本题导读
本题考查线性约束条件与可行域,以及目标函数的几何意义。
📌【题干】
Question
(2018年天津卷理)设变量 满足约束条件 则目标函数 的最大值为()
A. 6 B. 19 C. 21 D. 45
🔍【思路分析】
破题导航
- 画出可行域:在直角坐标系中,将每个不等式转化为直线,并根据不等号的方向确定半平面区域,取它们的交集。
- 分析目标函数:将 变形为斜截式 。
- 这是一组斜率为 的平行直线。
- 目标函数 的最大值对应于直线在 轴上截距 的最大值。
- 寻找最优解点:观察可行域的形状,将直线 沿可行域向上平移,最后离开可行域的点即为取得最大值的点。
- 求交点坐标并代入:通过联立方程组求出该顶点的坐标,代入 算出结果。
✅【答案】
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C
✍【详细解析】
Abstract
【答案】 C
【解析过程】
绘制可行域: 如图所示,不等式组表示的平面区域为一个四边形(顶点分别为 , , , )。
确定最优顶点: 将目标函数 转化为 。由于斜率 ,介于直线 () 和 () 的斜率之间。 通过平移可知,直线经过直线 与 的交点 时,截距最大。
求交点 的坐标: 联立方程组: 两式相加得 ;代入得 。 所以点 的坐标为 。
计算最大值: 将 代入目标函数: 。
故本题正确选项为 C。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 截距与最值的关系: 对于 型目标函数:
- 若 , 随截距增大而增大(向上平移找最高点)。
- 若 , 随截距增大而减小(向上平移找最低点)。
- “顶点必选”原则:对于线性规划问题,最优解一定在可行域的顶点(或边界线)上取得。在时间紧迫时,可以直接求出所有顶点坐标代入比较。
- 斜率估算法:通过比较目标函数斜率与各边界斜率的大小,可以快速锁定哪个交点是“最高点”,减少不必要的计算。
📖【试题探源与推广】
Tip
试题探源:待补
结论推广:待补
方法推广:待补
🔗【关联脉络】
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