14.设 $m>1$ ,在约束条件 $\left\{\begin{array}{c}y \geq x \\ y \leq m x \\ x+y \leq 1\end{array}\right.$ 下,目标函数 $z=x+5 y$ 的最大值为 4 ,则 $m$ 的值为 $\_\_\_\_$
设 m>1,在约束条件 array c y ≥ x y ≤…——2011 高考数学第 14 题答案解析
2011_退役省自主命题 (2011·文)
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【解答】
$(2011$ •湖南 $)$ 设 $m>1$ ,在约束条件 $\left\{\begin{array}{c}y \geq x \\ y \leq m x \\ x+y \leq 1\end{array}\right.$ 下,目标函数 $z=x+5 y$ 的最大值为 4 ,则 $m$ 的值为 $\_\_\_\_$ 3。
考点:简单线性规划的应用。
专题:计算题;数形结合。
分析:根据 $m>1$ ,我们可以判断直线 $y=m x$ 的倾斜角位于区间 $\left(\frac{\pi}{4}, \frac{\pi}{2}\right)$ 上,由此我们不难判断出满足约束条件 $\left\{\begin{array}{c}y \geq x \\ y \leq m x \\ x+y \leq 1\end{array}\right.$ 的平面区域的形状,再根据目标函数 $Z=X+5 y$ 在直线 $y=m x$ 与直线 $x+y=1$ 交点处取得最大值,由此构造出关于 $m$ 的方程,解方程即可求出 $m$ 的取值范围.
解答:解:满足约束条件 $\left\{\begin{array}{c}y \geq x \\ y \leq m x \\ x+y \leq 1\end{array}\right.$ 的平面区域如下图所示:
当 $x=\frac{1}{m+1}, y=\frac{m}{m+1}$ 时,
目标函数 $z=x+5 y$ 取最大值为 4 ,即 $\frac{1+5 m}{m+1}=4$ ;
解得 $m=3$
故答案为 3
点评:本题考查的知识点是简单线性规划的应用,其中判断出目标函数 $Z=X+m y$ 在 $\left(\frac{1}{m+1}, \frac{m}{m+1}\right)$ 点取得最大值,并由此构造出关于 $m$ 的方程是解答本题的关键.