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- 2021-05-13 发布
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线性规划高考试题精选(一)
一.选择题(共15小题)
1.设x,y满足约束条件,则z=2x+y的最小值是( )
A.﹣15 B.﹣9 C.1 D.9
2.若x,y满足,则x+2y的最大值为( )
A.1 B.3 C.5 D.9
3.设x,y满足约束条件,则z=x+y的最大值为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
4.已知x,y满足约束条件则z=x+2y的最大值是( )
A.﹣3 B.﹣1 C.1 D.3
5.若x、y满足约束条件,则z=x+2y的取值范围是( )
A.[0,6] B.[0,4] C.[6,+∞) D.[4,+∞)
6.设x,y满足约束条件则z=x﹣y的取值范围是( )
A.[﹣3,0] B.[﹣3,2] C.[0,2] D.[0,3]
7.已知x,y满足约束条件,则z=x+2y的最大值是( )
A.0 B.2 C.5 D.6
8.设变量x,y满足约束条件,则目标函数z=x+y的最大值为( )
A. B.1 C. D.3
9.已知变量x,y满足约束条件,则4x+2y的取值范围是( )
A.[0,10] B.[0,12] C.[2,10] D.[2,12]
10.不等式组,表示的平面区域的面积为( )
A.48 B.24 C.16 D.12
11.变量x、y满足条件,则(x﹣2)2+y2的最小值为( )
A. B. C.5 D.
12.若变量x,y满足约束条件且z=2x+y的最大值和最小值分别为m和n,则m﹣n等于( )
A.8 B.7 C.6 D.5
13.设x,y满足约束条件,当且仅当x=y=4时,z=ax﹣y取得最小值,则实数a的取值范围是( )
A.[﹣1,1] B.(﹣∞,1) C.(0,1) D.(﹣∞,1)∪(1,+∞)
14.实数x,y满足,若z=2x+y的最大值为9,则实数m的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
15.平面区域的面积是( )
A. B. C. D.
二.选择题(共25小题)
16.设x,y满足约束条件,则z=3x﹣2y的最小值为 .
17.若x,y满足约束条件,则z=3x﹣4y的最小值为 .
18.已知x,y满足约束条件,则z=5x+3y的最大值为 .
19.若实数x,y满足,如果目标函数z=x﹣y的最小值为﹣2,则实数m= .
20.已知a>0,x,y满足约束条件若z=2x+y的最小值为1,则a= .
21.设z=x+y其中x,y满足,若z的最大值为6,则z的最小值为 .
22.已知点x,y满足不等式组,若ax+y≤3恒成立,则实数a的取值范围是 .
23.设实数x,y满足约束条件,若目标函数z=ax+by(a>0,b>0)的最大值为10,则a2+b2的最小值为 .
24.已知实数x,y满足,则的最小值为 .
25.若变量x,y满足,则x2+y2的最大值是 .
26.设变量x,y满足约束条件,则的取值范围是 .
27.在平面直角坐标系xOy上的区域D由不等式组给定,若M(x,y)为D上的动点,点A的坐标为(2,1),则的最大值为 .
28.已知动点P(x,y)满足:,则x2+y2﹣6x的最小值为 .
29.已知实数x,y满足,则的最小值是 .
30.设实数x,y满足,则2y﹣x的最大值为 .
31.设x、y满足约束条件,则目标函数z=x2+y2的最大值为 .
32.已知x,y满足约束条件,若z=ax+y的最大值为4,则a= .
33.若x,y满足约束条件,则的最小值是 .
34.若x,y满足约束条件,则的范围是 .
35.已知实数x,y满足:,z=2x﹣2y﹣1,则z的取值范围是 .
36.若实数x,y满足不等式组,目标函数z=kx﹣y的最大值为12,最小值为0,则实数k= .
37.若实数x、y满足不等式组,且z=y﹣2x的最小值等于﹣2,则实数m的值等于 .
38.设x,y满足不等式组,若z=ax+y的最大值为2a+4,最小值为a+1,则实数a的取值范围为 .
39.已知不等式组表示的平面区域的面积为,则实数k= .
40.已知变量x,y满足的约束条件,若x+2y≥﹣5恒成立,则实数a的取值范围为 .
线性规划高考试题精选(一)
参考答案与试题解析
一.选择题(共15小题)
1.(2017•新课标Ⅱ)设x,y满足约束条件,则z=2x+y的最小值是( )
A.﹣15 B.﹣9 C.1 D.9
【解答】解:x、y满足约束条件的可行域如图:
z=2x+y 经过可行域的A时,目标函数取得最小值,
由解得A(﹣6,﹣3),
则z=2x+y 的最小值是:﹣15.
故选:A.
2.(2017•北京)若x,y满足,则x+2y的最大值为( )
A.1 B.3 C.5 D.9
【解答】解:x,y满足的可行域如图:
由可行域可知目标函数z=x+2y经过可行域的A时,取得最大值,由
,可得A(3,3),
目标函数的最大值为:3+2×3=9.
故选:D.
3.(2017•新课标Ⅰ)设x,y满足约束条件,则z=x+y的最大值为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【解答】解:x,y满足约束条件的可行域如图:
,则z=x+y经过可行域的A时,目标函数取得最大值,
由解得A(3,0),
所以z=x+y 的最大值为:3.
故选:D.
4.(2017•山东)已知x,y满足约束条件则z=x+2y的最大值是( )
A.﹣3 B.﹣1 C.1 D.3
【解答】解:x,y满足约束条件的可行域如图:目标函数z=x+2y经过可行域的A时,目标函数取得最大值,
由:解得A(﹣1,2),
目标函数的最大值为:﹣1+2×2=3.
故选:D.
5.(2017•浙江)若x、y满足约束条件,则z=x+2y的取值范围是( )
A.[0,6] B.[0,4] C.[6,+∞) D.[4,+∞)
【解答】解:x、y满足约束条件,表示的可行域如图:
目标函数z=x+2y经过C点时,函数取得最小值,
由解得C(2,1),
目标函数的最小值为:4
目标函数的范围是[4,+∞).
故选:D.
6.(2017•新课标Ⅲ)设x,y满足约束条件则z=x﹣y的取值范围是( )
A.[﹣3,0] B.[﹣3,2] C.[0,2] D.[0,3]
【解答】解:x,y满足约束条件的可行域如图:
目标函数z=x﹣y,经过可行域的A,B时,目标函数取得最值,
由解得A(0,3),
由解得B(2,0),
目标函数的最大值为:2,最小值为:﹣3,
目标函数的取值范围:[﹣3,2].
故选:B.
7.(2017•山东)已知x,y满足约束条件,则z=x+2y的最大值是( )
A.0 B.2 C.5 D.6
【解答】解:画出约束条件表示的平面区域,如图所示;
由解得A(﹣3,4),
此时直线y=﹣x+z在y轴上的截距最大,
所以目标函数z=x+2y的最大值为
zmax=﹣3+2×4=5.
故选:C.
8.(2017•天津)设变量x,y满足约束条件,则目标函数z=x+y的最大值为( )
A. B.1 C. D.3
【解答】解:变量x,y满足约束条件的可行域如图:
目标函数z=x+y结果可行域的A点时,目标函数取得最大值,
由可得A(0,3),目标函数z=x+y的最大值为:3.
故选:D.
9.(2017•大庆三模)已知变量x,y满足约束条件,则4x+2y的取值范围是( )
A.[0,10] B.[0,12] C.[2,10] D.[2,12]
【解答】解:法1:作出不等式组表示的平面区域,
得到如图的四边形及其内部,其中A(2,1),B(0,1),
设z=F(x,y)=4x+2y,将直线l:z=4x+2y进行平移,可得
当l经过点A时,目标函数z达到最大值,z最大值=F(2,1)=10,
当l经过点B时,目标函数z达到最小值,z最小值=F(0,1)=2
因此,z=4x+2y的取值范围是[2,10].
法2:令4x+2y=μ(x+y)+λ(x﹣y),则,解得μ=3,λ=1,
故4x+2y=3(x+y)+(x﹣y),
又1≤x+y≤3,
故3≤3(x+y)≤10,又﹣1≤x﹣y≤1,
所以4x+2y∈[2,10].
故选C.
10.(2017•潮州二模)不等式组,表示的平面区域的面积为( )
A.48 B.24 C.16 D.12
【解答】解:画出不等式组表示的平面区域如图阴影所示,
则点A(﹣2,2)、B(2,﹣2)、C(2,10),
所以平面区域面积为S△ABC=|BC|•h=×(10+2)×(2+2)=24.
故选:B.
11.(2017•汉中二模)变量x、y满足条件,则(x﹣2)2+y2的最小值为( )
A. B. C.5 D.
【解答】解:作出不等式组对应的平面区域,
设z=(x﹣2)2+y2,则z的几何意义为区域内的点到定点D(2,0)的距离的平方,
由图象知CD的距离最小,此时z最小.
由得,即C(0,1),
此时z=(x﹣2)2+y2=4+1=5,
故选:C.
12.(2017•林芝县校级三模)若变量x,y满足约束条件且z=2x+y的最大值和最小值分别为m和n,则m﹣n等于( )
A.8 B.7 C.6 D.5
【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图:
由z=2x+y,得y=﹣2x+z,
平移直线y=﹣2x+z,由图象可知当直线y=﹣2x+z经过点C时,
直线y=﹣2x+z的截距最大,此时z最大,
由,解得,
即C(2,﹣1),此时最大值z=2×2﹣1=3,
当直线y=﹣2x+z经过点B时,
直线y=﹣2x+z的截距最小,此时z最小,
由,解得,即B(﹣1,﹣1),
最小值为z=﹣2﹣1=﹣3,
故最大值m=3,最小值为n=﹣3,
则m﹣n=3﹣(﹣3)=6,
故选:C
13.(2017•瑞安市校级模拟)设x,y满足约束条件,当且仅当x=y=4时,z=ax﹣y取得最小值,则实数a的取值范围是( )
A.[﹣1,1] B.(﹣∞,1) C.(0,1) D.(﹣∞,1)∪(1,+∞)
【解答】解:作出约束条件所对应的可行域(如图阴影),
变形目标函数可得y=ax﹣z,其中直线斜率为a,截距为﹣z,
∵z=ax﹣y取得最小值的最优解仅为点A(4,4),
∴直线的斜率a<1,
即实数a的取值范围为(﹣∞,1)
故选:B.
14.(2017•肇庆一模)实数x,y满足,若z=2x+y的最大值为9,则实数m的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图:(阴影部分).
由z=2x+y得y=﹣2x+z,
平移直线y=﹣2x+z,
由图象可知当直线y=﹣2x+z经过点B时,直线y=﹣2x+z的截距最大,
此时z最大,此时2x+y=9.
由,解得,即B(4,1),
∵B在直线y=m上,
∴m=1,
故选:A
15.(2017•五模拟)平面区域的面积是( )
A. B. C. D.
【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图,
则区域是圆心角是是扇形,
故面积是.
故选:A.
二.选择题(共25小题)
16.(2017•新课标Ⅰ)设x,y满足约束条件
,则z=3x﹣2y的最小值为 ﹣5 .
【解答】解:由x,y满足约束条件作出可行域如图,
由图可知,目标函数的最优解为A,
联立,解得A(﹣1,1).
∴z=3x﹣2y的最小值为﹣3×1﹣2×1=﹣5.
故答案为:﹣5.
17.(2017•新课标Ⅲ)若x,y满足约束条件,则z=3x﹣4y的最小值为 ﹣1 .
【解答】解:由z=3x﹣4y,得y=x﹣,作出不等式对应的可行域(阴影部分),
平移直线y=x﹣,由平移可知当直线y=x﹣,
经过点B(1,1)时,直线y=x﹣的截距最大,此时z取得最小值,
将B的坐标代入z=3x﹣4y=3﹣4=﹣1,
即目标函数z=3x﹣4y的最小值为﹣1.
故答案为:﹣1.
18.(2017•明山区校级学业考试)已知x,y满足约束条件,则z=5x+3y的最大值为 35 .
【解答】解:不等式组对应的平面区域如图:
由z=5x+3y得y=﹣,
平移直线y=﹣,则由图象可知当直线y=﹣
经过点B时直线y=﹣的截距最大,
此时z最大,
由,解得,即B(4,5),
此时M=z=5×4+3×5=35,
故答案为:35
19.(2017•重庆模拟)若实数x,y满足,如果目标函数z=x﹣y的最小值为﹣2,则实数m= 8 .
【解答】解:画出x,y满足的可行域如下图:
可得直线y=2x﹣1与直线x+y=m的交点使目标函数z=x﹣y取得最小值,
故,
解得x=,y=,
代入x﹣y=﹣2得﹣=﹣2⇒m=8
故答案为:8.
20.(2017•湖南三模)已知a>0,x,y满足约束条件若z=2x+y的最小值为1,则a= .
【解答】解:先根据约束条件画出可行域,
设z=2x+y,
将最大值转化为y轴上的截距,
当直线z=2x+y经过点B时,z最小,
由 得:,代入直线y=a(x﹣3)得,a=;
故答案为:
21.(2017•山东模拟)设z=x+y其中x,y满足,若z的最大值为6,则z的最小值为 ﹣3 .
【解答】解:作出可行域如图:
直线x+y=6过点A(k,k)时,z=x+y取最大,
∴k=3,
z=x+y过点B处取得最小值,B点在直线x+2y=0上,
∴B(﹣6,3),
∴z的最小值为=﹣6+3=﹣3.
故填:﹣3.
22.(2017•黄冈模拟)已知点x,y满足不等式组,若ax+y≤
3恒成立,则实数a的取值范围是 (﹣∞,3] .
【解答】解:满足不等式组的平面区域如右图所示,
由于对任意的实数x、y,不等式ax+y≤3恒成立,
根据图形,可得斜率﹣a≥0或﹣a>kAB==﹣3,
解得:a≤3,
则实数a的取值范围是(﹣∞,3].
故答案为:(﹣∞,3].
23.(2017•惠州模拟)设实数x,y满足约束条件,若目标函数z=ax+by(a>0,b>0)的最大值为10,则a2+b2的最小值为 .
【解答】解:由z=ax+by(a>0,b>0)得y=,
作出可行域如图:
∵a>0,b>0,
∴直线y=的斜率为负,且截距最大时,z也最大.
平移直线y=,由图象可知当y=经过点A时,
直线的截距最大,此时z也最大.
由,解得,即A(4,6).
此时z=4a+6b=10,
即2a+3b﹣5=0,
即(a,b)在直线2x+3y﹣5=0上,
a2+b2的几何意义为直线上点到原点的距离的平方,
则原点到直线的距离d=,
则a2+b2的最小值为d2=,
故答案为:.
24.(2017•历下区校级三模)已知实数x,y满足,则的最小值为 .
【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图,
的几何意义是区域内的点与点E(3,0)的斜率,
由图象知AE的斜率最小,由得,
即A(0,1),
此时的最小值为=,
故答案为:.
25.(2017•平遥县模拟)若变量x,y满足,则x2+y2的最大值是 10 .
【解答】解:由约束条件作出可行域如图,
联立,解得B(3,﹣1),
x2+y2的几何意义为可行域内动点与原点距离的平方,其最大值|OB|2=32+(﹣1)2=10,
故答案为:10.
26.(2017•遂宁模拟)设变量x,y满足约束条件,则的取值范围是 .
【解答】解:不等式组表示的区域如图,
的几何意义是可行域内的点与点(﹣1,﹣1)构成的直线的斜率问题.
当取得点A(0,1)时,
取值为2,
当取得点C(1,0)时,
取值为,
故答案为:
27.(2017•渭南一模)在平面直角坐标系xOy上的区域D由不等式组给定,若M(x,y)为D上的动点,点A的坐标为(2,1),则的最大值为 7 .
【解答】解:由约束条件作出可行域如图,
令z==2x+y,化为y=﹣2x+z,
由图可知,当直线y=﹣2x+z过B(2,3)时,z有最大值为2×2+3=7.
故答案为:7.
28.(2017•湖北二模)已知动点P(x,y)满足:,则x2+y2﹣6x的最小值为 .
【解答】解:由,
∵y+>y+|y|≥0,
∴,
∵函数f(x)=是减函数,
∴x≤y,
∴原不等式组化为.
该不等式组表示的平面区域如下图:
∵x2+y2﹣6x=(x﹣3)2+y2﹣9.
由点到直线的距离公式可得,P(3,0)区域中A(
)的距离最小,所以x2+y2﹣6x的最小值为.
故答案为:﹣.
29.(2017•盐城一模)已知实数x,y满足,则的最小值是 .
【解答】解:作出不等式组所表示的平面区域如图所示:
由于可以看做平面区域内的点与原点的连线的斜率,
结合图形可知,当直线过OA时 斜率最小.
由于可得A(4,3),此时k=.
故答案为:.
30.(2017•和平区校级模拟)设实数x,y满足,则2y﹣x的最大值为 5 .
【解答】解:画出,的可行域如图:
将z=2y﹣x变形为y=x+z作直线y=x将其平移至A时,直线的纵截距最大,z最大,
由可得A(﹣1,2),
z的最大值为:5.
故答案为:5.
31.(2017•德州二模)设x、y满足约束条件,则目标函数z=x2+y2的最大值为 52 .
【解答】解:作出不等式组表示的平面区域,
得到如图的四边形OABC,其中A(0,2),B(4,6),C(2,0),O为原点
设P(x,y)为区域内一个动点,则|OP|=表示点P到原点O的距离
∴z=x2+y2=|OP|2,可得当P到原点距离最远时z达到最大值
因此,运动点P使它与点B重合时,z达到最大值
∴z最大值=42+62=52
故答案为:52
32.(2017•镇江模拟)已知x,y满足约束条件,若z=ax+y的最大值为4,则a= 2 .
【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图:(阴影部分).
则A(2,0),B(1,1),
若z=ax+y过A时取得最大值为4,则2a=4,解得a=2,
此时,目标函数为z=2x+y,
即y=﹣2x+z,
平移直线y=﹣2x+z,当直线经过A(2,0)时,截距最大,此时z最大为4,满足条件,
若z=ax+y过B时取得最大值为4,则a+1=4,解得a=3,
此时,目标函数为z=3x+y,
即y=﹣3x+z,
平移直线y=﹣3x+z,当直线经过A(2,0)时,截距最大,此时z最大为6,不满足条件,
故a=2;
故答案为:2.
33.(2017•南雄市二模)若x,y满足约束条件,则的最小值是 .
【解答】解:x,y满足约束条件的可行域如图:
则的几何意义是可行域的点到坐标原点距离,由图形可知OP的距离最小,直线x+y﹣2=0的斜率为1,所以|OP|=.
故答案为:.
34.(2017•清城区校级一模)若x,y满足约束条件,则的范围是 .
【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图:
的几何意义是区域内的点到定点D(﹣1,0)的斜率,
由图象知CD的斜率最小,
由得C(,),
则CD的斜率z==,
即z=的取值范围是(0,],
故答案为:.
35.(2017•梅河口市校级一模)已知实数x,y满足:,z=2x﹣2y﹣1,则z的取值范围是 [﹣,5) .
【解答】解:不等式对应的平面区域如图:(阴影部分).
由z=2x﹣2y﹣1得y=x﹣,平移直线y=x﹣,
由平移可知当直线y=x﹣,经过点C时,
直线y=x﹣的截距最小,此时z取得最大值,
由,解得,即C(2,﹣1),
此时z=2x﹣2y﹣1=4+2﹣1=5,
可知当直线y=x﹣,经过点A时,
直线y=y=x﹣的截距最大,此时z取得最小值,
由,得,即A(,)
代入z=2x﹣2y﹣1得z=2×﹣2×﹣1=﹣,
故z∈[﹣,5).
故答案为:[﹣,5).
36.(2017•深圳一模)若实数x,y满足不等式组,目标函数z=kx﹣y的最大值为12,最小值为0,则实数k= 3 .
【解答】解:实数x,y满足不等式组的可行域如图:得:A(1,3),B(1,﹣2),C(4,0).
①当k=0时,目标函数z=kx﹣y的最大值为12,最小值为0,不满足题意.
②当k>0时,目标函数z=kx﹣y的最大值为12,最小值为0,当直线z=kx﹣y过C(4,0)时,Z取得最大值12.
当直线z=kx﹣y过A(1,3)时,Z取得最小值0.
可得k=3,满足题意.
③当k<0时,目标函数z=kx﹣y的最大值为12,最小值为0,当直线z=kx﹣y过C(4,0)时,Z取得最大值12.可得k=﹣3,
当直线z=kx﹣y过,B(1,﹣2)时,Z取得最小值0.可得k=﹣2,
无解.
综上k=3
故答案为:3.
37.(2017•夏邑县校级模拟)若实数x、y满足不等式组,且z=y﹣2x的最小值等于﹣2,则实数m的值等于 ﹣1 .
【解答】﹣1解:由z=y﹣2x,得y=2x+z,
作出不等式对应的可行域,
平移直线y=2x+z,
由平移可知当直线y=2x+z经过点A(1,0)时,
直线y=2x+z的截距最小,此时z取得最小值为﹣2,
即y﹣2x=﹣2,
点A也在直线x+y+m=0上,则m=﹣1,
故答案为:﹣1
38.(2017•阳山县校级一模)设x,y满足不等式组,若z=ax+y的最大值为2a+4,最小值为a+1,则实数a的取值范围为 [﹣2,1] .
【解答】解:由z=ax+y得y=﹣ax+z,直线y=﹣ax+z是斜率为﹣a,y轴上的截距为z的直线,
作出不等式组对应的平面区域如图:
则A(1,1),B(2,4),
∵z=ax+y的最大值为2a+4,最小值为a+1,
∴直线z=ax+y过点B时,取得最大值为2a+4,
经过点A时取得最小值为a+1,
若a=0,则y=z,此时满足条件,
若a>0,则目标函数斜率k=﹣a<0,
要使目标函数在A处取得最小值,在B处取得最大值,
则目标函数的斜率满足﹣a≥kBC=﹣1,
即0<a≤1,
若a<0,则目标函数斜率k=﹣a>0,
要使目标函数在A处取得最小值,在B处取得最大值,
则目标函数的斜率满足﹣a≤kAC=2,
即﹣2≤a<0,
综上﹣2≤a≤1,
故答案为:[﹣2,1].
39.(2017•许昌三模)已知不等式组表示的平面区域的面积为,则实数k= 4 .
【解答】解:画出不等式组表示的平面区域,
如图所示,
由题意可知k>0,可行域的三个顶点为A(0,0),
B(,),C(,),
∵AB⊥BC,|AB|=k,
点C到直线AB的距离为k,
∴S△ABC=AB•BC=×k×k=,
解得k=4,
故答案为:4.
40.(2017•白银区校级一模)已知变量x,y满足的约束条件,若x+2y≥﹣5恒成立,则实数a的取值范围为 [﹣1,1] .
【解答】解:由题意作出其平面区域,
则x+2y≥﹣5恒成立可化为图象中的阴影部分在直线x+2y=﹣5的上方,
则实数a的取值范围为[﹣1,1].
故答案为:[﹣1,1].
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