内容正文:
第3节 二元一次不等式(组)及简单的线性规划问题
► 对应学生用书P126
[课标要求] 1.会从实际情境中抽象出二元一次不等式(组); 2.了解二元一次不等式的几何意义,能用平面区域表示二元一次不等式(组); 3.会从实际情境中抽象出一些简单的二元线性规划问题,并能加以解决.
备考第1步——梳理教材基础,落实必备知识
1.二元一次不等式(组)表示的平面区域
不等式
表示区域
Ax+By+C>0
直线Ax+By+C=0某一侧的所有点组成的平面区域
不包括边界直线
Ax+By+C≥0
包括边界直线
不等式组
各个不等式所表示平面区域的公共部分
2.确定二元一次不等式(组)表示的平面区域的方法
3.线性规划的相关概念
名称
内容
约束条件
由变量x,y组成的不等式(或方程)
线性约束条件
由变量x,y组成的一次不等式(或方程)
目标函数
关于x,y的函数解析式,如z=2x+3y等
线性目标函数
关于x,y的一次函数解析式
可行解
满足线性约束条件的解(x,y)
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可行解
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
[必记结论]
1.判断二元一次不等式表示的平面区域的常用结论
把Ax+By+C>0或Ax+By+C<0化为y>kx+b或y<kx+b的形式.
(1)若y>kx+b,则区域为直线Ax+By+C=0上方.
(2)若y<kx+b,则区域为直线Ax+By+C=0下方.
2.求线性目标函数z=ax+by(ab≠0)的最值,若b>0,则直线过可行域且在y轴上截距最大时,z值最大,在y轴上截距最小时,z值最小;若b<0,则相反.
【小题热身】
1.不等式组所表示的平面区域的面积等于( )
A. B. C. D.
解析:选C.作出不等式组表示的可行域如图中阴影部分所示.
解得A(1,1),
易得B(0,4),C,则|BC|=4-=.
所以S△ABC=××1=.
2.若点(m,1)在不等式2x+3y-5>0所表示的平面区域内,则m的取值范围是________________________________________________________________________.
解析:∵点(m,1)在不等式2x+3y-5>0所表示的平面区域内,∴2m+3-5>0,∴m>1.
答案:(1,+∞)
3.若实数x,y满足约束条件则x-2y的最大值为________.
解析:画出可行域如图中阴影部分所示.令z=x-2y,则y=x-z.所以z的最大值在直线y=x-z截距最小时取得.所以z=x-2y在点A(1,1)处取得最大值-1.
答案:-1
4.已知点A(0,2),动点P(x,y)的坐标满足条件则|PA|的最小值是________.
解析:依题意,画出不等式组表示的平面区域,如图中阴影部分所示,结合图形
可知,|PA|的最小值等于点A(0,2)到直线x-y=0的距离,即=.
答案:
5.已知x,y满足若使得z=ax+y取最大值的点(x,y)有无数个,则a的值为( )
A.-1 B.1 C.2 D.-2
解析:选A.先根据约束条件画出可行域,如图中阴影部分所示,当直线z=ax+y和直线AB重合时,z取得最大值的点(x,y)有无数个,所以-a=kAB=1,所以a=-1.
备考第2步——突破核心考点,提升关键能力
考点1 二元一次不等式(组)表示的平面区域
【考点集训】
1.不等式组所表示的平面区域内的整点个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
解析:选C.由不等式2x+y<6得y<6-2x,且x>0,y>0,则当x=1时,0<y<4,则y=1,2,3,此时整点有(1,1),(1,2),(1,3);当x=2时,0<y<2,则y=1,此时整点有(2,1);当x=3时,y无解.故平面区域内的整点个数为4,故选C.
2.若不等式组表示的平面区域是一个三角形,则a的取值范围是( )
A. B.(0,1]
C. D.(0,1]∪
解析:选D.不等式组所表示的平面区域如图所示(阴影部分).
由得A;
由得B(1,0).若原不等式组表示的平面区域是一个三角形,则直线x+y=a中的a的取值范围是(0,1]∪.
3.不等式组所表示的平面区域的面积为______.
解析:如图中阴影部分,不等式组表示的平面区域为直角梯形.
易得A(0,2),B(2,2),C(2,7),D(0,5).所以AD=3,AB=2,BC=5.故所求区域的面积为S=×(3+5)×2=8.
答案:8
【思维升华】平面区域的形状问题主要有两种