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文档介绍
线性规划高考试题精选一
线性规划高考试题精选(一) 一.选择题(共15小题) 1.设x,y满足约束条件,则z=2x+y的最小值是( ) A.﹣15 B.﹣9 C.1 D.9 2.若x,y满足,则x+2y的最大值为( ) A.1 B.3 C.5 D.9 3.设x,y满足约束条件,则z=x+y的最大值为( ) A.0 B.1 C.2 D.3 4.已知x,y满足约束条件则z=x+2y的最大值是( ) A.﹣3 B.﹣1 C.1 D.3 5.若x、y满足约束条件,则z=x+2y的取值范围是( ) A.[0,6] B.[0,4] C.[6,+∞) D.[4,+∞) 6.设x,y满足约束条件则z=x﹣y的取值范围是( ) A.[﹣3,0] B.[﹣3,2] C.[0,2] D.[0,3] 7.已知x,y满足约束条件,则z=x+2y的最大值是( ) A.0 B.2 C.5 D.6 8.设变量x,y满足约束条件,则目标函数z=x+y的最大值为( ) A. B.1 C. D.3 9.已知变量x,y满足约束条件,则4x+2y的取值范围是( ) A.[0,10] B.[0,12] C.[2,10] D.[2,12] 10.不等式组,表示的平面区域的面积为( ) A.48 B.24 C.16 D.12 11.变量x、y满足条件,则(x﹣2)2+y2的最小值为( ) A. B. C.5 D. 12.若变量x,y满足约束条件且z=2x+y的最大值和最小值分别为m和n,则m﹣n等于( ) A.8 B.7 C.6 D.5 13.设x,y满足约束条件,当且仅当x=y=4时,z=ax﹣y取得最小值,则实数a的取值范围是( ) A.[﹣1,1] B.(﹣∞,1) C.(0,1) D.(﹣∞,1)∪(1,+∞) 14.实数x,y满足,若z=2x+y的最大值为9,则实数m的值为( ) A.1 B.2 C.3 D.4 15.平面区域的面积是( ) A. B. C. D. 二.选择题(共25小题) 16.设x,y满足约束条件,则z=3x﹣2y的最小值为 . 17.若x,y满足约束条件,则z=3x﹣4y的最小值为 . 18.已知x,y满足约束条件,则z=5x+3y的最大值为 . 19.若实数x,y满足,如果目标函数z=x﹣y的最小值为﹣2,则实数m= . 20.已知a>0,x,y满足约束条件若z=2x+y的最小值为1,则a= . 21.设z=x+y其中x,y满足,若z的最大值为6,则z的最小值为 . 22.已知点x,y满足不等式组,若ax+y≤3恒成立,则实数a的取值范围是 . 23.设实数x,y满足约束条件,若目标函数z=ax+by(a>0,b>0)的最大值为10,则a2+b2的最小值为 . 24.已知实数x,y满足,则的最小值为 . 25.若变量x,y满足,则x2+y2的最大值是 . 26.设变量x,y满足约束条件,则的取值范围是 . 27.在平面直角坐标系xOy上的区域D由不等式组给定,若M(x,y)为D上的动点,点A的坐标为(2,1),则的最大值为 . 28.已知动点P(x,y)满足:,则x2+y2﹣6x的最小值为 . 29.已知实数x,y满足,则的最小值是 . 30.设实数x,y满足,则2y﹣x的最大值为 . 31.设x、y满足约束条件,则目标函数z=x2+y2的最大值为 . 32.已知x,y满足约束条件,若z=ax+y的最大值为4,则a= . 33.若x,y满足约束条件,则的最小值是 . 34.若x,y满足约束条件,则的范围是 . 35.已知实数x,y满足:,z=2x﹣2y﹣1,则z的取值范围是 . 36.若实数x,y满足不等式组,目标函数z=kx﹣y的最大值为12,最小值为0,则实数k= . 37.若实数x、y满足不等式组,且z=y﹣2x的最小值等于﹣2,则实数m的值等于 . 38.设x,y满足不等式组,若z=ax+y的最大值为2a+4,最小值为a+1,则实数a的取值范围为 . 39.已知不等式组表示的平面区域的面积为,则实数k= . 40.已知变量x,y满足的约束条件,若x+2y≥﹣5恒成立,则实数a的取值范围为 . 线性规划高考试题精选(一) 参考答案与试题解析 一.选择题(共15小题) 1.(2017•新课标Ⅱ)设x,y满足约束条件,则z=2x+y的最小值是( ) A.﹣15 B.﹣9 C.1 D.9 【解答】解:x、y满足约束条件的可行域如图: z=2x+y 经过可行域的A时,目标函数取得最小值, 由解得A(﹣6,﹣3), 则z=2x+y 的最小值是:﹣15. 故选:A. 2.(2017•北京)若x,y满足,则x+2y的最大值为( ) A.1 B.3 C.5 D.9 【解答】解:x,y满足的可行域如图: 由可行域可知目标函数z=x+2y经过可行域的A时,取得最大值,由 ,可得A(3,3), 目标函数的最大值为:3+2×3=9. 故选:D. 3.(2017•新课标Ⅰ)设x,y满足约束条件,则z=x+y的最大值为( ) A.0 B.1 C.2 D.3 【解答】解:x,y满足约束条件的可行域如图: ,则z=x+y经过可行域的A时,目标函数取得最大值, 由解得A(3,0), 所以z=x+y 的最大值为:3. 故选:D. 4.(2017•山东)已知x,y满足约束条件则z=x+2y的最大值是( ) A.﹣3 B.﹣1 C.1 D.3 【解答】解:x,y满足约束条件的可行域如图:目标函数z=x+2y经过可行域的A时,目标函数取得最大值, 由:解得A(﹣1,2), 目标函数的最大值为:﹣1+2×2=3. 故选:D. 5.(2017•浙江)若x、y满足约束条件,则z=x+2y的取值范围是( ) A.[0,6] B.[0,4] C.[6,+∞) D.[4,+∞) 【解答】解:x、y满足约束条件,表示的可行域如图: 目标函数z=x+2y经过C点时,函数取得最小值, 由解得C(2,1), 目标函数的最小值为:4 目标函数的范围是[4,+∞). 故选:D. 6.(2017•新课标Ⅲ)设x,y满足约束条件则z=x﹣y的取值范围是( ) A.[﹣3,0] B.[﹣3,2] C.[0,2] D.[0,3] 【解答】解:x,y满足约束条件的可行域如图: 目标函数z=x﹣y,经过可行域的A,B时,目标函数取得最值, 由解得A(0,3), 由解得B(2,0), 目标函数的最大值为:2,最小值为:﹣3, 目标函数的取值范围:[﹣3,2]. 故选:B. 7.(2017•山东)已知x,y满足约束条件,则z=x+2y的最大值是( ) A.0 B.2 C.5 D.6 【解答】解:画出约束条件表示的平面区域,如图所示; 由解得A(﹣3,4), 此时直线y=﹣x+z在y轴上的截距最大, 所以目标函数z=x+2y的最大值为 zmax=﹣3+2×4=5. 故选:C. 8.(2017•天津)设变量x,y满足约束条件,则目标函数z=x+y的最大值为( ) A. B.1 C. D.3 【解答】解:变量x,y满足约束条件的可行域如图: 目标函数z=x+y结果可行域的A点时,目标函数取得最大值, 由可得A(0,3),目标函数z=x+y的最大值为:3. 故选:D. 9.(2017•大庆三模)已知变量x,y满足约束条件,则4x+2y的取值范围是( ) A.[0,10] B.[0,12] C.[2,10] D.[2,12] 【解答】解:法1:作出不等式组表示的平面区域, 得到如图的四边形及其内部,其中A(2,1),B(0,1), 设z=F(x,y)=4x+2y,将直线l:z=4x+2y进行平移,可得 当l经过点A时,目标函数z达到最大值,z最大值=F(2,1)=10, 当l经过点B时,目标函数z达到最小值,z最小值=F(0,1)=2 因此,z=4x+2y的取值范围是[2,10]. 法2:令4x+2y=μ(x+y)+λ(x﹣y),则,解得μ=3,λ=1, 故4x+2y=3(x+y)+(x﹣y), 又1≤x+y≤3, 故3≤3(x+y)≤10,又﹣1≤x﹣y≤1, 所以4x+2y∈[2,10]. 故选C. 10.(2017•潮州二模)不等式组,表示的平面区域的面积为( ) A.48 B.24 C.16 D.12 【解答】解:画出不等式组表示的平面区域如图阴影所示, 则点A(﹣2,2)、B(2,﹣2)、C(2,10), 所以平面区域面积为S△ABC=|BC|•h=×(10+2)×(2+2)=24. 故选:B. 11.(2017•汉中二模)变量x、y满足条件,则(x﹣2)2+y2的最小值为( ) A. B. C.5 D. 【解答】解:作出不等式组对应的平面区域, 设z=(x﹣2)2+y2,则z的几何意义为区域内的点到定点D(2,0)的距离的平方, 由图象知CD的距离最小,此时z最小. 由得,即C(0,1), 此时z=(x﹣2)2+y2=4+1=5, 故选:C. 12.(2017•林芝县校级三模)若变量x,y满足约束条件且z=2x+y的最大值和最小值分别为m和n,则m﹣n等于( ) A.8 B.7 C.6 D.5 【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图: 由z=2x+y,得y=﹣2x+z, 平移直线y=﹣2x+z,由图象可知当直线y=﹣2x+z经过点C时, 直线y=﹣2x+z的截距最大,此时z最大, 由,解得, 即C(2,﹣1),此时最大值z=2×2﹣1=3, 当直线y=﹣2x+z经过点B时, 直线y=﹣2x+z的截距最小,此时z最小, 由,解得,即B(﹣1,﹣1), 最小值为z=﹣2﹣1=﹣3, 故最大值m=3,最小值为n=﹣3, 则m﹣n=3﹣(﹣3)=6, 故选:C 13.(2017•瑞安市校级模拟)设x,y满足约束条件,当且仅当x=y=4时,z=ax﹣y取得最小值,则实数a的取值范围是( ) A.[﹣1,1] B.(﹣∞,1) C.(0,1) D.(﹣∞,1)∪(1,+∞) 【解答】解:作出约束条件所对应的可行域(如图阴影), 变形目标函数可得y=ax﹣z,其中直线斜率为a,截距为﹣z, ∵z=ax﹣y取得最小值的最优解仅为点A(4,4), ∴直线的斜率a<1, 即实数a的取值范围为(﹣∞,1) 故选:B. 14.(2017•肇庆一模)实数x,y满足,若z=2x+y的最大值为9,则实数m的值为( ) A.1 B.2 C.3 D.4 【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图:(阴影部分). 由z=2x+y得y=﹣2x+z, 平移直线y=﹣2x+z, 由图象可知当直线y=﹣2x+z经过点B时,直线y=﹣2x+z的截距最大, 此时z最大,此时2x+y=9. 由,解得,即B(4,1), ∵B在直线y=m上, ∴m=1, 故选:A 15.(2017•五模拟)平面区域的面积是( ) A. B. C. D. 【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图, 则区域是圆心角是是扇形, 故面积是. 故选:A. 二.选择题(共25小题) 16.(2017•新课标Ⅰ)设x,y满足约束条件 ,则z=3x﹣2y的最小值为 ﹣5 . 【解答】解:由x,y满足约束条件作出可行域如图, 由图可知,目标函数的最优解为A, 联立,解得A(﹣1,1). ∴z=3x﹣2y的最小值为﹣3×1﹣2×1=﹣5. 故答案为:﹣5. 17.(2017•新课标Ⅲ)若x,y满足约束条件,则z=3x﹣4y的最小值为 ﹣1 . 【解答】解:由z=3x﹣4y,得y=x﹣,作出不等式对应的可行域(阴影部分), 平移直线y=x﹣,由平移可知当直线y=x﹣, 经过点B(1,1)时,直线y=x﹣的截距最大,此时z取得最小值, 将B的坐标代入z=3x﹣4y=3﹣4=﹣1, 即目标函数z=3x﹣4y的最小值为﹣1. 故答案为:﹣1. 18.(2017•明山区校级学业考试)已知x,y满足约束条件,则z=5x+3y的最大值为 35 . 【解答】解:不等式组对应的平面区域如图: 由z=5x+3y得y=﹣, 平移直线y=﹣,则由图象可知当直线y=﹣ 经过点B时直线y=﹣的截距最大, 此时z最大, 由,解得,即B(4,5), 此时M=z=5×4+3×5=35, 故答案为:35 19.(2017•重庆模拟)若实数x,y满足,如果目标函数z=x﹣y的最小值为﹣2,则实数m= 8 . 【解答】解:画出x,y满足的可行域如下图: 可得直线y=2x﹣1与直线x+y=m的交点使目标函数z=x﹣y取得最小值, 故, 解得x=,y=, 代入x﹣y=﹣2得﹣=﹣2⇒m=8 故答案为:8. 20.(2017•湖南三模)已知a>0,x,y满足约束条件若z=2x+y的最小值为1,则a= . 【解答】解:先根据约束条件画出可行域, 设z=2x+y, 将最大值转化为y轴上的截距, 当直线z=2x+y经过点B时,z最小, 由 得:,代入直线y=a(x﹣3)得,a=; 故答案为: 21.(2017•山东模拟)设z=x+y其中x,y满足,若z的最大值为6,则z的最小值为 ﹣3 . 【解答】解:作出可行域如图: 直线x+y=6过点A(k,k)时,z=x+y取最大, ∴k=3, z=x+y过点B处取得最小值,B点在直线x+2y=0上, ∴B(﹣6,3), ∴z的最小值为=﹣6+3=﹣3. 故填:﹣3. 22.(2017•黄冈模拟)已知点x,y满足不等式组,若ax+y≤ 3恒成立,则实数a的取值范围是 (﹣∞,3] . 【解答】解:满足不等式组的平面区域如右图所示, 由于对任意的实数x、y,不等式ax+y≤3恒成立, 根据图形,可得斜率﹣a≥0或﹣a>kAB==﹣3, 解得:a≤3, 则实数a的取值范围是(﹣∞,3]. 故答案为:(﹣∞,3]. 23.(2017•惠州模拟)设实数x,y满足约束条件,若目标函数z=ax+by(a>0,b>0)的最大值为10,则a2+b2的最小值为 . 【解答】解:由z=ax+by(a>0,b>0)得y=, 作出可行域如图: ∵a>0,b>0, ∴直线y=的斜率为负,且截距最大时,z也最大. 平移直线y=,由图象可知当y=经过点A时, 直线的截距最大,此时z也最大. 由,解得,即A(4,6). 此时z=4a+6b=10, 即2a+3b﹣5=0, 即(a,b)在直线2x+3y﹣5=0上, a2+b2的几何意义为直线上点到原点的距离的平方, 则原点到直线的距离d=, 则a2+b2的最小值为d2=, 故答案为:. 24.(2017•历下区校级三模)已知实数x,y满足,则的最小值为 . 【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图, 的几何意义是区域内的点与点E(3,0)的斜率, 由图象知AE的斜率最小,由得, 即A(0,1), 此时的最小值为=, 故答案为:. 25.(2017•平遥县模拟)若变量x,y满足,则x2+y2的最大值是 10 . 【解答】解:由约束条件作出可行域如图, 联立,解得B(3,﹣1), x2+y2的几何意义为可行域内动点与原点距离的平方,其最大值|OB|2=32+(﹣1)2=10, 故答案为:10. 26.(2017•遂宁模拟)设变量x,y满足约束条件,则的取值范围是 . 【解答】解:不等式组表示的区域如图, 的几何意义是可行域内的点与点(﹣1,﹣1)构成的直线的斜率问题. 当取得点A(0,1)时, 取值为2, 当取得点C(1,0)时, 取值为, 故答案为: 27.(2017•渭南一模)在平面直角坐标系xOy上的区域D由不等式组给定,若M(x,y)为D上的动点,点A的坐标为(2,1),则的最大值为 7 . 【解答】解:由约束条件作出可行域如图, 令z==2x+y,化为y=﹣2x+z, 由图可知,当直线y=﹣2x+z过B(2,3)时,z有最大值为2×2+3=7. 故答案为:7. 28.(2017•湖北二模)已知动点P(x,y)满足:,则x2+y2﹣6x的最小值为 . 【解答】解:由, ∵y+>y+|y|≥0, ∴, ∵函数f(x)=是减函数, ∴x≤y, ∴原不等式组化为. 该不等式组表示的平面区域如下图: ∵x2+y2﹣6x=(x﹣3)2+y2﹣9. 由点到直线的距离公式可得,P(3,0)区域中A( )的距离最小,所以x2+y2﹣6x的最小值为. 故答案为:﹣. 29.(2017•盐城一模)已知实数x,y满足,则的最小值是 . 【解答】解:作出不等式组所表示的平面区域如图所示: 由于可以看做平面区域内的点与原点的连线的斜率, 结合图形可知,当直线过OA时 斜率最小. 由于可得A(4,3),此时k=. 故答案为:. 30.(2017•和平区校级模拟)设实数x,y满足,则2y﹣x的最大值为 5 . 【解答】解:画出,的可行域如图: 将z=2y﹣x变形为y=x+z作直线y=x将其平移至A时,直线的纵截距最大,z最大, 由可得A(﹣1,2), z的最大值为:5. 故答案为:5. 31.(2017•德州二模)设x、y满足约束条件,则目标函数z=x2+y2的最大值为 52 . 【解答】解:作出不等式组表示的平面区域, 得到如图的四边形OABC,其中A(0,2),B(4,6),C(2,0),O为原点 设P(x,y)为区域内一个动点,则|OP|=表示点P到原点O的距离 ∴z=x2+y2=|OP|2,可得当P到原点距离最远时z达到最大值 因此,运动点P使它与点B重合时,z达到最大值 ∴z最大值=42+62=52 故答案为:52 32.(2017•镇江模拟)已知x,y满足约束条件,若z=ax+y的最大值为4,则a= 2 . 【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图:(阴影部分). 则A(2,0),B(1,1), 若z=ax+y过A时取得最大值为4,则2a=4,解得a=2, 此时,目标函数为z=2x+y, 即y=﹣2x+z, 平移直线y=﹣2x+z,当直线经过A(2,0)时,截距最大,此时z最大为4,满足条件, 若z=ax+y过B时取得最大值为4,则a+1=4,解得a=3, 此时,目标函数为z=3x+y, 即y=﹣3x+z, 平移直线y=﹣3x+z,当直线经过A(2,0)时,截距最大,此时z最大为6,不满足条件, 故a=2; 故答案为:2. 33.(2017•南雄市二模)若x,y满足约束条件,则的最小值是 . 【解答】解:x,y满足约束条件的可行域如图: 则的几何意义是可行域的点到坐标原点距离,由图形可知OP的距离最小,直线x+y﹣2=0的斜率为1,所以|OP|=. 故答案为:. 34.(2017•清城区校级一模)若x,y满足约束条件,则的范围是 . 【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图: 的几何意义是区域内的点到定点D(﹣1,0)的斜率, 由图象知CD的斜率最小, 由得C(,), 则CD的斜率z==, 即z=的取值范围是(0,], 故答案为:. 35.(2017•梅河口市校级一模)已知实数x,y满足:,z=2x﹣2y﹣1,则z的取值范围是 [﹣,5) . 【解答】解:不等式对应的平面区域如图:(阴影部分). 由z=2x﹣2y﹣1得y=x﹣,平移直线y=x﹣, 由平移可知当直线y=x﹣,经过点C时, 直线y=x﹣的截距最小,此时z取得最大值, 由,解得,即C(2,﹣1), 此时z=2x﹣2y﹣1=4+2﹣1=5, 可知当直线y=x﹣,经过点A时, 直线y=y=x﹣的截距最大,此时z取得最小值, 由,得,即A(,) 代入z=2x﹣2y﹣1得z=2×﹣2×﹣1=﹣, 故z∈[﹣,5). 故答案为:[﹣,5). 36.(2017•深圳一模)若实数x,y满足不等式组,目标函数z=kx﹣y的最大值为12,最小值为0,则实数k= 3 . 【解答】解:实数x,y满足不等式组的可行域如图:得:A(1,3),B(1,﹣2),C(4,0). ①当k=0时,目标函数z=kx﹣y的最大值为12,最小值为0,不满足题意. ②当k>0时,目标函数z=kx﹣y的最大值为12,最小值为0,当直线z=kx﹣y过C(4,0)时,Z取得最大值12. 当直线z=kx﹣y过A(1,3)时,Z取得最小值0. 可得k=3,满足题意. ③当k<0时,目标函数z=kx﹣y的最大值为12,最小值为0,当直线z=kx﹣y过C(4,0)时,Z取得最大值12.可得k=﹣3, 当直线z=kx﹣y过,B(1,﹣2)时,Z取得最小值0.可得k=﹣2, 无解. 综上k=3 故答案为:3. 37.(2017•夏邑县校级模拟)若实数x、y满足不等式组,且z=y﹣2x的最小值等于﹣2,则实数m的值等于 ﹣1 . 【解答】﹣1解:由z=y﹣2x,得y=2x+z, 作出不等式对应的可行域, 平移直线y=2x+z, 由平移可知当直线y=2x+z经过点A(1,0)时, 直线y=2x+z的截距最小,此时z取得最小值为﹣2, 即y﹣2x=﹣2, 点A也在直线x+y+m=0上,则m=﹣1, 故答案为:﹣1 38.(2017•阳山县校级一模)设x,y满足不等式组,若z=ax+y的最大值为2a+4,最小值为a+1,则实数a的取值范围为 [﹣2,1] . 【解答】解:由z=ax+y得y=﹣ax+z,直线y=﹣ax+z是斜率为﹣a,y轴上的截距为z的直线, 作出不等式组对应的平面区域如图: 则A(1,1),B(2,4), ∵z=ax+y的最大值为2a+4,最小值为a+1, ∴直线z=ax+y过点B时,取得最大值为2a+4, 经过点A时取得最小值为a+1, 若a=0,则y=z,此时满足条件, 若a>0,则目标函数斜率k=﹣a<0, 要使目标函数在A处取得最小值,在B处取得最大值, 则目标函数的斜率满足﹣a≥kBC=﹣1, 即0<a≤1, 若a<0,则目标函数斜率k=﹣a>0, 要使目标函数在A处取得最小值,在B处取得最大值, 则目标函数的斜率满足﹣a≤kAC=2, 即﹣2≤a<0, 综上﹣2≤a≤1, 故答案为:[﹣2,1]. 39.(2017•许昌三模)已知不等式组表示的平面区域的面积为,则实数k= 4 . 【解答】解:画出不等式组表示的平面区域, 如图所示, 由题意可知k>0,可行域的三个顶点为A(0,0), B(,),C(,), ∵AB⊥BC,|AB|=k, 点C到直线AB的距离为k, ∴S△ABC=AB•BC=×k×k=, 解得k=4, 故答案为:4. 40.(2017•白银区校级一模)已知变量x,y满足的约束条件,若x+2y≥﹣5恒成立,则实数a的取值范围为 [﹣1,1] . 【解答】解:由题意作出其平面区域, 则x+2y≥﹣5恒成立可化为图象中的阴影部分在直线x+2y=﹣5的上方, 则实数a的取值范围为[﹣1,1]. 故答案为:[﹣1,1]. 查看更多