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线性规划常见题型大全

.绝密★启用前2014-2015学年度???学校8月月考卷试卷副标题注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上第I 卷(选择题)请点击修改第I 卷的文字说明 一、选择题(题型注释)1.已知实数x ,y 满足002x y x y ≥⎧⎪≥⎨⎪+≤⎩,则z =4x +y 的最大值为( )A 、10B 、8C 、2D 、0 【答案】B 【解析】试题分析:画出可行域,根据图形可知,当目标函数经过A(2,0)点时,z =4x +y 取得最大值为8考点:线性规划.2.若不等式组0220x y x y yx y a-≥⎧⎪+≤⎪⎨≥⎪⎪+≤⎩,表示的平面区域是一个三角形区域,则a 的取值范围是( ) B.01a <≤ C. D.01a <≤或【答案】D试卷第2页,总17页【解析】根据22x yx yy-≥⎧⎪+≤⎪⎨≥⎪⎪⎩画出平面区域(如图1所示),由于直线x ya+=斜率为1-,纵截距为a,自直线x y a+=经过原点起,向上平移,当01a<≤时,22x yx yyx y a-≥⎧⎪+≤⎪⎨≥⎪⎪+≤⎩表示的平面区域是一个三角形区域(如图2所示)时,22x yx yyx y a-≥⎧⎪+≤⎪⎨≥⎪⎪+≤⎩表示的平面区域是一个四边形区域(如图3所示)时,22x yx yyx y a-≥⎧⎪+≤⎪⎨≥⎪⎪+≤⎩表示的平面区域是一个三角形区域(如图1所示),故选D.图1 图2 图3考点:平面区域与简单线性规划.3.已知变量x,y满足约束条件20170x yxx y-+≤,⎧⎪≥,⎨⎪+-≤,⎩( ) A.(3][6)-∞,⋃,+∞ D.(3,6] 【答案】A.【解析】考点:线性规划,斜率.4.(5分)(2011•广东)已知平面直角坐标系xOy 上的区域D 由不等式组给定.若M (x ,y )为D 上的动点,点A 的坐标为,则z=•的最大值为( )A.3B.4C.3D.4【答案】B 【解析】试题分析:首先做出可行域,将z=•的坐标代入变为z=,即y=﹣x+z ,此方程表示斜率是﹣的直线,当直线与可行域有公共点且在y 轴上截距最大时,z 有最大值.解:首先做出可行域,如图所示: z=•=,即y=﹣x+z做出l 0:y=﹣x ,将此直线平行移动,当直线y=﹣x+z 经过点B 时,直线在y 轴上截距最大时,z 有最大值.因为B (,2),所以z 的最大值为4 故选B点评:本题考查线性规划、向量的坐标表示,考查数形结合思想解题.5.已知不等式组202020x y x ax y +-⎧⎪-⎨⎪-+⎩≥≤≥ 表示的平面区域的面积等于3,则a 的值为( )试卷第4页,总17页﹙A ﹚1- (B ﹙C ﹚2 (D 【答案】D 【解析】试题分析:由题意,要使不等式组表示平面区域存在,需要1a >-,不等式组表示的D.考点:1.线性规划求参数的取值.6.设x ,y 满足约束条件,若z=的最小值为,则a 的值为( )A .1B .2C .3D .4【答案】A 【解析】 ∵=1+而表示点(x ,y)与点(-1,-1)连线的斜率.由图知a>0,否则无可行域,且点(-1,-1)与点(3a ,0)的连线斜率最小,.即==a=17.已知实数,满足条件,则的最小值为( )A .B .C .D . 【答案】C【解析】试题分析:如下图可行区域为上图中的靠近x 轴一侧的半圆,区域取一点到点(2,0)连线的斜率的最小值,可知过点(2,0)作半圆的切线,切线的斜率的最小值,设切线方程为y=k (x-2),则A 到切线的距离为1,故考点:1.线性规划;2.直线与圆的位置关系.8.若在区间[0,2]中随机地取两个数,则这两个数中较大的数大于的概率是( ) (A )(B ) (C ) (D ) 【答案】C x y 22(3)(2)110x y x y ⎧-+-≤⎨--≥⎩2yz x =-3+234432yz x =-129163415161532试卷第6页,总17页【解析】试题分析:设这两个数为:,x y ,则0202x y ≤≤⎧⎨≤≤⎩.,作出以上不等式组表示的区域,由几何概型选C.考点:1、几何概型;2、不等式组表示的区域..第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明二、填空题(题型注释)9.若实数x ,y 满足线性约束条件,则z =2x y +的最大值为________.【答案】5.【解析】03=-+y x 与直线,作直线l :02=+y x ,平移直线l ,可知当2=x ,1=y 时,5122max =+⋅=z . 考点:线性规划.10.已知变量,x y 满足约束条件 23110,480,20,x y x yx y +-≤⎧⎪+-≥⎨⎪-+≥⎩若目标函数()0z x ay a =->的最大值为1【答案】3 【解析】试题分析:约束条件所满足的区域如图所示,目标函数过B (4,1)点是取得最大值,所以141a =-⨯,所以3a =.考点:线性规划.11.设z=kx+y ,其中实数x ,y 满足20240240x y x y x y +-≥⎧⎪-+≥⎨⎪--≤⎩若z 的最大值为12,则实数k= .【答案】2 【解析】作出可行域(如图),其中A(4,4),B(0,2),C(2,0)……线…………○…………线…………○……过原点作出直线kx+y=0k=0时,y=0,目标函数z=y在点A处取得最大值4,与题意不符②12k<-≤即12k-≤<时,直线kx+y=0即y=-kx经过一、三象限,平移直线y=-kx可知,目标函数z=kx+y在点A处取得最大值,即,此时k=2与12k-≤<不符;③-k>12即k<-12时,直线kx+y=0即y=-kx经过一、三象限,平移直线y=-kx可知,目标函数z=kx+y在点B处取得最大值,即max022z=+=,此式不成立④-k<0即k>0时,直线kx+y=0即y=-kx经过二、四象限,平移直线y=-kx可知,目标函数z=kx+y在点A处取得最大值,即max4412z k=+=,此时k=2与k>0相符,所以k=212.点(,)M x y是不等式组Ω内的一动点,且不等式20x y m-+≥总成立,则m的取值范围是________________.【答案】3m≥【解析】试题分析:将不等式化为2m y x≥-,只需求出2y x-的最大值即可,令2z y x=-,由简单的线性规划问题解法,可知在()0,3处z取最大值3,则考点:简单的线性规划和转化思想.13.设变量x,y满足|3|2,43:yxzxyxxy-=⎪⎩⎪⎨⎧-≥≤+≥则的最大值为.【答案】8【解析】试卷第8页,总17页.试题分析:这是如图可行域,表示可行域内的点到直线03=-y x 的距离的2倍,很显然点A 到直线的距离最大,点()22,-A ,将其代入点到直线的距离公式得到考点:1.线性规划;2.点到直线的距离公式.14.已知实数x ,y 满足6003x y x y x ≥⎧⎪≥⎨⎪≤⎩-+,+,,若z =ax +y 的最大值为3a +9,最小值为3a -3,则实数a 的取值范围为__________. 【答案】[-1,1]【解析】作出可行域如图中阴影部分所示,则z 在点A 处取得最大值,在点C 处取得最小值.又k BC =-1,k AB =1,∴-1≤-a ≤1,即-1≤a ≤1.15.设实数满足 向量,.若,则实数的最大值为 . 【答案】; 【解析】试题分析:因为//a b ,所以202x y m m y x -+=⇒=-,故根据线性规划的知识画出可行域如图,则目标函数在点(1,8)处取得最大值6. 考点:向量平行 线性规划,x y ,102,1,x y y x x ≤⎧⎪≤-⎨⎪≥⎩2,x y m =-()a 1,1=-()b // a b m 6试卷第10页,总17页○…………装……○…………线…………○……※※请※※不※※要※※※○…………装……○…………线…………○……16.已知点,为坐标原点,点满足,则的最大值是【解析】||OA OPOP cos ⋅∠又AOP ∠是,OA OP 的夹角, ∴目标函数表示OP 在OA 上的投影,过P 作OA 的垂线PH ,垂足为H , 时,OP 在OA 上的投影OH 最大,此||||2OP OB ==,A O (,)P x y 0200y x y ⎧-≤⎪⎪+≥⎨⎪≥⎪⎩||OA OPZ OA ⋅=||OA OPZ OA ⋅=.∴的最||cos O B ∠考点:简单线性规划的应用,平面向量的数量积,平面向量的投影. 17.若实数、满足()222x y x y +=+,则x y +的最大值是_________. 【答案】4【解析】试题分析:将()222x y x y +=+变形为22(1)(1)2x y -+-=,表示圆心为(1,1),半令z x y =+,即0x y z +-=。

由图像分析可知圆心到直线0x y z +-=,解得04z ≤≤,所以x y +的最大值是4。

考点:1线性规划、数形结合思想;2点到线的距离;18.已知O 为坐标原点,2(A ,)1,x P (,)y 满足⎪⎩⎪⎨⎧≥-≤+≤+-012553034x y x y x ,则【解析】,设y x z +=2,如图:做出可行域||OA OPZ OA ⋅=x y…○…………订…装※※订※※线※※内※※…○…………订…当目标函数平移到C点取得最大值,⎩⎨⎧=-+=+-255334yxyx解得⎩⎨⎧==25yx,()25,C,代入目标函数12252max=+⨯=z,考点:1.向量的数量积的坐标表示;2.线性规划.19.已知实数x,y满足222242(1)(1),(0)y xx yyx y r r≤⎧⎪≤⎪⎨≥⎪⎪>⎩,+,-,++-=则r的最小值为________.【解析】作出约束条件242y xx yy≤⎧⎪≤⎨⎪≥⎩,+,-,表示的可行域,如图中的三角形,三角形内(包括边)到圆心的最短距离即为r的值,所以r的最小值为圆心到直线y=x的距离,所以r20.已知P(x,y)满足0102xx y≤≤⎧⎨≤+≤⎩则点Q(x+y,y)构成的图形的面积为_____.【答案】2【解析】令x+y=u,y=v,则点Q(u,v)满足0102u vu≤-≤⎧⎨≤≤⎩,在uOv平面内画出点Q(u,v)所构成的平面区域如图,易得其面积为2.21.已知实数,满足约束条件则的最大值为.【答案】x y333x yyx+⎧⎪⎨⎪⎩≥≤≤,,,225z x y=--12试卷第12页,总17页.【解析】试题分析:解线性规划问题,不仅要正确确定可行域,本题是直角三角形,((0,3),(3,0),(3,3))ABC A B C 及其内部,而且要挖出目标函数的几何意义,本题中22x y +可理解为坐标原点到可行域中点的距离的平方.要求目标函数最大值,就是求22x y +的最小值,即坐标原点到直线3x y +=的距离的平方,为考点:线性规划求最值 22.曲线yM(π,0)处的切线与两坐标轴围成的三角形区域为D (包含三角形内部与边界).若点P(x ,y)是区域D 内的任意一点,则x +4y 的最大值为 . 【答案】4 【解析】试题分析:sin x y x =, 所以曲s i n x y x =点(),0M π处的切线:0x y ππ+-= ,它与两坐标轴所围成的三角形区域如下图所示:令4z x y =+,,当z 变化时,在y 并且该截距越在,z 就越大,由图可知,当直线经过()0,1A 时,截距最大,所以max z =0414+⨯=,故答案为:4.考点:1、导数的几何意义;2、求导公式;3、线必规划.23.已知实数x,y 满足302500x y x y y +-+-⎧⎪⎨⎪⎩≥≤≥,则()221z x y =-+的最小值是 . 【答案】2 【解析】试题分析:线性不等式组表示的可行域如图:…………线…………○………………线…………○……30(3,0)x yyA+-==⎧⇒⎨⎩,250(5,0)x yBy+-=⎧⇒⎨=⎩,30250(1,2)x yx yC+-=+-=⎧⇒⎨⎩。

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