本题导读
本题考查线性规划的应用。核心在于画出不等式组确定的平面可行域,利用平行直线系平移法锁定使目标函数达到最大的临界顶点,同时需注意职员人数必须为整数这一隐含约束。
📌【题干】
Question
(2006年山东卷(理)) 某公司招收男职员 名,女职员 名, 和 须满足约束条件 ,则 的最大值是()
A. 80 B. 85 C. 90 D. 95
🔍【思路分析】
破题导航
画出可行域:在直角坐标系中,画出三条边界直线 , , 。根据不等号方向确定围成的封闭三角形(或多边形)区域。 确定目标函数几何意义:目标函数 。这表示一组斜率为 ,截距为 的平行直线系。当直线向右上方平移时,截距增大, 值增大。 寻找最值临界点:通过平移可见,最大值必在右侧边界的最高交点处取得。联立 与 ,解出交点坐标,校验是否满足整数性约束并求最值。
✅【答案】
Success
C
✍【详细解析】
Abstract
解:首先画出约束条件确定的平面可行域区域。 边界直线分别为:
将目标函数进行变形,转化为直线的斜截式结构: 这表示一组斜率为 ,在 轴上的截距为 的平行直线。要使 取得最大值,只需直线向右上方平移时,与可行域有公共点的截距达到最大。
通过观察可行域图象的几何走势,当直线 经过直线 与 的交点 时,截距最大。 联立两直线方程求解交点 的坐标: 即理想交点为 。
由于 和 分别代表招收的男、女职员人数,根据实际生活的物理意义, 和 必须均为非负整数。 由于 不是整数点,我们需要在可行域内寻找靠近 且使 最大的整数点 。 考察靠近 的边界网格点:
- 若取 (满足 ),代入 。因为 为整数, 最大可取 。此时整数点为 ,代入目标函数得 。
- 重新校验原交点 处的理想最大值: 。 考察选项:选项中包含 80, 85, 90, 95。 若取整数点 位于可行域内部,满足所有不等式约束:
- (满足)
- (满足)
- (满足) 此时计算得到的目标值为 。
故选 C
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:线性规划可行域的几何作图、目标函数平行直线系的平移决策、实际背景下的整数点网格筛选(隐式整数规划)。
- 核心方法:数形结合边界点排查法。
- 避坑指南:
- 很多考生容易在直接求出交点 后,由于漏掉“职员人数必须是整数”这一实际常识,直接算得 ,发现选项没有 100 从而陷入惊慌。
- 必须要进行邻近整数格点的严格代入校验,确保所选点 在三角形可行域内部。
📖【试题探源与推广】
Tip
试题探源: 本题是考查线性规划与生活实际应用相结合的经典压轴选择题。通过隐去“”这一显式代数条件,重点考查思维的全面性与代数模型的健壮性。 结论推广: 针对所有带有实际人数、件数等背景的线性规划问题,其本质均为整数线性规划(ILP)。求解此类问题时,标准步骤为:先求出线性松弛下的有理数最优解顶点,再在该顶点周围的闭域网格内,顺着目标函数等值线递减的方向逆向搜寻第一个落入可行域的整点。
🔗【关联脉络】
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