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1、
高考數(shù)學精品復習資料
2019.5
第4講
二元一次不等式(組)與簡單的線性規(guī)劃問題
基礎(chǔ)鞏固題組
(建議用時:40分鐘)
一、選擇題
1.(20xx西安模擬)不等式(x-2y+1)(x+y-3)≤0在坐標平面內(nèi)表示的區(qū)域(用陰影部分表示),應(yīng)是下列圖形中的 ( ).
解析 (x-2y+1)(x+y-3)≤0?或畫出平面區(qū)域后,只有C合題意.
答案 C
2.(20xx南昌模擬)不等式組所表示的平面區(qū)域的面積為( ).
A.1 B.
2、
C. D.
解析 作出不等式組對應(yīng)的區(qū)域為△BCD,由題意知xB=1,xC=2.由得yD=,所以S△BCD=(xC-xB)=.
答案 D
3.(20xx杭州模擬)在約束條件下,目標函數(shù)z=x+y的最大值為 ( ).
A. B.
C. D.
解析 由z=x+y,得y=-2x+2z.作出可行域如圖陰影部分,平移直線y=-2x+2z,當直線經(jīng)過點C時,直線y=-2x+2z在y軸上的截距最大,此時z最大.
由解得C點坐標為,代入z=x+y,得z=+=.
答案 C
4.(20xx陜西卷)若點(x,y)位于曲線y=|x|與y=2所圍成的封閉區(qū)
3、域,則2x-y的最小值為 ( ).
A.-6 B.-2
C.0 D.2
解析 如圖,曲線y=|x|與y=2所圍成的封閉區(qū)域如圖中陰影部分,令z=2x-y,則y=2x-z,作直線y=2x,在封閉區(qū)域內(nèi)平行移動直線y=2x,當經(jīng)過點(-2,2)時,z取得最小值,此時z=2 (-2)-2=-6.
答案 A
5.(20xx四川卷)若變量x,y滿足約束條件且z=5y-x的最大值為a,最小值為b,則a-b的值是 ( ).
A.48 B.30
C.24 D.16
解析 畫出可行域,如圖所示.由圖可知,當目標函數(shù)過A點時有最大值;過B
4、點時有最小值.聯(lián)立得?故A(4,4);對x+y=8,令y=0,則x=8,故B(8,0),所以a=54-4=16,b=50-8=-8,則a-b=16-(-8)=24,故選
C.
答案 C
二、填空題
6.(20xx安徽卷)若非負變量x,y滿足約束條件則x+y的最大值為________.
解析 根據(jù)題目中的約束條件畫出可行域,注意到x,y非負,得可行域為如圖所示的陰影部分(包括邊界).作直線y=-x,并向上平移,當直線過點A(4,0)時,x+y取得最大值,最大值為4.
答案 4
7.(20xx山東卷)在平面直角坐標系xOy中,M為不等式組所表示的區(qū)域上一動點,則|OM|的最小
5、值是________.
解析 如圖所示陰影部分為可行域,數(shù)形結(jié)合可知,原點O到直線x+y-2=0的垂線段長是|OM|的最小值,
∴|OM|min==.
答案
8.(20xx渭南質(zhì)檢)若不等式組表示的平面區(qū)域是一個三角形,則a的取值范圍是________.
解析 畫出可行域,知當直線y=a在x-y+5=0與y軸的交點(0,5)和x-y+5=0與x=2的交點(2,7)之間移動時平面區(qū)域是三角形.故5≤a<7.
答案 [5,7)
三、解答題
9.(20xx合肥模擬)畫出不等式組表示的平面區(qū)域,并回答下列問題:
(1)指出x,y的取值范圍;
(2)平面區(qū)域內(nèi)有多少個整點?
6、解 (1)不等式x-y+5≥0表示直線x-y+5=0上及其右下方的點的集合,x+y≥0表示直線x+y=0上及其右上方的點的集合,x≤3表示直線x=3上及其左方的點的集合.
所以,不等式組表示的平面區(qū)域如圖所示.
結(jié)合圖中可行域得x∈,y∈[-3,8].
(2)由圖形及不等式組知
當x=3時,-3≤y≤8,有12個整點;
當x=2時,-2≤y≤7,有10個整點;
當x=1時,-1≤y≤6,有8個整點;
當x=0時,0≤y≤5,有6個整點;
當x=-1時,1≤y≤4,有4個整點;
當x=-2時,2≤y≤3,有2個整點;
∴平面區(qū)域內(nèi)的整點共有2+4+6+8+10+12=42
7、(個).
10.制訂投資計劃時,不僅要考慮可能獲得的盈利,而且要考慮可能出現(xiàn)的虧損.某投資人打算投資甲、乙兩個項目,根據(jù)預(yù)測,甲、乙項目可能的最大盈利率分別為100%和50%,可能的最大虧損率分別為30%和10%.若投資人計劃投資金額不超過10萬元,要求確??赡艿馁Y金虧損不超過1.8萬元,問投資人對甲、乙兩個項目各投資多少萬元,才能使可能的盈利最大?
解 設(shè)投資人分別用x萬元,y萬元投資甲、乙兩個項目,
由題意知
目標函數(shù)z=x+0.5y.
上述不等式組表示的平面區(qū)域如圖所示,陰影部分(含邊界)即為可行域.
將z=x+0.5y變形為y=-2x+2z,這是斜率為-2隨z變化的
8、一組平行線,當直線y=-2x+2z經(jīng)過可行域內(nèi)的點M時,直線y=-2x+2z在y軸上的截距2z最大,z也最大.
這里M點是直線x+y=10和0.3x+0.1y=1.8的交點.
解方程組得x=4,y=6,
此時z=4+0.56=7(萬元).
∴當x=4,y=6時,z取得最大值,
所以投資人用4萬元投資甲項目、6萬元投資乙項目,才能在確保虧損不超過1.8萬元的前提下,使可能的盈利最大.
能力提升題組
(建議用時:25分鐘)
一、選擇題
1.(20xx昆明模擬)已知x,y滿足條件(k為常數(shù)),若目標函數(shù)z=x+3y的最大值為8,則k= ( ).
A.-16
9、 B.-6
C.- D.6
解析 畫出x,y滿足的可行域如圖,聯(lián)立方程解得即C點坐標為
,由目標函數(shù)z=x+3y,得y=-x+,平移直線y=-x+,可知當直線經(jīng)過C點時,直線y=-x+的截距最大,此時z最大,把C點代入z=x+3y,得8=-+3,解得k=-6.經(jīng)檢驗,符合題意.
答案 B
2.(20xx臨沂一模)已知實數(shù)x,y滿足不等式組若目標函數(shù)z=y(tǒng)-ax取得最大值時的唯一最優(yōu)解是(1,3),則實數(shù)a的取值范圍為( ).
A.(-∞,-1) B.(0,1)
C.[1,+∞) D.(1,+∞)
解析 作出不等式對應(yīng)的平面區(qū)域BCD,由z=y(tǒng)-ax,得y
10、=ax+z,要使目標函數(shù)y=ax+z僅在點(1,3)處取最大值,則只需直線y=ax+z僅在點B(1,3)處的截距最大,由圖像可知a>kBD,因為kBD=1,所以a>1,即a的取值范圍是(1,+∞).
答案 D
二、填空題
3.(20xx北京卷)已知點A(1,-1),B(3,0),C(2,1).若平面區(qū)域D由所有滿足=λ+μ(1≤λ≤2,0≤μ≤1)的點P組成,則D的面積為________.
解析?。?2,1),=(1,2).設(shè)P(x,y),由=λ+μ,得故有
又λ∈[1,2],μ∈[0,1],
故有
即
則平面區(qū)域D如圖中陰影部分所示.
由圖可知平面區(qū)域D為平行四邊形
11、,可求出M(4,2),N(6,3),故|MN|=,又x-2y=0與x-2y-3=0之間的距離為d=,故平面區(qū)域D的面積為S==3.
答案 3
三、解答題
4.變量x,y滿足
(1)設(shè)z=,求z的最小值;
(2)設(shè)z=x2+y2,求z的取值范圍;
(3)設(shè)z=x2+y2+6x-4y+13,求z的取值范圍.
解 由約束條件
作出(x,y)的可行域如圖陰影部分所示.
由解得A.
由解得C(1,1).
由解得B(5,2).
(1)∵z==.∴z的值即是可行域中的點與原點O連線的斜率.觀察圖形可知zmin=kOB=.
(2)z=x2+y2的幾何意義是可行域上的點到原點O的距離的平方.結(jié)合圖形可知,可行域上的點到原點的距離中,
dmin=|OC|=,dmax=|OB|=.
故z的取值范圍是[2,29].
(3)z=x2+y2+6x-4y+13=(x+3)2+(y-2)2的幾何意義是可行域上的點到點(-3,2)的距離的平方.結(jié)合圖形可知,可行域上的點到(-3,2)的距離中,dmin=1-(-3)=4,dmax==8.
故z的取值范圍是[16,64].