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2023
学年
高考
数学
一轮
复习
课时
作业
34
二元
一次
不等式
简单
线性规划
问题
课时作业34 二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题
[基础达标]
一、选择题
1.已知点(-3,-1)和点(4,-6)在直线3x-2y-a=0的两侧,则a的取值范围为( )
A.(-24,7) B.(-7,24)
C.(-∞,-7)∪(24,+∞) D.(-∞,-24)∪(7,+∞)
解析:根据题意知(-9+2-a)·(12+12-a)<0,即(a+7)(a-24)<0,解得-7<a<24.
答案:B
2.已知实数x,y满足不等式组则该不等式组表示的平面区域的面积为( )
A. B.
C.9 D.
解析:作出不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示,
由图象可知该平面区域表示一个三角形(阴影部分),其面积S=×3+×3=.故选B项.
答案:B
3.[2023年·洛阳统考]设x,y满足约束条件则z=2x+y的最小值与最大值的和为( )
A.7 B.8
C.13 D.14
解析:作出不等式组表示的平面区域,如图中阴影部分所示,作出直线2x+y=0,平移直线2x+y=0,当直线经过点A(1,2)时,z=2x+y取得最小值4,当经过点B(3,4)时,z=2x+y取得最大值10,故z的最小值与最大值的和为4+10=14.故选D.
答案:D
4.[2023年·开封测试]已知实数x,y满足约束条件则z=x-2y的最大值是( )
A. B.
C.32 D.64
解析:解法一 作出不等式组表示的平面区域中,如图中阴影部分所示,设u=x-2y,由图知,当u=x-2y经过点A(1,3)时取得最小值,即umin=1-2×3=-5,此时z=x-2y取得最大值,即zmax=-5=32,故选C.
解法二 作出不等式组表示的平面区域,如图中阴影部分所示,易知z=x-2y的最大值在区域的顶点处取得,只需求出顶点A,B,C的坐标分别代入z=x-2y,即可求得最大值.联立得解得A(1,3),代入可得z=32;联立得解得B,代入可得z=;联立得解得C(-2,0),代入可得z=4.通过比较可知,在点A(1,3)处,z=x-2y取得最大值32,故选C.
答案:C
5.[2023年·湖北襄阳一模]清明节,某学校准备租赁A,B两种型号的客车安排900名学生到烈士陵园为英烈扫墓,已知A,B两种客车的载客量分别为36人和60人,租金分别为1 200元/辆和1 800元/辆,学校为节约成本,要求租车总数不超过21辆,且B型车不多于A型车7辆,则总租金的最小值为( )
A.27 000元 B.27 080元
C.27 600元 D.28 000元
解析:设租用A,B两种型号的客车分别为x辆、y辆,所用的租金总数为z元,则z=1 200x+1 800y,其中x,y满足不等式组(x,y∈N),即(x,y∈N),作出表示的平面区域如图中阴影部分所示,又x,y∈N,所以由图象易知,z=1 200x+1 800y取得最小值的最优解为(5,12),将(5,12)代入z=1 200x+1 800y,得z=27 600,故总租金的最小值为27 600元.故选C项.
答案:C
6.[2023年·安徽宿州一中月考]已知关于x,y的不等式组表示的平面区域构成一个锐角三角形,则实数m的取值范围是( )
A.(0, ) B.(,1)
C. (, ) D.(0,1)
解析:由题意易知,直线mx-y+3=0过定点(0,3).作出不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示.易知边界点A(0,3),B(2,1),C(2,2m+3),过点A分别作AC1⊥BC于点C1,作AC2⊥AB,交BC于点C2,数形结合可知,当点C与C1(2,3)重合或与C2(2,5)重合时,△ABC为直角三角形;当点C位于B,C1之间或在C1C2的延长线上时,△ABC为钝角三角形;当点C位于C1,C2之间时,△ABC为锐角三角形;当点C在C1B的延长线上时,不能构成三角形,所以3<2m+3<5,解得0<m<1.故选D项.
答案:D
7.[2023年·北京八十中学月考]不等式组的解集记为D,若∀(x,y)∈D,则( )
A.x+2y≥-2 B.x+2y≥2
C.x-2y≥-2 D.x-2y≥2
解析:作出不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示.设z=x+2y,作出直线l0:x+2y=0,易知z的最小值为0,无最大值.所以根据题意知,∀(x,y)∈D,x+2y≥0恒成立,故x+2y≥-2恒成立.故选A项.
答案:A
8.[2023年·湖北黄石模拟]若点(x,kx-2)满足则k的取值范围为( )
A.(-∞,-1]∪[2,+∞) B.[2,5]
C.(-∞,-7]∪[2,+∞) D.[-7,2]
解析:作出可行域如图中阴影部分所示.联立解得所以点P的坐标为(1,3).联立解得所以点N的坐标为(2,2).因为直线y=kx-2恒过点(0,-2),所以k1==2,k2==5,观察图象可知,当直线y=kx-2在直线y=k1x-2和直线y=k2x-2之间(包括与两条直线重合)时,才会满足题意,因此可得2≤k≤5.故选B项.
答案:B
9.[2023年·河北保定摸底]已知实数x,y满足设向量a=(y-2x,m),b=(1,-1),若a∥b,则m的最大值为( )
A.-6 B.6
C.1 D.-1
解析:因为a=(y-2x,m),b=(1,-1),a∥b,所以m=2x-y,作出可行域如图中阴影部分所示,作出直线2x-y=0,并平移,结合图象易知,m=2x-y取得最大值的最优解为(4,2),所以m的最大值为6.故选B项.
答案:B
10.[2023年·山西太原一中检测]已知实数x,y满足|x|+|y|≤1,则z=2|x|-|y|的最大值为( )
A.5 B.4
C.3 D.2
解析:令|x|=a,|y|=b,则且z=2a-b.作出可行域如图中阴影部分所示,作出直线b=2a,并平移,由图知,当平移后的直线过点(1,0)时,z取得最大值,且zmax=2×1-0=2.故选D项.
答案:D
二、填空题
11.[2023年·山东烟台期中]设实数x,y满足则z=x+y的最小值是________.
解析:根据题意作出可行域如图中阴影部分所示,联立得A(-4,-3),作出直线y=-x并平移,由图可知,当平移后的直线过A(-4,-3)时,z有最小值,zmin=-7.
答案:-7
12.[2023年·贵州遵义一中期中]已知实数x,y满足则z=|x-y+1|的取值范围是________.
解析:作出可行域如图中阴影部分所示,作出直线x-y+1=0,因为z=|x-y+1|=×表示点(x,y)到直线x-y+1=0的距离的倍,所以结合图象易知0≤z≤3.
答案:[0,3]
13.[2023年·重庆一中月考]已知实数x,y满足若z=ax+y在点(3,2)处取得最大值,则实数a的取值范围为________.
解析:作出可行域如图中阴影部分所示.由z=ax+y,得y=-ax+z.当a≤0时,结合图象,知当z=ax+y在点(3,2)处取得最大值时,-a≤,得-≤a≤0;当a>0时,显然满足题意.所以a≥-.
答案:-,+∞
14.[2023年·山西省八校联考]若实数x,y满足不等式组且3(x-a)+2(y+1)的最大值为5,则a=________.
解析:设z=3(x-a)+2(y+1),作出不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示,
由z=3(x-a)+2(y+1)得y=-x+,作出直线y=-x,平移该直线,易知当直线过点A(1,3)时,z取得最大值,又目标函数的最大值为5,所以3(1-a)+2(3+1)=5,解得a=2.
答案:2
[能力挑战]
15.[2023年·天津二十五中月考]设实数x,y满足则下列不等式恒成立的是( )
A.x≥3 B.y≥4
C.x+2y-8≥0 D.2x-y+1≥0
解析:作出可行域如图中阴影部分所示.由图可以看出,阴影部分不全在直线x=3的右侧,故A项不符合题意;由图可以看出,阴影部分不全在直线y=4的上侧,故B项不符合题意;x+2y-8≥0,即y≥-x+4,作出直线y=-x+4,由图可以看出,阴影部分都在直线y=-x+4的上侧,故C项符合题意;2x-y+1≥0,即y≤2x+1,作出直线y=2x+1,由图可以看出,阴影部分不全在直线y=2x+1的下侧,故D项不符合题意.故选C项.
答案:C
16.[2023年·上海华东师大附中月考]记不等式组表示的平面区域为Ω,点P的坐标为(x,y),则下面四个命题,p1:∀P∈Ω,y≤0,p2:∀P∈Ω,x-y≥2,p3:∀P∈Ω,-6≤y≤,p4:∃P∈Ω,x-y=.其中是真命题的是( )
A.p1,p2 B.p1,p3
C.p2,p4 D.p3,p4
解析:作出平面区域Ω如图中阴影部分所示,其中A(4,0),由图可知,y∈(-∞,0].作出直线y=x,并平移,易知当平移后的直线经过点A时,x-y取得最小值2,则x-y≥2,从而p1,p2是真命题.故选A项.
答案:A
17.[2023年·辽宁大连二十四中期中]已知实数x,y满足z=2x+y的最大值为m,且正数a,b满足a+b=m,则+的最小值为( )
A.9 B.
C. D.
解析:作出可行域如图中阴影部分所示,由z=2x+y得y=-2x+z,作出直线y=-2x,并平移,由图象可知当平移后的直线经过点A(3,0)时,z=2x+y取得最大值.把(3,0)代入z=2x+y得,z=2×3=6,即m=6.则a+b=6,即+=1,则+=++=+++≥+2=+2×=,当且仅当=,即b=2a时取等号.故选B项.
答案:B
9