線性規劃問題

2022-09-06 21:45:03 字數 1038 閱讀 5656

為了更好地解決高中數學中線性規劃問題,筆者進行了簡單總結。

一、利用線性規劃求最值

(一)目標函式為一次函式形式

求的最大值,最小值。

分析:一般的直線的規劃區域只要求出區域的交點座標(最大值,最小值存在),將座標點代入目標函式就可以。

線性規劃區域的邊界點座標分別為(3,1),(7,9),(1,3),代入目標函式可以得到最大值為(7,9)取到為21,最小值為(3,1)取到為1。

含有引數的如:目標函式最大值為12,最小值為3,那麼實數k的值為()

分析:直線x=1,x-4y+3=0,3x+5y-25=0的交點分別為a(1,1),b(1,22/5),c(5,2),所以最值的取得是根據直線的斜率k的範圍,把變為,結合圖形分析當時,由題意可得得到時,結合圖形分析可知,不存在滿足題意的k,因此k=2

(二)目標函式為二次函式能轉化為完全平方形式

例2.求的最小值。

分析:先將,可以發現表示的是點(x,y)到定點的距離的平方,過m作直線ac的垂線,易知,垂足n**段ac上,故z的最小值是|nm|=2/9

(三)目標函式是反比例形式

例3.求。(分析:把等號右邊轉化為斜率問題進行求解)

表示可行域內任意一點與定點q(-1,-1/2)連線的斜率的2倍,因為故z的範圍是[3/4,7/2]

求的值域

分析:因為所以z可以表示為單位圓上的點與(3,2)的斜率的取值範圍,所以z的取值範圍是兩條斜率的取值範圍

二、線性規劃的面積問題

(一)與向量相結合

例4.在平面直角座標系裡,o為座標原點,,p點滿足,則p點軌跡表示的平面區域面積是。

設p點座標為(x,y)根據題意可得

區域面積一目了然為2。

(二)與圓相結合

例(1)p=的面積;

(2)求點q的面積。

分析:p點轉化x-3=x1,y-1=y1,所以(x-3)2+(y-1)21

區域標識的是圓邊界及其內部的面積。q點橫縱座標轉化x-x2=x1,y-y2=y1所以(x-x2)2+(y-y2)2=1,所以p點的軌跡是以線性規劃目標區域中任意一點為圓心的圓。

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