高三数学一轮专项练习:二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题
数学是学习和研究现代科学技术必不可少的基本工具。小编准备了高三数学一轮专项练习,具体请看以下内容。
1.设A={(x,y)|x,y,1-x-y是三角形的三边长},则A所表示的平面区域(不含边界的阴影部分)是
()
解析:由已知得x+y1-x-y,x+1-x-yy,y+1-x-yx,即x+y12,y12,x12.
答案:A
2.(2013湖南)若变量x,y满足约束条件y2x,x+y1,y-1,
则x+2y的最大值是
()
A.-52 B.0
C.53 D.52
解析:由线性约束条件可画出其表示的平面区域为三角形ABC,作出目标函数z=x+2y的基本直线l0:x+2y=0,经平移可知z=x+2y在点C13,23处取得最大值,最大值为53,故选C.
答案:C
3.(2014东城区模拟)已知约束条件x-3y+40x+2y-103x+y-80,若目标函数z=x+ay(a0)恰好在点(2,2)处取得最大值,则a的取值范围为
()
A.0
C.a D.0
解析:如图,约束条件为图中的三角形区域ABC.目标函数化为y=-1ax+za,当z最大时,za最大,根据图形只要-1akAB=-3,所以a13.
答案:C
4.设z=x+y,其中x,y满足x+2y0,x-y0,0k.若z的最大值为6,则z的最小值为
()
A.-3 B.3
C.2 D.-2
解析:如图,直线z=x+y过点
A(k,k)时,z取最大值6,k=3.
z=x+y在点B(-6,3)处取得最小值.
zmin=-6+3=-3.
答案:A
5.(2013陕西)若点(x,y)位于曲线y=|x-1|与y=2所围成的封闭区域,则2x-y的最小值为________.
解析:作出可行域如图所示.
记z=2x-y,则y=2x-z.
将y=2x沿y轴向上平移,过A(-1,2)时,-z最大,即z最小,最小值为
-4.
答案:-4
6.(2013浙江)设z=kx+y,其中实数x,y满足x+y-20,x-2y+40,2x-y-40.若z的最大值为12,则实数k=________.
解析:约束条件所表示的区域为如图所示的阴影部分,其中点A(4,4),B(0,2),C(2,0).当-k12即k-12时,目标函数z=kx+y在点A(4,4)取得最大值12,故4k+4=12,k=2,满足题意;
当-k12即k-12时,目标函数z=kx+y在点B(0,2)取得最大值12,故k0+2=12,无解.综上所述,k=2.
答案:2
7.(2014北京朝阳二模)若实数x,y满足x-y+10,x0,则x2+y2的最小值是________.
解析:首先正确画出图形,然后利用几何意义求得x2+y2的最小值.
原不等式组所表示的平面区域如图中阴影部分所示.
∵x2+y2表示可行域内任意一点P(x,y)与原点(0,0)距离的平方,
当P在AB上且OPAB时有最小值,
(x2+y2)min=(|0-0+1|2)2=12.
答案:12
8.画出2x-3
解:先将所给不等式转化为y2x-3,y3.
而求正整数解则意味着x,y还有限制条件,
即求y2x-3y3x,y0的整数解.
所给不等式等价于y2x-3y3.
依照二元一次不等式表示平面区域可得如图(1).
对于2x-32x-3,y3,x,y0
表示的平面区域.如图(2)所示:
可知,在该区域内有整数解为(1,1)、(1,2)、(1,3)、(2,2)、(2,3)共五组.
9.某玩具生产公司每天计划生产卫兵、骑兵、伞兵这三种玩具共100个,生产一个卫兵需5分钟,生产一个骑兵需7分钟,生产一个伞兵需4分钟,已知总生产时间不超过10小时,若生产一个卫兵可获利润5元,生产一个骑兵可获利润6元,生产一个伞兵可获利润3元.
(1)用每天生产的卫兵个数x与骑兵个数y表示每天的利润W(元);
(2)怎样分配生产任务才能使每天的利润最大,最大利润是多少?
解:(1)依题意每天生产的伞兵个数为100-x-y,
所以利润W=5x+6y+3(100-x-y)=2x+3y+300.
(2)约束条件为
5x+7y+4100-x-y600,100-x-y0,x0,y0,xZ,yZ,
整理得x+3y200,x+y100,x0,y0,xZ,yZ,
目标函数为W=2x+3y+300,如图所示,作出可行域.初始直线l0:2x+3y=0,平移初始直线经过点A时,W有最大值.
由x+3y=200,x+y=100,
得x=50 ,y=50,最优解为A(50,50),
所以Wmax=550(元).
答:每天生产卫兵50个,骑兵50个,伞兵0个时利润最大,为550元.
B组 能力突破
1.若实数x,y满足x-y+10,x0,y2,则yx-2的取值范围是
()
A.[-2,-1] B.-2,-12
C.-2,-12 D.-12,+
解析:画出不等式组表示的平面区域如图所示:yx-2可看作区域内的点(x,y)与点P(2,0)连线的斜率,因为kPA=-2,kPB=-12,所以-2-12.
答案:B
2.(2013北京)设关于x,y的不等式组2x-y+10,x+m0,y-m0
表示的平面区域内存在点P(x0,y0),满足x0-2y0=2.求得m的取值范围是
()
A.-,43 B.-,13
C.-,-23 D.-,-53
解析:由线性约束条件可画出如图所示的阴影区域,要使区域内存在点
P(x0,y0),使x0-2y0=2成立,只需点A(-m,m)在直线x-2y-2=0的下方即可,即-m-2m-20,解得m-23,故选C.
答案:C
3.(2013广东)给定区域D:x+4y4,x+y4,x0,令点集T={(x0,y0)D|x0,y0Z(x0,y0)是z=x+y在D上取得最大值或最小值的点},则T中的点共确定________条不同的直线.
解析:画出平面区域D,如图中阴影部分所示.
作出z=x+y的基本直线l0:x+y=0.
经平移可知目标函数z=x+y在点A(0,1)处取得最小值,在线段BC处取得最大值.而集合T表示z=x+y取得最大值或最小值时的整点坐标,在取最大值时线段BC上共有5个整点,分别
为(0,4),(1,3),(2,2),(3,1),(4,0),故T中的点共确定6条不同的直线.
答案:6
4.若a0,b0,且当x0,y0,x+y1,时,恒有ax+by1,求以a,b为坐标的点P(a,b)所形成的平面区域的面积.
解:作出线性约束条件x0,y0,x+y1,对应的可行域如图所示,在此条件下,要使ax+by1恒成立,只要ax+by的最大值不超过1即可.
令z=ax+by,则y=-abx+zb.
因为a0,b0,则-10时,b1,或-ab-1时,a1.
此时对应的可行域如图,
所以以a,b为坐标的点P(a,b)所形成的面积为1.
高中是人生中的关键阶段,大家一定要好好把握高中,编辑老师为大家整理的高三数学一轮专项练习,希望大家喜欢。
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