《新教材高中數(shù)學北師大版必修5 第三章4.2、4.3 簡單線性規(guī)劃及其應(yīng)用 作業(yè) Word版含解析》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《新教材高中數(shù)學北師大版必修5 第三章4.2、4.3 簡單線性規(guī)劃及其應(yīng)用 作業(yè) Word版含解析(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、(新教材)北師大版精品數(shù)學資料學業(yè)水平訓練1設(shè) x,y 滿足2xy4,xy1,x2y2,則 zxy()A有最小值 2,最大值 3B有最小值 2,無最大值C有最大值 3,無最小值D既無最小值,也無最大值解析:選 B.由圖像可知 zxy 在點 A 處取最小值,即 zmin2,無最大值2設(shè)變量 x,y 滿足xy10,0 xy20,0y15,則 2x3y 的最大值為()A20B35C45D55解析:選 D.作出可行域如圖所示令 z2x3y,則 y23x13z,要使 z 取得最大值,則需求直線 y23x13z 在 y 軸上的截距的最大值,移動直線 l0:y23x,可知當 l0過點 C(5,15)時,z
2、取最大值,且 zmax2531555,于是 2x3y 的最大值為 55.故選 D.3(2013高考課標全國卷)設(shè) x,y 滿足約束條件xy10,xy10,x3,則 z2x3y 的最小值是()A7B6C5D3解析:選 B.作出不等式組表示的可行域,如圖(陰影部分)易知直線 z2x3y 過點 C 時,z 取得最小值由x3,xy10,得x3,y4,zmin23346,故選 B.4直線 2xy10 與不等式組x0y0 xy24x3y20,表示的平面區(qū)域的公共點有()A0 個B1 個C2 個D無數(shù)個解析:選 B.畫出可行域如圖陰影部分所示直線過(5,0)點,故只有 1 個公共點(5,0)5已知實數(shù) x,
3、y 滿足y1,y2x1,xym.如果目標函數(shù) zxy 的最小值為1,則實數(shù) m 等于()A7B5C4D3解析:選 B.畫出 x,y 滿足的可行域,可得直線 y2x1 與直線 xym 的交點使目標函數(shù) zxy 取得最小值,解y2x1,xym得 xm13,y2m13,代入 xy1,得m132m131,解得 m5.6已知點 P(x,y)的坐標滿足條件xy4,yx,x1,點 O 為坐標原點,那么|PO|的最小值等于_,最大值等于_解析:畫出約束條件對應(yīng)的可行域,如圖陰影部分所示,|PO|表示可行域上的點到原點的距離,從而使|PO|取得最小值的最優(yōu)解為點 A(1,1);使|PO|取得最大值的最優(yōu)解為 B
4、(1,3),|PO|min 2,|PO|max 10.答案: 2107(2013高考大綱全國卷)若 x,y 滿足約束條件x0,x3y4,3xy4,則 zxy 的最小值為_解析:由不等式組作出可行域,如圖陰影部分所示(包括邊界),且 A(1,1),B(0,4),C(0,43)由數(shù)形結(jié)合知,直線 yxz 過點 A(1,1)時,zmin110.答案:08某企業(yè)生產(chǎn)甲、乙兩種產(chǎn)品,已知生產(chǎn)每噸甲產(chǎn)品要用 A 原料 3 噸、B 原料 2 噸;生產(chǎn)每噸乙產(chǎn)品要用 A 原料 1 噸、B 原料 3 噸銷售每噸甲產(chǎn)品可獲得利潤 5 萬元、每噸乙產(chǎn)品可獲得利潤 3 萬元該企業(yè)在一個生產(chǎn)周期內(nèi)消耗 A 原料不超過
5、13 噸、B 原料不超過18 噸,那么該企業(yè)可獲得最大利潤是_解析:設(shè)該企業(yè)生產(chǎn)甲產(chǎn)品為 x 噸,乙產(chǎn)品為 y 噸,則該企業(yè)可獲得利潤為z5x3y,且x0,y0,3xy13,2x3y18,聯(lián)立3xy13,2x3y18,解得x3,y4.由圖可知,最優(yōu)解為 P(3,4)故 z 的最大值為 z533427(萬元)答案:27 萬元9已知 x,y 滿足條件yx,x2y4,y2,若 r2(x1)2(y1)2(r0),求 r 的最小值解:作出不等式y(tǒng)x,x2y4,y2所表示的平面區(qū)域如圖:依據(jù)上圖和 r 的幾何意義可知:r 的最小值是定點 P(1,1)到直線 yx 的距離,即 rmin|11|2 2.10
6、某工廠制造A 種儀器45臺, B 種儀器55臺, 現(xiàn)需用薄鋼板給每臺儀器配一個外殼 已知鋼板有甲、乙兩種規(guī)格:甲種鋼板每張面積 2 m2,每張可作 A 種儀器外殼 3 個和 B 種儀器外殼 5 個乙種鋼板每張面積 3 m2,每張可作 A 種儀器外殼 6 個和 B 種儀器外殼 6 個,問甲、乙兩種鋼板各用多少張才能用料最省?(“用料最省”是指所用鋼板的總面積最小)解:設(shè)用甲種鋼板 x 張,乙種鋼板 y 張,依題意x,yN,3x6y45,5x6y55,鋼板總面積 z2x3y.作出可行域如圖所示中陰影部分的整點由圖可知當直線 z2x3y 過點 P 時,z 最小由方程組3x6y45,5x6y55得x5
7、,y5.所以甲、乙兩種鋼板各用 5 張用料最省高考水平訓練1若實數(shù) x,y 滿足不等式組y0 xy42xy20,則 wy1x1的取值范圍是()A1,13B12,13C12,2)D12,)解析:選 C.把 wy1x1理解為一動點 P(x,y)與定點Q(1,1)連線斜率的取值范圍,可知當 x1,y0 時,wmin12,且 w2.2若實數(shù) x、y 滿足xy10,xy0,x0.則 z3x2y的最小值是_解析:由不等式組,得可行域是以 A(0,0),B(0,1),C(0.5,0.5)為頂點的三角形,易知當 x0,y0 時,zx2y 取最小值 0.z3x2y的最小值為 1.答案:13 某營養(yǎng)師要為某個兒童
8、預訂午餐和晚餐, 已知 1 個單位的午餐含 12 個單位的碳水化合物,6 個單位的蛋白質(zhì)和 6 個單位的維生素 C;1 個單位的晚餐含 8 個單位的碳水化合物,6 個單位的蛋白質(zhì)和 10 個單位的維生素 C.另外, 該兒童這兩餐需要的營養(yǎng)中至少含 64 個單位的碳水化合物,42 個單位的蛋白質(zhì)和 54 個單位的維生素 C.如果 1 個單位的午餐、晚餐的費用分別是 2.5 元和 4 元,那么要滿足上述的營養(yǎng)要求,并且花費最少,應(yīng)當為該兒童分別預訂多少個單位的午餐和晚餐?解:法一:設(shè)需要預訂滿足要求的午餐和晚餐分別為 x 個單位和 y 個單位,所花的費用為 z 元,則依題意,得 z2.5x4y,且
9、 x,y 滿足x0,y0,12x8y64,6x6y42,6x10y54,即x0,y0,3x2y16,xy7,3x5y27.作出可行域如圖,則 z 在可行域的四個頂點 A(9,0),B(4,3),C(2,5),D(0,8)處的值分別是zA2.594022.5,zB2.544322,zC2.524525,zD2.504832.比較之,zB最小,因此,應(yīng)當為該兒童預訂 4 個單位的午餐和 3 個單位的晚餐,就可滿足要求法二:設(shè)需要預訂滿足要求的午餐和晚餐分別為 x 個單位和 y 個單位,所花的費用為 z元,則依題意,得 z2.5x4y,且 x,y 滿足x0,y0,12x8y64,6x6y42,6x1
10、0y54,即x0,y0,3x2y16,xy7,3x5y27.作出可行域如圖,讓目標函數(shù)表示的直線 2.5x4yz 在可行域上平移,由此可知 z2.5x4y 在 B(4,3)處取得最小值因此,應(yīng)當為該兒童預訂 4 個單位的午餐和 3 個單位的晚餐,就可滿足要求4已知實數(shù) x、y 滿足xy30,xy10,x2,(1)若 z2xy,求 z 的最大值和最小值;(2)若 zx2y2,求 z 的最大值和最小值;(3)若 zyx,求 z 的最大值和最小值解:不等式組xy30,xy10,x2表示的平面區(qū)域如圖陰影部分所示由xy30,xy10,得x1,y2,A(1,2);由x2,xy10,得x2,y3,M(2,
11、3);由x2,xy30,得x2,y1,B(2,1)(1)z2xy,y2xz,當直線 y2xz 經(jīng)過可行域內(nèi)點 M(2,3)時,直線在 y 軸上的截距最大,z 也最大,此時 zmax2237.當直線 y2xz 經(jīng)過可行域內(nèi)點 A(1,2)時,直線在 y 軸上的截距最小,z 也最小,此時 zmin2124.z 的最大值為 7,最小值為 4.(2)過原點(0,0)作直線 l 垂直于直線 xy30,垂足為 N,則直線 l 的方程為 yx.由yx,xy30,得x32,y32,N32,32 .點 N32,32 在線段 AB 上,也在可行域內(nèi)此時可行域內(nèi)點 M 到原點的距離最大,點 N到原點的距離最小又|OM| 13,|ON|92,即92 x2y2 13,92x2y213,z 的最大值為 13,最小值為92.(3)kOA2,kOB12,12yx2,z 的最大值為 2,最小值為12.