小數(shù)老師說
一、已知線性約束條件,探求線性目標(biāo)關(guān)系最值問題
例1、設(shè)變量x、y滿足約束條件
,則的最大值為 ?!?/p>
解析:如圖1,畫出可行域,得在直線2x-y=2與直線x-y=-1的交點(diǎn)A(3,4)處,目標(biāo)函數(shù)z最大值為18
點(diǎn)評(píng):本題主要考查線性規(guī)劃問題,由線性約束條件畫出可行域,然后求出目標(biāo)函數(shù)的最大值.,是一道較為簡(jiǎn)單的送分題。數(shù)形結(jié)合是數(shù)學(xué)思想的重要手段之一。
二、已知線性約束條件,探求非線性目標(biāo)關(guān)系最值問題
例2、已知
則的最小值是_______ .解析:如圖2,只要畫出滿足約束條件的可行域,而
表示可行域內(nèi)一點(diǎn)到原點(diǎn)的距離的平方。由圖易知A(1,2)是滿足條件的最優(yōu)解。的最小值是為5。點(diǎn)評(píng):本題屬非線性規(guī)劃最優(yōu)解問題。求解關(guān)鍵是在挖掘目標(biāo)關(guān)系幾何意義的前提下,作出可行域,尋求最優(yōu)解。
三、約束條件設(shè)計(jì)參數(shù)形式,考查目標(biāo)函數(shù)最值范圍問題。
例3、在約束條件
下,當(dāng)時(shí),目標(biāo)函數(shù)
的最大值的變化范圍是()
A.[6,15] B. [7,15] C. [6,8] D.[7,8]
解析:畫出可行域如圖3所示,當(dāng)
時(shí), 目標(biāo)函數(shù)在處取得最大值, 即;當(dāng)
時(shí), 目標(biāo)函數(shù)在點(diǎn)處取得最大值,即,故,從而選D;點(diǎn)評(píng):本題設(shè)計(jì)有新意,作出可行域,尋求最優(yōu)解條件,然后轉(zhuǎn)化為目標(biāo)函數(shù)Z關(guān)于S的函數(shù)關(guān)系是求解的關(guān)鍵。
四、已知平面區(qū)域,逆向考查約束條件。
例4、已知雙曲線
的兩條漸近線與直線圍成一個(gè)三角形區(qū)域,表示該區(qū)域的不等式組是()
(A)
(B) (C) (D)解析:雙曲線
的兩條漸近線方程為,與直線圍成一個(gè)三角形區(qū)域(如圖4所示)時(shí)有點(diǎn)評(píng):本題考查雙曲線的漸近線方程以及線性規(guī)劃問題。驗(yàn)證法或排除法是最效的方法。
五、已知最優(yōu)解成立條件,探求目標(biāo)函數(shù)參數(shù)范圍問題。
例5、已知變量x,y滿足約束條件
。若目標(biāo)函數(shù)圍為_______ 。
解析:如圖5作出可行域,由
其表示為斜率為-a,縱截距為z的平行直線系, 要使目標(biāo)函數(shù)(其中)僅在點(diǎn)(3,1)處取得最大值。則直線過A點(diǎn)且在直線(不含界線)之間。即由-a<-1得a>1,則a的取值范圍為。點(diǎn)評(píng):本題通過作出可行域,在挖掘
的幾何意義的條件下,借助用數(shù)形結(jié)合利用各直線間的斜率變化關(guān)系,建立滿足題設(shè)條件的a的不等式組即可求解。求解本題需要較強(qiáng)的基本功,同時(shí)對(duì)幾何動(dòng)態(tài)問題的能力要求較高。
六、設(shè)計(jì)線性規(guī)劃,探求平面區(qū)域的面積問題
例6、在平面直角坐標(biāo)系中,不等式組
表示的平面區(qū)域的面積是()(A)
(B)4 (C) (D)2解析:如圖6,作出可行域,易知不等式組
表示的平面區(qū)域是一個(gè)三角形。容易求三角形的三個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)為A(0,2),B(2,0),C(-2,0).于是三角形的面積為:
從而選B。
點(diǎn)評(píng):有關(guān)平面區(qū)域的面積問題,首先作出可行域,探求平面區(qū)域圖形的性質(zhì);其次利用面積公式整體或部分求解是關(guān)鍵。
七、研究線性規(guī)劃中的整點(diǎn)最優(yōu)解問題
例7、某公司招收男職員x名,女職員y名,x和y須滿足約束條件
則的最大值是(A)80 (B) 85 (C) 90 (D)95解析:如圖7,作出可行域,由
,它表示為斜率為-1,縱截距為的平行直線系,要使取得最大值。當(dāng)直線
通過,z取得最大值。因?yàn)?div id="fbwnfa5u" class='imgcenter'>故A點(diǎn)不是最優(yōu)整數(shù)解。于是考慮可行域內(nèi)A點(diǎn)附近整點(diǎn)B(5,4),C(4,4),經(jīng)檢驗(yàn)直線經(jīng)過B點(diǎn)時(shí),
點(diǎn)評(píng):在解決簡(jiǎn)單線性規(guī)劃中的最優(yōu)整數(shù)解時(shí),可在去掉限制條件求得的最優(yōu)解的基礎(chǔ)上,調(diào)整優(yōu)解法,通過分類討論獲得最優(yōu)整數(shù)解。
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