(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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取原点.

不等式(x-2y+1)(x+y-3)≤0在坐标平面内表示的区域(用阴影部

分表示)大致是( )

??x-2y+1≥0,??x-2y+1≤0,?解析:选C.(x-2y+1)(x+y-3)≤0,即或?与选项C?x+y-3≤0?x+y-3≥0,??

符合.故选C.

求线性目标函数的最值(范围)(高频考点)

线性目标函数的最值(范围)问题是每年高考的热点,属必考内容,题型多为选择题和填空题,难度适中,属中档题.主要命题角度有:

(1)求线性目标函数的最值(范围);

(2)已知线性目标函数的最值(范围)求参数值(范围); (3)求非线性目标函数的最值(范围). 角度一 求线性目标函数的最值(范围)

x-3y+4≥0,??

(2019·高考浙江卷)若实数x,y满足约束条件?3x-y-4≤0,则z=3x+2y的

??x+y≥0,

最大值是( )

A.-1 C.10

B.1 D.12

【解析】 作出可行域如图中阴影部分所示,数形结合可知,当直线z=3x+2y过点(2,2)时,z取得最大值,zmax=6+4=10.故选C.

【答案】 C

角度二 已知线性目标函数的最值(范围)求参数值(范围)

x-3≤0??

(2020·嘉兴市高考模拟)已知实数x,y满足?y-1≥0,若ax+y的最大值为

??x-y+1≥0

10,则实数a=( )

A.4 C.2

B.3 D.1

【解析】 画出满足条件的平面区域,如图所示(阴影部分):

??x=3

由?, ?x-y+1=0?

解得A(3,4),

令z=ax+y,因为z的最大值为10,

所以直线在y轴上的截距的最大值为10,即直线过(0,10), 所以z=ax+y与可行域有交点, 当a>0时,

直线经过A时z取得最大值.即ax+y=10,将A(3,4)代入得,

3a+4=10,解得a=2,当a≤0时,直线经过A时z取得最大值,即ax+y=10,将

A(3,4)代入得,3a+4=10,解得a=2,与a≤0矛盾,综上a=2.

【答案】 C

角度三 求非线性目标函数的最值(范围)

x+y-3≥0,??

若平面区域?2x-y-3≤0,夹在两条斜率为1的平行直线之间,则这两条平行直

??x-2y+3≥0

线间的距离的最小值是( )

A.C.35

532

2

B.2 D.5

x+y-3≥0??

【解析】 不等式组?2x-y-3≤0表示的平面区域如图中阴影部分所示,其中A(1,2)、

??x-2y+3≥0B(2,1),当两条平行直线间的距离最小时,两平行直线分别过点A与B,又两平行直线的

斜率为1,直线AB的斜率为-1,所以线段AB的长度就是过A、B两点的平行直线间的距离,易得|AB|=2,即两条平行直线间的距离的最小值是2,故选B.

【答案】 B

(1)利用线性规划求目标函数最值的步骤 ①画出约束条件对应的可行域;

②将目标函数视为动直线,并将其平移经过可行域,找到最优解对应的点; ③将最优解代入目标函数,求出最大值或最小值. 常见的目标函数有:

(ⅰ)截距型:形如z=ax+by;(ⅱ)距离型:形如z=(x-a)+(y-b);(ⅲ)斜率型:形如z=

2

2

y-b. x-a(2)含参数的线性规划问题

参数的位置可能在目标函数中,也可能在约束条件中,求解步骤为:①注意对参数取值的讨论、将各种情况下的可行域画出来;②在符合题意的可行域里,寻求最优解.

[提醒] 求目标函数的最值时,易弄错目标函数的几何意义而求错.如x+y是距离的平方,易忽视平方而求错.

??xy≥0

1.(2020·温州七校联考)实数x,y满足?,使z=ax+y取得最大值的最优

?|x+y|≤1?

2

2

解有2个,则z1=ax+y+1的最小值为( )

A.0 C.1

B.-2 D.-1

解析:选A.画出不等式组所表示的可行域如图中阴影所示,因为z=ax+y取得最大值的最优解有2个,所以-a=1,a=-1,所以当x=1,y=0或x=0,y=-1时,z=ax+y=-x+y有最小值-1,所以ax+y+1的最小值是0,故选A.

y-x+1≥0??

2.(2020·温州市高考模拟)若实数x,y满足?x+y-2≤0,则y的最大值为________,

??x,y≥0y+1

的取值范围是________. x+2

y-x+1≥0??

解析:作出不等式组?x+y-2≤0,对应的平面区域如图(阴影部分):

??x,y≥0

可知A的纵坐标取得最大值2. 设z=

y+1

,则z的几何意义为区域内的点到定点D(-2,-1)的斜率,由图象知BDx+2

2+130+1113

的斜率最小,AD的斜率最大,则z的最大为=,最小为=,即≤z≤,

0+221+2332

则z=

y+1?13?的取值范围是?,?.

x+2?32?

?13?答案:2 ?,?

?32?

y≤x+1??

3.(2020·绍兴一中高三期中)设x,y满足约束条件?y≥2x-1,若目标函数z=abx??x≥0,y≥0

+y(a>0,b>0)的最大值为35,则a+b的最小值为________.

解析:满足约束条件

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