本题导读
本题考查线性规划,以及平面区域的表示。
📌【题干】
Question
(2020年全国卷I(理))13. 若 满足约束条件 ,则 的最大值为 。
🔍【思路分析】
破题导航
1. 绘制可行域:
(过 ,取左下方区域)
(过 ,取右下方区域)
(水平线,取上方区域)
2. 分析目标函数: 将 变形为斜截式:。
- 斜率为 。
- 的最大值对应直线在 轴上的截距最大。
3. 寻找最优解: 通过平移直线可知,当直线经过可行域最上方的顶点(即 与 的交点)时,截距最大。
✅【答案】
点击查看答案
最大值为
✍【详细解析】
Abstract
【答案】 1
【解析过程】
求交点坐标: 联立直线方程: 两式相加得:。 代入得:。 所以顶点 。
验证区域其他顶点:
联立 与 得 。
联立 与 得 。
- 代入计算 值:
- 点 时,;
- 点 时,;
- 点 时,。
比较可知,最大值为 1。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 斜率比较法: 目标函数的斜率 介于 的斜率 和 的斜率 之间,这保证了最优解一定在交点处取得。
- 画图精准度: 虽然填空题不看图,但徒手草图的趋势必须准确(尤其是交点的相对位置),否则极易找错顶点。
- 直接代入法: 对于三角形可行域,最值必在三个顶点之一取得。若赶时间,求出三个顶点坐标全部代入比较即可。
📖【试题探源与推广】
Tip
如果目标函数变为 ,则求的是可行域内的点到原点距离的平方。如果变为 ,则求的是点 与定点 连线的斜率。线性规划的考查正逐渐向这些几何意义变换的方向靠拢。
🔗【关联脉络】
Multi column
知识锚点 (Nodes)
类题演练 (Links)