高一数学必修二课件第六章 第三节二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题.ppt
《高一数学必修二课件第六章 第三节二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高一数学必修二课件第六章 第三节二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题.ppt(73页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第三节 二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题1.1.二元一次不等式二元一次不等式(组组)的解集的解集满足二元一次不等式满足二元一次不等式(组组)的的x x和和y y的取值构成的取值构成_,叫做二元一次不等式叫做二元一次不等式(组组)的解,所有这样的的解,所有这样的_构成的集合称为二元一次不等式构成的集合称为二元一次不等式(组组)的解集的解集.有序数对有序数对(x(x,y)y)有序数对有序数对(x(x,y)y)2.2.二元一次不等式所表示的平面区域二元一次不等式所表示的平面区域(1)(1)一般地,二元一次不等式一般地,二元一次不等式_在平面直角坐标系中在平面直角坐标系中表示表示_某一侧所有点
2、组成的某一侧所有点组成的_,把直线画成,把直线画成_,以表示区域不包括边界,以表示区域不包括边界.当在坐标系中画不等式当在坐标系中画不等式Ax+By+C0Ax+By+C0所表示的平面区域时,此区域应包括边界,把边界所表示的平面区域时,此区域应包括边界,把边界画成画成_._.Ax+By+CAx+By+C00Ax+By+CAx+By+C=0=0平面区域平面区域虚线虚线实线实线(2)(2)二元一次不等式所表示的平面区域可用二元一次不等式所表示的平面区域可用_进行验进行验证,任选一个不在直线上的点,检验它的坐标是否满足所给的证,任选一个不在直线上的点,检验它的坐标是否满足所给的不等式不等式.若适合,则
3、该点所在的一侧即为不等式所表示的平面若适合,则该点所在的一侧即为不等式所表示的平面区域;否则,直线的另一侧为所求的平面区域区域;否则,直线的另一侧为所求的平面区域.通常情况下,通常情况下,只要原点不在直线上,就可以选择原点作为特殊点进行检验只要原点不在直线上,就可以选择原点作为特殊点进行检验.特殊点法特殊点法3.3.线性规划的有关概念线性规划的有关概念名称名称意义意义约束条件约束条件由变量由变量x,yx,y组成的组成的_线性约束条件线性约束条件由由x,yx,y的一次不等式的一次不等式(或方程或方程)组成的组成的_目标函数目标函数关于关于x,yx,y的函数的函数_,如,如z=x+2yz=x+2y
4、线性目标函数线性目标函数关于关于x,yx,y的的_解析式解析式不等式不等式(组组)不等不等式式(组组)解析式解析式一次一次名称名称意义意义可行解可行解满足线性约束条件的解满足线性约束条件的解_可行域可行域所有所有_组成的集合组成的集合最优解最优解使目标函数取得使目标函数取得_的可行解的可行解线性规划问题线性规划问题在线性约束条件下求线性目标函数的在线性约束条件下求线性目标函数的_或或_问题问题 (x,yx,y)可行解可行解最大值或最小值最大值或最小值最大最大值值最小值最小值4.4.解线性规划问题的一般步骤解线性规划问题的一般步骤(1)(1)在平面直角坐标系中画出在平面直角坐标系中画出_._.(
5、2)(2)分析分析_的几何意义,将目标函数进行变形的几何意义,将目标函数进行变形.(3)(3)确定确定_._.(4)(4)求出求出_._.可行域可行域目标函数目标函数最优解最优解最值或范围最值或范围5.5.常见的三种目标函数常见的三种目标函数(1)z=(1)z=ax+byax+by.(2)z=(x-a)(2)z=(x-a)2 2+(y-b)+(y-b)2 2.(3)(3)判断下面结论是否正确判断下面结论是否正确(请在括号中打请在括号中打“”或或“”).”).(1)(1)不等式不等式Ax+By+CAx+By+C00表示的平面区域一定在直线表示的平面区域一定在直线Ax+By+CAx+By+C=0=
6、0的的上方上方.().()(2)(2)任何一个二元一次不等式组都表示平面上的一个区域任何一个二元一次不等式组都表示平面上的一个区域.(.()(3)(3)线性目标函数的最优解可能是不唯一的线性目标函数的最优解可能是不唯一的.().()(4)(4)线性目标函数取得最值的点一定在可行域的顶点或边界上线性目标函数取得最值的点一定在可行域的顶点或边界上.().()(5)(5)目标函数目标函数z=ax+by(b0)z=ax+by(b0)中,中,z z的几何意义是直线的几何意义是直线ax+by-zax+by-z=0=0在在y y轴上的截距轴上的截距.().()【解析解析】(1)(1)错误错误.不等式不等式A
7、x+By+CAx+By+C00表示的平面区域也可能在表示的平面区域也可能在直线直线Ax+By+CAx+By+C=0=0的下方,这要取决于的下方,这要取决于A A与与B B的符号的符号.(2)(2)错误错误.不一定,如果二元一次不等式组的解集为空集,它就不一定,如果二元一次不等式组的解集为空集,它就不表示任何区域不表示任何区域.(3)(3)正确正确.当目标函数对应的直线与可行域的某一条边界直线平当目标函数对应的直线与可行域的某一条边界直线平行时,最优解可能有无数多个行时,最优解可能有无数多个.(4)(4)正确正确.线性目标函数都是通过平移直线,在与可行域有公共线性目标函数都是通过平移直线,在与可
8、行域有公共点的情况下,分析其在点的情况下,分析其在y y轴上的截距的取值范围,因此其取得轴上的截距的取值范围,因此其取得最值的点一定在可行域的顶点或边界上最值的点一定在可行域的顶点或边界上.(5)(5)错误错误.由由ax+by-zax+by-z=0=0可得可得 所以所以 才是该直线在才是该直线在y y轴上的截距轴上的截距.答案答案:(1)(1)(2)(2)(3)(4)(5)(3)(4)(5)1.1.若点若点(m,1)(m,1)在不等式在不等式2x+3y-502x+3y-50所表示的平面区域内,则所表示的平面区域内,则m m的的取值范围是取值范围是()()(A)m1 (B)m1(A)m1 (B)
9、m1(C)mC)m1 (11【解析解析】选选D.D.依题意有依题意有2m+3-502m+3-50,解得,解得m1.m1.2.2.若若x,yx,y满足约束条件满足约束条件 则则z=3x-yz=3x-y的最小值是的最小值是()()(A)-2 (B)-3 (C)-4 (D)-5(A)-2 (B)-3 (C)-4 (D)-5【解析解析】选选C.zC.z=3x-y=3x-y y=3x-z,y=3x-z,作出可行域,由图可知过作出可行域,由图可知过A A点时点时z z取最小值,把点取最小值,把点A(0,4)A(0,4)代入,可得代入,可得z=-4.z=-4.3.3.已知点已知点P(x,yP(x,y)的坐标
10、满足条件的坐标满足条件 则则x x2 2+y+y2 2的最大值为的最大值为()()(A)(B)(C)8 (D)10(A)(B)(C)8 (D)10【解析解析】选选D.D.画出不等式组对应的画出不等式组对应的可行域如图所示:易得可行域如图所示:易得A(1A(1,1)1),OAOA B(2B(2,2)2),OB=C(1OB=C(1,3)3),OC=OC=故故|OP|OP|的最大值为的最大值为 即即x x2 2+y+y2 2的最大值等于的最大值等于1010,故选,故选D.D.4.4.某厂要将某厂要将100100台洗衣机运往邻近的乡镇,现有台洗衣机运往邻近的乡镇,现有4 4辆甲型货车和辆甲型货车和8
11、8辆乙型货车可供使用,每辆甲型货车运输费用辆乙型货车可供使用,每辆甲型货车运输费用400400元,可装洗元,可装洗衣机衣机2020台;每辆乙型货车运输费用台;每辆乙型货车运输费用300300元,可装洗衣机元,可装洗衣机1010台,台,若每辆至多只运一次,则该厂所花的最少运输费用为若每辆至多只运一次,则该厂所花的最少运输费用为()()(A)2 000(A)2 000元元 (B)2 200(B)2 200元元(C)2 400(C)2 400元元 (D)2 800(D)2 800元元【解析解析】选选B.B.设甲型货车使用设甲型货车使用x x辆,辆,乙型货车使用乙型货车使用y y辆辆.则则 所花运费为
12、所花运费为z=400 x+300y.z=400 x+300y.画出可行域画出可行域(如图如图),由图可知当直线,由图可知当直线z=400 x+300yz=400 x+300y经过点经过点A(4,2)A(4,2)时,时,z z取最小值,最小值为取最小值,最小值为z zminmin=2 200=2 200,故选,故选B.B.5.5.不等式组不等式组 表示的平面区域的面积为表示的平面区域的面积为_._.【解析解析】该不等式组表示的平面区域是一个直角三角形,其面该不等式组表示的平面区域是一个直角三角形,其面积等于积等于 3 36=9.6=9.答案答案:9 9考向考向 1 1 平面区域的相关问题平面区域
13、的相关问题【典例典例1 1】(1)(2013(1)(2013太原模拟太原模拟)已知不等式组已知不等式组 表示的平面区域的面积是表示的平面区域的面积是 则则a a等于等于()()(A)(B)3 (C)(D)2(A)(B)3 (C)(D)2(2)(2012(2)(2012福建高考福建高考)若函数若函数y=2y=2x x图象上存在点图象上存在点(x,yx,y)满足约束满足约束条件条件 则实数则实数m m的最大值为的最大值为()()【思路点拨思路点拨】(1)(1)先画出不等式组所表示的平面区域,由于先画出不等式组所表示的平面区域,由于a0a0,其形状基本确定,是一个三角形,然后根据三角形的面积公,其形
14、状基本确定,是一个三角形,然后根据三角形的面积公式求解式求解.(2)(2)画出不等式组所表示的平面区域,然后结合指数函数画出不等式组所表示的平面区域,然后结合指数函数y=2y=2x x的的单调性及图象特征确定区域边界点的位置,从而求出单调性及图象特征确定区域边界点的位置,从而求出m m的值的值.【规范解答规范解答】(1)(1)选选A.A.画出平面区域,可知该区域是一个三角形,画出平面区域,可知该区域是一个三角形,其面积等于其面积等于 所以所以 解方程组解方程组得得 所以所以 解得解得 选选A.A.(2)(2)选选B.B.如图,如图,当当y=2y=2x x经过且只经过经过且只经过x+y-3=0
15、x+y-3=0和和x=mx=m的交点时,即三条曲线有唯的交点时,即三条曲线有唯一公共点时,一公共点时,m m取到最大值,此时,即取到最大值,此时,即(m,2(m,2m m)在直线在直线x+y-3=0 x+y-3=0上,上,由选项知,由选项知,m m的最大值为的最大值为1.1.【互动探究互动探究】本例题本例题(2)(2)中,若约束条件中的中,若约束条件中的m=0m=0,那么当函数,那么当函数y=2y=2x x+h+h的图象上存在点满足约束条件时,实数的图象上存在点满足约束条件时,实数h h的取值范围是的取值范围是_._.【解析解析】画出可行域,由图形可知,当函数画出可行域,由图形可知,当函数y=
16、2y=2x x+h+h的图象经过的图象经过点点(0,3)(0,3)和点和点(3,0)(3,0)时,和区域只有一个公共点,此时时,和区域只有一个公共点,此时h h的值分的值分别等于别等于2 2和和-8-8,因此要使函数图象上存在点满足约束条件,实,因此要使函数图象上存在点满足约束条件,实数数h h的取值范围应是的取值范围应是-8h2.-8h2.答案答案:-8h2-8h2【拓展提升拓展提升】平面区域问题的求解思路平面区域问题的求解思路求解平面区域与函数图象、曲线方程等一些综合问题时,要求解平面区域与函数图象、曲线方程等一些综合问题时,要以数形结合思想方法为核心,充分利用函数图象与曲线方程以数形结合
17、思想方法为核心,充分利用函数图象与曲线方程的特征的特征(增减性、对称性、经过的定点、变化趋势等增减性、对称性、经过的定点、变化趋势等),与平,与平面区域的位置和形状联系起来,对参数的取值情况分析讨论,面区域的位置和形状联系起来,对参数的取值情况分析讨论,进行求解进行求解.【变式备选变式备选】若不等式组若不等式组 表示的平面区域为表示的平面区域为M M,当,当抛物线抛物线y y2 2=2px(p0)=2px(p0)与平面区域与平面区域M M有公共点时,实数有公共点时,实数p p的取值范的取值范围是围是()()(A)(0,2(A)(0,2 (B)(B)+)+)(C)(C)+)(D)+)(D)2 2
18、【解析】【解析】选选D.D.作出平面区域作出平面区域(如图如图),可以求得,可以求得A(1,2),B(2,1)A(1,2),B(2,1),代入抛物线方程可得,代入抛物线方程可得所以所以pp 2 2.考向考向2 2 线性规划的相关问题线性规划的相关问题【典例典例2 2】(1)(2012(1)(2012辽宁高考辽宁高考)设变量设变量x x,y y满足满足 则则2x+3y2x+3y的最大值为的最大值为()()(A)20 (B)35 (C)45 (D)55(A)20 (B)35 (C)45 (D)55(2)(2013(2)(2013厦门模拟厦门模拟)设变量设变量x,yx,y满足约束条件:满足约束条件:
19、则则 的最大值为的最大值为()()(A)(B)(C)1 (D)(A)(B)(C)1 (D)不存在不存在(3)(2012(3)(2012宁波模拟宁波模拟)已知实数已知实数x,yx,y满足满足目标函数目标函数z=ax-yz=ax-y的最小值和最大值分别为的最小值和最大值分别为-2-2和和2 2,则,则a a的值为的值为_._.【思路点拨思路点拨】(1)(1)典型的线性规划问题,作出可行域,画出直典型的线性规划问题,作出可行域,画出直线线2x+3y=02x+3y=0,通过截距,观察确定最优解,通过截距,观察确定最优解.(2)(2)非线性目标函数,借助斜率模型进行求解非线性目标函数,借助斜率模型进行求
20、解.(3)(3)线性规划逆向性问题,可行域已经确定,可对目标函数中线性规划逆向性问题,可行域已经确定,可对目标函数中的参数的参数a a进行分类讨论,确定最优解,从而求出进行分类讨论,确定最优解,从而求出a a的值的值.【规范解答规范解答】(1)(1)选选D.D.画出线性约束条件表示的可行域画出线性约束条件表示的可行域(如图中如图中的阴影部分的阴影部分),令,令2x+3y=z2x+3y=z,则,则 由图形可知,当直线由图形可知,当直线 经过点经过点A(5,15)A(5,15)时,截距最大,时,截距最大,z z取到最大值,且取到最大值,且z zmaxmax=2=25+35+315=55.15=55
21、.(2)(2)选选B.B.画出可行域画出可行域(如图如图),又,又 表示表示(x,yx,y)与定点与定点P(-2,0)P(-2,0)连线的斜率,所以当连线的斜率,所以当(x,yx,y)在点在点A(0,1)A(0,1)时时 取到取到最大值最大值(3)(3)画出可行域画出可行域(如图所示如图所示).).由由z=ax-yz=ax-y得得y=ax-zy=ax-z,显然当,显然当a=0a=0时,时,z z的最大值和最小值分别为的最大值和最小值分别为0 0和和-2-2,不合题意,不合题意.若若a0a0,则,则z=ax-yz=ax-y在在A(2,2)A(2,2)处取得最大值处取得最大值2 2,在在B B 处
22、取得最小值处取得最小值-2-2,因此有因此有 解得解得a=2a=2,符合题意;符合题意;若若a0a0,则,则z=ax-yz=ax-y在在A(2,2)A(2,2)处取得最小值处取得最小值-2-2,在在B B 处取得最大值处取得最大值2 2,因此有因此有 无解无解.综上可知,综上可知,a a的值为的值为2.2.答案答案:2 2【互动探究互动探究】本例题本例题(2)(2)中,若约束条件不变,将目标函数变中,若约束条件不变,将目标函数变为为z=xz=x2 2+2x+y+2x+y2 2,则其最大值等于,则其最大值等于_._.【解析解析】由于由于z=xz=x2 2+2x+y+2x+y2 2=(x+1)=(
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高一数学必修二课件第六章 第三节二元一次不等式组与简单的线性规划问题 数学 必修 课件 第六 三节 二元 一次 不等式 简单 线性规划 问题
限制150内