☉湖南省衡陽縣職業(yè)中專數(shù)學(xué)組 龍向東
線性規(guī)劃問題是不等式的一項(xiàng)重要應(yīng)用之一,其考查目的是利用不等式的幾何意義求與不等式相關(guān)的最值問題.根據(jù)目標(biāo)函數(shù)的不同可以分為線性目標(biāo)函數(shù)及非線性目標(biāo)函數(shù),以下介紹常見的非線性目標(biāo)函數(shù)問題的求解策略.
解析:本題考查線性規(guī)劃及利用不等式求解最值問題,畫出圖形得到a、b間的等量關(guān)系式,然后用二次函數(shù)求解最值的策略求解.由題易知,畫出可行域(如圖1).目標(biāo)函數(shù)z=ax+by(a>0,b>0)的最大值在點(diǎn)(4,6)處取得,所以有2a+3b=6.
點(diǎn)評(píng):本題給出的目標(biāo)函數(shù)為二元一次結(jié)構(gòu)式,求解時(shí)依托目標(biāo)函數(shù)z=ax+by(a>0,b>0)的最大值為12的條件,得到兩個(gè)變量關(guān)系,從而將目標(biāo)函數(shù)轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)形式,進(jìn)而確定其最值.
點(diǎn)評(píng):線性約束條件的最終形式是不等式組表示的平面區(qū)域,與可行域相關(guān)的面積問題也稱為考查的一個(gè)方向,解決此類問題是觀察所涉及區(qū)域的面積類型,探尋與面積相關(guān)的信息,得出直線方程的相關(guān)信息求解.
解析:本題考查利用線性規(guī)劃的知識(shí)解決最值問題,考查了學(xué)生等價(jià)轉(zhuǎn)化與數(shù)形結(jié)合的能力.先畫出不等式組表示的可行域,根據(jù)目標(biāo)函數(shù)的幾何意義,借助于圖形求解.
因?yàn)辄c(diǎn)A(-3,-4),B(3,2),
點(diǎn)評(píng):本題利用分式的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),將目標(biāo)函數(shù)轉(zhuǎn)化為直線的斜率取值范圍問題求解,借助了數(shù)形結(jié)合的思想,這是求解一次分式型目標(biāo)函數(shù)的常用技巧.
解析:本題考查平面向量的數(shù)量積及線性規(guī)劃中的最值問題.畫出不等式表示的平面區(qū)域,由圖4可知,目標(biāo)函數(shù)z=y-2x在的取值范圍是[0,6].
點(diǎn)評(píng):本題依托向量的數(shù)量積考查了線性規(guī)劃求最值的一個(gè)問題,向量數(shù)量積即體現(xiàn)了形的意識(shí),又涉及了數(shù)量間的運(yùn)算性質(zhì),該題中可利用數(shù)量積的坐標(biāo)運(yùn)算將向量最值轉(zhuǎn)化為比較熟悉的線性目標(biāo)函數(shù)求解,體現(xiàn)了數(shù)與形的轉(zhuǎn)化思想.
圖4
從上述幾個(gè)問題可以看出,解決非線性目標(biāo)函數(shù)類的線性規(guī)劃問題的關(guān)鍵是如何轉(zhuǎn)化線性目標(biāo)函數(shù),將復(fù)雜問題轉(zhuǎn)化為熟悉的問題來解決,常用的技巧有數(shù)形結(jié)合、化歸與轉(zhuǎn)化、函數(shù)與方程等思想.