问题 解答题
设x,y满足约束条件
x≥-3
y≥-4
-4x+3y≤12
4x+3y≤36

(1)求目标函数z=2x+3y的最小值与最大值.
(2)求目标函数z=-4x+3y-24的最小值与最大值.
答案

(1)作出可行域(如图A阴影部分).

令z=0,作直线l:2x+3y=0.

当把直线l向下平移时,所对应的z=2x+3y的值随之减小,所以,直线经过可行域的顶点B时,z=2x+3y取得最小值.

从图中可以看出,顶点B是直线x=-3与直线y=-4的交点,其坐标为(-3,-4);

当把l向上平移时,所对应的z=2x+3y的值随之增大,所以直线经过可行域的顶点D时,z=2x+3y取得最大值.

顶点D是直线-4x+3y=12与直线4x+3y=36的交点,

解方程组

-4x+3y=12
4x+3y=36
,可以求得顶点D的坐标为(3,8).

所以zmin=2×(-3)+3×(-4)=-18,zmax=2×3+4×8=38.

(2)可行域同(1)(如图B阴影部分).

作直线l0:-4x+3y=0,把直线l0向下平移时,

所对应的z=-4x+3y的值随之减小,即z=-4x+3y-24的值随之减小,

从图B可以看出,直线经过可行域顶点C时,z=-4x+3y-24取得最小值.

顶点C是直线4x+3y=36与直线y=-4的交点,

解方程组

y=-4
4x+3y=36
得到顶点C的坐标(12,-4),

代入目标函数z=-4x+3y-24,得zmin=-4×12+3×(-4)-24=-84.

由于直线l0平行于直线-4x+3y=12,

因此当把直线l0向上平移到l1时,l1与可行域的交点不止一个,

而是线段AD上的所有点.此时zmax=12-24=-12.

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