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1、第二课时线性规划的实际应用课时分层训练1某公司生产甲、乙两种桶装产品生产甲产品1桶需耗A原料1千克,B原料2千克;生产乙产品1桶需耗A原料2千克,B原料1千克每桶甲产品的利润是300元,每桶乙产品的利润是400元公司在生产这两种产品的方案中,要求每天消耗A,B原料都不超过12千克通过合理安排生产方案,从每天生产的甲、乙两种产品中,公司共可获得的最大利润是()A1 800元B2 400元C2 800元 D3 100元解析:选C设每天分别生产甲产品x桶,乙产品y桶,相应的利润为z元,于是有得z300x400y,在坐标平面内画出该不等式组表示的平面区域及直线300x400y0,平移该直线,当平移到经
2、过该平面区域内的点A(4,4)时,相应直线在y轴上的截距到达最大,此时z300x400y取得最大值,最大值是z300440042 800,即该公司可获得的最大利润是2 800元应选C.2某公司有60万元资金,方案投资甲、乙两个工程,按要求对工程甲的投资不小于对工程乙投资的倍,且对每个工程的投资不能低于5万元,对工程甲每投资1万元可获得0.4万元的利润,对工程乙每投资1万元可获得0.6万元的利润,该公司正确规划投资后,在这两个工程上共可获得的最大利润为()A36万元 B31.2万元C30.4万元 D24万元解析:选B设投资甲工程为x万元,投资乙工程为y万元,获得利润为z万元,那么z0.4x0.6
3、y,且作出不等式组表示的区域,如下图,作直线l0:0.4x0.6y0,并将l0向上平移到过A点时z取得最大值,由解得即zmax0.4240.63631.2(万元),应选B.3某学校用800元购置A、B两种教学用品,A种用品每件100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:选B设买A种用品x件,B种用品y件,剩下的钱为z元,那么求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),即买A种用品3件,B种用品3件应选B.4在“家电下乡活动中,某厂要将100台洗衣机
4、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台假设每辆车至多只运一次,那么该厂所花的最少运输费用为()A2 000元 B2 200元C2 400元 D2 800元解析:选B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,得线性约束条件目标函数z400x300y,画图可知,当平移直线400x300y0至经过点(4,2)时,z取得最小值2 200.5某加工厂用某原料由甲车间加工出A产品,由乙车间加工出B产品甲车间加工一箱原料需消耗工时10小时可加工出7千克A产品,每千克A产品获利40元乙
5、车间加工一箱原料需消耗工时6小时可加工出4千克B产品,每千克B产品获利50元甲、乙两车间每天能完成至多70箱原料的加工,每天甲、乙车间消耗工时总和不得超过480小时,甲、乙两车间每天总获利最大的生产方案为()A甲车间加工原料10箱,乙车间加工原料60箱B甲车间加工原料15箱,乙车间加工原料55箱C甲车间加工原料18箱,乙车间加工原料50箱D甲车间加工原料40箱,乙车间加工原料30箱解析:选B设甲车间加工x箱原料,乙车间加工y箱原料,甲、乙两车间每天总获利为z元依题意,得z740x450y280x200y,作出可行域如图中阴影局部,联立知z在A点取得最大值6铁矿石A和B的含铁率a,冶炼每万吨铁矿
6、石的CO2的排放量b及每万吨铁矿石的价格c如下表:ab(万吨)c(百万元)A50%13B70%0.56 某冶炼厂至少要生产1.9(万吨)铁,假设要求CO2的排放量不超过2(万吨),那么购置铁矿石的最少费用为 (百万元)解析:设购置铁矿石A,B分别为x,y万吨,购置铁矿石的费用为z(百万元),那么目标函数z3x6y.由得记P(1,2),画出可行域,如下图当目标函数z3x6y过点P(1,2)时,z取到最小值,且最小值为zmin316215.答案:157某高科技企业生产产品A和产品B需要甲、乙两种新型材料生产一件产品A需要甲材料1.5 kg,乙材料1 kg,用5个工时;生产一件产品B需要甲材料0.5
7、 kg,乙材料0.3 kg,用3个工时生产一件产品A的利润为2 100元,生产一件产品B的利润为900元该企业现有甲材料150 kg,乙材料90 kg,那么在不超过600个工时的条件下,生产产品A、产品B的利润之和的最大值为 元解析:设生产A产品x件,B产品y件,由可得约束条件为即目标函数为z2 100x900y,由约束条件作出不等式组表示的可行域如图中阴影局部作直线2 100x900y0,即7x3y0,当直线经过点M时,z取得最大值,联立解得M(60,100)那么zmax2 10060900100216 000(元)答案:216 0008某农户方案种植黄瓜和韭菜,种植面积不超过50亩,投入资
8、金不超过54万元,假设种植黄瓜和韭菜的产量、本钱和售价如下表:年产量/亩年种植本钱/亩每吨售价黄瓜4吨1.2万元0.55万元韭菜6吨0.9万元0.3万元为使一年的种植总利润(总利润总销售收入总种植本钱)最大,那么黄瓜的种植面积应为 亩解析:设黄瓜和韭菜的种植面积分别为x亩、y亩,总利润为z万元,那么目标函数为z(0.554x1.2x)(0.36y0.9y)x0.9y.线性约束条件为即画出可行域,如图中阴影局部所示作出直线l0:x0.9y0,向上平移至过点A时,z取得最大值,由得A点坐标为(30,20)答案:309某人承当一项业务,需做文字标牌4个,绘画标牌5个,现有两种规格的原料,甲种规格每张
9、3 m2,可做文字标牌1个,绘画标牌2个;乙种规格每张2 m2,可做文字标牌2个,绘画标牌1个,求两种规格的原料各用多少张,才能使得总用料面积最小解:设需要甲种原料x张,乙种原料y张,由题意可得所用原料的总面积为z3x2y,作出可行域如图作直线l0:3x2y0,并将l0向上平移,x有最小值当过直线2xy5和直线x2y4的交点A(2,1)时,最优解为x2,y1,使用甲种规格原料2张,乙种规格原料1张,可使总的用料面积最小10长江三峡水利枢纽工程是世界上最大的水利枢纽工程,它的建成将会极大地缓解华中和华东地区的电力紧张态势.2022年8月长江三峡电厂四台机组开始发电,每台机组日最大发电量为0.16
10、8亿度,每度电输送本钱为0.32元;与三峡相近的长江葛洲坝电厂有八台发电机组,每台机组日最大发电量为0.12亿度,每度电输送本钱为0.35元随着经济的开展, 江浙地区日均电需求量至少为1.35亿度(1)假设你是一位电力调度总指挥,请你设计长江电力公司的两大电厂每天各机组发电输送方案;(2)设电力调度总指挥安排三峡电厂x台机组、葛洲坝电厂y台机组发电输送到江浙地区,长江电力公司电力输送本钱为z亿元,写出x,y应满足的条件以及z,x,y之间的函数关系式;(3)假设你是长江电力总公司总经理,为使公司电力输送本钱最小,每天如何安排两大电厂的机组发电输送,才能满足江浙地区用电的日均需求量解:(1)根据题
11、设,设计两大电厂每天各机组发电输送方案如下:方案三峡(台)葛洲坝(台)日最大发电量(亿度)1481.6322471.5123461.3924381.464(2)写出x,y应满足的条件为目标函数为z0.320.168x0.350.12y.(3)将上述四种方案中所对应的四个点(4,8),(4,7),(4,6),(3,8)分别代入,可知当点为(4,6)时,即采取方案3时,输送本钱最低1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A25B54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
12、得的最大销售额为()A600元 B700元C800元 D900元解析:选D设配制药剂A为x剂,药剂B为y剂,那么有不等式组成立,即求u100x200y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,umax900.2某企业生产甲、乙两种产品,生产每吨甲产品要用A原料3吨、B原料2吨;生产每吨乙产品要用A原料1吨、B原料3吨销售每吨甲产品可获得利润5万元、每吨乙产品可获得利润3万元,该企业在一个生产周期内消耗A原料不超过13吨、B原料不超过18吨,那么该企业可获得的最大利润是()A12万元 B20万元C25万元 D27万元解析:选D设生产甲产品x吨、乙产品y吨,那么获得的利润
13、为z5x3y.由题意得可行域如图阴影所示由图可知当x,y在A点取值时,z取得最大值,此时x3,y4,z533427(万元)3一小商贩准备用50元钱在一批发市场购置甲、乙两种小商品,甲每件4元,乙每件7元,甲商品每件卖出去后可赚1元,乙每件卖出去后可赚1.8元假设要使赚的钱最多,那么该商贩购置甲、乙两种商品的件数应分别为()A甲7件,乙3件 B甲9件,乙2件C甲4件,乙5件 D甲2件,乙6件解析:选D设甲商品x件,乙商品y件,所赚钱数为z,那么目标函数为zx1.8y,约束条件为作出可行域如下图,由zx1.8y,得yx,斜率为,所以,由图可知直线过点A时,z取得最大值又x,yN,所以点A不是最优解
14、点(0,7),(2,6),(9,2)都在可行域内,逐一验证可得,当x2,y6时,z取得最大值,应选D.4某旅行社租用A,B两种型号的客车安排900名客人旅行,A,B两种车辆的载客量分别为36人和60人,租金分别为1 600元/辆和2 400元/辆,旅行社要求租车总数不超过21辆,且B型车不多于A型车7辆那么租金最少为()A31 200元 B36 000元C36 800元 D38 400元解析:选C设租A型车x轴,B型车y辆,租金为z,那么画出可行域(图中阴影区域中的整数点),那么目标函数z1 600x2 400y在点N(5,12)处取得最小值36 800,应选C.5某赛事组委会要为获奖者定做某
15、工艺品作为奖品,其中一等奖奖品3件,二等奖奖品6件制作一等奖和二等奖奖品所用原料完全相同,但工艺不同,故价格有所差异现有甲、乙两家工厂可以制作奖品(一等奖、二等奖奖品符合要求),甲厂收费廉价,但原料有限,最多只能制作4件奖品,乙厂原料充足,但收费较贵,其具体收费情况如下表:那么组委会定做该工艺品的费用总和最低为 元解析:设在甲厂做一等奖奖品x件,二等奖奖品y件,那么x0,3,y0,6,xy4,x,yN,组委会定做该工艺品的费用总和为z500x400y800(3x)600(6y)100(603x2y),可行域为一个直角梯形OABC内整数点(包含边界图略),其中O(0,0),A(3,0),B(3,
16、1),C(0,4)当直线z100(603x2y)过点B(3,1)时费用总和取最小值为4 900元答案:4 9006毕业庆典活动中,某班团支部决定组织班里48名同学去水上公园坐船欣赏风景,支部先派一人去了解船只的租金情况,看到的租金价格如下表,那么他们合理设计租船方案后,所付租金最少为 元船型每只船限载人数租金(元/只)大船512小船38解析:设租大船x只,小船y只,那么租金z12x8y,作出可行域如图:由图可知,当直线z12x8y经过点(9.6,0)时,z取最小值,但x,yN,当x9,y1时,zmin116.答案:1167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
17、辆载重量为6吨的乙型卡车某天需送往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450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元该公司合理方案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,那么目标函数z450x350y,画出可行域如图,当目标函数经过A(7,5)时,利润z最大,为4 900元答案:4 9008某研究所方案利用“神十一宇宙飞船进行新产品搭载实验,方案搭载新产品A,B,要根据该产品的研制本钱、产品质量、搭载实验费用和预计产生收益来决定具体安排,通过调查,搭载每件产品有关数据如下表:产品A(件)产品B(件)研制本钱、搭载费用之和(万元)2030方案最大投资金额300万元产品质量(千克)105最大搭载质量110千克预计收益(万元)8060试问:如何安排这两种产品的件数进行搭载,才能使总预计收益到达最大,最大收益是多少?解:设“神十一宇宙飞船搭载产品A,B的件数分别为x,y,最大收益为z,那么目标函数为z80x60y,根据题意可知,约束条件为即作出可行域如图阴影局部所示,作出直线l:80x60y0,并平移直线l,由图可知,当直线过点M时,z取得最大值,解得M(9,4),所以zmax809604960,即搭载A产品9件,B产品4件,可使得总预计收益最大,为960万元
限制150内