本题导读

本题考查简单线性规划、目标函数的几何意义,以及相关运算的灵活运用。

📌【题干】

Question

(2016年全国卷I(理)) 某高科技企业生产产品 A 和产品 B 需要甲、乙两种新型材料.生产一件产品 A 需要甲材料 1.5kg,乙材料 1kg,用 5 个工时;生产一件产品 B 需要甲材料 0.5kg,乙材料 0.3kg,用 3 个工时.生产一件产品 A 的利润为 2100 元,生产一件产品 B 的利润为 900 元.该企业现有甲材料 150kg,乙材料 90kg,则在不超过 600 个工时的条件下,生产产品 A、产品 B 的利润之和的最大值为 元.

🔍【思路分析】

破题导航

  1. 建立数学模型:
  • 设生产产品 A 件,产品 B 件。
  • 列出约束条件:
    • 甲材料限制:
    • 乙材料限制:
    • 工时限制:
    • 隐含条件:
  • 列出目标函数:。
  1. 确定可行域:在坐标系中画出上述不等式组表示的平面区域。
  2. 寻找最优解:
  • 目标函数可化为 。斜率为 。
  • 比较约束条件的边界斜率:
    • 的斜率为 。
    • 的斜率为 。
    • 的斜率为 。
  • 通过移动直线 ,发现最优解通常在 与 的交点处取得。
  1. 计算最值:求出交点坐标,代入目标函数。

✅【答案】

点击查看答案

✍【详细解析】

Abstract

解:

  1. 列出不等式组:
  2. 联立方程求交点: 联立 (即 )与 : 两式相减:。 代入 。 交点坐标为 。 校验其他约束:代入 ,满足甲材料约束。
  3. 计算最大利润: 将 代入目标函数 : 。

故答案为

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  • 实际建模能力:此类题的难点不在于规划本身,而在于如何把表格数据转化成正确的不等式。建议草稿纸上列表对应。
  • 斜率法判断:不用每次都精准作图,通过比较目标函数与边界直线的斜率大小,可以快速锁定最优顶点。
  • 线性规划题在填空压轴位出现时,计算量通常较大,且容易出现 必须为整数的陷阱(本题交点恰好为整数,较为仁慈)。

📖【试题探源与推广】

Tip

  1. 变式训练:若利润改为 产品 2500 元, 产品 1000 元,最优生产方案会改变吗?
  2. 知识关联:线性规划是运筹学的基础,在高考中通常考查基础的图解法。

🔗【关联脉络】

Multi column