设 $m>1$,在约束条件 $\begin{cases}y\geqslant x, \\ y \leqslant mx ,\\ x+y \leqslant 1,\end{cases}$ 下,目标函数 $z=x+my$ 的最大值小于 $2$,则 $m$ 的取值范围为 
【难度】
【出处】
2014年全国高中数学联赛甘肃省预赛
【标注】
  • 方法
    >
    数形结合
    >
    不等式(组)的规划
  • 方法
    >
    数形结合
    >
    转化为数量积(截距)
【答案】
$(1,1+\sqrt 2)$
【解析】
易知目标函数在 $y=mx$ 与 $x+y=1$ 交点 $A\left(\dfrac{1}{m+1},\dfrac{m}{1+m}\right)$ 处取最大值,因此 $z$ 的最大值\[\dfrac{1}{1+m}+\dfrac{m^{2}}{1+m}<2,\]即\[m^{2}-2m-1<0,\]解得\[1<m<1+\sqrt 2.\]
题目 答案 解析 备注
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