题目内容

设x,y满足约束条件
3x-y-6≤0
x-y+2≥0
x≥0,y≥0
,若目标函数z=ax+by(a>0,b>0)的最大值为12,则
3
a
+
2
b
的最小值为(  )
分析:作出题中不等式组表示的平面区域,得到如图的四边形OABC及其内部,将目标函数z=ax+by对应的直线进行平移,可得当x=4且y=6时z的最大值为4a+6b=12.再利用基本不等式求最值,即可算出
3
a
+
2
b
的最小值.
解答:解:作出不等式组
3x-y-6≤0
x-y+2≥0
x≥0,y≥0
表示的平面区域,
得到如图的四边形OABC及其内部,其中
A(2,0),B(4,6),C(0,2),O为坐标原点
设z=F(x,y)=ax+by(a>0,b>0),将直线l:z=ax+by进行平移,
观察y轴上的截距变化,可得当l经过点B时,目标函数z达到最大值
∴z最大值=F(4,6)=12,即4a+6b=12.
因此,
3
a
+
2
b
=(
3
a
+
2
b
)×
1
12
(4a+6b)=2+
1
6
9b
a
+
4a
b
),
∵a>0,b>0,可得
9b
a
+
4a
b
2
9b
a
4a
b
=12,
∴当且仅当
9b
a
=
4a
b
即2a=3b=3时,
9b
a
+
4a
b
的最小值为12,
相应地,
3
a
+
2
b
=2+
1
6
9b
a
+
4a
b
)有最小值为4.
故选:A
点评:本题给出二元一次不等式组,在已知目标函数z=ax+by的最大值的情况下求
3
a
+
2
b
的最小值,着重考查了利用基本不等式求最值、二元一次不等式组表示的平面区域和简单的线性规划等知识,属于基础题.
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