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时间:2019-02-13
《特别解析汇报:线性规划求最值》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、标准实用特别解析:线性规划求最值一、目标函数线的平移法:利用直线的截距解决最值问题例1 已知点在不等式组表示的平面区域上运动,则的取值范围是( ).(A)[-2,-1] (B)[-2,1](C)[-1,2] (D)[1,2]解析:由线性约束条件画出可行域,考虑,变形为,这是斜率为1且随z变化的一族平行直线.是直线在y轴上的截距.当直线满足约束条件且经过点(2,0)时,目标函数取得最大值为2;直线经过点(0,1)时,目标函数取得最小值为-1.故选(C).注:本题用“交点法”求出三个交点坐标分别为(0
2、,1),(2,1),(2,0),然后再一一代入目标函数求出z=x-y的取值范围为[1,2]更为简单.例2已知实数x、y满足约束条件,则的最小值为()分析:将目标函数变形可得,所求的目标函数的最小值即一组平行直在经过可行域时在y轴上的截距的最小值的4倍。解析:由实数x、y满足的约束条件,作可行域如图所示:-553OxyCABL文案大全标准实用当一组平行直线L经过图中可行域三角形ABC区域的点C时,在y轴上的截距最小,又,故的最小值为。二、数行结合,构造斜率法:利用直线的斜率解决最值问题例3 设实数满足,则
3、的最大值是__________.解析:画出不等式组所确定的三角形区域ABC(如图2),表示两点确定的直线的斜率,要求z的最大值,即求可行域内的点与原点连线的斜率的最大值.由图2可以看出直线OP的斜率最大,故P为与的交点,即A点.∴.故答案为.注:解决本题的关键是理解目标函数的几何意义,当然本题也可设,则,即为求的斜率的最大值.由图2可知,过点A时,t最大.代入,求出,即得到的最大值是.例3.已知实数x、y满足不等式组,求函数的值域.解析:所给的不等式组表示圆的右半圆(含边界),-22Oxy(-1,-3)
4、-2可理解为过定点,斜率为的直线族.问题的几何意义:求过半圆域上任一点与点文案大全标准实用的直线斜率的最大、最小值.由图知,过点和点的直线斜率最大,.过点所作半圆的切线的斜率最小.设切点为,则过B点的切线方程为.又B在半圆周上,P在切线上,则有解得因此。三、平面内两点间的距离型(或距离的平方型),构造两点间的距离公式法解决最值问题例5已知实数x、y满足,则的最值为________.解析:目标函数,其含义是点(2,2)与可行域内的点的距离的平方。由实数x、y所满足的不等式组作可行域如图所示:-111Oxy
5、(2,2)x+y-1=0-1ABC可行域为图中内部(包括边界),易求B(-2,-1),结合图形知,点(2,2)到点B的距离为其到可行域内点的最大值,;点(2,2)到直线x+y-1=0的距离为其到可行域内点的最小值,。例6 已知,求的最小值.解析:作出可行域,并求出顶点的坐标A(1,3)、B(3,1)、C(7,9).而表示可行域内任一点(x,y)到定点M(0,5)的距离的平方,过M作直线AC文案大全标准实用的垂线,易知垂足N在线段上,故z的最小值是.注:充分理解目标函数的几何意义,如两点间的距离(或平方)
6、、点到直线的距离等.四、点到直线的距离型例7已知实数x、y满足的最小值。解析:目标函数,其含义是点(-2,1)与可行域内的点的最小距离的平方减5。由实数x、y所满足的不等式组作可行域如图所示(-2,1)1Oxy2x+y=1点(-2,1)到可行域内的点的最小距离为其到直线2x+y=1的距离,由点到直线的距离公式可求得,故例8已知,求的最小值.解析:作出可行域,并求出顶点的坐标A(1,3)、B(3,1)、C(7,9).而表示可行域内任一点(x,y)到定点M(0,5)的距离的平方,过M作直线AC的垂线,易知垂
7、足N在线段上,故z的最小值是.五、变换问题研究目标函数例9(08年山东)已知,且的最大值是最小值的3倍,a等于()解析:求解有关线性规划的最大值和最小值问题,准确画图找到可行域是关键.如图所示,点和B点分别取得最小值和最大值.由文案大全标准实用,由得B(1,1).∴.由题意,得。六、综合导数、函数知识类x-2041-11例10(06山东).已知函数,部分对应值如下表,的导函数,函数的图象如右图所示.若两正数a,b满足的取值范围是()分析:本题的关键是如何从函数的导函数的图象中找到原函数的基本性质,将其与
8、所给的函数性质联系起来。由导函数的图象可知,原函数在区间[-2,0]为单调递减函数,在区间(0,)为单调递增函数。结合题中提供的函数的数据可得,另外注意到的几何意义,转化为线性规划问题可求解。解析:由导函数的图象可知,原函数在区间[-2,0]为单调递减函数,在区间(0,)为单调递增函数,又,故,而均为正数,可得可行域如图,(-3,-3)42Oxy的几何意义是可行域内的点和(-3,-3)连线的斜率的取值范围,故最大为点(0,4),此时为,最小
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