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必修五线性规划课后习题

专题线性规划1.【河北省石家庄市师大附中田家炳中学2017-2018学年高一下学期期末】已知,x y 满足约束条件330x y x y y -≥-⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩,若2z x y =+的最大值为( ) A.6B.6-C.5D.5-【解析】绘制平面区域如图所示,结合目标函数的几何意义可知目标函数在点A 处取得最大值, 联立直线方程:30x y y +=⎧⎨=⎩,可得点A 坐标为:()3,0A ,据此可知目标函数的最大值为:max 2306z =⨯+=.2.【安徽省合肥市庐阳区四校2019-2020学年高一上学期期末】设变量x ,y 满足约束条件0024236x y x y x y ≥⎧⎪≥⎪⎨+≤⎪⎪+≤⎩,则43z x y =+的最大值是( ) A .7 B .8C .9D .10【解析】由约束条件作出其所确定的平面区域(阴影部分),因为43z x y =+,所以4+33z y x =-, 平移直线4+33z y x =-,由图象可知当直线4+33zy x =-经过点A 时, 目标函数43z x y =+取得最大值,由24236x y x y +=⎧⎨+=⎩,解得321x y ⎧=⎪⎨⎪=⎩,即3,12A ⎛⎫⎪⎝⎭,即341392z =⨯+⨯=,故z 的最大值为9.故选:C .3.【湖南省长沙市雅礼教育集团2018-2019学年高一下学期期末】设变量x ,y 满足10020015x y x y y -≤⎧⎪≤+≤⎨⎪≤≤⎩,则23x y +的最大值为( )A .55B .45C .35D .25【解析】变量x ,y 满足约束条件10020015x y x y y -≤⎧⎪≤+≤⎨⎪≤≤⎩的平面区域,如图所示:令23z x y =+,可得233z y x =-+,则3z为直线230x y z +-=在y 轴上的截距,截距越大,z 越大, 作直线l :230x y +=,把直线向上平移可得过点D 时,z 最大,由1520y x y =⎧⎨+=⎩可得x =5,y =15,此时232531555z x y =+=⨯+⨯=.故选:A .4.【吉林省长春外国语学校2018-2019学年高一下学期期末】若实数x ,y 满足条件25024001x y x y x y +-≤⎧⎪+-≤⎪⎨≥⎪⎪≥⎩,目标函数2z x y =-,则z 的最大值为( ) A .52B .1C .2D .0【解析】若实数x ,y 满足条件25024001x y x y x y +-≤⎧⎪+-≤⎪⎨≥⎪⎪≥⎩,目标函数2z x y =-如图:当3,12x y ==时函数取最大值为2 故答案选C5.【黑龙江省牡丹江市第一高级中学2018-2019学年高一下学期期末】设变量,x y 满足约束条件22390x y x y x +≤⎧⎪-≤⎨⎪≥⎩,则目标函数2z x y =+的最大值是( ) A .7B .5C .3D .2【解析】画出约束条件22390x y x y x +≤⎧⎪-≤⎨⎪≥⎩,表示的可行域,如图,由20 2390x y x y +-=⎧⎨--=⎩可得31x y =⎧⎨=-⎩, 将2z x y =+变形为2y x z =-+,平移直线2y x z =-+,当直2y x z =-+经过点()3,1-时,直线在y 轴上的截距最大,z 最大值为2315z =⨯-=,选B.6.【上海市七宝中学2018-2019学年高一下学期期末】若变量x,y 满足约束条件222x y x y ≤⎧⎪≤⎨⎪+≥⎩则目标函数2z x y =+的取值范围是 A .[2,6]B .[2,5]C .[3,6]D .[3,5]【解析】画出可行域,如图所示:将2z x y =+变形为122zy x =-+,平移此直线,由图知当直线过A (2,2)时,z 最大为6, 当直线过(2,0)时,z 最小为2,∴目标函数Z =x +2y 的取值范围是[2,6]故选A .7.【宁夏回族自治区石嘴山市平罗县平罗中学2019-2020学年高一上学期期末】设点(,)P x y 在不等式组0,20,30x x y x y ≥⎧⎪-≤⎨⎪+-≤⎩表示的平面区域上,则22(1)z x y=-+的最小值为( ) A .1B .55C .2D .255【解析】作出不等式组0,2030x x y x y ≥⎧⎪-≤⎨⎪+-≤⎩所表示的平面区域如下:因为目标函数()221z x y =-+表示平面区域内的点到定点()1,0的距离,由图像可知圆心到直线20x y -=的距离即是最小值,所以202555min z -==9.【黑龙江省牡丹江市第一高级中学2018-2019学年高一下学期期末】若,x y 满足30230x y x y y m +-≤⎧⎪--≥⎨⎪≥⎩,,,且2z x y =+的最小值为1,则实数m 的值为( )A .5-B .1-C .1D .5【解析】画出满足条件的平面区域,如图所示:,由230y mx y =⎧⎨--=⎩,解得:23A m m +(,), 由2z x y =+得:2y x z =-+,显然直线过23A m m +(,)时,z 最小, ∴461m m ++=,解得:1m =-,故选B .10.【安徽省淮北市第一中学2017-2018学年高一上学期期末】已知实数,x y 满足约束条件0,{2422x y x y x y -≥+≤-≤,如果目标函数z x ay =+的最大值为163,则实数a 的值为( ) A.3 B.143 C.3或143 D.3或113-【解析】先画出线性约束条件所表示的可行域,目标函数化为11y x z a a=-+,目标函数z x ay =+的最大值只需直线的截距最大,当10.0a a >-<,(1)1102a -<-< ,即2a >时,最优解为44(,)33A ,4416,3333z a a =+==,符合题意; (2)112a -<- ,即2a <时,最优解为1(3,)2B ,116143,233z a a =+==,不符舍去;当10,0a a -,(3)101a <-<,即1a <-时,最优解为(2,2)C --,161122,33z a a =--==-,符合; (4)11a ->,即10a -<<时,最优解为1(3,)2B ,116143,233z a a =+==,不符舍去;(2,2)C --,161122,33z a a =--==-,综上:实数a 的值为3或113-,选D.11.【黑龙江省牡丹江市第一高级中学2018-2019学年高一下学期期末】设,在约束条件下,目标函数z=x+my 的最大值小于2,则m 的取值范围为( ) A . B . C .(1,3) D .(3,+) 【解析】∵,故直线与直线交于点,目标函数对应的直线与直线垂直,且在点,取得最大值,其关系如图所示:即,解得,又∵,解得,选:A .12.【湖南省衡阳市第八中学2017-2018学年高一下学期期末】在平面直角坐标系中,不等式组(r 为常数)表示的平面区域的面积为π,若x ,y 满足上述约束条件,则z =的最小值为( )A .-1B .-C .D .-【解析】作出不等式组表示的平面区域,如图所示,由题意,知,解得.因为目标函数表示区域内上的点与点连线的斜率加上1,由图知当区域内的点与点的连线与圆相切时斜率最小.设切线方程为,即,则有,解得或(舍),所以,故选D .13.【安徽省淮北一中2018-2019学年高一上学期期末】设x ,y 满足约束条件2420x y x y y +≤⎧⎪-≥⎨⎪≥⎩,则z =x +y 的最大值为_____.【解析】作出x ,y 满足约束条件2420x y x y y +⎧⎪-⎨⎪⎩表示的平面区域得到如图的ABC ∆及其内部,其中(2,0)A ,8(3B ,2)3,(4,0)C 设(,)z F x y x y ==+,将直线:l z x y =+进行平移,当l 经过点C 时,目标函数z 达到最大值,()4,0404z F ∴==+=最大值,故答案为:4.14.【黑龙江省牡丹江市第一高级中学2018-2019学年高一下学期期末】已知实数,x y 满足102801x y x y x -+≤⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩,则3yx +的最大值为_______.【解析】根据约束条件102801x y x y x -+≤⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩可以画出可行域,如下图阴影部分所示,目标函数3y x +可以看成是可行域内的点(),x y 和()3,0-的连线的斜率,因此可得,当在点A 时,斜率最大联立2801x y x +-=⎧⎨=⎩,得172x y =⎧⎪⎨=⎪⎩即71,2A ⎛⎫ ⎪⎝⎭所以此时斜率为 ()7072138-=--,故答案为78.15.【内蒙古乌兰察布市集宁一中(西校区)2019-2020学年高一上学期期末】设实数x ,y 满足约束条件22010220x y x y x y +-≥⎧⎪-+≥⎨⎪--≤⎩则z x y =+的最小值为________. 【解析】在平面直角坐标系内,画出不等式组的表示的平面区域,如下图所示: 平移直线y x z =-+,当直线经过点A : 10220x y x y -+=⎧⎨+-=⎩时,直线在纵轴上的截距最小,解得点A 的坐标为(0,1),所以z x y =+的最小值为011z =+=.故答案为:116.【上海市南模中学2019-2020学年高一上学期期末】已知O 是坐标原点,点(1,1)A -,若点(,)M x y 为平面区域2{12x y x y +≥≤≤上的一个动点,则·OAOM 的取值范围是_________.【解析】令z =OA OM ⋅x y =-+,则y =x+z ,画出2,{1,2x y x y +≥≤≤对应的可行域,可得在点(1,1)处取得最小值0,在点(0,2)处取得最大值2。

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