已知x,y,z为非负实数,且满足x+y+z=30,3x+y-z=50.求u=5x+4y+2z的最大值和最小值.

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  • 解题思路:将x+y+z=30,3x+y-z=50联立,得到y和z的关于x的表达式,再根据y,z为非负实数,列出关于x的不等式组,求出x的取值范围,再将u转化为关于x的表达式,将x的最大值和最小值代入解析式即可得到u的最大值和最小值.

    将已知的两个等式联立成方程组

    x+y+z=30①

    3x+y−z=50②,

    所以①+②得,

    4x+2y=80,y=40-2x.

    将y=40-2x代入①可解得,

    z=x-10.

    因为y,z均为非负实数,

    所以

    40−2x≥0

    x−10≥0,

    解得10≤x≤20.

    于是,

    u=5x+4y+2z=5x+4(40-2x)+2(x-10)

    =-x+140.

    当x值增大时,u的值减小;当x值减小时,u的值增大.

    故当x=10时,u有最大值130;当x=20时,u有最小值120.

    点评:

    本题考点: 一元一次不等式组的应用.

    考点点评: 此题考查了一次函数最值的求法,将y、z的转化为关于x的表达式及求出x的表达式是解题的关键.