课时提能演练(三十七)
(45分钟 100分)
一、选择题(每小题6分,共36分)
1.不等式2x-y≥0表示的平面区域是( )
2.已知变量x,y满足约束条件,则z=2x+y的最大值为
( )
(A)1 (B)2 (C)3 (D)4
3.(预测题)已知点P(x,y)在不等式组表示的平面区域上运动,则z=x-y的取值范围是( )
(A)[-2,-1] (B)[-2,1] (C)[-1,2] (D)[1,2]
4.(2012·咸阳模拟)设变量x,y满足约束条件,则z=的取值范围是( )
(A)[0,4] (B)[,5]
(C)[,6] (D)[2,10]
5.(2012·宜春模拟)已知不等式组表示的平面区域为M,若直线y=kx-3k+1与平面区域M有公共点,则k的取值范围是( )
(A)(-,0] (B)(-∞,-] (C)[-,0) (D)[-,0]
6.(易错题)设二元一次不等式组所表示的平面区域为M,使函数y=ax(a>0,a≠1)的图像过区域M的a的取值范围是( )
(A)[1,3] (B)[2,] (C)[2,9] (D)[,9]
二、填空题(每小题6分,共18分)
7.(2012·南昌模拟)已知D是不等式组所确定的平面区域,则圆x2+y2=4在区域D内的弧长为 .
8.(2012·宝鸡模拟)若实数x,y满足不等式组,目标函数z=x-2y的最大值为2,则实数a的值是 .
9.已知实数x,y满足则z=x2+y2的最小值为 .
三、解答题(每小题15分,共30分)
10.若变量x,y满足求点P(2x-y,x+y)所表示区域的面积.
11.(2012·马鞍山模拟)要将两种大小不同的钢板截成A、B、C三种规格,每张钢板可同时截得三种规格小钢板的块数如表所示:
类 型
A规格
B规格
C规格
第一种钢板
1
2
1
第二种钢板
1
1
3
每张钢板的面积,第一种为1 m2,第二种为2 m2,今需要A、B、C三种规格的成品各12、15、27块,问各截这两种钢板多少张,可得所需三种规格成品,且使所用钢板面积最小?
【探究创新】
(16分)已知实数x,y满足,求ω=的取值范围.
答案解析
1.【解析】选A.取测试点(1,0)排除B、D,又边界应为实线,故排除C.
2.【解析】选B.作出可行域如图所示.
由图可知过B点时z最大,
由得,故zmax=2×1+0=2.
3.【解析】选C.如图,不等式组表示的平面区域为图中阴影部分:
则A(0,1),B(2,0),C(2,1),由此可求得zmax=2,zmin=-1,∴z=x-y的取值范围是[-1,2],故选C.
4.【解析】选B.表示过点(x,y)与点(-1,-1)的直线的斜率,根据题意,作出可行域,如图所示,由图知的最小值是=,最大值是=5,故选B.
5.【解析】选C.画出不等式组表示的平面区域,
结合平面区域的范围分析可得-≤k<0,故选C.
6.【解题指南】作出可行域,分析a的取值大于1还是大于0小于1后,确定a的范围.
【解析】选C.作出平面区域M如图阴影部分所示.
求得A(2,10),C(3,8),B(1,9).
由图可知,欲满足条件必有a>1且图像在过B、C两点的图像之间.
当图像过B点时,a=9,过C点时,a3=8,得a=2,
故a的取值范围是[2,9].
7.【解析】可行域如图所示:
设圆与两直线相交于A、B两点,由两直线的斜率关系可求得tan∠AOB=1,即∠AOB=,
∴=×2π×2=.
答案:
8.【解析】要使目标函数z=x-2y取得最大值,只需直线y=x-在y轴上的截距-最小,当目标函数z=x-2y=2时,其对应的直线在y轴上的截距为-1,过点(2,0);结合图形知,点(2,0)为直线x=2与x+2y-a=0的交点,则2+2×0-a=0,得a=2.
答案:2
9.【解析】作出可行域如图.
由图可知线段AB的中点C(,)到原点的距离最小,故zmin=()2+()2=.
答案:
【变式备选】实数x,y满足不等式组,则ω=的取值范围是 .
【解析】作出可行域如图所示,而ω=其几何意义是可行域内的点与点
P(-1,1)连线的斜率的取值范围.
由得,
即B点坐标为(1,0),
∴kPB=-,数形结合易知ω的取值范围为[-,1).
答案:[-,1)
10.【解题指南】设,只需求点P(a,b)表示的区域的面积即可.
【解析】设?,
代入x,y的关系式得:,作出可行域如图所示,易得阴影面积S=×2×1=1.
11.【解析】设需截第一种钢板x张,第二种钢板y张,所用钢板面积为z m2,
则有,作出可行域(如图中阴影部分的整点)
目标函数为z=x+2y,
令z=0,作直线l0:x+2y=0,并平移.
由得A(,),由于点A(,)不是可行域内的整数点,而在可行域内的整数点中,点(4,8)和点(6,7)使z最小,且zmin=4+2×8=6+2×7=
20.即截第一种钢板4张,第二种钢板8张或第一种钢板6张,第二种钢板7张,满足需求且使所用钢板面积最小.
【方法技巧】常见的线性规划应用题的类型
(1)给定一定量的人力、物力资源,问怎样运用这些资源,使完成的任务量最大,收益最大;
(2)给定一项任务,问怎样统筹安排,使完成这项任务耗费的人力、物力资源最小.
【探究创新】
【解题指南】将ω的关系式化简为ω=4+2·,先求得的范围,再求ω的范围.
【解析】作出可行域如图:
由ω=
=
=4+2·,
故问题转化为求z=的范围问题,
即可行域内的点与P(3,2)点连线的斜率范围问题,
由P(3,2),A(1,0),B(0,),
得kPA==1,kPB==,
∴zmax=1,zmin=,
∴ω的最大值为2×1+4=6,ω的最小值为2×+4=5,故ω的取值范围是[5,6].
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