3.3 二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题
一、选择题(共10小题;共50分)
1. 不等式组 表示的平面区域为 ,点 ,,则
A. 且 B. 且
C. 且 D. 且
2. 线性目标函数 在线性约束条件 下取最小值时的最优解是
A. B. C. D.
3. 设满足约束条件 则 的最大值是
A. B. C. D.
4. 不等式组 所表示的平面区域的面积等于
A. B. C. D.
5. 在不等式 表示的平面区域内的点是
A. B. C. D.
6. 不等式组 所表示的平面区域的面积为
A. B. C. D.
7. 设变量 , 满足约束条件 则目标函数 的最大值为
A. B. C. D.
8. 已知 满足条件 则 的最大值是
A. B. C. D.
9. 若 , 满足 则 的最大值为
A. B. C. D.
10. 在如图所示的坐标平面的可行域内(阴影部分且包括边界),若目标函数 取得最小值的最优解有无数个,则 的最大值是
A. B. C. D.
二、填空题(共5小题;共25分)
11. 设 为实数,若 ,则 的取值范围是 .
12. 某实验室需购某种化工原料 千克,现在市场上该原料有两种包装,一种是每袋 千克,价格为 元;另一种是每袋 千克,价格为 元.在满足需要的条件下,最少要花费 元.
13. 不等式组 表示的平面区域的面积是 .
14. 已知 ,求 的最小值 .
15. 已知平面区域 由以 ,, 为顶点的三角形内部和边界组成,若在区域 上有无穷多个点 可使目标函数 取得最小值,则 .
三、解答题(共3小题;共39分)
16. 将下图中的平面区域(阴影部分)用不等式表示出来.
17. 一辆货车的最大载重量为 吨,要装载 、 两种不同的货物,已知装载 货物每吨收入 元,装载 货物每吨收入 元,且要求装载的 货物不少于 货物的一半.请问 、 两种不同的货物分别装载多少吨时,载货得到的收入最大 并求出这个最大值.
18. 实数 , 满足约束条件 求 的最大值和最小值.
答案
第一部分
1. C 【解析】将点的坐标代入不等式组中,只有点的坐标都满足不等式组,该点才在不等式组所表示的平面区域内.
2. B
3. D
4. C 【解析】画出不等式组表示的平面区域,如图中的阴影部分所示.因为直线 和 的交点为 ,所以 .
5. B
6. B
7. D 【解析】画出不等式表示的平面区域:
将目标函数变形为 ,作出目标函数对应的直线,当直线过 时,直线的纵截距最小, 最大,最大值为 .
8. A 【解析】求目标函数 的最大值,相当于求点 与可行域上点连线的斜率的最大值.
9. C 【解析】如图,
当取点 时,取到最大值.
10. B
【解析】本题的关键是从“目标函数 取得最小值的最优解有无数个”这个条件中得到: 对应的直线必须经过边界 (经过 或 时,只能对应 的最小值),故 ,当 时, 取到最大值 .
第二部分
11.
12.
【解析】设选取每袋 千克的 袋,每袋 千克的 袋,则有 , 、 均为自然数,则总花费为 ,当 、 时,花费最少为 元.
13.
14.
【解析】求 的最小值,就是求可行域中点 到原点的距离平方的最小值.
15.
第三部分
16. (1)直线方程是 ,即 .将原点代入左边代数式:.原点不在平面区域内,所以所求不等式为 .
(2)直线方程是 ,即 .将原点代入左边代数式:,原点在平面区域内,所以所求不等式为 .
17. 设装载 货物 吨,装载 货物 吨,收入 元,则 ,, 满足约束条件 ,做出不等式所表示的平面区域如图所示:
则目标函数在点 取得最大值,,此时装载 货物 吨, 货物 吨.
18. 作出可行域,如图,
设点 为可行域内一动点,定点 ,,
观察图形可知,当动点 运动到 点时, 取得最大值,此时 .
又因为点 到直线 的距离为 ,
所以 .
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