内容正文:
第2节 二元一次不等式(组)与简单的
线性规划问题
[考试要求]
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.
课前预习 巩固主干知识
1.二元一次不等式(组)表示的平面区域
边界
不等式 表示区域
Ax+By+C>0 直线Ax+By+C=0某一侧所有点组成的平面区域 不包括 .
Ax+By+C≥0 包括 .
不等式组 各个不等式表示的平面区域的 .
边界
公共部分
2.线性规划的有关概念
线性约束条件
名称 意义
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,是对x,y的约束条件
目标函数 要求最值的函数z=f(x,y)
线性目标函数 关于x,y的一次解析式
可行解 满足 的解(x,y)
可行域 所有 组成的集合
最优解 使目标函数取得 或 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 或 问题
可行解
最大值
最小值
最大值
最小值
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”).
(1)不等式Ax+By+C>0表示的平面区域一定在直线Ax+By+C=0的上方.( )
(2)线性目标函数的最优解可能是不唯一的.( )
(3)线性目标函数取得最值的点一定在可行域的顶点或边界上.( )
(4)在目标函数z=ax+by(b≠0)中,z的几何意义是直线ax+by-z=0在y轴上的截距.( )
×
√
√
×
C
2.(教材改编题)下列各点中,不在x+y-1≤0表示的平面区域内的是( )
A.(0,0) B.(-1,1)
C.(-1,3) D.(2,-3)
解析:因为-1+3-1>0,所以点(-1,3)不在x+y-1≤0表示的平面区域内.故选C.
C
解析:把点(0,0)代入不等式组可知,点(0,0)不在x-3y+6<0表示的平面区域内,点(0,0)在x-y+2≥0表示的平面区域内.故选C.
B
解析:法一 作出不等式组表示的平面区域如图所示,平移直线3x+4y=0,由图知,当直线经过点A(2,3)时,目标函数z=3x+4y取得最大值,
即zmax=3×2+4×3=18.
课堂突破 提升素养能力
考点一 二元一次不等式(组)表示的平面区域
1.已知点(-3,-1)和点(4,-6)在直线3x-2y-a=0的两侧,则a的取值范围为
( )
A.(-24,7)
B.(-7,24)
C.(-∞,-7)∪(24,+∞)
D.(-∞,-24)∪(7,+∞)
B
解析:根据题意知(-9+2-a)·(12+12-a)<0,即(a+7)(a-24)<0,解得-7<a<24.故选B.
B
平面区域的形状问题常见的两种题型
(1)确定平面区域的形状,求解时先画满足条件的平面区域,然后判断其形状.
(2)根据平面区域的形状求解参数问题,求解时通常先画满足条件的平面区
域,但要注意对参数进行必要的讨论.
考点二 目标函数的最值问题
微点1 求线性目标函数的最值
解析:法一 作出不等式组表示的可行域,如图中阴影部分所示,作出直线y=
2x,平移该直线,当直线经过点(4,0)时,z最大,此时z=2×4-0=8.
求线性目标函数(z=ax+by)最值的一般步骤
答案:[1,5]
微点2 求非线性目标函数的最值
常见的两种非线性目标函数及其意义
微点3 利用最值求参数值或取值范围
求解线性规划中含参问题的两种基本方法
(1)把参数当成常数用,根据线性规划问题的求解方法求出最优解,代入目标函数确定最值,通过构造方程或不等式求解参数的值或取值范围.
(2)先分离含有参数的式子,通过观察的方法确定含参的式子所满足的条件,确定最优解的位置,从而求出参数.
答案:-1或2
解析:作出可行域,如图中阴影部分所示,作直线l:y-ax=0,在z=y-ax中,y=ax+
z,a是斜率,z是纵截距,直线向上平移,z增大,因此要使z取得最大值的最优解不唯一,则直线l与AB或AC平行,所以a=-1或a=2.
考点三 实际生活中的线性规划问题
[例4] 某农户计划种植莴笋和西红柿,种植面积不超过30亩,投入资金不超过25万元,种植莴笋和西红柿的产量、成本和售价如表.
年产量/亩 年种植成本/亩 每吨售价
莴笋 5吨 1万元 0.5万元
西红柿 4.5吨 0.5万元 0.4万元
那么,该农户一年种植总利润(总利润=总销售收入-总种植成本)的最大值为
万元.
答案:43
1.解线性规划应用题的步骤
(1)转化——设元,写出约束条件和目标