易错点

可行域无界当成目标函数没有最值

可行域无界只说明「有一头没有拦住」,另一头照样可能被角点卡死;把「区域无界」直接读成「zz 取遍全体实数」会丢掉那个够得着的端点。

有界闭的可行域上,线性目标函数最大值最小值都有;这条印象反过来用就成了坑:区域一无界,就断定 zz 没有最值、取值范围是 (−∞,+∞)(-\infty,+\infty)。

这是把「区域往哪个方向伸得没有尽头」和「zz 往哪个方向没有拦住」当成了同一件事。它们不是同一件事——区域伸向哪儿是几何,zz 涨还是跌是目标函数说了算。

正确的判法:从角点沿每条边各走一步

设可行域在角点 PP 处由两条边围成,两条边的方向向量是 d1⃗,d2⃗\vec{d_1},\vec{d_2}(都指向区域内部)。目标 z=ax+byz=ax+by 沿一个方向 d⃗=(dx,dy)\vec d=(d_x,d_y) 走单位参数时的变化量是

a dx+b dya\,d_x+b\,d_y

于是:

  • 两个都为正 → 从 PP 出发无论沿哪条边挪,zz 都变大 ⇒ PP 给最小值,上方没有拦住,范围形如 [zP,+∞)[z_P,+\infty);
  • 两个都为负 → 对称地,PP 给最大值,范围形如 (−∞,zP](-\infty,z_P];
  • 一正一负 → 两头都没拦住,这才轮到 (−∞,+∞)(-\infty,+\infty)。

无界区域落进前两种是常事,(−∞,+∞)(-\infty,+\infty) 只是三种里的一种。不算这两个数就选它,等于三选一里蒙了一个。

端点是闭的,别写成开的

判出 PP 给最小值之后还有半步:那个端点取得到(PP 自己就在可行域里),所以范围是 [zP,+∞)[z_P,+\infty) 而不是 (zP,+∞)(z_P,+\infty)。同一份选项里常把这两个都摆上。

反过来还要确认 [zP,+∞)[z_P,+\infty) 里的每个数都取得到,而不只是「下界是 zPz_P、上不封顶」——沿着一条边从 PP 往外走,zz 是连续变化且要多大有多大的,故这条射线上就把 [zP,+∞)[z_P,+\infty) 走了个遍。少了这半句,严格说来只证到「z≥zPz\ge z_P」,还差「每个值都够得着」。

一个反向的提醒

同样地,别因为区域有界就不看方向:有界时最大最小都存在,但具体落在哪个顶点仍要靠平移方向或逐点代入定,跟无界与否无关。

学它之前先会

共 2 条前置、最深 2 层。

共 5 道题考到本条。