本题导读
本题考查简单线性规划、二元一次不等式组表示的平面区域,以及相关运算的灵活运用。
📌【题干】
Question
(2016年天津卷(理)) 设变量 满足约束条件 ,则目标函数 的最小值为 ()
A. B. C. D.
🔍【思路分析】
破题导航
- 画出可行域:在直角坐标系中分别画出三条直线 、、,根据不等号的方向确定其围成的公共区域(阴影部分)。
- 确定顶点坐标:解方程组求出阴影区域的三个顶点。
- 平移目标直线:将目标函数变形为 。由于斜率 ,且截距与 成正比,当直线向左下方平移至经过可行域底端点时, 取得最小值。
- 代入求值:计算各顶点处的 值,最小的即为答案。
✅【答案】
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B
✍【详细解析】
Abstract
解:
- 绘制区域: 不等式组表示的平面区域如图所示,是一个以 ,, 为顶点的三角形阴影区域。
- 直线 与 的交点为 ;
- 直线 与 的交点为 ;
- 直线 与 的交点为 。
- 寻找最优解: 目标函数为 ,作直线 。 平移直线 ,当直线经过点 时,直线在 轴上的截距最小,此时 取得最小值。
- 计算最值: 将 代入目标函数: 。 (验证:代入点 得 ;代入点 得 。 是最小值。)
故选 B
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
作图准确性:线性规划题目的基础是图要画准,边界线的实虚(本题均为实线)和方向要搞清。
顶点代入法:对于简单的线性规划选择题,在确定可行域是有界多边形后,直接计算所有顶点的目标函数值并进行比较,通常比平移直线法更快速且不易出错。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 变式思考:若目标函数改为 ,则求的是可行域内的点到原点距离的平方的最小值(即原点到边界线 的距离平方)。
- 易错警示:注意目标函数中 的系数。如果 的系数为负,平移方向与截距的关系会反转,务必小心。
🔗【关联脉络】
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