第3讲 二元一次不等式(组)及简单的线性规划问题
[基础题组练]
2x+3y≤12,??
1.二元一次不等式组?2x+3y≥-6,所表示的平面区域的面积为( )
??0≤x≤6A.18 C.36
B.24 D.1213
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.
2x+y≥0,
??x+2y-2≥0,
2.设变量x,y满足约束条件?则目标函数z=x+y的最大值为( )
x≤0,??y≤3,2
A. 33C. 2
B.1 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.(2024·浙江名校联盟联考)已知实数x,y??(x-y)(x+2y)≥0满足?,则2x-
?x≥1?
y( )
A.有最小值,无最大值 C.有最小值,也有最大值
1
B.有最大值,无最小值 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.
x+y≤2,??
4.(2024·台州高三质检)已知不等式组?x≥0,表示的平面区域的面积为2,则
??y≥mx+y+2
的最小值为( ) x+1
3
A. 2C.2
4B. 3D.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+2y+1y+1
=1+,表示可行域内任意一点与点(-x+1x+1x+1
y+10-(-1)1x+y+2
的最小值为=,所以x+12-(-1)3x+1
1,-1)连线的斜率,所以4
的最小值为.
3
x+y≤a,??
5.(2024·金华十校联考)设变量x,y满足约束条件?x+y≥8,且不等式x+2y≤14
??x≥6
恒成立,则实数a的取值范围是( )
A.[8,10] C.[6,9]
B.[8,9] 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.
2
6.(2024·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
2A. 51C. 6
yx-a的最大值是( )
2B. 31D. 4
11
解析:选A.易知a≠0,那么目标函数可化为y=-x+z.要使目标函数z=x+ay取
aa1yy得最小值的最优解有无数个,则-=kAC=1,则a=-1,故=,其几何意义为可
ax-ax+1行域内的点(x,y)与点M(-1,0)的连线的斜率,可知?
?y?=k=2,故选A.
?MC5?x+1?max
x≥0,??
7.若x,y满足约束条件?x+3y≥4,则z=-x+y的最小值是________.
??3x+y≤4
x≥0,??
解析:作出不等式组?x+3y≥4,表示的平面区域,得到如图的△ABC及其内部,其中
??3x+y≤4A(1,1),B?0,?,C(0,4).
3
??
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.(2024·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
3
?3x-y≤0
→
OP在OA方向上?x-3y+2≥0,则满足条件的点P所形成的平面区域的面积为________,→
?y≥0
投影的最大值为________.
?3x-y=0
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?得到C(-
?x-3y+2=0
1
2,0),B(1,3),所以其面积为×2×3=3.
2
→→
OA·OP3x+3y31→→
令OP在OA方向上投影为z===x+y,所以y=-3x+2z,过点B→2223|OA|时z最大,
33→→
所以,OP在OA方向上投影的最大值为+=3.
22答案:3
3
x+4y≥4,??
9.给定区域D:?x+y≤4,令点集T={(x0,y0)∈D|x0,y0∈Z,(x0,y0)是z=x+y??x≥0,
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
4
x≥0??x?1?10.(2024·温州市高考实战模拟)若变量x,y满足约束条件?y≥0,则z=2·?2?
????3x+4y≤12y的最大值为________. 解析:作出不等式组
x≥0??
表示的平面区域如图中阴影部分所示.又z=?y≥0
??3x+4y≤12
?1?x-y2·??=2,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
?2?
xy值且zmax=2
4-0
=16.
答案:16
x+y≥0??
11.(2024·杭州市高三模拟)若实数x,y满足?x≤1.
??x-2y≥0
求:(1)x的取值范围; (2)|x|+|y|的取值范围.
x+y≥0??
解:(1)由约束条件?x≤1作出可行域如图中阴影部分所示,
??x-2y≥0
由图可知,0≤x≤1. (2)当x≥0,y≥0时,
z=|x|+|y|=x+y过(1,)时有最大值为,
过O(0,0)时有最小值0; 当x≥0,y≤0时,
1
232
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].
x+y≥1,??
12.若x,y满足约束条件?x-y≥-1,
??2x-y≤2.
5
新高考数学一轮复习第七章不等式3第3讲二元一次不等式组及简单的线性规划问题高效演练分层突破
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