3.3.2 简单的线性规划问题
第1课时 简单的线性规划问题
【知识提炼】
线性规划中的基本概念
名 称 定 义
目标函数 要求_______________的函数,叫做目标函数
约束条件 目标函数中的变量所要满足的___________
最大值或最小值
不等式(组)
名 称 定 义
线性目标函数
如果目标函数是___________________,则
称为线性目标函数
线性约束条件
如果约束条件是_____________________
_________,则称为线性约束条件
线性规划问题
在线性约束条件下,求线性目标函数的___
_____________问题,称为线性规划问题
关于变量的一次函数
关于变量的一次不等式
(或等式)
最
大值或最小值
名 称 定 义
最优解
使目标函数达到_______________的点的坐标,
称为问题的最优解
可行解 满足线性约束条件的解,叫做可行解
可行域 由所有_______组成的集合叫做可行域
最大值或最小值
可行解
【即时小测】
1.思考下列问题
(1)最优解表示的点一定是可行域中的孤立的点吗?
提示:不一定.当线性目标函数对应的直线与可行域多
边形的一条边平行时,最优解表示的点可能是一条直
线或一条线段.
(2)若将目标函数z=x+y看成直线方程时,z具有怎样的
几何意义?
提示:把目标函数整理可得y=-x+z,z为直线在y轴上
的截距.
2.下面给出的四个点中,满足约束条件
的可行解是( )
A.(0,2) B.(-2,0)
C.(0,-2) D.(2,0)
【解析】选C.判断已知点是不是满足约束条件的可行
解,只需将四个点的坐标代入不等式组
进行验证,若满足则是可行解,否则就不是.经验证知
满足条件的是点(0,-2).
3.在约束条件 下,目标函数z=10x+y的最优
解是( )
A.(0,1),(1,0)
B.(0,1),(0,-1)
C.(0,-1),(0,0)
D.(0,-1),(1,0)
【解析】选D.作出可行域如图,
使目标函数取得最大、最小值的点分别是(1,0)和(0
,-1).
4.将目标函数z=2x-y看成直线方程时,则该直线的纵
截距等于________.
【解析】由目标函数可得y=2x-z,故该直线的纵截距
为-z.
答案:-z
5.已知x,y满足约束条件 则z=2x+4y的最
小值为________.
【解析】画出约束条件所表示的平面区域如图所示:
作出直线2x+4y=0,并平移至过点A处时z=2x+4y取得
最小值.
由方程组 得A(3,-3),
所以zmin=2×3+4×(-3)=-6.
答案:-6
【知识探究】
知识点 简单的线性规划问题
观察图形,回答下列问题:
问题1:目标函数与线性目标函数有何不同?
问题2:可行域所表示的区域是怎样的图形?
【总结提升】
1.对线性规划有关概念的三点说明
(1)线性约束条件包括两点:一是关于变量x,y的不等
式(或等式),二是次数为1.
(2)目标函数与线性目标函数的概念不同,线性目标函
数在变量x,y的次数上作了严格的限定:一次解析式,
即目标函数包括线性目标函数和非线性目标函数.
(3)可行解必须使约束条件成立,而可行域是所有的可
行解组成的平面区域(或其内部一些点),可以是封闭
的多边形,也可以是一侧开放的无穷大的区域.
2.对目标函数z=Ax+By+C(A,B不全为0)的理解
当B≠0时,由z=Ax+By+C得y= 这样,二元一
次函数就可以视为斜率为- ,在y轴上截距为 ,且
随z变化的一组平行线.于是,把求z的最大值和最小值
的问题转化为直线与可行域有公共点时,直线在y轴上
的截距的最大值和最小值的问题.
(1)当B>0时,z的值随着直线在y轴上的截距的增大而
增大.
(2)当B