本题导读
本题考查线性规划中目标函数最小值的求解,通过分析边界交点及斜率特征确定最值点。
📌【题干】
Question
(2009年浙江卷(理)) 若实数 满足不等式组 ,则 的最小值是.
🔍【思路分析】
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画出二元一次不等式组对应的平面可行域,该区域是由两条边界射线围成的向上无限开放的区域。
联立两条边界直线方程,求出可行域的顶点坐标。
将目标函数变形为斜截式,分析其平移方向。因目标函数自变量系数均为正且区域向上无限平移,故最小值必在最底部的凸顶点处取得。
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4
✍【详细解析】
Abstract
联立两边界直线方程: 两直线相交于顶点 。 可行域是以 为顶点、开口朝向右上方的无边界限制区域。 令目标函数为 ,化为斜截式为 ,其斜率 。 而两边界直线的斜率分别为 和 。 因为 ,目标函数直线的斜率介于两边界斜率之间。 当目标函数直线往左下方平移时,截距 逐渐减小,其经过可行域的最后边界点即为交点 。 把 代入目标函数中,可得 的最小值为: 答案为:4
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
核心考点:线性规划中无界可行域的最值判定。
核心方法:图解平移法。
避坑指南:本题的可行域为开放无界区域,不要误认为无界区域就没有最值。由于目标函数的斜率方向与区域开口方向完全契合,因此其在底端顶点处的极值完全存在。
📖【试题探源与推广】
Tip
试题探源: 源于教材中二元一次不等式组与简单线性规划的拓展习题,考查数形结合的基本素养。
结论推广: 关于可行域由 和 () 组成的向上开放区域,若目标函数 满足 且 ,则 的最小值必然在顶点 处取得。
🔗【关联脉络】
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