题目内容

14.已知实数x,y满足不等式组$\left\{\begin{array}{l}{x≥0}\\{x+y≤2}\\{y≥x}\end{array}\right.$,若目标函数z=kx+y仅在点(1,1)处取得最小值,则实数k的取值范围是  (  )
A.(-1,+∞)B.(-∞,-1)C.(1,+∞)D.(-∞,1)

分析 作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义,利用目标函数z=kx+y取得最小值时的唯一最优解是(1,1),得到直线y=-kx+z斜率的变化,从而求出k的取值范围

解答 解:作出不等式组对应的平面区域如图:(阴影部分OAB).
由z=kx+y得y=-kx+z,即直线的截距最大,z也最大.
平移直线y-kx+z,要使目标函数z=kx+y取得最小值时的唯一最优解是(1,1),
即直线y=-kx+z经过点A(1,1)时,截距最小,
由图象可知当阴影部分必须在直线y=-kx+z的右上方,
此时只要满足直线y=-kx+z的斜率-k大于直线OA的斜率即可
直线OA的斜率为1,
∴-k>1,所以k<-1.
故选:B

点评 本题主要考查线性规划的应用,利用目标函数的几何意义,结合数形结合的数学思想是解决此类问题的基本方法.根据目标函数在A(1,1)取得最小值,得到直线斜率的关系是解决本题的关键

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