题目内容

4.已知x、y满足以下约束条件$\left\{\begin{array}{l}{x+y≥5}\\{x-y+5≤0}\\{x≤3}\end{array}\right.$,若z=x+ay(a>0)取得最小值为$\frac{5}{2}$,则a=$\frac{1}{2}$.

分析 作出不等式对应的平面区域,利用线性规划的知识,要使目标函数的最小值为$\frac{5}{2}$,然后根据条件即可求出a的值.

解答 解:作出不等式组对应的平面区域如图:(阴影部分).
由z=x+ay(a>0)得y=-$\frac{1}{a}$x+$\frac{z}{a}$,
∵a>0,∴目标函数的斜率k=-$\frac{1}{a}$<0.
平移直线y=-$\frac{1}{a}$x+$\frac{z}{a}$,
由图象可知当直线y=-$\frac{1}{a}$x+$\frac{z}{a}$和直线AB:x+y=5相交时,此时目标函数取得最小值为$\frac{5}{2}$,
此时由$\left\{\begin{array}{l}{x+y=5}\\{x-y+5=0}\end{array}\right.$得A(0,5),所以5a=$\frac{5}{2}$,即a=$\frac{1}{2}$.即目标函数为z=x+$\frac{1}{2}$y,
故答案为:$\frac{1}{2}$.

点评 本题主要考查线性规划的应用,利用数形结合是解决线性规划问题中的基本方法.

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