问题 解答题
已知
x-y+2≥0
x+y-4≥0
2x-y-5≤0
求:
(Ⅰ)z=x+2y-4的最大值;
(Ⅱ)z=x2+y2-10y+25的最小值;
(Ⅲ)z=
2y+1
x+1
的范围.
答案

(Ⅰ)作出可行域如图所示,并求出顶点的坐标A(1,3)、B(3,1)、C(7,9).

易知可行域内各点均在直线x+2y-4=0的上方,故x+2y-4>0,

将点C(7,9)代入z得最大值为21.(红线部分)

(Ⅱ)z=x2+y2-10y+25=x2+(y-5)2表示可行域内任一点(x,y)到定点M(0,5)的距离的平方,

过M作直线AC的垂线,易知垂足N在线段AC上,

故z的最小值是|MN|2=

9
2
.(绿线部分)

(Ⅲ)z=

2y+1
x+1
=2•
y+
1
2
x+1
的几何意义表示为区域内的动点P(x,y)与定点D(-1,-
1
2
)连线斜率的2倍.

由图象可知DA的斜率最小为k=

7
4
,DB的斜率最大为k=
3
8

3
8
≤k≤
7
4

3
4
≤2k≤
7
2
,(蓝色线部分)

即z的取值范围是[

3
4
7
2
].

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