(1)會從實際情境中抽象出二元一次不等式組.
(2)了解二元一次不等式的幾何意義,能用平面區(qū)域表示二元一次不等式組.
(3)會從實際情境中抽象出一些簡單的二元線性規(guī)劃問題,并能加以解決.
一、二元一次不等式(組)與平面區(qū)域
1.二元一次不等式表示的平面區(qū)域
一般地,在平面直角坐標系中,二元一次不等式表示直線某一側所有點組成的平面區(qū)域,我們把直線畫成虛線,以表示區(qū)域不包括邊界.不等式表示的平面區(qū)域包括邊界,把邊界畫成實線.
2.對于二元一次不等式的不同形式,其對應的平面區(qū)域有如下結論:
3.確定二元一次不等式(組)表示平面區(qū)域的方法
(1)對于直線同一側的所有點(x,y),使得的值符號相同,也就是位于同一半平面的點,如果其坐標滿足,則位于另一個半平面內的點,其坐標滿足.
(2)可在直線的同一側任取一點,一般取特殊點(x0,y0),從的符號就可以判斷 (或)所表示的區(qū)域.
(3)由幾個不等式組成的不等式組所表示的平面區(qū)域,是各個不等式所表示的平面區(qū)域的公共部分.
(4)點P1(x1,y1)和P2(x2,y2)位于直線的兩側的充要條件是
;位于直線同側的充要條件是.
二、簡單的線性規(guī)劃問題
1.簡單線性規(guī)劃問題的有關概念
(1)約束條件:由變量x,y的不等式(或方程)組成的不等式組稱為x,y的約束條件.關于變量x,y的一次不等式(或方程)組成的不等式組稱為x,y的線性約束條件.
(2)目標函數(shù):我們把求最大值或最小值的函數(shù)稱為目標函數(shù).目標函數(shù)是關于變量x,y的一次解析式的稱為線性目標函數(shù).
(3)線性規(guī)劃問題:一般地,在線性約束條件下求線性目標函數(shù)的最大值或最小值問題,統(tǒng)稱為線性規(guī)劃問題.滿足線性約束條件的解(x,y)叫做可行解.由所有可行解組成的集合叫做可行域,其中,使目標函數(shù)取得最大值或最小值的可行解叫做這個問題的最優(yōu)解.
2.簡單線性規(guī)劃問題的解法
在確定線性約束條件和線性目標函數(shù)的前提下,用圖解法求最優(yōu)解的步驟可概括為“畫、移、求、答”,即:(1)畫:在平面直角坐標系中,畫出可行域和直線 (目標函數(shù)為);
(2)移:平行移動直線,確定使取得最大值或最小值的點;
(3)求:求出使z取得最大值或最小值的點的坐標(解方程組)及z的最大值或最小值;
(4)答:給出正確答案.
3.線性規(guī)劃的實際問題的類型
(1)給定一定數(shù)量的人力、物力資源,問怎樣運用這些資源,使完成的任務量最大,收到的效益最大;(2)給定一項任務,問怎樣統(tǒng)籌安排,使完成這項任務耗費的人力、物力資源量最小.
常見問題有:①物資調運問題;②產品安排問題;③下料問題.
4.非線性目標函數(shù)類型
(1)對形如型的目標函數(shù)均可化為可行域內的點(x,y)與點(a,b)間距離的平方的最值問題.
(2)對形如型的目標函數(shù),可先變形為的形式,將問題化為求可行域內的點(x,y)與點連線的斜率的倍的取值范圍、最值等.
(3)對形如型的目標函數(shù),可先變形為的形式,將問題化為求可行域內的點(x,y)到直線的距離的倍的最值.
考向一 二元一次不等式(組)表示的平面區(qū)域
1.確定平面區(qū)域的方法如下:
第一步,“直線定界”,即畫出邊界,要注意是虛線還是實線;
第二步,“特殊點定域”,取某個特殊點作為測試點,由的符號就可以斷定表示的是直線哪一側的平面區(qū)域;
第三步,用陰影表示出平面區(qū)域.
2.二元一次不等式組表示的平面區(qū)域的應用主要包括求平面區(qū)域的面積和已知平面區(qū)域求參數(shù)的取值或范圍.
(1)對于面積問題,可先畫出平面區(qū)域,然后判斷其形狀(三角形區(qū)域是比較簡單的情況),求得相應的交點坐標、相關的線段長度等,若圖形為規(guī)則圖形,則直接利用面積公式求解;若圖形為不規(guī)則圖形,則運用割補法計算平面區(qū)域的面積,其中求解距離問題時常常用到點到直線的距離公式.
(2)對于求參問題,則需根據區(qū)域的形狀判斷動直線的位置,從而確定參數(shù)的取值或范圍.
典例1 不等式組表示的平面區(qū)域與表示的平面區(qū)域的公共部分面積為__________.
【答案】
【解析】畫出不等式組表示的平面區(qū)域,如圖,
由可得,,可化為,表示以為圓心,以為半徑的圓內及其圓上各點,由圖可知不等式組表示的平面區(qū)域與表示的平面區(qū)域的公共部分面積為以為圓心,以為半徑的圓的四分之一,其面積為,故答案為.
典例2 已知不等式組表示的平面區(qū)域的面積為2,則 的值為
A. B.
C.1 D.2
【答案】C
【解析】作出可行域,因為不等式組表示的平面區(qū)域為直角三角形,所以所以.故選C.
1.不等式組表示的平面區(qū)域的形狀為
A.銳角三角形B.直角三角形
C.鈍角三角形D.等腰直角三角形
考向二 線性目標函數(shù)的最值問題
1.平移直線法:作出可行域,正確理解z的幾何意義,確定目標函數(shù)對應的直線,平移得到最優(yōu)解.對一個封閉圖形而言,最優(yōu)解一般在可行域的頂點處取得,在解題中也可由此快速找到最大值點或最小值點.
2.頂點代入法:①依約束條件畫出可行域;②解方程組得出可行域各頂點的坐標;③分別計算出各頂點處目標函數(shù)的值,經比較后得出z的最大(小)值.
求解時需要注意以下幾點:
(?。┰诳尚薪庵?,只有一組(x,y)使目標函數(shù)取得最值時,最優(yōu)解只有1個.如邊界為實線的可行域,當目標函數(shù)對應的直線不與邊界平行時,會在某個頂點處取得最值.
(ⅱ)同時有多個可行解取得一樣的最值時,最優(yōu)解有多個.如邊界為實線的可行域,目標函數(shù)對應的直線與某一邊界線平行時,會有多個最優(yōu)解.
(ⅲ)可行域一邊開放或邊界線為虛線均可導致目標函數(shù)找不到相應的最值,此時也就不存在最優(yōu)解.
典例3 已知點x,y滿足約束條件,則z=3x+y的最大值與最小值之差為
A.5 B.6
C.7 D.8
【答案】C
【解析】作出約束條件表示的平面區(qū)域,如圖中陰影部分所示,
作直線并平移知,當直線經過點A時,z取得最大值;當直線經過點B時,z取得最小值.
由,得,即A(2,3),故zmax=9.由,得,即B(0,2),故zmin=2,
故z的最大值與最小值之差為7,選C.
2.已知實數(shù)滿足則的最小值為__________.
考向三 含參線性規(guī)劃問題
1.若目標函數(shù)中有參數(shù),要從目標函數(shù)的結論入手,對圖形進行動態(tài)分析,對變化過程中的相關量進行準確定位,這是求解這類問題的主要思維方法.
2.若約束條件中含有參數(shù),則會影響平面區(qū)域的形狀,這時含有參數(shù)的不等式表示的區(qū)域的分界線是一條變動的直線,注意根據參數(shù)的取值確定這條直線的變化趨勢,從而確定區(qū)域的可能形狀.
典例4 若變量x,y滿足約束條件,且u=2x+y+2的最小值為-4,則k的值為
A.7 B.
C. D.2
【答案】B
【解析】因為u=2x+y+2,設z=2x+y,則u=z+2,因為u=2x+y+2的最小值為-4,所以z的最小值為-6.
不等式組表示的平面區(qū)域如圖中陰影部分所示,由圖可知,目標函數(shù)z=2x+y過點A(2k,2k)時取得最小值,且,解得k=-1.
典例5 設變量x,y滿足,z=a2x+y(0

相關學案

備戰(zhàn)2025年高考理科數(shù)學考點一遍過學案考點36 圓的方程(附解析):

這是一份備戰(zhàn)2025年高考理科數(shù)學考點一遍過學案考點36 圓的方程(附解析),共21頁。學案主要包含了圓的方程,點與圓的位置關系,必記結論等內容,歡迎下載使用。

備戰(zhàn)2025年高考理科數(shù)學考點一遍過學案考點38 橢圓(附解析):

這是一份備戰(zhàn)2025年高考理科數(shù)學考點一遍過學案考點38 橢圓(附解析),共35頁。學案主要包含了橢圓的定義,橢圓的標準方程,橢圓的圖形及其簡單幾何性質,必記結論等內容,歡迎下載使用。

備戰(zhàn)2025年高考理科數(shù)學考點一遍過學案考點39 雙曲線(附解析):

這是一份備戰(zhàn)2025年高考理科數(shù)學考點一遍過學案考點39 雙曲線(附解析),共36頁。學案主要包含了雙曲線的定義和標準方程,雙曲線的幾何性質等內容,歡迎下載使用。

英語朗讀寶

相關學案 更多

備戰(zhàn)2025年高考理科數(shù)學考點一遍過學案考點40 拋物線(附解析)

備戰(zhàn)2025年高考理科數(shù)學考點一遍過學案考點40 拋物線(附解析)

備戰(zhàn)2025年高考理科數(shù)學考點一遍過學案考點48 排列與組合(附解析)

備戰(zhàn)2025年高考理科數(shù)學考點一遍過學案考點48 排列與組合(附解析)

備戰(zhàn)2025年高考理科數(shù)學考點一遍過學案考點55 正態(tài)分布(附解析)

備戰(zhàn)2025年高考理科數(shù)學考點一遍過學案考點55 正態(tài)分布(附解析)

備戰(zhàn)2025年高考理科數(shù)學考點一遍過學案考點57 推理與證明(附解析)

備戰(zhàn)2025年高考理科數(shù)學考點一遍過學案考點57 推理與證明(附解析)

資料下載及使用幫助
版權申訴
版權申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者,認為該資料內容侵犯了您的知識產權,請掃碼添加我們的相關工作人員,我們盡可能的保護您的合法權益。
入駐教習網,可獲得資源免費推廣曝光,還可獲得多重現(xiàn)金獎勵,申請 精品資源制作, 工作室入駐。
版權申訴二維碼
高考專區(qū)
歡迎來到教習網
  • 900萬優(yōu)選資源,讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題,支持自由組卷
  • 高質量可編輯,日均更新2000+
  • 百萬教師選擇,專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼,快速注冊

手機號注冊
手機號碼

手機號格式錯誤

手機驗證碼 獲取驗證碼

手機驗證碼已經成功發(fā)送,5分鐘內有效

設置密碼

6-20個字符,數(shù)字、字母或符號

注冊即視為同意教習網「注冊協(xié)議」「隱私條款」
QQ注冊
手機號注冊
微信注冊

注冊成功

返回
頂部