高中简单线性规划基础题型总结
简单线性规划属于操作性知识,是高考必考知识点,历年不变,必有一选择或填空题。下面结合例题,总结高中简单线性规划问题的基础题型,方便同学们快速掌握相关内容。
线性规划问题的基础题型,可根据目标函数的特点,将其分为三类:
类型一(直线):
【理论】点到直线的距离。
【步骤】①作出可行域;②作出直线;③判断可行域顶点到直线的距离:和
【例题】已知满足不等式组,求的最值。
【解析】分三步走:
①作出可行域:
②作出直线
③判断直线到可行域顶点间的距离:平移、目测或代点都能判断,得;。
类型二(圆):
【理论】两点之间的距离。
【步骤】①作出可行域;②作出圆;③判断可行域上的点到圆心的距离(即半径):和
【例题】已知满足不等式组,求的最值。
【解析】分三步走:
①作出可行域:
②作出圆:且半径由小到大逐渐作圆。
③判断圆心到可行域上点间的距离,也就是与可行域有交点的圆中半径的大小:目测或用圆规作圆都能判断,得;
.
类型三(斜率):
【理论】两点确定的直线的斜率。
【步骤】①作出可行域;②作出可行域上某些特殊点与定点确定的直线;③求这些直线斜率的大小(注意斜率不存在的情况):和
【例题】已知满足不等式组,求的取值范围。
【解析】分三步走:
①作出可行域:
②作出定点与可行域上某些特殊点确定的直线:
③求直线和直线的斜率:根据计算的结果能判断斜率大小,得,
;,即取值范围.
1、不等式表示的平面区域在直线的( )
A.右下方 B.右上方 C.左上方 D.左下方
2、在不等式表示的平面区域内的点是( )
A.(1,-1) B.(0,1) C.(1,0) D.(-2,0)
3、已知满足约束条件若的最大值为4,则 ( )
A. B. C. D.
4、设满足约束条件,则的最大值是( )
A.10 B.8 C.3 D.2
5、若满足,若目标函数的最小值为-2,则实数的值为( )
A.0 B.2 C.8 D.-1
6、在约束条件下,目标函数的最大值为 .
7、设实数满足约束条件则的最大值为 .
8、不等式组表示的平面区域的面积是 .
9、某农场计划种植甲、乙两个品种的蔬菜,总面积不超过亩,总成本不超过万元.甲、乙两种蔬菜的成本分别是每亩元和每亩元.假设种植这两个品种的蔬菜,能为该农场带来的收益分别为每亩万元和每亩万元.问该农场如何分配甲、乙两种蔬菜的种植面积,可使农场的总收益最大,最大收益是多少万元?
第二篇:高中数学线性规划题型总结
高考线性规划归类解析
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,则的最大值为 。
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。
二、已知线性约束条件,探求非线性目标关系最值问题
例2、已知则的最小值是 .
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。的最小值是为5。
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。
三、约束条件设计参数形式,考查目标函数最值范围问题。
例3、在约束条件下,当时,目标函数
的最大值的变化范围是()A. B. C. D.
解析:画出可行域如图3所示,当时, 目标函数在处取得最大值, 即;当时, 目标函数在点处取得最大值,即,故,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。
四、已知平面区域,逆向考查约束条件。
例4、已知双曲线的两条渐近线与直线围成一个三角形区域,表示该区域的不等式组是()
(A) (B) (C) (D)
解析:双曲线的两条渐近线方程为,与直线围成一个三角形区域(如图4所示)时有。
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。
五、已知最优解成立条件,探求目标函数参数范围问题。
例5已知变量,满足约束条件。若目标函数(其中)仅在点处取得最大值,则的取值范围为 。
解析:如图5作出可行域,由其表示为斜率为,纵截距为z的平行直线系, 要使目标函数(其中)仅在点处取得最大值。则直线过A点且在直线(不含界线)之间。即则的取值范围为。
点评:本题通过作出可行域,在挖掘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。
六、设计线性规划,探求平面区域的面积问题
例6在平面直角坐标系中,不等式组表示的平面区域的面积是()(A) (B)4 (C) (D)2
解析:如图6,作出可行域,易知不等式组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: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。
七、研究线性规划中的整点最优解问题
例7、某公司招收男职员x名,女职员y名,x和y须满足约束条件则的最大值是(A)80 (B) 85 (C) 90 (D)95
解析:如图7,作出可行域,由,它表示为斜率为,纵截距为的平行直线系,要使最得最大值。当直线通过取得最大值。因为,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,
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。