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- 2021-06-16 发布
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学业分层测评(二十)
(建议用时:45 分钟)
[学业达标]
一、选择题
1.(2016·新余高二检测)某服装制造商有 10 m2 的棉布料,10 m2 的羊毛料和
6 m2 的丝绸料,做一条裤子需要 1 m2 的棉布料,2 m2 的羊毛料和 1 m2 的丝绸料,
做一条裙子需要 1 m2 的棉布料,1 m2 的羊毛料和 1 m2 的丝绸料,做一条裤子的
纯收益是 20 元,一条裙子的纯收益是 40 元,为了使收益达到最大,若生产裤子
x 条,裙子 y 条,利润为 z,则生产这两种服装所满足的数学关系式与目标函数
分别为( )
A.
x+y≤10,
2x+y≤10,
x+y≤6,
x,y∈N,
z=20x+40y
B.
x+y≥10,
2x+y≥10,
x+y≤6,
x,y∈N,
z=20x+40y
C.
x+y≤10,
2x+y≤10,
x+y≤6,
z=20x+40y
D.
x+y≤10,
2x+y≤10,
x+y≤6,
x,y∈N,
z=40x+20y
【解析】 由题意易知选 A.
【答案】 A
2.(2015·福建高考)若变量 x,y 满足约束条件
x+2y≥0,
x-y≤0,
x-2y+2≥0,
则 z=2x
-y 的最小值等于( )
A.-5
2 B.-2
C.-3
2 D.2
【解析】 作出可行域如图,
由图可知,当直线 z=2x-y 过点 A 时,z 值最小.
由 x-2y+2=0,
x+2y=0,
得点 A
-1,1
2 ,
zmin=2×(-1)-1
2
=-5
2.
【答案】 A
3.设变量 x,y 满足约束条件
x+2y≥2,
2x+y≤4,
4x-y≥-1,
则目标函数 z=3x-y 的取
值范围是( )
A.
-3
2
,6 B.
-3
2
,-1
C.[-1,6] D.
-6,3
2
【解析】 作出可行域如图所示.
目标函数 z=3x-y 可转化为 y=3x-z,作 l0:3x-y=0,在可行域内平移 l0,
可知在 A 点处 z 取最小值为-3
2
,在 B 点处 z 取最大值为 6.
【答案】 A
4.已知实数 x,y 满足条件
x≥0,
y≤1,
2x-2y+1≤0,
若目标函数 z=mx-y(m≠0)
取得最大值时的最优解有无穷多个,则实数 m 的值为( )
A.1 B.1
2
C.-1
2 D.-1
【解析】 作出不等式组表示的平面区域如图阴影部分(包含边界)所示,由
图可知当直线 y=mx-z(m≠0)与直线 2x-2y+1=0 重合,即 m=1 时,目标函
数 z=mx-y 取最大值的最优解有无穷多个,故选 A.
【答案】 A
5.(2015·陕西高考)某企业生产甲、乙两种产品均需用 A,B 两种原料,已
知生产1吨每种产品所需原料及每天原料的可用限额如表所示.如果生产1吨甲、
乙产品可获利润分别为 3 万元、4 万元,则该企业每天可获得最大利润为( )
甲 乙 原料限额
A(吨) 3 2 12
B(吨) 1 2 8
A.12 万元 B.16 万元
C.17 万元 D.18 万元
【解析】 设每天生产甲、乙产品分别为 x 吨、y 吨,每天所获利润为 z 万
元,则有
3x+2y≤12,
x+2y≤8,
x≥0,y≥0,
z=3x+4y,作出可行域如图阴影部分所示,由图形
可知,当直线 z=3x+4y 经过点 A(2,3)时,z 取最大值,最大值为 3×2+4×3=
18.
【答案】 D
二、填空题
6.满足不等式组
x+y≤5,
2x+y≤6,
x≥0,
y≥0,
并使目标函数 z=6x+8y 取得最大值的点
的坐标是________.
【解析】 首先作出直线 6x+8y=0,然后平移直线,当直线经过平面区域
内的点 M(0,5)时截距最大,此时 z 最大.
【答案】 (0,5)
7.若实数 x,y 满足
x-y+1≥0,
x+y≥0,
x≤0,
则 z=3x+2y 的最小值是________. 【导
学号:05920078】
【解析】 不等式组表示的可行域如图阴影部分所示.
设 t=x+2y,
则 y=-1
2x+t
2
,
当 x=0,y=0 时,t 最小=0.
z=3x+2y 的最小值为 1.
【答案】 1
8.设关于 x,y 的不等式组
2x-y+1>0,
x+m<0,
y-m>0
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________.
【解析】 由线性约束条件可画出如图所示的阴影区域,要使区域内存在点
P(x0,y0),使 x0-2y0=2 成立,只需点 A(-m,m)在直线 x-2y-2=0 的下方即
可,即-m-2m-2>0,解得 m<-2
3.
【答案】 -∞,-2
3
三、解答题
9.某运输公司有 12 名驾驶员和 19 名工人,有 8 辆载重量为 10 吨的甲型卡
车和 7 辆载重量为 6 吨的乙型卡车.某天需送往 A 地至少 72 吨的货物,派用的
每辆车需满载且只运送一次,派用的每辆甲型卡车需配 2 名工人,运送一次可得
利润 450 元;派用的每辆乙型卡车需配 1 名工人,运送一次可得利润 350 元.该
公司合理计划当天派用两类卡车的车辆数,可得最大利润 z 等于多少?
【解】 设该公司合理计划当天派用甲、乙卡车的车辆数分别为 x,y,则
根据条件 x,y 满足的约束条件为
x+y≤12,
2x+y≤19,
10x+6y≥72,
x≤8,y≤7,
x∈N*,y∈N*.
目标函数 z=450x+350y.作出约束条件所示的平面区域,然后平移目标函数
对应的直线 450x+350y-z=0 知,当直线经过直线 x+y=12 与 2x+y=19 的交
点(7,5)时,目标函数取得最大值,
即 zmax=450×7+350×5=4 900.
10.(2015·辽宁三校联考)变量 x,y 满足条件
x-y+1≤0,
y≤1,
x>-1,
求(x-2)2+
y2 的最小值.
【解】 不等式组
x-y+1≤0,
y≤1,
x>-1
在平面直角坐标系中所表示的平面区域
如图中的阴影部分所示.
设 P(x,y)是该区域内的任意一点,则(x-2)2+y2 的几何意义是点 P(x,y)与
点 M(2,0)距离的平方.由图可知,当点 P 的坐标为(0,1)时,|PM|最小,所以
|PM|≥ 22+1= 5,所以|PM|2≥5,即(x-2)2+y2≥5.
[能力提升]
1.(2014·北京高考)若 x,y 满足
x+y-2≥0,
kx-y+2≥0,
y≥0,
且 z=y-x 的最小值为
-4,则 k 的值为( )
A.2 B.-2
C.1
2 D.-1
2
【解析】 作出可行域,如图中阴影部分所示,直线 kx-y+2=0 与 x 轴的
交点为 A-2
k
,0.
∵z=y-x 的最小值为-4,∴2
k
=-4,解得 k=-1
2
,故选 D.
【答案】 D
2.(2014·山东高考)已知 x,y 满足约束条件 x-y-1≤0,
2x-y-3≥0,
当目标函数 z
=ax+by(a>0,b>0)在该约束条件下取到最小值 2 5时,a2+b2 的最小值为( )
A.5 B.4
C. 5 D.2
【 解 析 】 法 一 线 性 约 束 条 件 所 表 示 的 可 行 域 如 图 所 示 . 由
x-y-1=0,
2x-y-3=0,
解得 x=2,
y=1,
所以 z=ax+by 在 A(2,1)处取得最小值,故 2a+b=2 5,
a2+b2=a2+(2 5-2a)2=( 5a-4)2+4≥4.
法二 画出满足约束条件的可行域知,当目标函数过直线 x-y-1=0 与 2x
-y-3=0 的交点(2,1)时取得最小值,所以有 2a+b=2 5.又因为 a2+b2 是原点
(0,0)到点(a,b)的距离的平方,故当 a2+b2为原点到直线 2a+b-2 5=0 的距离
时最小,所以 a2+b2的最小值是 |-2 5|
22+12
=2,所以 a2+b2 的最小值是 4.故选 B.
【答案】 B
3.(2014·浙江高考)当实数 x,y 满足
x+2y-4≤0,
x-y-1≤0,
x≥1
时,1≤ax+y≤4
恒成立,则实数 a 的取值范围是________.
【解析】 画可行域如图所示,设目标函数 z=ax+y,即 y=-ax+z,要使
1≤z≤4 恒成立,则 a>0,数形结合知,满足 1≤2a+1≤4,
1≤a≤4
即可,
解得 1≤a≤3
2
,
所以 a 的取值范围是 1≤a≤3
2.
【答案】 1,3
2
4.设数列{an}为等差数列,Sn 为数列{an}的前 n 项和,若 S1≤13,S4≥10,
S5≤15,求 a4 的最大值.
【解】 可将此题看成关于 a1 和 d 的线性规划问题,根据题意可知
a1≤13,
4a1+4×3
2 d≥10,
5a1+5×4
2 d≤15,
化 简 为
a1≤13,
2a1+3d≥5,
a1+2d≤3,
求 a4 = a1 + 3d 的 最 大 值 , 将 其 转 化 为
x≤13,
2x+3y≥5,
x+2y≤3,
求z=x+3y的最大值问题,不等式组表示的平面区域如图所示.
由 z=x+3y,得 y=-1
3x+z
3
,平移直线 y=-1
3x,由图可知,
当直线 y=-1
3x+z
3
过点 A 时,z 有最大值.由 2x+3y=5,
x+2y=3,
得 A(1,1),
所以 zmax=1+1×3=4,
即 a4 的最大值为 4.
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