10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,可求得A(3,4),B(0,1),C(1,0)平移初始直线xy0,过A(3,4)时z取最小值2,过
6、C(1,0)时z取最大值1.所以z的最大值为1,最小值为2.(2)直线ax2yz仅在点(1,0)处取得最小值,由图像可知12,解得4a2.故a的取值范围是(4,2)1已知实数x,y满足约束条件若目标函数zyax(a0)取得最大值时的最优解有无数个,则a的值为()A2B1C1或2D1B不等式组表示的平面区域如图所示:由zyax得yaxz,当a0时,不合题意当a0时,直线yaxz与AC重合时,z取得最大值的最优解有无数个,则a1,故选B.2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()A3B1 C.D3B作出可行域,如图中阴影部分所示,易求A,B,C,D的坐标分别为A(2,0),B
7、(1m,1m),C,D(2m,0)SABCSADBSADC|AD|yByC|(22m)(1m),解得m1或m3(舍去)3(2019南阳模拟)已知O是坐标原点,点A(1,1),若点M(x,y)为平面区域上的一个动点,则的取值范围是_0,2作出不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示,因为点A(1,1),点M(x,y),所以yx,令yxm,平移直线yxm,由图可知,当直线经过点D(1,1)时,m取得最小值,且最小值为0,当直线经过点C(0,2)时,m取得最大值,且最大值为2,所以yx的取值范围是0,2,故的取值范围是0,24某化肥厂生产甲、乙两种混合肥料,需要A,B,C三种主要原料生产1车皮甲种肥
8、料和生产1车皮乙种肥料所需三种原料的吨数如下表所示:原料肥料ABC甲483乙5510现有A种原料200吨,B种原料360吨,C种原料300吨在此基础上生产甲、乙两种肥料已知生产1车皮甲种肥料,产生的利润为2万元;生产1车皮乙种肥料,产生的利润为3万元分别用x,y表示计划生产甲、乙两种肥料的车皮数(1)用x,y列出满足生产条件的数学关系式,并画出相应的平面区域;(2)问分别生产甲、乙两种肥料各多少车皮,能够产生最大的利润?并求出此最大利润解(1)由已知,x,y满足的数学关系式为该二元一次不等式组所表示的平面区域为图1中的阴影部分图1(2)设利润为z万元,则目标函数为z2x3y.考虑z2x3y,将
9、它变形为yx,它的图像是斜率为,随z变化的一组平行直线,为直线在y轴上的截距,当取最大值时,z的值最大根据x,y满足的约束条件,由图2可知,当直线z2x3y经过可行域上的点M时,截距最大,即z最大图2解方程组得点M的坐标为(20,24),所以zmax220324112.即生产甲种肥料20车皮,乙种肥料24车皮时利润最大,且最大利润为112万元1已知不等式组表示的平面区域为D,若对任意的(x,y)D,不等式t4x2y6t4恒成立,则实数t的取值范围是_(3,5)作出不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示可求得A(3,4),B(0,1),C(1,0),设zx2y6,平移直线yx,可知zx2y6在
10、A(3,4)处取得最小值1,在C(1,0)处取得最大值7,所以解得3t5,故实数t的取值范围是(3,5)2已知函数f(x)x2bxc的图像与x轴交点的横坐标分别为x1,x2,且0x11x22,求b2c的取值范围解由函数f(x)x2bxc的图像与x轴交点的横坐标分别为x1,x2,且0x11x22,则设zb2c,作出约束条件所表示的平面区域(如图阴影部分,不含边界),如图所示,由图像可知,当zb2c经过点A时,目标函数zb2c取得最大值,当zb2c经过点B时,目标函数zb2c取得最小值,又由解得A(3,2),此时zmax3221,由解得B(2,0),此时zmin2202,所以b2c的取值范围是(2,1)