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标题 浅谈高考线性规划题备考策略
范文

    夏素芬

    简单的线性规划一直是高考的高频考点,文理都有,一般以选择题或填空题形式出现,分值5分,近几年难度不大,趋于稳定,更多的是考查用数形结合思想求目标函数最值的工具性.如果复习得当,则事半功倍.本文将常见的线性规划题目类型归纳如下.

    一、基础型

     例1?? (2015年文15)若x,y满足约束条件 x+y-2≤0,x-2y+1≤0,2x-y+2≥0,?? 则z=3x+y的最大值为 .

    答案? 4.

    解析? 作出可行域如图中阴影部分所示,作出直线l0:3x+y=0,平移直线l0,当直线l:z=3x+y过点A时,z取最大值,

    由 x+y-2=0,x-2y+1=0,

    解得A(1,1),∴z=3x+y的最大值为4.

    点评? 此种类型是考查线性规划题目的基本类型,目标函数是线性表达式,把z看作直线y=-3x+z的纵截距,有时z可看作线性函数的纵截距的倍数,反映了求解线性规划问题的基本方法—平移法.

    二、几何型

     例2?? 若实数x,y满足 x≥0,y≥0,4x+3y≤12,? 则z= y+3 x+1 的取值范围是(? ).

    A.? 3 4 ,7

    B.? 2 3 ,5

    C.? 2 3 ,7

    D.? 3 4 ,7

    答案? D.

    解析? 作出可行域如圖中阴影部分所示,将目标函数z= y+3 x+1 看作过两点(x,y)和P(-1,-3)的直线的斜率,结合可行域可得出kPA= 3 4 ,kPB=7,所以得出选项D.

    点评? 此种线性规划题目特点是——目标函数表达式不是线性形式,但却具有明确的几何意义,依据几何意义,结合可行域可找出目标函数的最值.常遇到具有几何意义的表达式还有两点间距离的平方、点到直线的距离等,最后结合图形确定目标函数取值范围.

    三、应用型

     例3?? (2016文、理16)某高科技企业生产产品A和产品B需要甲、乙两种新型材料.生产一件产品A需要甲材料1.5 kg,乙材料1 kg,用5个工时.生产一件产品B需要甲材料0.5 kg,乙材料0.3 kg,用3个工时,生产一件产品A的利润为2100元,生产一件产品B的利润为900元.该企业现有甲材料150 kg,乙材料90 kg,则在不超过600个工时的条件下,生产产品A、产品B的利润之和的最大值为 元.

    答案? 216000.

    解析? 设生产产品A、产品B分别为x件,y件,利润之和为z元,那么由题可得:

    约束条件 1.5x+0.5y≤150,x+0.3y≤90,5x+3y≤600,x≥0,y≥0,

    目标函数z=2100x+900y.

    约束条件等价于 3x+y≤300,10x+3y≤900,5x+3y≤600,x≥0,y≥0,? ①

    作出二元一次不等式组①表示的平面区域,即可行域,如图中阴影部分所示.

    将z=2100x+900y变形,得y=- 7 3 x+ z 900 ,

    作直线:y=- 7 3 x并平移,当直线y=- 7 3 x+ z 900 经过点M时,z取得最大值.

    解方程组 10x+3y=900,5x+3y=600,? 得M的坐标为(60,100).

    所以当x=60,y=100时,

    zmax=2100×60+900×100=216000.

    故生产产品A、产品B的利润之和的最大值为216000元.

    点评? 此种类型的特点是可行域约束条件和目标函数没有直接给定,需要根据题意分析列出即建立线性规划模型,首先解决数学问题,再反馈到实际生活中去,充分体现 了线性规划知识作为数学工具在实际生活的应用.

    四、变化型

     例4?? (2017石家庄二模)已知x,y满足约束条件 2x-y≥0,2x+y≤6,y≥ 1 2 ,? 则y+ 1 2x 的最大值为 .

    答案?? 10 3 .

    解析? 设y+ 1 2x =z,则

    y= - 1 2? x +z,

    将y= - 1 2? x 向上平移至A? 3 2 ,3 处z最大,

    此时,zmax=3+ 1 2× 3 2? = 10 3 .

    点评? 此类题型的特点是目标函数不是熟悉的直线型,也不具有明显的几何意义,感觉无从下手,但按照解决线性规划题目的基本方法尝试下去,会发现仍然可用平移法解决问题,只不过平移的函数变成了反比例函数.

    五、参数型

     例5?? 设x,y满足约束条件 x+y≥1,x-y≥-1,2x-y≤2,?? 若目标函数 z=ax+3y仅在点(1,0)处取得最小值,则a的取值范围为(? ).

    A.(-6,3) B.(-6,-3) C.(0,3) D.(-6,0]

    答案? A.

    解析? 作出约束条件 x+y≥1,x-y≥-1,2x-y≤2? 表示的可行域如图所示,将z=ax+3y化成y=- a 3 x+ z 3 ,

    需要将- a 3 与可行域的边界所在直线的斜率进行比较验证是否符合题意,经讨论可得:

    当-1<- a 3 <2时,y=- a 3 x+ z 3 仅在点(1,0)处取得最小值,即目标函数z=ax+3y仅在点A(1,0)处取得最小值,解得-6<a<3.故选A.

    点评? 此类问题的特点是目标函数中含有参数,加大了题目的难度,求解时需要根据题意对参数进行讨论,有时参数还可以出现在目标函数中.

    综上可知:线性规划是解决一类特定问题求最值的特定方法,运用数形结合思想,直观明了.要想线性规划题目不失分,首先要打牢基础,掌握好基础型,其他类型都是在基础型的基础上演变而来,只要牢牢把握住转化、平移的思想,线性规划问题将迎刃而解.

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更新时间:2025/2/6 0:03:58