题目内容

20.设P(x,y)满足$\left\{\begin{array}{l}{x≥1}\\{y≥1}\\{x+y≤4}\end{array}\right.$,点A(2,0),B(0,3),若$\overrightarrow{OP}$=λ$\overrightarrow{OA}$+μ$\overrightarrow{OB}$,O是坐标原点,则λ+μ的取值范围是(  )
A.[2,4]B.[$\frac{5}{6}$,$\frac{11}{6}$]C.[$\frac{5}{6}$,2]D.[1,2]

分析 可以作出不等式组所表示的平面区域,而由$\overrightarrow{OP}=λ\overrightarrow{OA}+μ\overrightarrow{OB}$可以得到$\left\{\begin{array}{l}{x=2λ}\\{y=3μ}\end{array}\right.$,从而得到$λ+μ=\frac{x}{2}+\frac{y}{3}$,可设$\frac{x}{2}+\frac{y}{3}=z$,可变成$y=-\frac{3}{2}x+3z$,从而该方程表示斜率为$-\frac{3}{2}$的一族平行直线,直线在y轴上的截距最小时z最小,截距最大时z最大,从而结合图形便可求出z的最大、最小值,即得出λ+μ的取值范围.

解答 解:如图,不等式组$\left\{\begin{array}{l}{x≥1}\\{y≥1}\\{x+y≤4}\end{array}\right.$所表示的区域为图中阴影部分:

由$\overrightarrow{OP}=λ\overrightarrow{OA}+μ\overrightarrow{OB}$得,(x,y)=λ(2,0)+μ(0,3);
∴$\left\{\begin{array}{l}{x=2λ}\\{y=3μ}\end{array}\right.$;
∴$λ+μ=\frac{x}{2}+\frac{y}{3}$;
设$\frac{x}{2}+\frac{y}{3}=z$,则$y=-\frac{3}{2}x+3z$,表示斜率为$-\frac{3}{2}$的一族平行直线,3z为直线在y轴上的截距;
由图形看出,当直线过C(1,1)时,截距最小,即z最小;
此时$\frac{1}{2}+\frac{1}{3}=z$,∴z的最小值为$\frac{5}{6}$;
当直线过D(3,1)时,截距最大,即z最大;
此时$\frac{3}{2}+\frac{1}{3}=z$,∴z的最大值为$\frac{11}{6}$;
∴λ+μ的取值范围为$[\frac{5}{6},\frac{11}{6}]$.
故选:B.

点评 考查线性规划的概念,能找出二元一次不等式组所表示的平面区域,根据点的坐标求向量的坐标,向量坐标的数乘运算,以及直线的斜截式方程,利用线性规划的方法求最值.

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