(浙江专用)2021版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教学案

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第3讲 二元一次不等式(组)及简单的线性规划问题

1.二元一次不等式(组)表示的平面区域

不等式(组) 表示区域 直线Ax+By+C=0某一侧的所有点组成的平面区域 不包括边界直线 包括边界直线 Ax+By+C>0(<0) Ax+By+C≥0(≤0) 不等式组 各个不等式所表示平面区域的公共部分 2.二元一次不等式(组)的解集 满足二元一次不等式(组)的x和y的取值构成的有序数对(x,y),叫做二元一次不等式(组)的解,所有这样的有序数对(x,y)构成的集合称为二元一次不等式(组)的解集.

3.线性规划的有关概念 名称 约束条件 线性约束条件 目标函数 线性目标函数 可行解 可行域 最优解 线性规划问题 意义 由变量x,y组成的不等式(组) 由x,y的一次不等式(或方程)组成的不等式(组) 关于x,y的函数解析式,如z=x+2y 关于x,y的一次函数解析式 满足线性约束条件的解(x,y) 所有可行解组成的集合 使目标函数取得最大值或最小值的可行解 在线性约束条件下求线性目标函数的最大值或最小值问题

[疑误辨析]

判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)

(1)不等式Ax+By+C>0表示的平面区域一定在直线Ax+By+C=0的上方.( ) (2)任何一个二元一次不等式组都表示平面上的一个区域.( ) (3)线性目标函数的最优解可能是不唯一的.( )

(4)线性目标函数取得最值的点一定在可行域的顶点或边界上.( )

(5)在目标函数z=ax+by(b≠0)中,z的几何意义是直线ax+by-z=0在y轴上的截距.( )

答案:(1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)× [教材衍化]

y≤x,??

1.(必修5P91练习T1(1)改编)已知x,y满足约束条件?x+y≤1,则z=2x+y+1的

??y≥-1,

最大值、最小值分别是________,________.

解析:不等式组所表示的平面区域如图中阴影部分所示,其中A(-

?11?1,-1),B(2,-1),C?,?,画直线l0:y=-2x,平移l0过点B时,

?22?

zmax=4,平移l0过点A时,zmin=-2.

答案:4 -2

2.(必修5P91练习T2改编)投资生产A产品时,每生产100吨需要资金200万元,需场地200平方米;投资生产B产品时,每生产100吨需要资金300万元,需场地100平方米.现某单位可使用资金1 400万元,场地900平方米,则上述要求可用不等式组表示为________________.(用x,y分别表示生产A,B产品的吨数,x和y的单位是百吨)

解析:用表格列出各数据

产品吨数 资金 场地 A x 200x 200x B y 300y 100y 总数 1 400 900 所以不难看出,x≥0,y≥0,200x+300y≤1 400,200x+100y≤900. 200x+300y≤1 400,

??200x+100y≤900,答案:?

x≥0,??y≥0[易错纠偏]

(1)不会用代点法判断平面区域;

(2)不明确目标函数的最值与等值线截距的关系; (3)不理解目标函数的几何意义; (4)对“最优解有无数个”理解有误.

1.点(-2,t)在直线2x-3y+6=0的上方,则t的取值范围是__________. 解析:因为直线2x-3y+6=0的上方区域可以用不等式2x-3y+6<0表示,所以由点2

(-2,t)在直线2x-3y+6=0的上方得-4-3t+6<0,解得t>.

3

?2?答案:?,+∞? ?3?

x+y≤1,??

2.已知变量x,y满足约束条件?x≥0,则z=x-y的最大值为________.

??y≥0,

解析:画出不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示,作直线x-y=0,平移直线经过点A(1,0)时,目标函数z=x-y取得最大值,最大值为1.

答案:1

x-y+5≥0,??y-1

3.已知x,y满足条件?x+y≥0,则z=的最大值为________.

x+3

??x≤3,

解析:作出可行域如图中阴影部分所示,问题转化为区域上哪一点

?55?与点M(-3,1)连线斜率最大,观察知点A?-,?,使kMA最大,zmax

?22?

5-12

=kMA==3.

5-+32

答案:3

x-y+5≥0,??

4.已知x,y满足?x+y≥0,若使得z=ax+y取最大值的点(x,y)有无数个,则a??x≤3,

的值为________.

解析:先根据约束条件画出可行域,如图中阴影部分所示,当直线z=ax+y和直线AB重合时,z取得最大值的点(x,y)有无数个,所以-a=kAB=1,所以a=-1.

答案:-1

二元一次不等式(组)表示的平面区域

x≥0,??

(1)不等式组?x+3y≥4,所表示的平面区域的面积等于( )

??3x+y≤4

3

A. 24C. 3

2B. 33D. 4

x-y≥0,??2x+y≤2,

(2)若不等式组?表示的平面区域是一个三角形,则

y≥0,??x+y≤a________.

【解析】 (1)不等式组所表示平面区域如图所示(阴影部分).

a的取值范围是

??x+3y=4,?4?解?得A(1,1),易得B(0,4),C?0,?,

?3???3x+y=4

48

|BC|=4-=.

33184

故S△ABC=××1=.

233

x-y≥0,??

(2)不等式组?2x+y≤2,表示的平面区域如图所示(阴影部分).

??y≥0

??y=x,

解?得?2x+y=2?

?22??y=0,?A?,?;解?得B(1,0).若原不等式组表示的平面区域是一

?33??2x+y=2?

4

个三角形,则直线x+y=a中的a的取值范围是0

3

4

【答案】 (1)C (2)(0,1]∪[,+∞)

3

二元一次不等式(组)表示的平面区域的确定方法

(1)确定二元一次不等式(组)表示的平面区域的方法是:“直线定界,特殊点定域”,即先作直线,再取特殊点并代入不等式(组).若满足不等式(组),则不等式(组)表示的平面区域为直线与特殊点同侧的那部分区域;否则就对应与特殊点异侧的平面区域;

(2)当不等式中带等号时,边界应画为实线,不带等号时,边界应画为虚线,特殊点常

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