張文斌
(山西省洪洞縣第一中學,山西 洪洞)
“題設給出曾,贈滿足的二元一次不等式組,以及含參線性目標函數(shù)的最優(yōu)解的個數(shù),求參數(shù)的取值范圍或參數(shù)的值”,此類問題的求解具有一定的難度,需要在變化過程中去靈活思考分析,同時還需要考慮全面,防止遺漏,請看以下歸類解析.
類型一:給定含參線性目標函數(shù)的最優(yōu)解“唯一”
一般地,根據(jù)曾,贈滿足的二元一次不等式組,以及含參線性目標函數(shù)的最優(yōu)解唯一,求參數(shù)的取值范圍,其關鍵是讓線性目標函數(shù)對應的直線繞著最優(yōu)解對應的點“旋轉分析”,以便考慮全面.
例1.已知實數(shù)曾,贈滿足線性約束條件,若目標函數(shù)z=k曾+贈當且僅當曾=3,贈=1時取得最小值,則實數(shù)k的取值范圍是________.
分析:由于目標函數(shù)z=k曾+贈中涉及參數(shù)k,所以動直線贈=-k曾+z(將z看作常量)的斜率不是常數(shù),故本題需要根據(jù)最優(yōu)解唯一以及動直線的斜率與可行域中邊界直線的斜率的大小關系,加以靈活分析.
解析:如圖,先畫出可行域,易求得點粵(3,1).于是,讓動直線贈=-k曾+z(將z看作常量)繞點粵“旋轉分析”易知:應滿足k粵悅<-k<k粵月.
故所求實數(shù)k的取值范圍是
評注:由于最優(yōu)解對應的點是唯一確定的,故可讓直線繞點“旋轉分析”,其目的是全面考慮動直線的各種可能位置中,有哪些是適合題意的.
類型二:給定含參線性目標函數(shù)的最優(yōu)解“有無窮多個”
一般地,根據(jù)曾,贈滿足的二元一次不等式組,以及含參線性目標函數(shù)的最優(yōu)解有無窮多個,求參數(shù)的值,其關鍵是將“平移直取得最小值時的最優(yōu)解有無窮多個,則實數(shù)k的值為( )線法”和“分類與整合思想”加以靈活、綜合運用,以便考慮全面.
例2.設變量曾,贈滿足約束條件,若z=k曾-贈(k∈R)
分析:由于目標函數(shù)z=k曾-贈中涉及參數(shù)k,所以動直線贈=k曾-z(將z看作常量)的斜率不是常數(shù),故本題需要根據(jù)題設最優(yōu)解有無窮多個以及動直線的斜率與零的大小關系加以討論分析.
解析:如圖,畫出可行域,利用平移直線法分析可知:
當k>0時,為滿足題意應使動直線贈=k曾-z與直線粵月的斜率相等,所以有k=1(對應最優(yōu)解為線段月悅上任一點的坐標);
當k=0時,顯然不適合題意;
當k<0時,為滿足題意應使動直線贈=k曾-z與直線月悅的斜率相等,所以有(對應最優(yōu)解為線段月悅上任一點的坐標).
綜上可知,本題應選B.
評注:一般地,若最優(yōu)解有無窮多個,則最值情景一定滿足目標函數(shù)對應的動直線與可行域的邊界直線重合.特別提醒:動直線與邊界直線重合時,目標函數(shù)是取得最小值還是最大值,則需要根據(jù)教材給出的最值規(guī)律加以具體判斷.
綜上所述,處理此類問題的關鍵在于將靜態(tài)的問題放置到一系列的運動變換過程中去加以思考分析.這樣求解具體問題,有利于從運動變換的角度對問題進行探究.值得一提的是,我們要注意具體“動”的方式,通過在“動”中去關注、運用題設條件,從而可幫助我們順利分析、解決目標問題.