内容正文:
考点16 二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题
1.(2021·全国高考真题(文))若
满足约束条件
则
的最小值为( )
A.18
B.10
C.6
D.4
【答案】C
【分析】
由题意作出可行域,变换目标函数为
,数形结合即可得解.
【详解】
由题意,作出可行域,如图阴影部分所示,
由
可得点
,
转换目标函数
为
,
上下平移直线
,数形结合可得当直线过点
时,
取最小值,
此时
.
故选:C.
1.一种方法
确定二元一次不等式表示的平面区域时,经常采用“直线定界,特殊点定域”的方法.
(1)直线定界,即若不等式不含等号,则应把直线画成虚线;若不等式含有等号,把直线画成实线.
(2)特殊点定域,即在直线Ax+By+C=0的某一侧取一个特殊点(x0,y0)作为测试点代入不等式检验,若满足不等式,则表示的就是包括该点的这一侧,否则就表示直线的另一侧.特别地,当C≠0时,常把原点作为测试点;当C=0时,常选点(1,0)或者(0,1)作为测试点.
2.一个步骤
利用线性规划求最值,一般用图解法求解,其步骤是:
(1)在平面直角坐标系内作出可行域;
(2)考虑目标函数的几何意义,将目标函数进行变形;
(3)确定最优解:在可行域内平行移动目标函数变形后的直线,从而确定最优解;
(4)求最值:将最优解代入目标函数即可求出最大值或最小值.
两个防范
(1)画出平面区域.避免失误的重要方法就是首先使二元一次不等式标准化.
(2)求二元一次函数z=ax+by(ab≠0)的最值,将函数z=ax+by转化为直线的斜截式:y=-eq \f(a,b)x+eq \f(z,b),通过求直线的截距eq \f(z,b)的最值间接求出z的最值.要注意:当b>0时,截距eq \f(z,b)取最大值时,z也取最大值;截距eq \f(z,b)取最小值时,z也取最小值;当b<0时,截距eq \f(z,b)取最大值时,z取最小值;截距eq \f(z,b)取最小值时,z取最大值.
1.二元一次不等式表示的平面区域
(1)一般地,直线l:ax+by+c=0把直角坐标平面分成了三个部分:
①直线l上的点(x,y)的坐标满足ax+by+c=0;
②直线l一侧的平面区域内的点(x,y)的坐标满足ax+by+c>0;
③直线l另一侧的平面区域内的点(x,y)的坐标满足ax+by+c<0.
所以,只需在直线l的某一侧的平面区域内,任取一特殊点(x0,y0),从ax0+by0+c值的正负,即可判断不等式表示的平面区域.
(2)由于对直线Ax+By+C=0同一侧的所有点(x,y),把它的坐标(x,y)代入Ax+By+C所得到实数的符号都相同,所以只需在此直线的某一侧取一个特殊点(x0,y0),由Ax0+By0+C的符号即可判断Ax+By+C>0表示直线Ax+By+C=0哪一侧的平面区域.
2.线性规划相关概念
名 称
意 义
目标函数
欲求最大值或最小值的函数
约束条件
目标函数中的变量所要满足的不等式组
线性约束条件
由x,y的一次不等式(或方程)组成的不等式组
线性目标函数
目标函数是关于变量的一次函数
可行解
满足线性约束条件的解
可行域
所有可行解组成的集合
最优解
使目标函数取得最大值或最小值的点的坐标
线性规划问题
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
1.(2021·浙江宁波市·镇海中学高三其他模拟)若
,
满足约束条件
,则
的最小值是( )
A.
B.0
C.1
D.2
2.(2021·宁波市北仑中学高三其他模拟)已知
满足条件
,则
的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
3.(2021·商丘市第一高级中学高三月考(文))已知
,
满足约束条件
,则
的最小值为( )
A.-1
B.-2
C.-3
D.-4
4.(2021·山西太原市·高三一模(文))已知实数
满足
,则
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
5.(2021·四川高三月考(文))若变量
,
满足约束条件
,且
的最小值是-2,则
的值为( )
A.
B.-2
C.
D.-1
6.(2021·浙江嘉兴市·高三二模)在平面直角坐标系中,不等式组
所表示的平面区域是一个梯形,则实数
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
7.(2021·全国高三其他模拟(文))设不等式组
表示的平面区域为
,若点
,则以坐标原点
为圆心、
为半径的最大圆与最小圆的面积之比为( )
A.
B.
C.
D.
8.(2021·陕西西安市·西安中学高三其他模拟(文))若x,y满足约束条件
,则
的最大值为( )
A.2
B.3
C.4
D.5
9.(2021·全国高三专题练习(文))若实数
、
满足