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2019秋人教A版数学必修5同步练习含解析:3.3.2(第2课时)线性规划的实际应用

1、A 级 基础巩固一、选择题1有 5 辆 6 吨的汽车,4 辆 4 吨的汽车,要运送最多的货物,完成这项运输任务的线性目标函数为( )Az6x4y Bz5x 4yCzxy Dz 4x 5y解析:设需 x 辆 6 吨汽车,y 辆 4 吨汽车则运输货物的吨数为 z6x4y,即目标函数 z6 x4y.答案:A2某服装制造商有 10 m2 的棉布料,10 m2 的羊毛料和 6 m2 的丝绸料,做一条裤子需要 1 m2 的棉布料,2 m2 的羊毛料和 1 m2 的丝绸料,做一条裙子需要 1 m2 的棉布料,1 m2的羊毛料和 1 m2 的丝绸料,做一条裤子的纯收益是 20 元,一条裙子的纯收益是 40 元

2、,为了使收益达到最大,若生产裤子 x 条,裙子 y 条,利润为 z,则生产这两种服装所满足的数学关系式与目标函数分别为( )A. z20x 40yx y 10,2x y 10,x y 6,x, y N, )B. z20x40yx y 10,2x y 10,x y 6,x, y N, )C. z20x40yx y 10,2x y 10,x y 6, )D. z40x 20yx y 10,2x y 10,x y 6,x, y N, )解析:由题意可知选 A.答案:A3某企业生产甲、乙两种产品,已知生产每吨甲产品要用水 3 吨、煤 2 吨;生产每吨乙产品要用水 1 吨、煤 3 吨销售每吨甲产品可获得

3、利润 5 万元,销售每吨乙产品可获得利润 3 万元,若该企业在一个生产周期内消耗水不超过 13 吨,煤不超过 18 吨,则该企业可获得的最大利润是_万元( )A23 B27 C28 D30解析:设生产甲产品 x 吨,生产乙产品 y 吨,由题意知x 0,y 0,3x y 13,2x 3y 18,)利润 z5x3y,作出可行域如图中阴影部分所示,求出可行域边界上各端点的坐标,经验证知当 x 3,y 4,即生产甲产品 3 吨,乙产品 4 吨时可获得最大利润 27 万元答案:B4某农户计划种植黄瓜和韭菜,种植面积不超过 50 亩,投入资金不超过 54 万元,假设种植黄瓜和韭菜的产量、成本和售价如下表:

4、品种 每亩年产量/吨 每亩年种植成本/万元 每吨售价/万元黄瓜 4 1.2 0.55韭菜 6 0.9 0.3为使一年的种植总利润(总利润总销售收入总种植成本) 最大,那么黄瓜和韭菜的种植面积( 单位:亩)分别为( )A50,0 B30,20C20,30 D0,50解析:设黄瓜、韭菜的种植面积分别为 x,y 亩,则总利润z40.55 x6 0.3y1.2x 0.9yx0.9y.此时 x,y 满足条件x y 50,1.2x 0.9y 54,x 0,y 0. )画出可行域如图,得最优解为 A(30,20) ,故选 B.答案:B5某学校用 800 元购买 A、B 两种教学用品,A 种用品每件 100

5、元,B 种用品每件160 元,两种用品至少各买一件,要使剩下的钱最少, A、B 两种用品应各买的件数为( )A2,4 B3,3C4,2 D不确定解析:设买 A 种用品 x 件,B 种用品 y 件,剩下的钱为 z 元,则100x 160y 800,x 1,y 1,x,yN*. )求 z800100x160y 取得最小值时的整数解(x,y),用图解法求得整数解为(3,3) 答案:B二、填空题6某公司有 60 万元资金,计划投资甲、乙两个项目,按要求对项目甲的投资不小于项目乙投资的 倍,且对每个项目的投资不能低于 5 万元对项目甲每投资 1 万元可获得230.4 万元的利润,对项目乙每投资 1 万元

6、可获得 0.6 万元的利润,该公司正确规划投资后,在这两个项目上共可获得的最大利润为_万元解析:设对项目甲投资 x 万元,对项目乙投资 y 万元,则x y 60,x 23y,x 5,y 5. )目标函数 z0.4x0.6y .作出可行域如图所示,由直线斜率的关系知目标函数在 A 点取最大值,代入得 zmax0.4240.63631.2.答案:31.27某运输公司有 12 名驾驶员和 19 名工人,有 8 辆载重量为 10 吨的甲型卡车和 7 辆载重量为 6 吨的乙型卡车某天需运往 A 地至少 72 吨的货物,派用的每辆车需满载且只运送一次派用的每辆甲型卡车需配 2 名工人,运送一次可得利润 4

7、50 元;派用的每辆乙型卡车需配 1 名工人,运送一次可得利润 350 元,该公司合理计划当天派用两类卡车的车辆数,可得最大利润为_元解析:设派用甲型卡车 x(辆) ,乙型卡车 y(辆),获得的利润为 u(元),u450x350y,由题意,x,y 满足关系式x y 12,2x y 19,10x 6y 72,0 x 8,0 y 7,)作出相应的平面区域(略),u450x350y 50(9 x7y) 在由 确定的交点x y 12,2x y 19)(7,5)处取得最大值 4 900 元答案:4 9008配置 A、B 两种药剂都需要甲、乙两种原料,用料要求如下表所示(单位:kg) :原料药剂甲 乙A

8、2 5B 5 4药剂 A、B 至少各配一剂,且药剂 A、B 每剂售价分别为 100 元、200 元,现有原料甲20 kg,原料乙 33 kg,那么可以获得的最大销售额为_元解析:设配制药剂 A 为 x 剂,药剂 B 为 y 剂,则有不等式组 成立,即2x 5y 20,5x 4y 33,xN*,yN* )求 u100x200 y 在上述线性约束条件下的最大值借助于线性规划可得 x5,y2 时,u 最大,u max 900.答案:900三、解答题9某车间小组共 12 人需配给两种型号的机器,一台 A 型机器需要 2 人操作,每天耗电 30 千瓦时,能生产出价值 4 万元的产品:一台 B 型机器需要

9、 3 人操作,每天耗电 20千瓦时,能生产出价值 3 万元的产品现每天供应车间的电量不多于 130 千瓦时,问:该车间小组应如何配置两种型号的机器,才能使每天的产值最大?最大值是多少?解:设需分配给车间小组 A 型,B 型两种机器分别为 x 台,y 台,每天产值为 z 万元,则 z4 x3y,即x 0,y 0,xN,yN,2x 3y 12,30x 20y 130,) x 0,xN,y 0,yN,2x 3y 12,3x 2y 13.)作出可行域如图阴影部分所示:由 得 A(3,2),2x 3y 12,3x 2y 13,)所以 zmax433218.因此,当配给车间小组 A 型机器 3 台,B 型

10、机器 2 台时,每天能得到最大产值 18 万元10某商场为使销售空调和冰箱获得的总利润达到最大,对即将出售的空调和冰箱相关数据进行调查,得出下表:每台空调或冰箱所需资金/ 元资金空调 冰箱月资金供应数量/元成本 3 000 2 000 30 000工人工资 500 1 000 11 000每台利润 600 800 问:该商场怎样确定空调或冰箱的月供应量,才能使总利润最大?最大利润是多少?解:设空调和冰箱的月供应量分别为 x,y 台,月总利润为 z 元,则 3 000x 2 000y 30 000,500x 1 000y 11 000,x,yN*, )z600x 800y,作出可行域(如图所示)

11、因为 y x ,表示纵截距为 ,斜率为 k 的直线,当 z 最大时 最大,34 z800 z800 34 z800此时,直线 y x 必过四边形区域的顶点34 z800由 得交点(4,9) ,所以 x,y 分别为 4,9 时,3 000x 2 000y 30 000,500x 1 000y 11 000,)z600x 800y 最大,z max600 x800y9 600(元) 所以空调和冰箱的月供应量分别为 4 台、9 台时,月总利润最大,最大值为 9 600元B 级 能力提升1某厂生产甲、乙两种产品每吨所需的煤、电和产值如表所示:品种 用煤/吨 用电/千瓦 产值/万元甲产品 7 20 8乙

12、产品 3 50 12但国家每天分配给该厂的煤、电有限,每天供煤至多 56 吨,供电至多 450 千瓦,则该厂最大日产值为( )A120 万元 B124 万元C130 万元 D135 万元解析:设该厂每天安排生产甲产品 x 吨,乙产品 y 吨,则日产值 z8x12y,线性约束条件为 作出可行域(如图所示) ,7x 3y 56,20x 50y 450,x 0,y 0,)把 z8x12y 变形为一簇平行直线系 l:y x ,由图可知,当直线 l 经过可行812 z12域上的点 M 时,截距 最大,即 z 取最大值,解方程组 得 M(5,7) ,z12 7x 3y 56,20x 50y 450,)zm

13、ax85127124,所以,该厂每天安排生产甲产品 5 吨,乙产品 7 吨时该厂日产值最大,最大日产值为 124 万元答案:B2在“家电下乡”活动中,某厂要将 100 台洗衣机运往邻近的乡镇现有 4 辆甲型货车和 8 辆乙型货车可供使用每辆甲型货车运输费用 400 元,可装洗衣机 20 台;每辆乙型货车运输费用 300 元,可装洗衣机 10 台若每辆车至多只运一次,则该厂所花的最少运输费用为_元解析:设需使用甲型货车 x 辆,乙型货车 y 辆,运输费用 z 元,根据题意,得线性约束条件20x 10y 100,0 x 4,0 y 8,x,yN*, )目标函数 z400x300y ,画图(图略)可

14、知,当平移直线 400x300y0 至经过点(4,2) 时,z 取得最小值 2 200.答案:2 2003某玩具生产公司每天计划生产卫兵、骑兵、伞兵这三种玩具共 100 个,生产一个卫兵需 5 min,生产一个骑兵需 7 min,生产一个伞兵需 4 min,已知总生产时间不超过 10 h若生产一个卫兵可获利润 5 元,生产一个骑兵可获利润 6 元,生产一个伞兵可获利润 3元(1)用每天生产的卫兵个数 x 与骑兵个数 y 表示每天的利润 W(元) ;(2)怎样分配生产任务才能使每天的利润最大,最大利润是多少?解:(1)依题意每天生产的伞兵个数为 100xy,所以利润 W5x6y3(100x y)2x3y300.(2)约束条件为:5x 7y 4(100 x y) 600,100 x y 0,xN,yN, )整理得x 3y 200,x y 100,xN,yN. )目标函数为 W2x3y300,如图所示(阴影部分整点),作出可行域,初始直线 l0:2x 3y 0,平移初始直线经过点 A 时, W 有最大值,由 得x 3y 200,x y 100,) x 50,y 50.)最优解为 A(50,50) ,所以 Wmax550(元) 故每天生产卫兵 50 个,骑兵 50 个,伞兵 0 个玩具时利润最大,为 550 元