高中数学必修五课件：3.3.21《简单的线性规划问题》(人教A版必修5)

1、v第第2课时简单的线性规划问题课时简单的线性规划问题v线性规划问题的有关概念：v1线性约束条件：不等式组是一组对变量x、y的约束条件， 这组约束条件都是关于x、y的v2目标函数：欲达到最大值或最小值所涉及的变量x、y的解析式是，目标函数又是x、y的解析式v3线性规划问题：求线性目标函数在条件下的的问题一次不等式线性目标函数一次线性约束最大值或最小值v4可行解：满足线性约束条件的解(x、y)v由所有可行解组成的集合叫做v5最优解：使目标函数取得时的可行解v6通常最优解在可行域的取得可行域最大值或最小值边界处或顶点处v1目标函数z4xy，将其看成直线方程时，z的几何意义是v()vA该直线的截距vB

2、该直线的纵截距vC该直线的横截距vD该直线的纵截距的相反数v解析：把z4xy变形为y4xz，则此方程为直线方程的斜截式，所以z为该直线的纵截距v答案：Bv2若则目标函数zx2y的取值范围是v()vA2,6 B2,5vC3,6 D3,5v解析：本题考查线性规划问题的图象解法只需画出约束条件对应的可行域，平移直线x2y0使之经过可行域，观察图形，找出动直线纵截距最大时和最小时经过的点，然后计算可得答案v答案：Av3在ABC中，三顶点坐标为A(2,4)，B(1,2)，C(1,0)，点P(x，y)在ABC内部及边界运动，则zxy的最大，最小值分别 是()vA3,1 vB1，3vC1，3 vD3，1v解

3、析：本题运用线性规划问题的图象解法只需画出约束条件对应的可行域，即一个封闭的三角形区域(含边界)，再平移直线xy0使之经过可行域，观察图形，找出动直线纵截距最大时和最小时经过的点，然后计算可得答案v答案：Cv解析：本题运用线性规划问题中的有关概念，即变量x，y的一次不等式组称为问题的线性约束条件，研究最值的函数解析式称为线性目标函数v答案：线性约束条件线性目标函数v5已知1xy5，1xy3，求2x3y的取值范围v分析求目标函数最大值或最小值的步骤：作可行域、画平行线、解方程组、求最值v点评(1)中z并不是直线2x3yz在y轴的截距，而是截距的3倍，因此，直线过点B时， 最小，z最小v(2)中z

4、并不是直线3xyz在y轴的截距，而是截距的相反数，过A(3,0)截距最大而z值最小，注意不要搞反v迁移变式1设x，y满足则zxy()vA有最小值2，最大值3vB有最小值2，无最大值vC有最大值3，无最小值vD既无最大值，也无最小值v解析：如图3所示v作出可行域，作直线l0：xy0，平移l0，当l0过点A(2,0)时，z有最小值2，无最大值v答案：Bv分析把所求问题赋给相关的几何意义，即圆与斜率v解画出满足条件的可行域如图4所示，v(1)x2y2u表示一组同心圆(圆心为原点O)，且对同一圆上的点x2y2的值都相等，由图可知：当(x，y)在可行域内取值时，当且仅当圆O过C点时，u最大，过(0,0)

5、时，u最小又C(3,8)，所以umax73，umin0.v例3已知变量x，y满足约束条件1xy4，2xy2.若目标函数zaxy(其中a0)仅在点(3,1)处取得最大值，则a的取值范围为_v分析由题目可获取以下主要信息：v可行域已知；v目标函数在(3,1)处取得最大值v解答本题可利用逆向思维，数形结合求解v解由约束条件画出可行域(如图6所示)，为矩形ABCD(包括边界)点C的坐标为(3,1)，z最大时，即平移yax时使直线在y轴上的截距最大，vakCD，即a1.v答案a1v评析这是一道线性规划的逆向思维问题解答此类问题必须要明确线性目标函数的最值一般在可行域的顶点或边界取得，运用数形结合的思想方

6、法求解v例4某人有楼房一幢，室内面积共180 m2，拟分隔成两类房间作为旅游客房大房间每间面积为18 m2，可住游客5名，每名游客每天住宿费为40元；小房间每间15 m2，可住游客3名，每名游客每天住宿费为50元；装修大房间每间需1000元，装修小房间每间需600元如果他只能筹款8000元用于装修，且游客能住满客房，他应隔出大房间和小房间各多少间，才能获得最大收益？v点评对于线性规划中的最优整数解的问题，当解方程组得到的解不是整数解时，可用下面的方法求解：v平移直线法：先在可行域内打网格，再描整点，平移直线l，最先经过或最后经过的整点坐标是整点最优解v检查优值法：当可行域内整点个数较少时，也可

7、将整点坐标逐一代入目标函数求值，经比较得出最优解v调整优值法：先求非整点最优解及最优值，再借助不定方程知识调整最优值，最后筛选出最优解v迁移变式4某公司租赁甲、乙两种设备生产A，B两类产品，甲种设备每天能生产A类产品5件和B类产品10件，乙种设备每天能生产A类产品6件和B类产品20件已知设备甲每天的租赁费为200元，设备乙每天的租赁费为300元现该公司至少要生产A类产品50件，B类产品140件，所需租赁费最少为_元v令z0，得l0：2x3y0，v平移l0可知，当l0过点A时，z有最小值v又由得A点坐标为(4,5)v所以zmin420053002300.v答案：2300v(3)将直线axby0平移，在可行域中，观察使 最大(或最小)时所经过的点v(4)将该点代入目标函数，从而求出d的最大值或最小值v2最优解可有两种确定方法：v(1)将目标函数的直线平行移动，最先通过或最后通过的顶点便是最优解；v(2)利用围成可行域的直线的斜率来判断若围成可行域的直线l1，l2，ln的斜率分别为k1，k2，kn，且k1k2kn，而且目标函数的直线的斜率为k，则当kikki1时，直线li与li1的交点一般是最优解v3寻找整点最优解的方法v(1)平移找解法：先打网格，描整点，平移直线l，最先经过或最后经过的整点便是最优整