1、3.3 二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题一、备用例题【例 1】 设实数 x、y 满足不等式组 ,3241xy求点(x,y)所在的平面区域.分析:必须使学生明确,求点(x,y)所在的平面区域,关键是确定区域的边界线.可以从去掉绝对值符号入手.解:已知的不等式组等价于 032,41xy或 .032,41xy.解得点(x,y)所在平面区域为下图所示的阴影部分(含边界).其中 AB:y=2x-5;BC:x+y=4;CD:y=-2x+1;DA:x+y=1.【例 2】 某工厂要安排一种产品生产,该产品有、三种型号,生产这种产品需要两种主要资源:原材料和劳动力,每件产品所需资源数量以及每件产品出售价
2、格如下表所示:型号货源 4 3 6原材料(千克/件)劳动力(小时/件) 2 4 5每天可利用的原材料为 120 千克,劳动力为 100 小时,假定该产品只要生产出来即可销售出去,试确定三种型号产品的日产量,使总产值最大.分析:建立数学模型:(1)用 x 1、x 2 、x 3分别表示、三种型号的日产量.(2)明确约束条件: .0,0,154226321x这样,这个资源利用问题的数学模型为满足约束条件 0,0,1542263321xx的可行域.【例 3】 某机械厂的车工分、两个等级,各级车工每人每天加工能力,成品合格率如下表所示:级别 加工能力(个/人天) 成品合格率(%) 240 97 160
3、95.5工厂要求每天至少加工配件 2 400 个,车工每出一个废品,工厂要损失 2 元,现有级车工 8 人,级车工 12 人,且工厂要求至少安排 6 名级车工,问如何安排工作?解:首先据题意列出线性约束条件和目标函数.设需、级车工分别为 x,y 人.线性约束条件:.126,80,24016%5.9497yxy画出线性约束条件的平面区域如图中阴影部分所示.据图知点 A(6,6.3)应为既满足题意,又使目标函数最小.然而 A 点非整数点.故在点 A 上侧作平行直线经过可行域内的整点,且与原点最近距离,可知(6,7)为满足题意的整数解.二、阅读材料二元一次方程组的图象解法看一个二元一次方程 y2x3
4、.我们可以列表把这个方程的解表示出来:x -3 -2 -1 0 1 y -3 -1 1 3 5 (1)由表中给出的有序实数对,(3,3),(2,1),(1,1),(0,3),(1,5),就可以在坐标平面内描点、画图如图(1) .这样得出来的图形就是二元一次方程y2x3 的图象.图象上每一个点的坐标,如(3,3),就表示方程 y=2x+3 的一个解.,x.对比一次函数的图象,不难知道,二元一次方程 y2x3 的图象就是一次函数 y2x3的图象,它是一条直线.引申:怎样利用图象解二元一次方程组呢?看下面的例子:53yx(2)先在同一直角坐标系内分别画出这两个二元一次方程的图象如图(2) .由方程,
5、有过点(0,3)与(3,0)画出直线 xy3.由方程,有过点(0,5)与( 35,0)画出直线 3xy5.两条直线有一个交点,交点的坐标就表示两个方程的公共解,交点坐标是(2,1),所以原方程组的解是.1,2yx这与用代入法或加减法解得的结果相同.提问在解二元一次方程组时,会遇到其中一个方程是 x3 或 y2 这种形式.x3 或 y2 的图象是怎样的呢?方程 x3 可以看成 x0y3,它的解列出表来是x 3 3 3 3 y -1 0 1 2 可以看到,无论 y 取什么数值,x 的值都是 3,所有表示方程 x3 的解的点组成一条直线,这条直线过点(3,0),且平行于 y 轴.这条直线就是方程 x3 的图象,我们把它叫做直线x3如图(3).同样,方程 y2 的图象是过点(0,2),且平行于 x 轴的一条直线,叫做直线 y2如图(3).(3)