1 条题解

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    @ 2024-6-17 9:36:22

    问题 1:求出 ( a ) 和 ( b ) 的值

    根据材料一,定义的新运算 ( K(x, y) ) 如下:

    K(x,y)=ax+byK(x, y) = ax + by

    已知:

    K(1,2)=7a+2b=7K(1, 2) = 7 \quad \text{即} \quad a + 2b = 7

    K(2,3)=02a+3b=0K(-2, 3) = 0 \quad \text{即} \quad -2a + 3b = 0

    我们有以下两个方程:

    1. ( a + 2b = 7 )
    2. ( -2a + 3b = 0 )

    通过解这个方程组,我们可以找到 ( a ) 和 ( b ) 的值。

    解第一个方程,得到:

    a=72ba = 7 - 2b

    将这个代入第二个方程:

    2(72b)+3b=0-2(7 - 2b) + 3b = 0

    14+4b+3b=0-14 + 4b + 3b = 0

    7b=147b = 14

    b=2b = 2

    然后代入 ( a = 7 - 2b ):

    a=722=3a = 7 - 2 \cdot 2 = 3

    所以,( a = 3 ),( b = 2 )。

    问题 2:已知 ( x, y ) 均为非负数,且 ( x + 2y = 10 ),求 ( 4x - y ) 的取值范围

    根据给定条件 ( x + 2y = 10 ),我们有:

    x=102yx = 10 - 2y

    由于 ( x ) 和 ( y ) 都是非负数,因此:

    x0y0x \geq 0 \quad \text{和} \quad y \geq 0

    (x0)( x \geq 0 ) 得到:

    102y010 - 2y \geq 0

    y5y \leq 5

    (y0)( y \geq 0 ) 得到:

    0y50 \leq y \leq 5

    现在求 ( 4x - y ) 的范围:

    4xy=4(102y)y=408yy=409y4x - y = 4(10 - 2y) - y = 40 - 8y - y = 40 - 9y

    因为 ( y ) 的范围是(0y5) ( 0 \leq y \leq 5 ),所以:

    当 ( y = 0 ) 时,( 4x - y = 40 )

    当 ( y = 5 ) 时,(4xy=409×5=4045=5)( 4x - y = 40 - 9 \times 5 = 40 - 45 = -5 )

    因此,( 4x - y ) 的取值范围是 (54xy40)( -5 \leq 4x - y \leq 40 )

    问题 3:已知 ( x, y, z ) 均为非负数,且 ( K(y, z) = 3 + x ),( K(x, y/2) = 4 - 3x ),求 ( W = x - 3y + 4z ) 的最小值和最大值

    根据定义 ( K(x, y) = 3x + 2y ),我们有:

    1. ( K(y, z) = 3y + 2z = 3 + x )
    2. ( K(x, y/2) = 3x + 2(y/2) = 3x + y = 4 - 3x )

    首先解第二个方程:

    3x+y=43x3x + y = 4 - 3x

    6x+y=46x + y = 4

    y=46xy = 4 - 6x

    代入第一个方程:

    3y+2z=3+x3y + 2z = 3 + x

    3(46x)+2z=3+x3(4 - 6x) + 2z = 3 + x

    1218x+2z=3+x12 - 18x + 2z = 3 + x

    2z=3+x+18x122z = 3 + x + 18x - 12

    2z=3+19x122z = 3 + 19x - 12

    2z=19x92z = 19x - 9

    z=19x92z = \frac{19x - 9}{2}

    因为 ( y \geq 0 ) 和 ( z \geq 0 ),我们有:

    46x0x234 - 6x \geq 0 \quad \Rightarrow \quad x \leq \frac{2}{3}

    19x90x91919x - 9 \geq 0 \quad \Rightarrow \quad x \geq \frac{9}{19}

    所以:

    919x23\frac{9}{19} \leq x \leq \frac{2}{3}

    现在求 ( W = x - 3y + 4z ):

    W=x3(46x)+4(19x92)W = x - 3(4 - 6x) + 4\left(\frac{19x - 9}{2}\right)

    W=x12+18x+2(19x9)W = x - 12 + 18x + 2(19x - 9)

    W=x12+18x+38x18W = x - 12 + 18x + 38x - 18

    W=57x30W = 57x - 30

    在 ( x = \frac{9}{19} ) 和 ( x = \frac{2}{3} ) 处计算 ( W ):

    当 ( x = \frac{9}{19} ) 时:

    W=5791930W = 57 \cdot \frac{9}{19} - 30

    W=2730=3W = 27 - 30 = -3

    当 ( x = \frac{2}{3} ) 时:

    W=572330W = 57 \cdot \frac{2}{3} - 30

    W=3830=8W = 38 - 30 = 8

    因此,( W ) 的最小值是 -3,最大值是 8。

    总结答案

    3,2
    -5 <= 4x - y <= 40
    -3,8
    
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