- 二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题
- 共6491题
已知实数x,y满足.
(1)若z=2x+y,求z的最小值;
(2)若z=,求z的最大值.
正确答案
解:(1)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A,
直线y=-2x+z的截距最小,此时z最小,
由,解得
,
即A(1,2),此时z=2+2=4.
(2)z的几何意义为区域内的点与原点连线的斜率,由图象可得OA的斜率最大,
此时z=.
解析
解:(1)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A,
直线y=-2x+z的截距最小,此时z最小,
由,解得
,
即A(1,2),此时z=2+2=4.
(2)z的几何意义为区域内的点与原点连线的斜率,由图象可得OA的斜率最大,
此时z=.
(2015秋•临沂期末)若x,y满足,则z=x+y的最大值为______.
正确答案
3
解析
解:由约束条件作出可行域如图,
联立,解得A(2,1),
化z=x+y为y=-x+z,
由图可知,当直线y=-x+z过点A时,直线在y轴上的截距最大,z有最大值为3.
故答案为:3.
设变量x,y满足,则目标函数z=2x+y的最小值为______.
正确答案
解析
解:由约束条件作出可行域如图,
联立,解得:A(
),
化z=2x+y为y=-2x+z,
由图可知,当直线y=-2x+z过A()时,直线y=-2x+z在y轴上的截距最小,z有最小值为
.
故答案为:.
实数x,y满足,若目标函数z=x+y取得最大值4,则实数a的值为( )
正确答案
解析
解:作出不等式组表示的平面区域,如图所示:
∵y=-x+z,则z表示直线的纵截距
做直线L:x+y=0,然后把直线L向可行域平移,结合图象可知,平移到C(a,a)时,z最大
此时z=2a=4
∴a=2
故选:B.
若不等式组,表示的平面区域是一个钝角三角形,则实数k的取值范围为( )
正确答案
解析
解:由约束条件作出可行域如图,
∵直线y=kx+5过定点(0,5),
数形结合可知,要使可行域表示的平面区域是一个钝角三角形,则k∈(-∞,-1)∪(0,1).
故选:B.
若实数x、y满足不等式组,则
的最小值为______.
正确答案
-2
解析
解:作出不等式组对应的平面区域如图:
=
+
=1+
,
设k=,则k的几何意义为区域内的点P(x,y)到定点D(-1,3)的斜率,
由图象可知,OD的斜率最小,此时k=-3,
则的最小值为1-3=-2,
故答案为:-2
已知函数f(x)=bx,g(x)=ax2+1,h(x)=lnx.(a,b∈R)
(1)若M={x|f(x)+g(x)≥0},-1∈M,2∈M,z=3a-b,求z的取值范围;
(2)设,且b<0,试判断函数F(x)的单调性;
(3)试证明:对∀n∈N*,不等式恒成立.
正确答案
解:(1)解法1:不等式f(x)+g(x)≥0即ax2+bx+1≥0
由-1∈M,2∈M得----------------(2分)
画出不等式组所确定的可行域如右图示:作平行线族b=3a-z
可见当a=-0.5,b=0.5时z有最小值,,zmin=-2
∴z的取值范围为z≥-2.----------------------------------------(4分)
解法2:令h(x)=f(x)+g(x)由-1∈M,2∈M得h(-1)≥0,h(2)≥0
由得
-------------------------(2分)
∴
∵h(-1)≥0,h(2)≥0∴3a-b≥-2,即z的取值范围为z≥-2.------------(4分)]
(2)∵∴
-----------------------------------(6分)
令F‘(x)=0得1-lnx=0
∴x=e------------------------------------------------------------(7分)
∵当0<x<e时,当x>e时F'(x)>0
∴函数F(x)在(0,e]上单调递减,在[e,+∞)上单调递增--------------------------(9分)
(3)证法1:由(2)知当x=e时函数有最小值
∴在(0,+∞)上恒有,------------------------------------------------(11分)
∵b<0∴当且仅当x=e时“=”成立
∴对任意的x∈(0,+∞)恒有--------------------------------------------------(12分)
∵且
∴
即对∀n∈N*,不等式恒成立.-----------------------------------------(14分)
〔证法2:构造函数,x∈(0,+∞)----------------------------------------(10分)
令=0得x=e
∵当0<x<e时p'(x)>0,当x>e时p'(x)<0
∴函数p(x)在(0,e]上单调递增,在[e,+∞)上单调递减----------------------(12分)
当x=e时函数p(x)有最大值p(x)max=p(e)=0
∴对任意的x∈(0,+∞)恒有,即
∵且
∴
即对∀n∈N*,不等式恒成立.-----------------------------------------(14分)
解析
解:(1)解法1:不等式f(x)+g(x)≥0即ax2+bx+1≥0
由-1∈M,2∈M得----------------(2分)
画出不等式组所确定的可行域如右图示:作平行线族b=3a-z
可见当a=-0.5,b=0.5时z有最小值,,zmin=-2
∴z的取值范围为z≥-2.----------------------------------------(4分)
解法2:令h(x)=f(x)+g(x)由-1∈M,2∈M得h(-1)≥0,h(2)≥0
由得
-------------------------(2分)
∴
∵h(-1)≥0,h(2)≥0∴3a-b≥-2,即z的取值范围为z≥-2.------------(4分)]
(2)∵∴
-----------------------------------(6分)
令F‘(x)=0得1-lnx=0
∴x=e------------------------------------------------------------(7分)
∵当0<x<e时,当x>e时F'(x)>0
∴函数F(x)在(0,e]上单调递减,在[e,+∞)上单调递增--------------------------(9分)
(3)证法1:由(2)知当x=e时函数有最小值
∴在(0,+∞)上恒有,------------------------------------------------(11分)
∵b<0∴当且仅当x=e时“=”成立
∴对任意的x∈(0,+∞)恒有--------------------------------------------------(12分)
∵且
∴
即对∀n∈N*,不等式恒成立.-----------------------------------------(14分)
〔证法2:构造函数,x∈(0,+∞)----------------------------------------(10分)
令=0得x=e
∵当0<x<e时p'(x)>0,当x>e时p'(x)<0
∴函数p(x)在(0,e]上单调递增,在[e,+∞)上单调递减----------------------(12分)
当x=e时函数p(x)有最大值p(x)max=p(e)=0
∴对任意的x∈(0,+∞)恒有,即
∵且
∴
即对∀n∈N*,不等式恒成立.-----------------------------------------(14分)
已知x,y满足约束条件,则z=x+2y的最大值为( )
正确答案
解析
解:画出满足条件的平面区域,
如图示:
,
将z=x+2y转化为:y=-x+
,
通过图象得出函数过(0,1)时,z取到最大值,
zmax=2,
故选:D.
已知点A(1,-1),B(4,0),C(2,2),平面区域D由所有满足(1<λ≤a,1<μ≤b)的点P(x,y)组成.若区域D的面积为8,则a+b的最小值为( )
正确答案
解析
解:如图所示,以AB,AC为邻边作平行四边形ABCD.
分别作=
,
=
,
则由所有满足(1<λ≤a,1<μ≤b)表示的平面区域D为平行四边形DEQF.
=
,
=
,
=(3,1),
=(1,3),
=6.
∴=
,∴
=
=
.
∴=
=
.
∴S平行四边形DEQF=
=(λ-1)(μ-1)×
=8(λ-1)(μ-1)=8,
化为(λ-1)(μ-1)=1,
∴λμ=λ+μ≥,可得λμ≥4,
∴λ+μ≥4,当且仅当λ=μ=2时取等号.
∵(1<λ≤a,1<μ≤b),
∴=
=(1,-1)+λ(3,1)+μ(1,3),
∴,
∵1<λ≤a,1<μ≤b,
∴x+y=4(λ+μ)≤4(a+b).
∴a+b≥λ+μ≥4,
∴a+b的最小值为4.
故选:C.
已知x、y满足约束条件,则2x+y的最大值是______.
正确答案
4
解析
解:由约束条件画出可行域如图:
目标函数可化为y=-2x+z,得到一簇斜率为-2,截距为z的平行线
要求z的最大值,须保证截距最大
由图象知,当目标函数的图象过点A是截距最大
又∵点A的坐标为(1,2)
∴z的最大值为2×1+2=4.
故答案为:4.
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