当前位置:文档之家› 简单的线性规划问题PPT

简单的线性规划问题PPT


(3)确定最优解 ①在可行域内平行移动目标函数等值线,最先通过或最 后通过的顶点便是最优解对应的点,从而确定最优解. ②利用围成可行域的直线的斜率来判断.若围成可行域 的直线 l1、l2、…、ln 的斜率分别为 k1<k2<…<kn,而且目标函 数的直线的斜率为 k,则当 ki<k<ki+1 时,直线 li 与 li+1 相交的 点经常是最优解. (4)将最优解代入目标函数,求出最值.
疑难误区 点拨警示 1.在求解应用问题时要特别注意题目中的变量的取值范 围,防止将范围扩大. 2.对线性目标函数 z=Ax+By 中的 B 的符号一定要注意. 当 B>0 时,直线过可行域且在 y 轴上截距最大时,z 值最 大,在 y 轴上截距最小时,z 值最小;当 B<0 时,直线过可行 域且在 y 轴上截距最大时,z 值最小,在 y 轴上截距最小时, z 值最大.
分析:如果点 P 在二元一次不等式 Ax+By+C=0(A2+ B2≠0)表示的平面区域内,则点 P 的坐标满足此不等式.
解析:点 P 到直线 4x-3y+1=0 的距离 d=|4m-59+1|=4,解得 m=7 或 m=-3, 又∵点 P 在 2x+y<3 表示的区域内,故 m=-3.
答案:-3
答案:[-3,0]
线性规划的综合应用
[例 4] (2011·福建龙岩市模拟)已知变量 x、y 满足
x-2y+4≤0,
x≥2,
则 x2+y2 的取值范围为( )
x+y-8≤0.
A.[13,40]
B.(-∞,13]∪[40,+∞)
C.[4 2,6] D.(-∞,4 2]∪[6,+∞)
分析:x2+y2 的几何意义是可行域内的点到原点距离的平 方,故只要画出可行域,观察可行域内的点何时到原点距离 取最大(小)值即可获解.
解析:由条件知22-+tt--43≤≤00,, ∴-2≤t≤1, ∴P(2,t)到直线 3x+4y+10=0 的距离 d=|6+45t+10|=16+5 4t≤4.
答案:4
(理)若点 P(m,3)到直线 4x-3y+1=0 的距离为 4,且点 P 在不等式 2x+y<3 表示的平面区域内,则 m=________.
42xx-+yy≥≤-4,1, 则目标函数 z=3x-y 的取值范围是(
)
x+2y≥2,
A.[-32,6] C.[-1,6]
B.[-32,-1] D.[-6,32]
解析:本题考查了线性规划的基础知识及数形结合的思 想.根据约束条件,画出可行域如图,作直线 l0:3x-y=0, 将直线平移至经过点 A(2,0)处 z 有最大值,
区域
区域
不等式
B>0
B<0
直线 Ax+By+C= 直线 Ax+By+C=0
Ax+By+C>0
0 上方
下方
直线 Ax+By+C= 直线 Ax+By+C=0
Ax+By+C<0
0 下方
上方
主要看不等号与 B 的符号是否同向,若同向则在直线上 方,若异向则在直线下方,简记为“同上异下”,这种判断 方法称为 B 值判断法.即判定点 P(x0,y0)在直线 l:Ax+By +C=0(B≠0)哪一侧时,令 d=B(Ax0+By0+C),则 d>0⇔P 在直线 l 上方;d=0⇔P 在 l 上;d<0⇔P 在 l 下方.
3.解线性规划问题的关键步骤是在图上完成的,所以作 图应尽可能精确,图上操作尽可能规范.求最优解时,若没 有特殊要求,一般为边界交点.若实际问题要求的最优解是 整数解,而我们利用图解法得到的解为非整数解,应作适当 调整.其方法应以与线性目标函数直线的距离为依据,在直 线附近寻求与直线距离最近的整点,但必须是在可行域内寻 找. 但考虑到作图毕竟还是会有误差,假若图上的最优点不是 明显易辨时,应将最优解附近的整点都找出来,然后逐一检 查,以“验明正身”.
答案:73
(文)设不等式组 x2+x-y≤y≤2, 1, x≥0,y≥0.
表示的平面区域为 D,向
区域 D 内任投一点 P,则点 P 落在圆 x2析:平面区域 D 为四边形 OABC,A(12,0),B(1,1), C(0,2),易求 S 四边形 OABC=54.
解析:作出可行域如图所示阴影部分,可解得 A(2,3), C(2,6),B(4,4),
易知在可行域内点 A 到原点最近,点 C 到原点最远. ∴当 x=2,y=6 时,(x2+y2)max=40; 当 x=2,y=3 时,(x2+y2)min=13,故选 A.
答案:A
(文)(2011·莱芜模拟)已知实数 x,y 满足xy≤≤11,,
解题技巧 1.二元一次不等式表示的平面区域的判定方法 (1)不过原点(也不与坐标轴重合的直线)取原点检验,将原 点坐标代入,若满足不等式,则不等式表示的平面区域为原 点所在的一侧,否则为另一侧;过原点的取 x 轴(或 y 轴)上一 点,如(1,0)检验,结论同上.简称直线定界,特殊点定域.
(2)B 值判断法
π
π
A.64
B.32


C.64
D.32
解析: 作出不等式组
yy≥≤-x,x, 2x-y-4≤0,
表示的平面区域 M 为△OPQ 内部及边
界.x2+y2≤1 表示的平面区域 N 为单位圆 O 内部及边界,如
图所示易得
P(43,-43),Q(4,4),
|PQ|=
4-432+4+432=8
3
5 .
y+x≤1, y-x≤1, y≥0,
则x+y 2的取值范围是________.
解析:画出不等式组表示的平面区域如图,x+y 2表示平 面区域内的点 P(x,y)与定点 Q(-2,0)连线的斜率,∵kQA=0, kQC=12,∴0≤x+y 2≤12.
答案:[0,12]
简单线性规划的实际应用
[例 5] 某地一公司计划明年在省、市两个电视台做总时 间不超过 300min 的广告,广告总费用不超过 90000 元.省、 市电视台的广告收费标准分别为 500 元/分钟和 200 元/分钟, 根据经验,省、市两个电视台为该公司所做的每分钟广告, 能给公司带来的收益分别为 3000 元和 2000 元.问该公司如 何分配在省、市两个电视台的广告时间,才能使公司的收益 最大,最大收益是多少元?
(5)在线性约束条件下,求线性目标函数的最大值或最小 值问题,称为线性规划问题.
(6)满足线性约束条件的解(x,y)叫做可行解.由所有可行 解组成的集合叫做可行域.
(7)使目标函数达到最大值或最小值的点的坐标,称为问 题的最优解.
4.利用图解法解决线性规划问题的一般步骤 (1)作出可行域.将约束条件中的每一个不等式所表示的 平面区域作出,找出其公共部分. (2)将目标函数表达为 y=f(x)的形式,考察待求最值的变 量的几何意义,令其为 0,作出目标函数等值线.
则z
x+y≥1,
=x2+y2 的最小值为________.
解析:
作出可行域如图,显然可行域内的点到原点距离的最小 值为原点到直线 x+y=1 的距离.
∵原点到直线 x+y=1 的距离 d= 12,∴(x2+y2)min=d2 =12.
答案:12
(理)(2012·河南商丘模拟)设实数 x,y 满足不等式组
2.二元一次不等式 Ax+By+C>0(或 Ax+By+C<0)表示 的平面区域.
(1)在平面直角坐标系中作出直线 Ax+By+C=0; (2)在直线的一侧任取一点 P(x0,y0),特别地,当 C≠0 时,常把原点作为此特殊点. (3)若 Ax0+By0+C>0,则包含点 P 的半平面为不等式 Ax +By+C>0 所表示的平面区域,不包含点 P 的半平面为不等 式 Ax+By+C<0 所表示的平面区域.
一般地说,直线不过原点时用原点判断法或 B 值判断法, 直线过原点时用 B 值判断法或用(1,0)点判断.只要会用一种 方法判断即可.
2.目标函数 z=Ax+By+C,当 B>0 时,z 的值随直线在 y 轴上截距的增大而增大;当 B<0 时,z 的值随直线在 y 轴上 截距的增大而减小.
二元一次不等式(组)表示的平面区域
[例 1]
(2011·济南模拟)不等式组x2-x-2yy-+11≤≥00 x+y≤1
表示
的平面区域为( )
A.四边形及其内部 B.三角形及其内部 C.在第一象限内的一个无界区域 D.不含第一象限内的点的一个有界区域
解析:画出不等式组表示的平面区域如图阴影部分,故 选 B.
答案:B
(文)(2012·新疆克拉玛依实验中学模拟)已知点 P(2,t)在不 等式组xx- +yy- -43≤ ≤00, , 表示的平面区域内,则点 P(2,t)到直 线 3x+4y+10=0 距离的最大值为________.
经过点 B(12,3)处 z 有最小值,即-32≤z≤6. 答案:A
点评:对于目标函数最值的求解需要注意 z 的几何意义及 系数的正负对取值的影响.
x+y≥2, (理)已知实数 x、y 满足x-y≤2,
0≤y≤3,
则 z=2x-y 的取值
范围是________.
分析:z=2x-y 即 y=2x-z,当直线 y=2x-z 在 y 轴上 的截距最大(小)时,z 取最小(大)值 .
解析:先画出可行域如图,显然 z=2x-y 在点(-1,3)处 达到最小值-5,在(5,3)处达到最大值 7.∴z∈[-5,7].
答案:[-5,7]
点评:一定要弄清目标函数最值与对应直线在 y 轴上截 距的关系,不要错误的理解为截距最大(小)时,目标函数取 最大(小)值.
(2012·安徽理,11)若 x,y 满足约束条件xx≥ +02, y≥3, 则 2x+y≤3,
第七章 不 等 式
相关主题