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认识线性规划问题 关键抓截距

2019-11-08

关键词:过点实数线性

对于线性规划问题中的线性目标函数:z=Ax+By(B≠0),如果把其中的z看成一个参数,那么,线性目标函数:z=Ax+By(B≠0)就是一个直线系方程,即该方程可以变形为,其中为斜率为截距。于是线性规划问题中所要解决的z的最值问题就转化为观察直线系方程中的截距如何达到最值。当然,要由截距的最值而获得z的最值,其中B的正负必须明确。具体过程如下:

(1)当B>0时,当直线系经过可行域上的点使其纵截距最大时,由于此时B>0,则相应的z也取得最大值;反之,纵截距达到最小值时,由于此时B>0,则相应的z也取得最小值。

(2)当B<0时,与B>0时情形正好相反。当直线系经过可行域上的点使其纵截距最大时,由于此时B<0,则相应的z反而取得最小值;当纵截距取得最小值时,由于此时B<0,则相应的z反而取得最大值。

由此可见,当我们要求解线性目标函数:z=Ax+By(B≠0)中z的最值时,首先,要明确的是其中B的正负;然后,把线性目标函数:z=Ax+By(B≠0)转化为斜截式形式的直线方程

例1已知实数x,y满足若z=x+2y,则z的取值范围为________。

解析:如图1所示,为不等式组表示的可行域,解得点A(5,15)。

图1

当z=x+2y过点A(5,15)时,z=x+2y取得最大值,zmax=5+30=35。

当z=x+2y过点O(0,0)时,z=x+2y取得最小值,zmin=0+0=0,故z的取值范围为[0,35]。

点评:该题线性目标函数z=x+2y中的B=2,于是截距就为故截距最大时z就最大,截距最小时z就最小。

例2已知实数x,y满足线性目标函数z=x-3y,则z的最小值是____。

解析:线性约束条件定义的可行域如图2所示,当线性目标函数z=x-3y经过点A(2,3)时,z取得最小值,zmin=2-3×3=-7。

图2

点评:该题线性目标函数z=x-3y中的B=-3<0,截距就为-故截距最大时z就最小,截距最小时z就最大。

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