例析线性规划高考题型的解题策略

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  从近几年高考来看,高考对线性规划问题的考查主要是在不等式约束条件下,求线性或非线性目标函数的最值,有时也会以最值为载体求解含参数值问题,或探求区域面积、解决实际问题等.
  一、约束条件下的线性目标函数的最值问题
  点评:解决规划问题首先要找到可行域,可行域的确定按照条件画出直线或曲线确定边界,利用特殊点定域.然后再把线性目标函数转化为直线的斜截式,利用截距所表示的几何意义,数形结合找到目标函数达到最值时可行域的顶点(或边界上的点),代人目标函数即可求解,但要注意作图一定要准确,
  二、约束条件下的非线性目标函数的最值问题
  点评:目标函数u= e2x+y是一个非线性目标函数,但是利用复合函数的单调性判断可知,当z=2x +y取最大值时,目标函数取最大值,故本题转化为线性目标函数的求解.结合数形结合的数学思想是解决此类问题的基本方法.
  三、线性约束条件下的参数值或范围求解问题
  点评:线性规划的实质是把代数问题几何化,即数形结合的思想,需要注意的是:(1)准确无误地作出可行域;(2)画目标函数所对应的直线时,要注意与约束条件中的直线的斜率进行比较,避免出错,比如上题中目标函数所对应直线的斜率-a/b<0;(3)一般情况下,目标函数的最大或最小值会在可行域的端点或边界上取得.
  四、线性约束条件下的区域面积求解问题
  五、运用线性规划解决实际问题
  例5 某公司计划在甲、乙两个电视台做总时间不超过300分钟的广告,广告总费用不超过9万元.甲、乙电视台的广告收费标准分别为500元/分钟和200元/分钟.假定甲、乙两个电视台为该公司所做的每分钟广告,能给公司带来的收益分别为0.3万元和0.2万元.问该公司如何分配在甲、乙两个电视台的广告时间,才能使公司的收益最大,最大收益是多少万元?
  解析:设公司在甲电视台和乙电视台做广告的时间分别为x分钟和y分钟,总收益为z元,由题意得不等式组所表示的平面区域,即可行域,如图5.作直线l:3000x+2000y=0,即3x+2y=0.
  平移直线l,从图中可知,当直线Z过M点时,目标函数取得最大值.
  即该公司在甲电视台做100分钟广告,在乙电视台做200分钟广告,公司的收益最大,最大收益是70万元.
  点评:解线性规划应用问题的一般步骤:(1)分析题意,设出未知量;(2)列出线性约束条件和目标函数;(3)作出可行域并利用数形结合求解;(4)作答,根据线性规划解决实际问题,要先用字母表示变量,找出各量的关系列出约束条件,设出目标函数,转化为线性规划问题.
  六、构造线性约束条件求解最值问题
  利用线性规划作出可行域如图6,由图形知,6+3c在点(0,-2)处取到最小值-6,在点(0,0)处取到最大值0,所以6+3e的最小值为-6,最大值为0.
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