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高考线性规划题型归纳

线性规划常见题型及解法一、已知线性约束条件,探求线性目标关系最值问题例1、设变量x 、y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≥+-≥-≤-1122y x y x y x ,则y x z 32+=的最大值为 。

解析:如图1,画出可行域,得在直线2x-y=2与直线x-y=-1的交点A(3,4)处,目标函数z最大值为18点评:本题主要考查线性规划问题,由线性约束条件画出可行域,然后求出目标函数的最大值.,是一道较为简单的送分题。

数形结合是数学思想的重要手段之一。

习题1、若x 、y 满足约束条件222x y x y ≤⎧⎪≤⎨⎪+≥⎩,则z=x+2y 的取值范围是 ( )A 、[2,6] B 、[2,5] C 、[3,6] D 、(3,5]解:如图,作出可行域,作直线l :x+2y =0,将l 向右上方平移,过点A (2,0)时,有最小值 2,过点B (2,2)时,有最大值6,故选A 二、已知线性约束条件,探求非线性目标关系最值问题例2、已知10,220x y x y ⎧⎪-+≤⎨⎪--≤⎩则22x y +的最小值是 .解析:如图2,只要画出满足约束条件的可行域,而22x y +表示可行域内一点到原点的距离的平方。

由图易知A (1,2)是满足条件的最优解。

22x y +的最小值是为5。

图2x y22x=2y =2 x + y =2 BA点评:本题属非线性规划最优解问题。

求解关键是在挖掘目标关系几何意义的前提下,作出可行域,寻求最优解。

习题2、已知x 、y 满足以下约束条件220240330x y x y x y +-≥⎧⎪-+≥⎨⎪--≤⎩,则z=x 2+y 2的最大值和最小值分别是( ) A 、13,1 B 、13,2C 、13,45D 、13,255解:如图,作出可行域,x 2+y 2是点(x ,y )到原点的距离的平方,故最大值为点A (2,3)到原点的距离的平方,即|AO|2=13,最小值为原点到直线2x +y -2=0的距离的平方,即为45,选C练习2、已知x ,y 满足⎪⎩⎪⎨⎧≥-+≥≥≤-+0320,1052y x y x y x ,则x y 的最大值为___________,最小值为____________.2,0三、设计线性规划,探求平面区域的面积问题例3、在平面直角坐标系中,不等式组20200x y x y y +-≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩表示的平面区域的面积是()(A)42 (B)4 (C) 22 (D)22x + y - 2= 0 x – 2y + 4 = 3x – y – 3 = 0Oy解析:如图6,作出可行域,易知不等式组20200x y x y y +-≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩表示的平面区域是一个三角形。

容易求三角形的三个顶点坐标为A(0,2),B(2,0),C(-2,0).于是三角形的面积为:11||||42 4.22S BC AO =⋅=⨯⨯=从而选B。

点评:有关平面区域的面积问题,首先作出可行域,探求平面区域图形的性质;其次利用面积公式整体或部分求解是关键。

习题3、不等式组260302x y x y y +-≥⎧⎪+-≤⎨⎪≤⎩表示的平面区域的面积为( )A 、4B 、1C 、5D 、无穷大解:如图,作出可行域,△ABC 的面积即为所求,由梯形OMBC 的面积减去梯形OMAC 的面积即可,选B 四、已知平面区域,逆向考查约束条件。

例4、已知双曲线224x y -=的两条渐近线与直线3x =围成一个三角形区域,表示该区域的不等式组是()(A)0003x y x y x -≥⎧⎪+≥⎨⎪≤≤⎩ (B)0003x y x y x -≥⎧⎪+≤⎨⎪≤≤⎩ (C) 0003x y x y x -≤⎧⎪+≤⎨⎪≤≤⎩ (D) 0003x y x y x -≤⎧⎪+≥⎨⎪≤≤⎩解析:双曲线224x y -=的两条渐近线方程为y x =±,与直线3x =围成一个三角形区域(如图4所示)时有0003x y x y x -≥⎧⎪+≥⎨⎪≤≤⎩。

点评:本题考查双曲线的渐近线方程以及线性规划问题。

验证法或排除法是最效的方法。

习题4、如图所示,表示阴影部分的二元一次不等式组是( )2x + y – 6= 0x +y – 3 =O yy =2A .232600y x y x ≥-⎧⎪-+>⎨⎪<⎩B .232600y x y x >-⎧⎪-+≥⎨⎪≤⎩C .232600y x y x >-⎧⎪-+>⎨⎪≤⎩D .232600y x y x >-⎧⎪-+<⎨⎪<⎩C五、约束条件设计参数形式,考查目标函数最值范围问题。

例5、在约束条件024x y y x s y x ≥⎧⎪≥⎪⎨+≤⎪⎪+≤⎩下,当35s ≤≤时,目标函数32z x y =+的最大值的变化范围是()A.[6,15]B. [7,15]C. [6,8]D. [7,8]解析:画出可行域如图3所示,当34s ≤<时, 目标函数32z x y =+在(4,24)B s s --处取得最大值, 即max 3(4)2(24)4[7,8)z s s s =-+-=+∈;当4≤时,目标函数32z x y =+在点(0,4)E 处取得最大值,即max 30248z =⨯+⨯=,故[7,8]z ∈,从而选D; 点评:本题设计有新意,作出可行域,寻求最优解条件,然后转化为目标函数Z 关于S 的函数关系是求解的关键。

六、求约束条件中参数的取值范围例6、已知|2x -y +m|<3表示的平面区域包含点(0,0)和(-1,1),则m 的取值范围是 ( )、(-3,6) B 、(0,6) C 、(0,3) D 、(-3,3)解:|2x -y +m|<3等价于230230x y m x y m -++>⎨-+-<⎩由右图可知3330m m +>⎧⎨-<⎩ ,故0<m <3,选CCO 2x – y =y2x – y + 3 = 0习题6、不等式3|2|<++m y x 表示的平面区域包含点)0,0(和点),1,1(-则m 的取值范围是( )A .32<<-mB .60<<mC .63<<-mD .30<<mA七、已知最优解成立条件,探求目标函数参数范围问题。

例7、已知变量x ,y 满足约束条件1422x y x y ≤+≤⎧⎨-≤-≤⎩。

若数z ax y =+(其中0a >)仅在点(3,1)处取得最大值,则值范围为 。

解析:如图5作出可行域,由z ax y y ax z =+⇒=-+其斜率为a -,纵截距为z的平行直线系, 要使目标函数z ax y =+(其中0a >)仅在点(3,1)处取得最大值。

则直线y ax z =-+过A点且在直线4,3x y x +==(不含界线)之间。

即1 1.a a -<-⇒>则a 的取值范围为(1,)+∞。

点评:本题通过作出可行域,在挖掘a z -与的几何意义的条件下,借助用数形结合利用各直线间的斜率变化关系,建立满足题设条件的a 的不等式组即可求解。

求解本题需要较强的基本功,同时对几何动态问题的能力要求较高。

习题7、已知x 、y 满足以下约束条件5503x y x y x +≥⎧⎪-+≤⎨⎪≤⎩,使z=x+ay(a>0)取得最小值的最优解有无数个,则a 的值为 ( )A 、-3B 、3C 、-1D 、1x + y = 5x – y + 5 =Oyxx=3解:如图,作出可行域,作直线l :x+ay =0,要使目标函数z=x+ay(a>0)取得最小值的最优解有无数个,则将l 向右上方平移后与直线x+y =5重合,故a=1,选D八、研究线性规划中的整点最优解问题例8、某公司招收男职员x 名,女职员y 名,x 和y 须满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≤≥+-≥-.112,932,22115x y x y x 则1010z x y =+的最大值是(A)80 (B) 85(C) 90(D)95解析:如图7,作出可行域,由101010z z x y y x =+⇒=-+,它表示为斜率为1-,纵截距为10z 的平行直线系,要使1010z x y =+最得最大值。

当直线1010z x y =+通过119(,)22A z 取得最大值。

因为,x y N ∈,故A点不是最优整数解。

于是考虑可行域内A点附近整点B(5,4),C(4,4),经检验直线经过B点时,max 90.Z =点评:在解决简单线性规划中的最优整数解时,可在去掉限制条件求得的最优解的基础上,调整优解法,通过分类讨论获得最优整数解。

九、求可行域中整点个数例9、满足|x|+|y|≤2的点(x ,y )中整点(横纵坐标都是整数)有( ) A 、9个 B 、10个 C 、13个 D 、14个解:|x|+|y|≤2等价于2(0,0)2(0,0)2(0,0)2(0,0)x y x y x y x y x y x y x y xy+≤≥≥⎧⎪-≤≥⎪⎨-+≤≥⎪⎪--≤⎩作出可行域如右图,是正方形内部(包括边界),容易得到整点个数为13个,选C习题9、不等式3<+y x 表示的平面区域内的整点个数为xyOA. 13个 B. 10个 C. 14个 D. 17个A。

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