簡單線性規劃是高中數學教學的新內容,簡單線性規劃的基本思想即在一定的約束條件下,通過數形結合求函數的最值。利用線性規劃思想去理解高中數學中一些求最值問題,實際上是對數形結合思想的提升,利用線性或非線性函數的幾何意義,通過作圖解決最值問題,是從一個新的角度對求最值問題的理解。下面,從規劃思想出發來探討高中數學中一些常見的函數最值問題。
類型一:目標函數為二元一次函數
(1)若x、y滿足條件2x+y-12≤03x-2y+10≥0x-4y+10≤0,求z=x+2y的最大值和最小值。分析:畫出可行域,平移直線找最優解。解:作出約束條件所表示的平面區域,即可行域,如圖1所示。作直線l:x+2y=z,即y=-x+z,它表示斜率為-,縱截距為的平行直線系,當它在可行域內滑動時,由圖1可知,直線l過點時,z取得最大值,當l過點B時,Z取得最小值。∴Zmax=2+2×8=18,∴Zmin=-2+2×2=2.說明:解決線性規劃問題,首先應明確可行域,再將線性目標函數作平移取得最值。
二元二次函數
(2)設z=x2+y2,式中的變量x、y滿足x-4y