题目内容

生产某种商品需要两种原料,甲种原料每1千克含5个单位铁和10个单位铜,且价格为6元;乙种原料每1千克含7个单位铁和4个单位铜,且价格为4元,该商品至少需要35个单位铁和40个单位铜.设生产该商品需要甲种原料x(x>0)千克,乙种原料(y>0)千克,甲、乙两种原料总费用为z元.
(1)写出x,y满足的约束条件;
(2)求目标函数z的最小值,并求出相应的x,y值.
考点:简单线性规划
专题:不等式的解法及应用
分析:(1)直接由题意得到满足条件的线性约束条件;
(2)由题意得到目标函数,再由约束条件作出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,数形结合得到最优解,联立方程组求得最优解的坐标,代入目标函数得答案.
解答: 解:(1)由题意可得x,y满足的约束条件为
5x+7y≥35
10x+4y≥40
x>0
y>0
;
(2)由题意知,目标函数z=6x+4y.
在平面直角坐标系内画出约束条件
5x+7y≥35
10x+4y≥40
x>0
y>0
表示的平面区域(如图),
将目标函数z=6x+4y变形为y=-
3
2
x+
z
4
,这是斜率为-
3
2
,随着z变化的一族直线,
z
4
是直线在y轴上的截距.
当
z
4
最小时,z最小,但是直线要与可行域相交.
由图可知,z取得最小值是直线5x+7y=35与10x+4y=40的交点A(2.8,3),
∴zmin=6×2.8+4×3=28.8,此时x=2.8,y=3.
点评:本题考查了简单的线性规划,考查了数学建模思想方法和数学转化思想方法,是中档题.
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