作者yasfun (耶死放)
看板tutor
标题Re: [解题] 高二数学线性规划
时间Tue Oct 16 00:37:31 2012
※ 引述《spriteeddy (eddy)》之铭言:
: 1.年级:高二
: 2.科目:数学
: 3.章节:线性规划
: 4.题目:
: {x+y≦10
: 有一线性规画题目,限制条件为{x+ay≦14 ,目标函数为f(x,y)=2x+by,
: {x≧0,y≧0,y≦5
: 已知f(x,y)的最大值为24,而且只有发生在(x,y)=(b,c)时,试问b值为_______
: (1)1 (2)2 (3)3 (4)4 (5)5
: 5.想法:
: 因为(b,c)是最大值的唯一解,故必发生在端点上,又x轴和y轴上那两个点很明显
: 不符合,所以找x+y=10和x+ay=14的交点(x,y),又此点应为(b,c),将b,c用a表示
: 代入f(b,c)=b(2+c)
: 但这样求出来的a会有根号,很明显与答案有些差异
: 有哪个地方想错了吗? 麻烦大家指点。
: 谢谢^^
假设
{x+y≦10 这块区域叫做A
{x≧0,y≧0,y≦5
{x+y≦10 这块区域就是B
{x+ay≦14
{x≧0,y≧0,y≦5
显然B包含於A
对於(x,y)属於A x≧0
但(x,y)=(b,c)时有最大值
所以b≧0
如果b=0的话
那目标函数就变成2x
由区域A的图形知x+ay=14必须是水平线(但a≠∞矛盾)
所以b>0
x+ay=14这条线有两种情况
(1) x+ay=14和区域A完全没有交点
如果是这样的话
那
A=B
但2x+by的斜率是负的 (因b>0)
所以最大值只有可能发生在(5,5)或(10,0)
代入(10,0)发现2x+by=20不等於24(不合)
代入(5,5)发现(b,c)=(5,5) 且 2*5+5b=24 (b的值矛盾不合)
所以一定不是这种情况
(2) x+ay=14和区域A有交点
如果是这样的话
又有几种情况
1.
最大值发生在x+ay=14 和 x+y=10 的交点
如果是这样的话
那b+c=10
所以最大值发生在(b,10-b)
得
2b+b(10-b)=24 解得 b=6 ±√12
b=6 + √12 合 (可算出a且-1 < -2/b < -1/a 且 c<=5)
若是b=6 - √12 则 c=4 + √12 > 5 (不合)
2.
最大值发生在x+ay=14 和 y=5的交点
如果是这样的话
那(b,c)=(b,5)
得2b+b*5=24 所以 b=24/7
得24/7+5a=14 a=74/35
所以-2/b < -1/a 但这样的话由图形知(24/7,5)就不会是最大值
故不合
所以答案为b=6 + √12
PS如果目标函数改成x+by的话也是类似的讨论方法
解得b=3(不合) or 8(不合) or 4
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