Question

某人上午7時，乘摩托艇以勻速v n mile/h（4≤v≤20）從A港出發(fā)到距50 n mile的B港去，然后乘汽車以勻速w km/h（30≤w≤100）自B港向距300 km的C市駛?cè)ィ畱?yīng)該在同一天下午4至9點(diǎn)到達(dá)C市．設(shè)乘汽車、摩托艇去所需要的時間分別是x h、y h．
（1）作圖表示滿足上述條件的x、y范圍；
（2）如果已知所需的經(jīng)費(fèi)p=100+3×（5-x）+2×（8-y）（元），那么v、w分別是多少時走得最經(jīng)濟(jì)？此時需花費(fèi)多少元？

Answer 1

【答案】分析：（1）要作出滿足條件的x，y的范圍，要先分析題意，找出相關(guān)量之間的不等關(guān)系，即x，y滿足的約束條件，由約束條件畫出可行域；
（2）要求花費(fèi)的最小值，即求可行域中的最優(yōu)解，在線性規(guī)劃的解答題中建議使用直線平移法求出最優(yōu)解，即將目標(biāo)函數(shù)看成是一條直線，分析目標(biāo)函數(shù)Z與直線截距的關(guān)系，進(jìn)而求出最優(yōu)解．
注意：最后要將所求最優(yōu)解還原為實(shí)際問題．
解答：解：（1）依題意得v=，w=，4≤v≤20，30≤w≤100．
∴3≤x≤10，≤y≤．①
由于乘汽車、摩托艇所需的時間和x+y應(yīng)在9至14個小時之間，即9≤x+y≤14．②
因此，滿足①②的點(diǎn)（x，y）的存在范圍是圖中陰影部分（包括邊界）．

（2）∵p=100+3•（5-x）+2•（8-y），
∴3x+2y=131-p．
設(shè)131-p=k，那么當(dāng)k最大時，p最小．
在通過圖中的陰影部分區(qū)域（包括邊界）且斜率為-的直線3x+2y=k中，
使k值最大的直線必通過點(diǎn)（10，4），即當(dāng)x=10，y=4時，p最小．
此時，v=12.5，w=30，p的最小值為93元．
點(diǎn)評：在解決線性規(guī)劃的應(yīng)用題時，其步驟為：①分析題目中相關(guān)量的關(guān)系，列出不等式組，即約束條件⇒②由約束條件畫出可行域⇒③分析目標(biāo)函數(shù)Z與直線截距之間的關(guān)系⇒④使用平移直線法求出最優(yōu)解⇒⑤還原到現(xiàn)實(shí)問題中．