3.3.2 简单的线性规划问题(一)学习目标 1.了解线性规划的意义.2.理解约束条件、目标函数、可行解、可行域、最优解等基本概念.3.掌握线性规划问题的图解法,并能应用它解决一些简单的实际问题.引例 已知 x,y 满足条件①该不等式组所表示的平面区域如图,求 2x+3y② 的最大值.以此为例,尝试通过下列问题理解有关概念.知识点一 线性约束条件在上述问题中,不等式组①是一组对变量 x、y 的约束条件,这组约束条件都是关于 x、y 的一次不等式,故又称线性约束条件.知识点二 目标函数在上述问题中,②是要研究的目标,称为目标函数.因为它是关于变量 x、y 的一次解析式,这样的目标函数称为线性目标函数.知识点三 线性规划问题一般地,在线性约束条件下求线性目标函数的最大值或最小值问题,统称为线性规划问题.知识点四 可行解、可行域和最优解满足线性约束条件的解(x,y)叫可行解.由所有可行解组成的集合叫做可行域.其中,使目标函数取得最大值或最小值的可行解叫线性规划问题的最优解.在上述问题的图中,阴影部分叫可行域,阴影区域中的每一个点对应的坐标都是一个可行解,其中能使②式取最大值的可行解称为最优解.类型一 最优解问题命题角度 1 问题存在唯一最优解例 1 已知 x,y 满足约束条件该不等式组所表示的平面区域如图,求 2x+3y 的最大值.解 设区域内任一点 P(x,y),z=2x+3y,则 y=-x+,1这是斜率为定值-,在 y 轴上的截距为的直线,如图.由图可以看出,当直线 y=-x+经过直线 x=4 与直线 x+2y-8=0 的交点 M(4,2)时,截距的值最大,此时 2x+3y=14.反思与感悟 图解法是解决线性规划问题的有效方法,基本步骤:① 确定线性约束条件,线性目标函数;② 作图——画出可行域;③ 平移——平移目标函数对应的直线 z=ax+by,看它经过哪个点(或哪些点)时最先接触可行域或最后离开可行域,确定最优解所对应的点的位置;④ 求值——解有关的方程组求出最优解的坐标,再代入目标函数,求出目标函数的最值.跟踪训练 1 已知 1≤x+y≤5,-1≤x-y≤3,求 2x-3y 的取值范围.解 作出二元一次不等式组所表示的平面区域(如图)即为可行域.设 z=2x-3y,变形得 y=x-z,则得到斜率为,且随 z 变化的一组平行直线.-z 是直线在 y 轴上的截距,当直线截距最大时,z 的值最小,由图可知,当直线 z=2x-3y 经过可行域上的点 A 时,截距最大,即 z 最小...