内容正文:
第3节 二元一次不等式(组)
与简单的线性规划问题
学生用书 课时冲关四十 P357
[基础训练组]
1.(2021·浙江卷)若实数x,y满足约束条件,则z=x-y的最小值是( )
A.-2 B.-
C.- D.
解析:B [画出可行域,如图所示:
令直线l:y=2x-2z,易知当l过点(-1,1)时,z最小,即为zmin=-1-=-,故选B.]
2.(2023·西安市模拟)已知O是坐标原点及点A(2,1),点M(x,y)是平面区域,内的一个动点,则·的最大值为( )
A.3 B.
C.-3 D.-4
解析:A [设z=·,则z=2x+y,
即y=-2x+z,
平移直线y=-2x+z,由图象可知当直线y=-2x+z经过的交点A(2,-1)时,
直线y=-2x+z的截距最大,此时z也最大,
此时zmax=2×2-1=3.]
3.设关于x,y的不等式组表示的平面区域内存在点P(x0,y0),满足x0-2y0=2,则m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
解析:C [作出
不等式组对应的平面区域如图中阴影部分所示,交点C的坐标为(-m,m),直线x-2y=2的斜率为,斜截式方程为y=x-1,要使平面区域内存在点P(x0,y0)满足x0-2y0=2,则点C(-m,m)必在直线x-2y=2的下方,即m<-m-1,解得m<-,∴m的取值范围是.]
4.(2023·德州市一模)已知不等式组,所表示的平面区域为面积等于的三角形,则实数k的值为( )
A.1 B.-2
C.1或-2 D.-
解析:A [∵不等式组所表示的平面区域为面积等于的三角形,如图:
平面为三角形,且过点(2,0),
∵y=kx+1,与x轴的交点为,
y=kx+1与y=-x+2的交点为,
三角形的面积为:××=,
解得k=1.]
5.(2023·厦门市一模)设x,y满足约束条件,则z=|x+3y|的最大值是( )
A. B.1
C. D.2
解析:D [画出x,y满足约束条件,表示的平面区域,
由,解得B,
由,解得A(-1,1),
由,解得C.
设目标函数为z′=x+3y,作出目标函数对应的直线,
直线过C时,直线的纵截距最小,z′最小,最小值为-;
当直线过A(-1,1)时,直线的纵截距最大,z′最大,最大值为2;
∴目标函数z=|x+3y|的取值范围是[0,2],最大值为2.]
6.(2023·泉州市模拟)若x,y满足约束条件,则z=x2+y2的最小值为_____.
解析:不等式组,表示的平面区域如图所示,
则z=x2+y2的几何意义为区域内的点到原点的距离的平方,
由图象知,OA的距离最小,
由,解得A(0,1),
所以|OA|2=1,
所以z=x2+y2的最小值为1.
答案:1
7.若不等式组,表示的平面区域的面积为3,则实数a的值是________.
解析:作出可行域,如图中阴影部分所示,区域面积S=××2=3,解得a=2.
答案:2
8.(2023·聊城市一模)设x,y满足约束条件,则z=2xy的最大值为________.
解析:画出约束条件表示的平面区域,如图所示;
又z=2xy=2x·2-4y=2x-4y,
设t=x-4y,
则目标函数t=x-4y过点B时,取得最大值,
由,得B(-2,-1);
∴z的最大值为2-2-4×(-1)=4.
答案:4
9.若x,y满足约束条件
(1)求目标函数z=x-y+的最值;
(2)若目标函数z=ax+2y仅在点(1,0)处取得最小值,求a的取值范围.
解析:(1)作出约束条件表示的可行域如图中阴影部分所示,易知B(0,1),C(1,0),
联立解得A(3,4).
平移直线x-y+=0,过A(3,4)取最小值-2,
过C(1,0)取最大值1.
所以z的最大值为1,最小值为-2.
(2)直线ax+2y=z仅在点(1,0)处取得最小值,由图象可知-1<-<2,解得-4<a<2.
故所求a的取值范围为(-4,2).
答案:(1)最大值为1,最小值为-2
(2)(-4,2)
10.(2023·天津市模拟)“五一”期间,为了满足广大人民的消费需求,某共享单车公司欲投放一批共享单车,单车总数不超过100辆,现有A,B两种型号的单车:其中A型车为运动型,成本为400元/辆,骑行半小时需花费0.5元;B型车为轻便型,成本为2 400元/辆,骑行半小时需花费1元.若公司投入成本资金不能超过8万元,且投入的车辆平均每车每天会被骑行2次,每次不超过半小时(不足半小时按半小时计算),问公司如何投放两种型号的单车才能使每天获得的总收入最多,最多为多少元?
解:根据题意,设投放A型号单车x辆,B型号单车y辆,单车公司可获得的总收入为z,则有,即,①
且z=2×0.5x+2×y=x