本题导读

本题是一道实际应用背景下的线性规划问题。需要通过阅读材料提炼出二元一次不等式组(约束条件)与目标函数,利用图解法在可行域顶点处找到使利润最大的最优解。

📌【题干】

Question

(2009年四川卷(理)) 某企业生产甲、乙两种产品,已知生产每吨甲产品要用 原料 3 吨、 原料 2 吨;生产每吨乙产品要用 原料 1 吨、 原料 3 吨.销售每吨甲产品可获得利润 5 万元,每吨乙产品可获得利润 3 万元,该企业在一个生产周期内消耗 原料不超过 13 吨, 原料不超过 18 吨,那么该企业可获得最大利润是 ()

A. 12 万元   B. 20 万元   C. 25 万元   D. 27 万元

🔍【思路分析】

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  1. 设生产甲产品 吨,乙产品 吨,根据 两种原料的上限限制及非负约束列出不等式组。
  2. 写出总利润的目标函数表达式 。
  3. 通过联立边界方程求出可行域的各顶点坐标,代入目标函数比对大小得出最大值。

✅【答案】

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D

✍【详细解析】

Abstract

设该企业在一个生产周期内生产甲产品 吨,乙产品 吨(其中 )。 由题意可列出约束条件: 目标函数(总利润)为:。

在第一象限内作出该不等式组所表示的平面区域(可行域)。 联立边界直线方程: 由此得到可行域在第一象限内部的交点顶点为 。

可行域的所有顶点坐标分别为 ,, 以及 。 将这些顶点坐标分别代入目标函数 进行计较:

  • 当 时,;
  • 当 时,;
  • 当 时,;
  • 当 时,。

对比可知,当 时,目标函数 取得最大值 27。 即该企业可获得的最大利润是 27 万元。

故正确选项为 D。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  1. 核心考点:把实际问题转化为数学上的二元一次不等式组模型,线性规划的最优解。
  2. 核心方法:图解法中平移直线确定最值点,或直接代入边界顶点法。
  3. 避坑指南:列不等式时需注意“不超过”对应的是“”符号;实际应用题中隐藏的非负条件 不能遗漏。

📖【试题探源与推广】

Tip

  1. 试题探源:本题为经典的运筹学资源分配问题在中学数学中的投影,契合教材中“简单的线性规划”章节的应用题原型,着重考查学生的数学建模与数据处理能力。
  2. 结论推广:对于一般的线性规划最大化利润问题 ,若可行域由相交凸多边形组成,且目标函数的斜率介于两边界直线斜率之间,则最大值必然在两边界直线的交点处取得。

🔗【关联脉络】

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