题目内容
(2012•武昌区模拟)平面区域D由以点A(1,3),B(5,2),C(3,1)为顶点的三角形内部及边界组成,若在D上有无穷多个点(x,y)使目标函数z=x+my取得最大值,则m=( )
分析:分m>0和m<0时两种情况加以讨论,分别将目标函数对应的直线l进行平移,可得它们与边AB或BC重合时,在D上有无穷多个点(x,y)使目标函数达最大值,由此结合直线斜率公式,不难得到m的值.
解答:解:①当m>0时,直线l:z=x+my的斜率为负数,
当直线l越向上平移,目标函数z的值越大,
若l与直线AB平行,将它向上平移至与AB重合,目标函数z的达到最大值
此时AB上任意一点坐标代入,都可得到z的最大值
kAB=
=-
,得-
=-
,m=4
∴z=x+4y的最大值为13,线段AB上任意一点坐标都是最优解
②当m<0时,直线l:z=x+my的斜率为正数,
因为z与直线l在y轴上的截距符号相反,所以当直线l越向下平移,
目标函数z的值越大,
若l与直线BC平行,将它向下平移至与BC重合,目标函数z的达到最大值
此时BC上任意一点坐标代入,都可得到z的最大值
kBC=
=
,得-
=
,m=-2
∴z=x-2y的最大值为1,线段BC上任意一点坐标都是最优解
综上所述,得m=-2或4
故选D
当直线l越向上平移,目标函数z的值越大,
若l与直线AB平行,将它向上平移至与AB重合,目标函数z的达到最大值
此时AB上任意一点坐标代入,都可得到z的最大值
kAB=
2-3 |
5-1 |
1 |
4 |
1 |
m |
1 |
4 |
∴z=x+4y的最大值为13,线段AB上任意一点坐标都是最优解
②当m<0时,直线l:z=x+my的斜率为正数,
因为z与直线l在y轴上的截距符号相反,所以当直线l越向下平移,
目标函数z的值越大,
若l与直线BC平行,将它向下平移至与BC重合,目标函数z的达到最大值
此时BC上任意一点坐标代入,都可得到z的最大值
kBC=
1-2 |
3-5 |
1 |
2 |
1 |
m |
1 |
2 |
∴z=x-2y的最大值为1,线段BC上任意一点坐标都是最优解
综上所述,得m=-2或4
故选D
点评:本题给出平面区域,求使目标函数的最优解有无穷多个时参数m的值,着重考查了直线的斜率和简单的性质规划等知识,属于基础题.
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