题目内容

已知x、y满足约束条件
x+y≥1
x-y≥-1
2x-y≤2
,若目标函数z=ax+by(a>0,b>0)的最大值为7,则
3
a
+
4
b
的最小值为
7
7
分析:作出题中不等式组表示的平面区域,得到如图的△ABC及其内部,利用直线平移法求出当x=3且y=4时,z=ax+by取得最大值为7,即3a+4b=7.再利用整体代换法,根据基本不等式加以计算,可得当a=b=1时
3
a
+
4
b
的最小值为7.
解答:解:作出不等式组
x+y≥1
x-y≥-1
2x-y≤2
表示的平面区域,
得到如图的△ABC及其内部,其中A(1,0),B(3,4),C(0,1)
设z=F(x,y)=ax+by(a>0,b>0),
将直线l:z=ax+by进行平移,并观察直线l在x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.
∴zmax=F(3,4)=7,即3a+4b=7.
因此,
3
a
+
4
b
=
1
7
(3a+4b)(
3
a
+
4
b
)=
1
7
[25+12(
b
a
+
a
b
)],
∵a>0,b>0,可得
b
a
+
a
b
≥2
b
a
a
b
=2,
3
a
+
4
b
1
7
(25+12×2)=7,当且仅当a=b=1时,
3
a
+
4
b
的最小值为7.
故答案为:7
点评:本题给出二元一次不等式组,在目标函数z=ax+by的最大值为7的情况下求
3
a
+
4
b
的最小值.着重考查了简单的性质规划、利用基本不等式求最值等知识,属于中档题.
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