热点三 简单的线性规划问题
例3 (2013·湖北)某旅行社租用A、B两种型号的客车安排900名客人旅行,A、B两种车辆的载客量分别为36人和60人,租金分别为1 600元/辆和2 400元/辆,旅行社要求租车总数不超过21辆,且B型车不多于A型车7辆.则租金最少为( ) A.31 200元 C.36 800元
B.36 000元 D.38 400元
思维启迪 通过设变量将实际问题转化为线性规划问题. 答案 C
解析 设租A型车x辆,B型车y辆时租金为z元, x+y≤21
??y-x≤7
则z=1 600x+2 400y, x、y满足?36x+60y≥900,
??x,y≥0,x、y∈N画出可行域如图
2z
直线y=-x+过点A(5,12)时纵截距最小,
32 400所以zmin=5×1 600+2 400×12=36 800, 故租金最少为36 800元.
思维升华 (1)线性规划问题一般有三种题型:一是求最值;二是求区域面积;三是确定目标函数中的字母系数的取值范围.(2)解决线性规划问题首先要找到可行域,再注意目标函数所表示的几何意义,利用数形结合找到目标函数的最优解.(3)对于应用问题,要准确地设出变量,确定可行域和目标函数.
x>0??y+1
(1)已知实数x,y满足约束条件?4x+3y≤4,则w=的最小值是( )
x
??y≥0
A.-2 C.-1
B.2 D.1
x+y-2≥0,??
(2)设z=kx+y,其中实数x,y满足?x-2y+4≥0,
??2x-y-4≤0,答案 (1)D (2)2
解析 (1)画出可行域,如图所示.
若z的最大值为12,则k=________.
y+1w=表示可行域内的点(x,y)与定点P(0,-1)连线的斜率,观察图形可知PA的斜率最小
x为
-1-0
=1,故选D. 0-1
(2)首先画出可行域如下图所示,可知当x=y=4时,z取最大值12,∴12=4k+4,∴k=2.
1.几类不等式的解法
一元二次不等式解集的端点值是相应一元二次方程的根,也是相应的二次函数图象与x轴交点的横坐标,即二次函数的零点;分式不等式可转化为整式不等式(组)来解;以函数为背景的不等式可利用函数的单调性进行转化. 2.基本不等式的作用
二元基本不等式具有将“积式”转化为“和式”或将“和式”转化为“积式”的放缩功能,常常用于比较数(式)的大小或证明不等式或求函数的最值或解决不等式恒成立问题.解决问题的关键是弄清分式代数式、函数解析式、不等式的结构特点,选择好利用基本不等式的切入点,并创造基本不等式的应用背景,如通过“代换”、“拆项”、“凑项”等技巧,改变原式的结构使其具备基本不等式的应用条件.利用基本不等式求最值时要注意“一正、二定、三相等”的条件,三个条件缺一不可. 3.线性规划问题的基本步骤
(1)定域——画出不等式(组)所表示的平面区域,注意平面区域的边界与不等式中的不等号的对应;
(2)平移——画出目标函数等于0时所表示的直线l,平行移动直线,让其与平面区域有公共点,根据目标函数的几何意义确定最优解,注意要熟练把握最常见的几类目标函数的几何意义;
(3)求值——利用直线方程构成的方程组求解最优解的坐标,代入目标函数,求出最值.
真题感悟
1.(2014·山东)已知实数x,y满足ax A.2>2 x+1y+1C.sin x>sin y 答案 D 1 解析 因为0y.采用赋值法判断,A中,当x=1,y=0时,<1,A不 2成立.B中,当x=0,y=-1时,ln 1 2.(2014·广东)若变量x,y满足约束条件?x+y≤1, ??y≥-1,m和n,则m-n等于( ) A.5 B.6 C.7 D.8 答案 B 解析 画出可行域,如图阴影部分所示. 由z=2x+y,得y=-2x+z. ?y=x,?x=-1,?? 由?得? ??y=-1,y=-1,?? B.ln(x2+1)>ln(y2+1) D.x3>y3 且z=2x+y的最大值和最小值分别为 ∴A(-1,-1). ???x+y=1,?x=2,?由得? ???y=-1,?y=-1, ∴B(2,-1). 当直线y=-2x+z经过点A时,zmin=2×(-1)-1=-3=n.当直线y=-2x+z经过点B时,zmax=2×2-1=3=m,故m-n=6. 押题精练 1.为了迎接2014年3月8日的到来,某商场举行了促销活动,经测算某产品的销售量P万件(生产量与销售量相等)与促销费用x万元满足P=3- 2 ,已知生产该产品还需投入成本x+1 20 (10+2P)万元(不含促销费用),产品的销售价格定为(4+)万元/万件.则促销费用投入 P万元时,厂家的利润最大?( ) A.1 C.2 答案 A B.1.5 D.3 解析 设该产品的利润为y万元,由题意知,该产品售价为2×(2×(2 10+2P )万元,所以y=P 10+2P44 )×P-10-2P-x=16--x(x>0),所以y=17-(+x+1)≤17-Px+1x+144×?x+1?=13(当且仅当=x+1,即x=1时取等号),所以促销费用投入1万元x+1x+1 时,厂家的利润最大,故选A. ?3x-y≤0,2.若点P(x,y)满足线性约束条件?x-3y+2≥0, ?y≥0, 的最大值为________. 答案 6 →→ 点A(3,3),O为坐标原点,则OA·OP →→→→ 解析 由题意,知OA=(3,3),设OP=(x,y),则OA·OP=3x+3y. 令z=3x+3y, 如图画出不等式组所表示的可行域, 可知当直线y=-3x+ 3 z经过点B时,z取得最大值. 3 由? ?3x-y=0,?x=1, 解得?即B(1,3),故z的最大值为3×1+3×3=6. ?y=3,?x-3y+2=0, →→ 即OA·OP的最大值为6. (推荐时间:50分钟) 一、选择题 1.(2014·四川)若a>b>0,c abB.< cd
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