本题导读
本题考查简单线性规划、非线性目标函数的最值,以及相关运算的灵活运用。
📌【题干】
Question
(2016年山东卷(理)) 若变量 满足约束条件 ,则 的最大值是 ()
A. 4 B. 9 C. 10 D. 12
🔍【思路分析】
破题导航
- 确定可行域:在平面直角坐标系中画出三个不等式共同围成的封闭区域(三角形)。
- 明确几何意义:目标函数 的几何意义是可行域内的点 到原点 的距离的平方,即 。
- 寻找最远点:观察图象,原点到可行域内各点的最大距离通常在区域的顶点处取得。
- 计算比较:分别求出可行域的三个顶点坐标,计算它们到原点的距离平方,取最大值。
✅【答案】
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C
✍【详细解析】
Abstract
解:
- 作图并求顶点: 由约束条件作出的可行域(如图中灰色阴影部分所示),其顶点为 。
- 令 ,代入 得 ;
- 令 ,代入 得 ;
- 联立 ,解得顶点 。
- 计算各顶点到原点的距离平方:
;
;
。
- 得出结论: 比较三个顶点的数值,。 因此, 的最大值为 10。
故选 C
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 常见目标函数的几何意义:
- :直线的截距。
- :到原点距离的平方。
- :到定点 连线的斜率。
- 陷阱提醒:求最小值时要格外小心,如果原点在区域内部,最小值为 0;如果原点在外部,最小值可能是原点到边界的垂线段长度的平方。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 知识关联: 本题本质上是寻找能覆盖可行域的最小圆的半径平方,即圆心在原点,半径不断扩大直至刚好经过可行域内最远的点。
🔗【关联脉络】
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