题目内容

设x、y满足约束条件
x-2y+2≥0
2x-y-2≤0
x≥0,y≥0
,若目标函数z=ax+by(a>0,b>0)的最大值为2,则
1
a
+
1
b
的最小值是
4
4
分析:作出不等式对应的平面区域,利用z的几何意义确定取得最大值的条件,然后利用基本不等式进行求则
1
a
+
1
b
的最小值.
解答:解:由z=ax+by(a>0,b>0)得y=-
a
b
x+
z
b

∵a>0,b>0,∴直线的斜率-
a
b
<0

作出不等式对应的平面区域如图:
平移直线得y=-
a
b
x+
z
b
,由图象可知当直线y=-
a
b
x+
z
b
经过点A时,直线y=-
a
b
x+
z
b
的截距最大,此时z最大.
x-2y+2=0
2x-y-2=0
,解得
x=2
y=2
,即A(2,2),
此时目标函数z=ax+by(a>0,b>0)的最大值为2,
即2a+2b=2,∴a+b=1,
1
a
+
1
b
=(
1
a
+
1
b
)×1=(
1
a
+
1
b
)×(a+b)=2+
b
a
+
a
b
≥2+2
b
a
a
b
=4

当且仅当
a
b
=
b
a
,即a=b=
1
2
时取等号.
故答案为:4
点评:本题主要考查线性规划的基本应用,以及基本不等式的应用,利用数形结合求出目标函数取得最大值的条件是解决本题的关键.
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