课时规范练 A组基础对点练 x-y+1≥0 1.设x,y满足约束条件x+y-1≥0,则=2x-3y的最小值是() B.-6 D.-3 解析:由约束条件作出可行域如图中阴影区域,将=2x-3y化为y x-y+1=0 3 作出直线y=x并平移使之经过可行域,易知直线经过点 C(3,4时,=取得最小值,故〓mn=2×3-3×4=-6 答案:B 2.设x,y满足约束条件x-3y+1≤0,则=2x-y的最大值为() C.3 D.2 解析:作出可行域如图中阴影部分所示,由z=2x-y得y=2x-=,作出直线y=2x,平移使 之经过可行域,观察可知,当直线经过点B(52)时,对应的=值最大.故二max=2×5-2=8 3y+1=0 x+y-7=0 答案:B 3.(2018日照模拟)已知变量x,y满足:{x-2y+3≥0,则=(√中的最大值为() B C.2 D.4 解析:作出满足不等式组的平面区域,如图所示,令m=2x+y, 则当m取得最大值时,=(2)x+取得最大值.由图知直线m A(1,2) 2x+y=0
课时规范练 A 组 基础对点练 1.设 x,y 满足约束条件 x-y+1≥0, x+y-1≥0, x≤3, 则 z=2x-3y 的最小值是( ) A.-7 B.-6 C.-5 D.-3 解析:由约束条件作出可行域如图中阴影区域.将 z=2x-3y 化为 y = 2 3 x- z 3 ,作出直线 y= 2 3 x 并平移使之经过可行域,易知直线经过点 C(3,4)时,z 取得最小值,故 zmin=2×3-3×4=-6. 答案:B 2.设 x,y 满足约束条件 x+y-7≤0, x-3y+1≤0, 3x-y-5≥0, 则 z=2x-y 的最大值为( ) A.10 B.8 C.3 D.2 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,平移使 之经过可行域,观察可知,当直线经过点 B(5,2)时,对应的 z 值最大.故 zmax=2×5-2=8. 答案:B 3.(2018·日照模拟)已知变量 x,y 满足: 2x-y≤0, x-2y+3≥0, x≥0, 则 z=( 2) 2x+y的最大值为( ) A. 2 B.2 2 C.2 D.4 解析:作出满足不等式组的平面区域,如图所示,令 m=2x+y, 则当 m 取得最大值时,z=( 2) 2x+y 取得最大值.由图知直线 m
=2x+y经过点A(1,2)时,m取得最大值,所以m=(2)1+2=4,故选D 答案:D ≥x+2 4.(2018郑州模拟)已知实数x,y满足{x+y≤6,则二=2x-2+最小值是() ≥1 B.5 ≥x+2, 解析:画出不等式组x+≤6,表示的可行域,如图阴影部 分,其中A(2,4),B(1,5),C(13),x∈[1,2],y∈[3,5 二=2x-2+b=-2x+y+4当直线y=2x-4+z过点A(2,4)时, 直线在y轴上的截距最小,此时=有最小值,∴二mn=-2×2+4 +4=4,故选C 答案:C x+y-1≥0 5.设x,y满足约束条件x-y-1≤0,则=x+2y的最大值为 x-3y+3≥0, B.7 C.2 D.1 解析:作出约束条件表示的可行域如图中阴影部分所示,作直线y ,平移直线y=-,当直线y=2+经过点C时在yy Gx-3y+3:0 轴上的截距取得最大值,即=取得最大值,由 3y+3=0 即((3,2),代入z=x+2y得二mx=3+2×2=7,故选 答案:B +y≥1, 6.不等式组 的解集记为D,有下面四个命题 4 p1:V(x,y)∈D,x+2y≥-2;
=2x+y 经过点 A(1,2)时,m 取得最大值,所以 zmax=( 2) 2×1+2=4,故选 D. 答案:D 4.(2018·郑州模拟)已知实数 x,y 满足 y≥x+2, x+y≤6, x≥1, 则 z=2|x-2|+|y|的最小值是( ) A.6 B.5 C.4 D.3 解析:画出不等式组 y≥x+2, x+y≤6, x≥1 表示的可行域,如图阴影部 分,其中 A(2,4),B(1,5),C(1,3),∴x∈[1,2],y∈[3,5]. ∴z=2|x-2|+|y|=-2x+y+4,当直线 y=2x-4+z 过点 A(2,4)时, 直线在 y 轴上的截距最小,此时 z 有最小值,∴zmin=-2×2+4 +4=4,故选 C. 答案:C 5.设 x,y 满足约束条件 x+y-1≥0, x-y-1≤0, x-3y+3≥0, 则 z=x+2y 的最大值为( ) A.8 B.7 C.2 D.1 解析:作出约束条件表示的可行域如图中阴影部分所示,作直线 y =- 1 2 x,平移直线 y=- 1 2 x,当直线 y=- 1 2 x+ z 2 经过点 C 时在 y 轴上的截距z 2 取得最大值,即 z 取得最大值,由 x-y-1=0 x-3y+3=0 得 x=3 y=2 ,即 C(3,2),代入 z=x+2y 得 zmax=3+2×2=7,故选 B. 答案:B 6.不等式组 x+y≥1, x-2y≤4 的解集记为 D,有下面四个命题: p1:∀(x,y)∈D,x+2y≥-2;
p2:彐(x,y)∈D,x+2y≥2 p3:V(x,y)∈D,x+2y≤3 p4:彐(x,y)∈D,x+2y≤-1 其中的真命题是() B C. PI, P2 D. Pi, p 解析:画出可行域如图中阴影部分所示,由图可知,当目标函数z=x+ 2y经过可行域内的点A(2,-1时,取得最小值0,故x+2y≥0,因此 -1 p1,p2是真命题,选C 答案:C 7.已知x,y满足约束条件x+y≤1,则二=2x+y的最大值为() B.-3 解析:作出可行域,如图所示的阴影部分,当线z=2x+y过点A(2,-1)时,z最大是3, 故选A y=-2x+y=1 答案:A 8.若实数x,y满足:体x≤y≤1,则x2+y2+2x的最小值为() B V2 解析:作出不等式叫≤y≤1表示的可行域,如图
p2:∃(x,y)∈D,x+2y≥2; p3:∀(x,y)∈D,x+2y≤3; p4:∃(x,y)∈D,x+2y≤-1. 其中的真命题是( ) A.p2,p3 B.p1,p4 C.p1,p2 D.p1,p3 解析:画出可行域如图中阴影部分所示,由图可知,当目标函数 z=x+ 2y 经过可行域内的点 A(2,-1)时,取得最小值 0,故 x+2y≥0,因此 p1,p2 是真命题,选 C. 答案:C 7.已知 x,y 满足约束条件 y≤x, x+y≤1, y≥-1, 则 z=2x+y 的最大值为( ) A.3 B.-3 C.1 D.3 2 解析:作出可行域,如图所示的阴影部分,当直线 z=2x+y 过点 A(2,-1)时,z 最大是 3, 故选 A. 答案:A 8.若实数 x,y 满足:|x|≤y≤1,则 x 2+y 2+2x 的最小值为( ) A.1 2 B.- 1 2 C. 2 2 D. 2 2 -1 解析:作出不等式|x|≤y≤1 表示的可行域,如图.
x2+y2+2x=(x+1)2+y2-1,(x+1)2+y2表示可行域内的点(x,y)到点(-1,0距离的平方, 由图可知,(x+)+y的最小值为(2)=,明以++2x的最小值为 选B 答案:B x+2y-3≤0 9已知变量x,y满足约束条件x+3y-3≥0,若目标函数=a+y(其中a0)仅在点(,1 1≤0, 处取得最大值,则a的取值范围为( B.[0, C.(0,1) +y=0,过点(1作年的平行线,要满足题意,则直线的 解析:约束条件表示的可行域如图中阴影部分所示,作直线l:ax +2y-3=0 y=1 率介于直线x+2y-3=0与直线y=1的斜率之间,因此,-2 x+3y-3=0 a<0,即0<a<故选B 答案:B 10.(2018沈阳质量监测实数x,y满足x+y-2≥0,则z=kx-y的最大值是() B.4 D.8 解析:依题意画出可行域如图中阴影部分所示,令m=y-x,则m为直 线l:y=x+m在y轴上的截距,由图知在点A(26处m取最大值4,在 C(2,0)处取最小值-2,所以m∈[-24],所以=的最大值是4,故选B 答案:B
x 2+y 2+2x=(x+1)2+y 2-1,(x+1)2+y 2 表示可行域内的点(x,y)到点(-1,0)距离的平方, 由图可知,(x+1)2+y 2 的最小值为 2 2 2= 1 2 ,所以 x 2+y 2+2x 的最小值为1 2 -1=- 1 2 .选 B. 答案:B 9.已知变量 x,y 满足约束条件 x+2y-3≤0, x+3y-3≥0, y-1≤0, 若目标函数 z=ax+y(其中 a>0)仅在点(1,1) 处取得最大值,则 a 的取值范围为( ) A. 1 2 ,1 B. 0, 1 2 C.(0,1) D. 1 2 ,2 解析:约束条件表示的可行域如图中阴影部分所示,作直线 l:ax +y=0,过点(1,1)作 l 的平行线 l′,要满足题意,则直线 l′的斜 率介于直线 x+2y-3=0 与直线 y=1 的斜率之间,因此,-1 2 <- a<0,即 0<a< 1 2 .故选 B. 答案:B 10.(2018·沈阳质量监测)实数 x,y 满足 y≤2x+2 x+y-2≥0, x≤2 则 z=|x-y|的最大值是( ) A.2 B.4 C.6 D.8 解析:依题意画出可行域如图中阴影部分所示,令 m=y-x,则 m 为直 线 l:y=x+m 在 y 轴上的截距,由图知在点 A(2,6)处 m 取最大值 4,在 C(2,0)处取最小值-2,所以 m∈[-2,4],所以 z 的最大值是 4,故选 B. 答案:B
1l.若x,y满足{x+y≤3,则2x+y的最大值为( ≥0 B.3 C.4 D.5 解析:不等式组1x+y≤3,表示的可行域如图中阴影部分所示 (含边界) 「2x-y=0 由 解得故当目标函数二=2x+y经过点4(1,2) 2 时,z取得最大值,z=2×1+2=4故选C 答案:C 1≤0 2.若变量x、y满足约束条件{y≤, 则x-2)2+y2的最小值为() B. D.5 解析:作出不等式组对应的平面区域如图, r+1= 设x=(x-2)2+y2,则=的几何意义为区域内的点到定点D2,O)的距离的平方, 由图知C、D间的距离最小,此时z最小 x=0 由 即C(0,1), x-y+1=0 〓min=(x-2)2+y2=4+1=5,故选D 答案
11.若 x,y 满足 2x-y≤0, x+y≤3, x≥0, 则 2x+y 的最大值为( ) A.0 B.3 C.4 D.5 解析:不等式组 2x-y≤0, x+y≤3, x≥0 表示的可行域如图中阴影部分所示 (含边界), 由 2x-y=0, x+y=3, 解得 x=1, y=2, 故当目标函数 z=2x+y 经过点 A(1,2) 时,z 取得最大值,zmax=2×1+2=4.故选 C. 答案:C 12.若变量 x、y 满足约束条件 x-y+1≤0, y≤1, x>-1, 则(x-2)2+y 2 的最小值为( ) A.3 2 2 B. 5 C.9 2 D.5 解析:作出不等式组对应的平面区域如图, 设 z=(x-2)2+y 2,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, 由图知 C、D 间的距离最小,此时 z 最小. 由 y=1, x-y+1=0 ,得 x=0, y=1, 即 C(0,1), 此时 zmin=(x-2)2+y 2=4+1=5,故选 D. 答案:D
X1 13.若x,y满足约束条件x-2y≤0, 则z=x+y的最大值为 解析:约束条件对应的平面区域是以点(1,、(01)和(-2,-1)为顶点的三角形,当目标 函数y=-x+:经过点1,时,取得最大值 答案: x-y+1≥0 14.若x,y满足约束条件x+y-3≥20,则==x-2y的最小值为 3≤0, 解析:作出可行域,如图中阴影部分所示,由z=x-2y得y=x x-y+1=0 2,作直线y=2x并平移,观察可知,当直线经过点4(34时, 二min=3-2×4=-5 x=3x+3=0 答案:-5 -+520 15.已知x,y满足x+y≥0, 若使得=ax+y取最大值的点(x,y)有无数个,则a的 值等于 解析:先根据约束条件画出可行域,如图中阴影部分所示,当直线z=ax+y能和直线AB 重合时,z取得最大值的点(x,y)有无数个,∴-a=kB=1,:a=
13.若 x,y 满足约束条件 x-y+1≥0, x-2y≤0, x+2y-2≤0, 则 z=x+y 的最大值为________. 解析:约束条件对应的平面区域是以点(1, 1 2 )、(0,1)和(-2,-1)为顶点的三角形,当目标 函数 y=-x+z 经过点(1, 1 2 )时,z 取得最大值3 2 . 答案:3 2 14.若 x,y 满足约束条件 x-y+1≥0, x+y-3≥0, x-3≤0, 则 z=x-2y 的最小值为________. 解析:作出可行域,如图中阴影部分所示,由 z=x-2y 得 y= 1 2 x - 1 2 z,作直线 y= 1 2 x 并平移,观察可知,当直线经过点 A(3,4)时, zmin=3-2×4=-5. 答案:-5 15.已知 x,y 满足 x-y+5≥0, x+y≥0, x≤3, 若使得 z=ax+y 取最大值的点(x,y)有无数个,则 a 的 值等于__________. 解析:先根据约束条件画出可行域,如图中阴影部分所示,当直线 z=ax+y 能和直线 AB 重合时,z 取得最大值的点(x,y)有无数个,∴-a=kAB=1,∴a=-1
答案 0 16.设x,y满足约束条件x-2y-1≤0,则=2+3y-5的最小值为 ≤1 解析:作出不等式组表示的平面区域,如图中阴影部分所示,由图可知二=2x+3y-5经过 点A(-1,-1)时,z取得最小值,二m=2×(-1)+3×(-1)-5=-10 =0 x-2y-1= A(-1,-1) 答案:-10 B组能力提升练 1.在平面直角坐标系中,不等式组x-y≤0,(r为常数)表示的平面区域的面积为兀,若 x2+y2≤r2 y满足上述约束条件,则=++1 x+3 的最小值为( B 7 D 解析:作出不等式组表示的平面区域,如图所示,由题意,知, +y+l 2 2 =π,解得r=2,z= 易知表示可行域内的点P(32 (x,y)与点P(-3,2)的连线的斜率,由图可知当点x,y)与点P的连 线与圆x2+y2=P相切时斜率最小.设切线方程为y-2=kx+3),即kx-y+3k+2=0,则 +1=2,解得k=成k=0舍),即从=m112=.2 3k+2 有 ,故选D 答案:D
答案:-1 16.设 x,y 满足约束条件 2x-y+1≥0 x-2y-1≤0, x≤1 则 z=2x+3y-5 的最小值为________. 解析:作出不等式组表示的平面区域,如图中阴影部分所示,由图可知 z=2x+3y-5 经过 点 A(-1,-1)时,z 取得最小值,zmin=2×(-1)+3×(-1)-5=-10. 答案:-10 B 组 能力提升练 1.在平面直角坐标系中,不等式组 x+y≤0, x-y≤0, x 2+y 2≤r 2 (r 为常数)表示的平面区域的面积为 π,若 x、y 满足上述约束条件,则 z= x+y+1 x+3 的最小值为( ) A.-1 B.- 5 2+1 7 C.1 3 D.- 7 5 解析:作出不等式组表示的平面区域,如图所示,由题意,知1 4 πr 2 =π,解得 r=2,z= x+y+1 x+3 =1+ y-2 x+3 ,易知 y-2 x+3 表示可行域内的点 (x,y)与点 P(-3,2)的连线的斜率,由图可知当点(x,y)与点 P 的连 线与圆 x 2+y 2=r 2 相切时斜率最小.设切线方程为 y-2=k(x+3),即 kx-y+3k+2=0,则 有 |3k+2| k 2+1 =2,解得 k=- 12 5 或 k=0(舍),所以 zmin=1- 12 5 =- 7 5 ,故选 D. 答案:D
x-y+1≥0, 2.已知区域D:{x+y-1≥0,的面积为S,点集7={(x,y)∈D≥k+1在坐标系中对 应区域的面积为S,则k的值为() B 解析:作出不等式组对应的区域,如图中阴影部分所示 y-3=0 直线y=k+1过定点4(0,1,点集7=(x,)∈D≥k+在xy-10 坐标系中对应区域的面积为S,则直线y=kx+1过BC中点E x-y+1=0, 即B(2,3) x-y+1=0 3x-y-3=0, 又(10),BC的中点为,,则赐=3+1,解得k=3,故选A 答案:A 3.设x,y满足约束条件 x-y≤-1且==x+ay的最小值为7,则a=() B.3 C.-5或3 D.5或一3 解析:联立方程 解得 代入x+ay=7中,解得a=3或-5 当a=-5时,z=x+qy的最大值是7;当a=3时,z=x+ay的最小值是7,故选B 答案:B x+y-2≤0, 4.x,y满足约束条件x-2y-2≤0,若=y-ax取得最大值的最优解不唯一,则实数a x-y+2≥0, 的值为() B.2 C.2或1 D.2或 x+y-2=02x-y+2=0 x-2y-2=0
2.已知区域 D: x-y+1≥0, x+y-1≥0, 3x-y-3≤0 的面积为 S,点集 T={(x,y)∈D|y≥kx+1}在坐标系中对 应区域的面积为1 2 S,则 k 的值为( ) A.1 3 B.1 2 C.2 D.3 解析:作出不等式组对应的区域,如图中阴影部分所示. 直线 y=kx+1 过定点 A(0,1),点集 T={(x,y)∈D|y≥kx+1}在 坐标系中对应区域的面积为1 2 S,则直线 y=kx+1 过 BC 中点 E. 由 x-y+1=0, 3x-y-3=0, 解得 x=2, y=3, 即 B(2,3). 又 C(1,0),∴BC 的中点为 E 3 2 , 3 2 ,则3 2 = 3 2 k+1,解得 k= 1 3 ,故选 A. 答案:A 3.设 x,y 满足约束条件 x+y≥a, x-y≤-1, 且 z=x+ay 的最小值为 7,则 a=( ) A.-5 B.3 C.-5 或 3 D.5 或-3 解析:联立方程 x+y=a x-y=-1 ,解得 x= a-1 2 y= a+1 2 ,代入 x+ay=7 中,解得 a=3 或-5, 当 a=-5 时,z=x+ay 的最大值是 7;当 a=3 时,z=x+ay 的最小值是 7,故选 B. 答案:B 4.x,y 满足约束条件 x+y-2≤0, x-2y-2≤0, 2x-y+2≥0, 若 z=y-ax 取得最大值的最优解不唯一,则实数 a 的值为( ) A.1 2 或-1 B.2 或 1 2 C.2 或 1 D.2 或-1
解析:如图,由y=ax+=知=的几何意义是直线在y轴上的截距,故当a>0时,要使=y ax取得最大值的最优解不唯一,则a=2;当a时,要使=y-ax取得最大值的最优解 不唯一,则a=-1 答案:D 已知圆C:(x-a02+0-b)=1,平面区域9:1x-y+3≥0,若圆心C∈,且圆C 与x轴相切,则a2+b2的最大值为() B.2 解析:平面区域Ω为如图际示的阴影部分,因为圆心C(a,b) ∈Ω,且圆C与x轴相切,所以点C在如图所示的线段MN上,y=x+3 线段MN的方程为y=1(-2≤x≤6由图形得当点C在点M6)20123436 处时,a2+b2取得最大值62+12=37,故选C 答案:C x≥2, 6.(2018河南八市高三质检)已知x,y满足约束条件x+y≤4, 目标函数z=6x+ 2x+y+c≥0 2y的最小值是10,则z的最大值是() B D.26 解析:由=6x+2y,得y=-3x+2,作出不等式组所表示可行域的 3x+y=0 大致图形如图中阴影部分所示,由图可知当直线y=-3x+经过点C 2x+y+e=0 时,直线的纵截距最小,即z=6x+2y取得最小值10,由 6x+2y=10, x=2, 解得 即C(2,-1),将其代入直线方程 x=2 2x+y+c=0,得c=5,即直线方程为-2x+y+5=0,平移直线3x+y=0,当直线经过点 2x+y+5=0, D时,直线的纵截距最大,此时=取最大值,由 即D(3,1)
解析:如图,由 y=ax+z 知 z 的几何意义是直线在 y 轴上的截距,故当 a>0 时,要使 z=y -ax 取得最大值的最优解不唯一,则 a=2;当 a<0 时,要使 z=y-ax 取得最大值的最优解 不唯一,则 a=-1. 答案:D 5.已知圆 C:(x-a) 2+(y-b) 2=1,平面区域 Ω: x+y-7≤0, x-y+3≥0, y≥0. 若圆心 C∈Ω,且圆 C 与 x 轴相切,则 a 2+b 2 的最大值为 ( ) A.5 B.29 C.37 D.49 解析:平面区域 Ω 为如图所示的阴影部分,因为圆心 C(a,b) ∈Ω,且圆 C 与 x 轴相切,所以点 C 在如图所示的线段 MN 上, 线段MN的方程为y=1(-2≤x≤6),由图形得,当点C在点N(6,1) 处时,a 2+b 2 取得最大值 6 2+1 2=37,故选 C. 答案:C 6.(2018·河南八市高三质检)已知 x,y 满足约束条件 x≥2, x+y≤4, -2x+y+c≥0, 目标函数 z=6x+ 2y 的最小值是 10,则 z 的最大值是( ) A.20 B.22 C.24 D.26 解析:由 z=6x+2y,得 y=-3x+ z 2 ,作出不等式组所表示可行域的 大致图形如图中阴影部分所示,由图可知当直线 y=-3x+ z 2 经过点 C 时,直线的 纵截距 最小, 即 z =6x+2y 取 得最小值 10,由 6x+2y=10, x=2, 解得 x=2, y=-1, 即 C(2,-1),将其代入直线方程 -2x+y+c=0,得 c=5,即直线方程为-2x+y+5=0,平移直线 3x+y=0,当直线经过点 D 时,直线的纵截距最大,此时 z 取最大值,由 -2x+y+5=0, x+y=4, 得 x=3, y=1, 即 D(3,1)
将点D的坐标代入目标函数二=6x+2y,得zm=6×3+2=20,故选A 答案:A x+y-2≥0, 7.若x,y满足{kx-y+2≥0,且z=y-x的最小值为-4,则k的值为 2≥0 解析:作出线性约束条件kx-y+2≥0,的可行域当≥0时,如图(1)所示,显然此 时==y-x无最小值当k-1时,z=y-x取得最小值2;当k=-1时,=y-x取得最小 值2,均不符合题意当-140时,如图2所示,此时可行域为点20),(2,0, 02所围成的三角形区域,当直线:=yx经过点6(-2,0时,有最小值,即-( 4,即k=-故选D 2=y-x 图(2) 答案:D 8.已知P(x,y为区4-x≤0, 0≤x≤a 内的任意一点,当该区域的面积为4时,z=2x-y的 最大值是() 解析:由 作出可行域如图, 0≤x≤a 易求得A(a,-a),B(a,a) 由题意知SOAB=12a=4,得a=2
将点 D 的坐标代入目标函数 z=6x+2y,得 zmax=6×3+2=20,故选 A. 答案:A 7.若 x,y 满足 x+y-2≥0, kx-y+2≥0, y≥0, 且 z=y-x 的最小值为-4,则 k 的值为( ) A.2 B.-2 C.1 2 D.- 1 2 解析:作出线性约束条件 x+y-2≥0, kx-y+2≥0, y≥0 的可行域.当 k≥0 时,如图(1)所示,显然此 时 z=y-x 无最小值.当 k<-1 时,z=y-x 取得最小值 2;当 k=-1 时,z=y-x 取得最小 值-2,均不符合题意.当-1<k<0 时,如图(2)所示,此时可行域为点 A(2,0),B - 2 k ,0 , C(0,2)所围成的三角形区域,当直线 z=y-x 经过点 B - 2 k ,0 时,有最小值,即- - 2 k = -4,即 k=- 1 2 .故选 D. 答案:D 8.已知 P(x,y)为区域 y 2-x 2≤0, 0≤x≤a 内的任意一点,当该区域的面积为 4 时,z=2x-y 的 最大值是( ) A.6 B.0 C.2 D.2 2 解析:由 y 2-x 2≤0, 0≤x≤a 作出可行域如图, 易求得 A(a,-a),B(a,a), 由题意知 S△OAB= 1 2 ·2a·a=4,得 a=2