本题导读
本题考查简单线性规划、二元一次不等式组与平面区域,以及相关运算的灵活运用。
📌【题干】
Question
(2016年全国卷III(理)) 若 满足约束条件 ,则 的最大值为 .
🔍【思路分析】
破题导航
- 画出可行域:在直角坐标系中画出三个不等式对应的直线,并根据不等号方向确定公共区域(可行域)。
- 分析目标函数:将 变形为 。由此可知, 的几何意义是直线在 轴上的截距。
- 寻找最优解:平移直线 ,当直线经过可行域的某个顶点时,截距 达到最大。
- 求顶点坐标:联立直线方程解出顶点坐标,代入 表达式计算。
✅【答案】
点击查看答案
✍【详细解析】
Abstract
解:
- 绘制可行域: 约束条件对应的三条直线为:
- 可行域为一个封闭的三角形区域。
- 确定目标函数运动方向: 令 ,该直线斜率为 。当直线向右上方平移时, 值增大。
- 求最优顶点: 观察可行域形状,目标函数直线在经过直线 与 的交点(记为点 )时, 取得最大值。 联立方程组: 解得: 即顶点 。
- 计算最大值: 将 代入 ,得: 。
答案为:。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心步骤:画(可行域)、移(平行移动目标函数直线)、求(交点坐标)、算(代入求值)。
- 易错提醒:
- 画图不准确导致找错最优顶点。
- 目标函数中 的系数正负会影响截距的变化方向,务必看清是求最大值还是最小值。
- 对于线性目标函数,最优解通常在可行域的“顶点”或“边界”上取得。如果目标函数的斜率介于可行域两条边界线斜率之间,则顶点必为最优解。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 变式思考:若要求 的最小值,则应寻找使直线 截距 最大(即 最小)的点。
- 知识关联:线性规划是运筹学的基础,在实际生活中常用于求解成本最低或利润最大的资源配置问题。
🔗【关联脉络】
Multi column
知识锚点 (Nodes)
类题演练 (Links)
专题合集 (Series)
/2016-全国卷III理-13-解.png)