题目内容

知动点P(a,b)在区域
2x-y-4≤0
x-y≥0
y≥0
上运动.
(Ⅰ)若w=
a+b-3
a-1
,求w的范围
(Ⅱ)求覆盖此区域的面积最小的圆的方程.
考点:简单线性规划
专题:不等式的解法及应用
分析:(Ⅰ)利用分式的性质将分式w=
a+b-3
a-1
进行化简,利用斜率的几何意义,即可求w的范围
(Ⅱ)利用待定系数法即可求出圆的方程.
解答: 解:(Ⅰ)w=
a+b-3
a-1
=
a-1+b-2
a-1
=1+
b-2
a-1

设k=
b-2
a-1
,则k的几何意义为点P到定点N(1,2)的斜率,
作出不等式组对应的平面区域如图:
则ON的斜率k=2,
2x-y-4=0
x-y=0
,解得
x=4
y=4
,即A(4,4),
则NA的斜率k=
4-2
4-1
=
2
3

由k的取值范围是k≥2或≤
2
3

则1+k≥3或1+k≤
5
3

即w≥3或w≤
5
3

(Ⅱ)若覆盖此区域的面积最小的圆,
则此时过点O,B(2,0),A(4,4)三点的圆即可.
设圆的一般方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,
F=0
4+2D=0
16+16+4D+4E=0
,解得
D=-2
E=-6
F=0

圆的一般方程为x2+y2-2x-6y=0.
点评:本题主要考查线性规划的应用以及圆的方程的求解.利用数形结合以及直线斜率的几何意义是解决本题的关键.
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