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- 2021-06-15 发布
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[基础题组练]
1.二元一次不等式组
2x+3y≤12,
2x+3y≥-6,
0≤x≤6
所表示的平面区域的面积为( )
A.18 B.24
C.36 D.12 13
解析:选 C.不等式组所表示的平面区域如图阴影部分,
四边形 ABCD 是平行四边形,由图中数据可知其面积 S=(4+2)×6=36.
2.设变量 x,y 满足约束条件
2x+y≥0,
x+2y-2≥0,
x≤0,
y≤3,
则目标函数 z=x+y 的最大值为( )
A.2
3 B.1
C.3
2 D.3
解析:选 D.作出约束条件所表示的可行域如图中阴影部分所示,由 z=x+y 得 y=-x
+z,作出直线 y=-x,平移使之经过可行域,观察可知,最优解在 B(0,3)处取得,故 zmax
=0+3=3,选项 D 符合.
3.(2020·浙江名校联盟联考)已知实数 x,y 满足
(x-y)(x+2y)≥0
x≥1
,则 2x-y( )
A.有最小值,无最大值 B.有最大值,无最小值
C.有最小值,也有最大值 D.无最小值,也无最大值
解析:选 A.作出不等式组表示的可行域如图阴影部分所示.
设 2x-y=z,则 y=2x-z,z 表示直线在 y 轴上的截距的相反数.
平移直线 y=2x-z,可得当直线过点 A 时 z 取得最小值,z 没有最大值.故选 A.
4.(2020·台州高三质检)已知不等式组
x+y≤2,
x≥0,
y≥m
表示的平面区域的面积为 2,则x+y+2
x+1
的最小值为( )
A.3
2 B.4
3
C.2 D.4
解析:选 B.画出不等式组所表示的区域(阴影部分),由区域面积为
2,可得 m=0.而x+y+2
x+1
=1+y+1
x+1
,y+1
x+1
表示可行域内任意一点与点(-
1,-1)连线的斜率,所以y+1
x+1
的最小值为0-(-1)
2-(-1)
=1
3
,所以x+y+2
x+1
的最小值为4
3.
5.(2020·金华十校联考)设变量 x,y 满足约束条件
x+y≤a,
x+y≥8,
x≥6
且不等式 x+2y≤14 恒成
立,则实数 a 的取值范围是( )
A.[8,10] B.[8,9]
C.[6,9] D.[6,10]
解析:选 A.不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示,显然 a≥8,否则可行域无
意义.由图可知 x+2y 在点(6,a-6)处取得最大值 2a-6,由 2a-6≤14 得,a≤10,故选
A.
6.(2020·温州适应性测试)在如图所示的坐标平面的可行域内(阴
影部分且包括边界),若目标函数 z=x+ay 取得最小值的最优解有无数个,则 y
x-a
的最大值
是( )
A.2
5 B.2
3
C.1
6 D.1
4
解析:选 A.易知 a≠0,那么目标函数可化为 y=-1
ax+1
az.要使目标函数 z=x+ay 取得
最小值的最优解有无数个,则-1
a
=kAC=1,则 a=-1,故 y
x-a
= y
x+1
,其几何意义为可行
域内的点(x,y)与点 M(-1,0)的连线的斜率,可知
y
x+1
max
=kMC=2
5
,故选 A.
7.若 x,y 满足约束条件
x≥0,
x+3y≥4,
3x+y≤4
则 z=-x+y 的最小值是________.
解析:作出不等式组
x≥0,
x+3y≥4,
3x+y≤4
表示的平面区域,得到如图的△ABC 及其内部,其中
A(1,1),B 0,4
3 ,C(0,4).
经过点 A 时,目标函数 z 达到最小值.
所以 zmin=-1+1=0.
答案:0
8.(2020·杭州中学高三期中)已知点 A(3, 3),O 为坐标原点,点 P(x,y)满足
3x-y≤0
x- 3y+2≥0
y≥0
,则满足条件的点 P 所形成的平面区域的面积为________,OP→ 在OA→ 方向上
投影的最大值为________.
解析:由已知得到平面区域如图,P 所在区域即为阴影部分,由 3x-y=0
x- 3y+2=0
得到 C(-
2,0),B(1, 3),所以其面积为1
2
×2× 3= 3.
令OP→ 在OA→ 方向上投影为 z=OA→ ·OP→
|OA→ |
=3x+ 3y
2 3
= 3
2 x+1
2y,所以 y=- 3x+2z,过点 B
时 z 最大,
所以,OP→ 在OA→ 方向上投影的最大值为 3
2
+ 3
2
= 3.
答案: 3 3
9.给定区域 D:
x+4y≥4,
x+y≤4,
x≥0,
令点集 T={(x0,y0)∈D|x0,y0∈Z,(x0,y0)是 z=x+y 在
D 上取得最大值或最小值的点},则 T 中的点共确定________条不同的直线.
解析:画出平面区域 D,如图中阴影部分所示.
作出 z=x+y 的基本直线 l0:x+y=0.经平移可知目标函数 z
=x+y 在点
A(0,1)处取得最小值,在线段 BC 处取得最大值,而集合 T
表示 z=x+y 取得最大值或最小值时的整点坐标,在取最大值时
线段 BC 上共有 5 个整点,分别为(0,4),(1,3),(2,2),(3,1),(4,0),故 T 中的点共
确定 6 条不同的直线.
答案:6
10.(2020·温州市高考实战模拟)若变量 x,y 满足约束条件
x≥0
y≥0
3x+4y≤12
,则 z=2x·
1
2
y
的最大值为________.
解析:作出不等式组
x≥0
y≥0
3x+4y≤12
表示的平面区域如图中阴影部分所示.又 z=
2x·
1
2
y
=2x-y,令 u=x-y,则直线 u=x-y 在点(4,0)处 u 取得最大值,此时 z 取得最大值
且 zmax=24-0=16.
答案:16
11.(2020·杭州市高三模拟)若实数 x,y 满足
x+y≥0
x≤1
x-2y≥0
.
求:(1)x 的取值范围;
(2)|x|+|y|的取值范围.
解:(1)由约束条件
x+y≥0
x≤1
x-2y≥0
作出可行域如图中阴影部分所示,
由图可知,0≤x≤1.
(2)当 x≥0,y≥0 时,
z=|x|+|y|=x+y 过(1,1
2)时有最大值为3
2
,
过 O(0,0)时有最小值 0;
当 x≥0,y≤0 时,
z=|x|+|y|=x-y 过(1,-1)时有最大值为 2,
过 O(0,0)时有最小值 0.
所以|x|+|y|的取值范围是[0,2].
12.若 x,y 满足约束条件
x+y≥1,
x-y≥-1,
2x-y≤2.
(1)求目标函数 z=1
2x-y+1
2
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:(1)作出可行域如图中阴影部分所示,可求得 A(3,4),B(0,
1),C(1,0).
平移初始直线 1
2x-y+1
2
=0,过 A(3,4)时 z 取最小值-2,过 C(1,
0)时 z 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<-a
2<2,
解得-40)至少有两个公共点,则实数 a 的取值范围是( )
A.
1
2
,5 B.(1,5)
C.
1
2
,5 D.(1,5]
解析:选 C.如图所示(阴影部分),若使以(4,1)为圆心的圆与平面区域 M 至少有两个交
点,结合图形,当圆与直线 x-y-2=0 相切时,恰有一个公共点,此时 a=
1
2
2
=1
2
,当圆
的半径增大到恰好过点 C(2,2)时,圆与平面区域 M 至少有两个公共点,此时 a=5,故实
数 a 的取值范围是1
2