本题导读

本题考查简单线性规划与非线性目标函数、点到原点距离的平方的最值,以及相关运算的灵活运用。

📌【题干】

Question

(2016年山东卷(文)) 若变量 满足 则 的最大值是 ()

A. 4       B. 9       C. 10       D. 12

🔍【思路分析】

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  1. 在直角坐标系中画出不等式组所表示的平面区域(可行域)。
  2. 的几何意义表示可行域内的点 到原点 的距离的平方。
  3. 通过比较可行域的各个顶点到原点的距离平方的大小,确定最大值所在的位置。

✅【答案】

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C

✍【详细解析】

Abstract

约束条件对应的边界直线方程为:

  1. ( 轴) 联立边界求出可行域的顶点:
  • 联立 (1) 和 (3)(即 ):解得顶点 ;
  • 联立 (2) 和 (3)(即 ):解得顶点 ;
  • 联立 (1) 和 (2) : 由 代入得 ,,即顶点 。 计算各个顶点到原点 的距离平方 :
  • 对于顶点 :;
  • 对于顶点 :;
  • 对于顶点 :。 比较可知,距离平方的最大值为 10,在顶点 处取得。 故选 C

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  1. 核心考点:线性规划、非线性目标函数的几何意义。
  2. 核心方法:顶点穷举法(距离平方最大值在边界顶点取得)。
  3. 避坑指南:切勿盲目套用线性目标函数的规律,非线性目标函数 代表距离平方,必须计算各个顶点的坐标到原点的距离平方进行比较。

📖【试题探源与推广】

Tip

  1. 试题探源:高考线性规划中求非线性目标函数最值的经典题型。
  2. 结论推广:形如 的最值问题均可转化为动点到定点距离的平方求解。

🔗【关联脉络】

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