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1、2022年高考數(shù)學一輪復(fù)習 6-3 二元一次不等式(組)與簡單的線性規(guī)劃問題課時作業(yè) 文
一、選擇題
1.(xx年三明模擬)已知點(-3,-1)和點(4,-6)在直線3x-2y-a=0的兩側(cè),則a的取值范圍為( )
A.(-24,7) B.(-7,24)
C.(-∞,-7)∪(24,+∞) D.(-∞,-24)∪(7,+∞)
解析:根據(jù)題意知(-9+2-a)·(12+12-a)<0.
即(a+7)(a-24)<0,解得-7<a<24.
答案:B
2.設(shè)A={(x,y)|x,y,1-x-y是三角形的三邊長},則A所表示的平面區(qū)域(不含邊界的陰影部分)是( )
2、
解析:由已知得即
故選A.
答案:A
3.若點(x,y)位于曲線y=|x-1|與y=2所圍成的封閉區(qū)域,則2x-y的最小值為( )
A.4 B.0
C.2 D.-4
解析:如圖,陰影部分為封閉區(qū)域.作直線2x-y=0,并向左上平移,過點A時,2x-y最小,由
得A(-1,2),
∴(2x-y)min=2×(-1)-2=-4.
答案:D
4.設(shè)m>1,在約束條件下,目標函數(shù)z=x+my的最大值小于2,則m的取值范圍為( )
A.(1,1+) B.(1+,+∞)
C.(1,3) D.(3,+∞)
解析:變形目標函數(shù)為y=-x+.
作不等式組表示的平面
3、區(qū)域(如圖中的陰影部分所示).
∵m>1,∴-1<-<0.
因此當直線l:y=-x+在y軸上的截距最大時,目標函數(shù)取得最大值.顯然在點A處,直線l的截距最大.
由得交點A.
因此z=x+my的最大值zmax=+.依題意+<2,即m2-2m-1<0,
解得1-0,a≠1)的圖象過區(qū)域M的a的取值范圍是( )
A.[1,3] B.[2,]
C.[2,9] D.[,9]
解析:作二元一次不等式組的可行域如圖所示,由題意得A(1,9)
4、,C(3,8).
當y=ax過A(1,9)時,a取最大值,此時a=9;
當y=ax過C(3,8)時,a取最小值,此時a=2,∴2≤a≤9.
答案:C
二、填空題
6.已知實數(shù)x,y滿足若z=y(tǒng)-ax取得最大值時的最優(yōu)解(x,y)有無數(shù)個,則a=________.
解析:依題意,在坐標平面內(nèi)畫出題中的不等式組表示的平面區(qū)域,如圖所示.要使z=y(tǒng)-ax取得最大值時的最優(yōu)解(x,y)有無數(shù)個,則直線z=y(tǒng)-ax必平行于直線y-x+1=0,于是有a=1.
答案:1
7.已知點P(x,y)滿足定點為A(2,0),則||sin∠AOP(O為坐標原點)的最大值為________.
5、解析:可行域如圖陰影部分所示,A(2,0)在x正半軸上,所以||·sin∠AOP即為P點縱坐標,當P位于點B時,其縱坐標取得最大值.
答案:
8.(xx年高考江蘇卷)拋物線y=x2在x=1處的切線與兩坐標軸圍成的三角形區(qū)域為D(包含三角形內(nèi)部與邊界).若點P(x,y)是區(qū)域D內(nèi)的任意一點,則x+2y的取值范圍是________.
解析:由于y′=2x,所以拋物線在x=1處的切線方程為
y-1=2(x-1),即y=2x-1.畫出可行域(如圖).設(shè)x+2y=z,則y=-x+z,可知當直線y=-x+z經(jīng)過點A,B(0,-1)時,z分別取到最大值和最小值,此時最大值zmax=,最小值z
6、min=-2,故取值范圍是.
答案:
三、解答題
9.若x,y滿足約束條件
(1)求目標函數(shù)z=x-y+的最值;
(2)若目標函數(shù)z=ax+2y僅在點(1,0)處取得最小值,求a的取值范圍.
解析:(1)作出可行域如圖,可求得A(3,4),B(0,1),C(1,0).
平移初始直線x-y+=0,過A(3,4)取最小值-2,過C(1,0)取最大值1.
∴z的最大值為1,最小值為-2.
(2)直線ax+2y=z僅在點(1,0)處取得最小值,由圖象可知-1<-<2,解得-4
7、的午餐含12個單位的碳水化合物,6個單位的蛋白質(zhì)和6個單位的維生素C:一個單位的晚餐含8個單位的碳水化合物,6個單位的蛋白質(zhì)和10個單位的維生素C.另外,該兒童這兩餐需要的營養(yǎng)中至少含64個單位的碳水化合物,42個單位的蛋白質(zhì)和54個單位的維生素C.如果一個單位的午餐、晚餐的費用分別是2.5元和4元,那么要滿足上述的營養(yǎng)要求,并且花費最少,應(yīng)當為該兒童分別預(yù)訂多少個單位的午餐和晚餐?
解析:設(shè)需要預(yù)訂滿足要求的午餐和晚餐分別為x個單位和y個單位,所花的費用為z元,則依題意得:z=2.5x+4y,且x,y滿足
即
畫出可行域如圖所示.
讓目標函數(shù)表示的直線2.5x+4y=z在可行域上
8、平移,
z=2.5x+4y在(4,3)處取得最小值,由此可知z=22.
因此,應(yīng)當為該兒童預(yù)訂4個單位的午餐和3個單位的晚餐,就可滿足要求.
B組 高考題型專練
1.(xx年高考天津卷)設(shè)變量x,y滿足約束條件則目標函數(shù)z=x+2y的最小值為( )
A.2 B.3
C.4 D.5
解析:由題中約束條件畫出可行域如圖中陰影部分所示:
由圖知,z=x+2y在A(1,1)處取得最小值3.
答案:B
2.已知圓C:(x-a)2+(y-b)2=1,平面區(qū)域Ω:若圓心C∈Ω,且圓C與x軸相切,則a2+b2的最大值為( )
A.5 B.29
C.37 D.49
解析
9、:由已知得平面區(qū)域Ω為△MNP內(nèi)部及邊界.∵圓C與x軸相切,∴b=1.顯然當圓心C位于直線y=1與x+y-7=0的交點(6,1)處時,amax=6.∴a2+b2的最大值為62+12=37.故選C.
答案:C
3.不等式組表示的平面區(qū)域的面積為________.
解析:如圖,作出可行域.
解得
則S△ABC=S△ABD+S△BCD=×2×2+×2×2=4.
答案:4
4.(xx年高考湖南卷)若變量x,y滿足約束條件則z=2x+y的最大值為________.
解析:二元一次不等式組表示的平面區(qū)域為如圖所示的△ABC的內(nèi)部及其邊界,由z=2x+y得y=-2x+z.當直線y=-
10、2x+z過B點時,z最大.由得B(3,1),因此,當x=3,y=1時,zmax=2×3+1=7,故答案為7.
答案:7
5.若實數(shù)x,y滿足則x+y的取值范圍是________.
解析:畫出可行域如圖,
可行域為△ABC的內(nèi)部及其邊界.設(shè)x+y=t,則y=-x+t,t的幾何意義為直線y=-x+t在y軸上的截距,當直線通過點A、B時,t取得最小值與最大值,可求得A、B兩點的坐標分別為(1,0)和(2,1),所以1≤t≤3,即x+y的取值范圍是[1,3].
答案:[1,3]
6.(xx年高考遼寧卷)已知x,y滿足約束條件
則目標函數(shù)z=3x+4y的最大值為________.
解析:畫出可行域,為目標函數(shù)的縱截距,作直線y=-x,平行移動得出z的最大值.
可行域如圖陰影部分所示,z=3x+4y,即y=-x+.
將直線y=-x向上平行移動,y軸上的縱截距越來越大,當經(jīng)過點B時,z取得最大值,由方程組得∴B(2,3),
∴z的最大值為zmax=3×2+4×3=18.
答案:18