1、4.2简单线性规划一、选择题1.已知变量x,y满足条件则xy的最小值是()A.4 B.3 C.2 D.1答案C解析如图阴影部分(含边界)为不等式组表示的平面区域,当zxy过A点时zxy取得最小值2.2.设变量x,y满足约束条件则目标函数z2x4y的最大值为()A.10 B.12 C.13 D.14答案C解析不等式组所表示的平面区域为如图所示的阴影部分(含边界),由线性规划的知识可知,当z2x4y过A点时,z取得最大值,又得A.zmax2413.3.若变量x,y满足约束条件则xy的最大值为()A.9 B. C.1 D.答案A解析画出可行域如图阴影部分(含边界)所示,令zxy,则yxz.当直线yx
2、z过点A时,z最大.由得A(4,5),zmax459.4.设变量x,y满足约束条件则目标函数zy2x的最小值为()A.7 B.4 C.1 D.2答案A解析可行域如图阴影部分(含边界)所示,令z0,得直线y2x0,平移直线y2x知,当直线y2xz过D点时,z取得最小值.由得D(5,3).zmin3257,故选A.5.若点(x,y)位于曲线y|x|与y2所围成的封闭区域内,则2xy的最小值为()A.6 B.2 C.0 D.2答案A解析如图,曲线y|x|与y2所围成的封闭区域如图中阴影部分(含边界)所示,令z2xy,则y2xz,作直线y2x,在封闭区域内平行移动直线y2x,当经过点A(2,2)时,z
3、取得最小值,此时z2(2)26.6.设变量x,y满足约束条件则目标函数z3x4y的最大值和最小值分别为()A.3,11 B.3,11C.11,3 D.11,3答案A解析作出可行域如图阴影部分(含边界)所示,由图可知z3x4y经过点A时,z有最小值,经过点B时,z有最大值.易求得A(3,5),B(5,3).zmax35433,zmin334511.7.已知a0,x,y满足约束条件若z2xy的最小值为1,则a等于()A. B. C.1 D.2答案B解析作出不等式组表示的可行域,如图阴影部分(含边界)所示.易知直线z2xy过交点B时,z取最小值,由得zmin22a1,解得a,故选B.8.已知若zax
4、y的最小值是2,则a的值为()A.1 B.2 C.3 D.4答案B解析作出可行域,如图中阴影部分(含边界)所示,又zaxy的最小值为2,若a2,则(1,0)为最优解,解得a2;若a2,则(3,4)为最优解,解得a,舍去,故a2.二、填空题9.已知1xy4且2xy3,则z2x3y的取值范围是_.(答案用区间表示)答案3,8解析作出不等式组表示的可行域,如图中阴影部分(含边界)所示.在可行域内平移直线2x3y0,当直线经过xy2与xy4的交点A(3,1)时,目标函数有最小值,zmin23313;当直线经过xy1与xy3的交点B(1,2)时,目标函数有最大值,zmax21328.所以z3,8.10.
5、已知则x2y2的最小值是_.答案5解析令zx2y2,画出可行域,如图阴影部分(含边界)所示,令d,即可行域中的点到原点的距离,由图得dmin|OA|,zmind25.11.在平面直角坐标系xOy中,M为不等式组所表示的平面区域内一动点,则|OM|的最小值是_.答案解析作出不等式组表示的平面区域,如图阴影部分(含边界)所示.由图可知,当点M在可行域的边界直线xy20上,且OM垂直于直线xy20时,|OM|最小,故|OM|的最小值是点O到直线xy20的距离,即|OM|的最小值是.三、解答题12.设x,y满足求zxy的取值范围.解作出约束条件表示的可行域,如图阴影部分(含边界)所示,zxy表示直线y
6、xz过可行域时,在y轴上的截距,当目标函数平移至过可行域内的A点时,z有最小值.联立解得A(2,0).zmin2,z无最大值.xy2,).13.若x,y满足约束条件z2xy的最大值为8,求实数a的值.解将目标函数变形为y2xz,当z取最大值时,直线y2xz在y轴上的截距最大,易知直线xy50与2xy10的交点(2,3)不能使得目标函数取得最大值8.因为直线ax2y10恒过定点,所以要使目标函数能取到最大值,需1,即2a,画出可行域,如图中阴影部分(含边界)所示,故目标函数在B处取得最大值,代入目标函数得28,解得a1.14.若平面区域夹在两条斜率为1的平行直线之间,则这两条平行直线间的距离的最
7、小值是()A. B. C. D.答案B解析画出不等式组所表示的平面区域如图阴影部分(含边界)所示,由得A(1,2),由得B(2,1).由题意可知当斜率为1的两条直线分别过点A和点B时,阴影部分夹在这两条直线之间,且与这两条直线有公共点,所以这两条直线为满足条件的距离最小的一对平行直线,又AB垂直于平行直线,即|AB|.故选B.15.设不等式组所表示的平面区域为D,求D中整点的个数.解满足约束条件的可行域为如图所示的三角形及其内部,不包括y轴部分,易得A(3,0),当x1时,由y50x150100,知当x1时,可行域内有101个整点,当x2时,由y50215050,知当x2时,可行域内有51个整点,当x3时,y5031500,知当x3时可行域内有1个整点,故共有101511153个整点.