1、3.3 二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题素材备用习题1.某糖果厂生产 A、 B 两种糖果, A 种糖果每箱获利润 40 元, B 种糖果每箱获利润 50 元,其生产过程分为混合、烹调、包装三道工序,下表为每箱糖果生产过程中所需平均时间:(单位:分钟)混合 烹调 包装A 1 5 3B 2 4 1每种糖果的生产过程中,混合的设备至多能用 12 小时,烹调的设备至多只能用 30 小时,包装的设备只能用 15 小时,试求每种糖果各生产多少箱可获得最大利润?分析:找约束条件,建立目标函数.解:设生产 A 种糖果 x 箱, B 种糖果 y 箱,可获得利润 z 元,则此问题的数学模式在约束条件 0,
2、931845,720yxy下,求目标函数 z=40x+50y 的最大值,作出可行域,其边界OA:y=0, AB:3x+y-900=0, BC:5x+4y-1 800=0 , CD:x+2y-720=0,DO:x=0.由 z=40x+50y,得 504zx,它表示斜率为 54,截距为 z50 的平行直线系, 50z越大,z 越大,从而可知过 C 点时截距最大,z 取得了最大值.解方程组 184572yxC(120,300).z max=40120+50300=19 800,即生产 A 种糖果 120 箱,生产 B 种糖果 300 箱,可得最大利润 19 800 元.点评:由于生产 A 种糖果 1
3、20 箱,生产 B 种糖果 300 箱,就使得两种糖果共计使用的混合时间为 1202300720(分) ,烹调时间 512043001 800(分) ,包装时间3120300660(分) ,这说明该计划已完全利用了混合设备与烹调设备的可用时间,但对包装设备却有 240 分钟的包装时间未加利用,这种“过剩”问题构成了该问题的“松弛”部分,有待于改进研究.2.甲、乙、丙三种食物的维生素 A、 B 含量及成本如下表:甲 乙 丙维生素 A(单位/千克)600 700 400维生素 B(单位/千克)800 400 500成本(元/千克) 11 9 4某食物营养研究所想用 x 千克甲种食物,y 千克乙种食
4、物,z 千克丙种食物配成 100 千克的混合食物,并使混合食物至少含 56 000 单位维生素 A 和 63 000 单位维生素 B.(1)用x、y 表示混合食物成本 C;(2)确定 x、y、z 的值,使成本最低.分析:找到线性约束条件及目标函数,用平行线移动法求最优解.解:(1)依题意 x、y、z 满足 x+y+z=100z=100-x-y.成本 C=11x+9y+4z=7x+5y+400(元).(2)依题意 ,630540876zz=100-x-y, .0,13yx作出不等式组所对应的可行域,如右图所示.联立 16032yx交点 A(50,20).作直线 7x+5y+400=C,则易知该直线截距越小, C 越小,所以该直线过 A(50,20)时,直线在 y 轴截距最小,从而 C 最小,此时 750520400 C850 元.x=50 千克,z=30 千克时成本最低.