2017_2018学年高中数学第三章不等式3.5.2简单线性规划课件新人教B版必修5
高中数学第三章不等式3.5.2简单的线性规划课件2新人教B版必修5
B(5,2)
x
3x5y25
变式 : 若x, y满足下列条件: x - 4y -3
3x
5y
25
x 1
(3)若 z=ax+y取得最小值的最优
解有无数个, 求实数a的值
y C (1, 22 )
5
a1 4
x4y3
A(1,1)
0
x 1
B(5,2)
x
3x5y25
3.5.2简单线性规划2
y
5C
勤
能
补
A B
拙
O1
5
x
复习回顾
二元一次不等式Ax+By+C>0在平面直
角坐标系中表示直线Ax+By+C=0某一侧所
有点组成的平面区域。 第二种判断方法:
确定步骤:
看y的系数B和不
(1)直线定界 注意
等号的方向
“>0 (或<0) ”时, 直线画成虚同号上,异号下
线;
(2“)特≥0殊(或点≤定0域)”时注,意直:线画成实线.
如果C≠0,可取(0,0);
小诀窍
如果C=0,可取(1,0)或(0,1).
解线性规划题目的一般步骤:
1、画:画出线性约束条件所表示的可行域;
2、移:在线性目标函数所表示的一组平行线 中,利用平移找出与可行域有公共点且纵截距 最大或最小的直线;
3、求:通过解方程组求出最优解;
4、答:做出答案。
例1:
x3
Z y 的最值 x 1
y
C(3,8)
A(0,5) P(x, y)
最大值5为 ,最小值1为 2
xy50
人教版高中数学第三章2简单的线性规划问题(共23张PPT)教育课件
4x 16 4 y 12
(2)画出不等式组所表示的平面区域:
y
x
y
0,x 0,y
N N
如图,图中的阴影部 4 分的整点(坐标为整 3
2
数的点)就代表所有 1
x +2 y-8 = 0
可能的日生产安排.
0 1 23 4
8x
(3)提出新问题: 进一步,若生产一件优质套装获利2万元,生产 一件精品套装获利3万元,采用哪种生产安排利 润最大?
设工厂生产优质套装x件,生产精品套装y件,
获得利润为Z,则Z = 2x + 3y,求Z的最大值.
2017_2018学年高中数学第三章不等式3.3.2.2简单线性规划的应用课件新人教A版必修5
解析:设甲种 x 组,乙种 y 组. 5x+4y≤25, 3x+5y≤20, 则x≥y, y≥1, * * x∈N ,y∈N , 总的组数 z=x+y,作出该不等式组表示的平面区域如图中 阴影部分所示,寻找整点分析,知选 D. 答案:D
4.某厂拟用集装箱托运甲、乙两种货物,集装箱的体积、 质量、可获利润和托运能力限制等数据列在下表中,那么为了获 得最大利润,甲、乙两种货物应各被托运的箱数为( ) 体积/ 质量/箱 利润/箱 货物 箱(m3) (50 kg) (百元) 5 2 20 甲 4 5 10 乙 托运 24 13 限制 A.4,1 B.3,2 C.1,4 D.2,4
(2)“小范围搜索法” “小范围搜索法”的步骤为: ①在边界折线顶点附近的小范围内搜索一个可行域内的整 点; A ②在该点作一条斜率为-B(其中 A、B 分别为目标函数中变 量 x、y 的系数)的直线,与可行域边界折线相交得到一个小范围 的区域; ③在这个小范围区域内继续搜索全部最优整数解.
|自我尝试| x+2y-5≤0, 1.设变量 x,y 满足约束条件x-y-2≤0, x≥0, z=2x+3y+1 的最大值为( ) A.11 B.10 C.9 D.8.5
则目标函数
解析:画出线性约束条件所表示的平面区域,如图中阴影部 分所示.
当目标函数线经过点 A(3,1)时,z 取得最大值 10,故选 B. 答案:B
x+2y≥0, 2.已知实数 x,y 满足x-y≤0, 0≤y≤3, 的最小值为( ) A.-5 B.-4 C.-3 D.-2
则目标函数 z=x+y
x+2y≥0, 解析:由约束条件x-y≤0, 0≤y≤3 部分.
作出可行域,如图中阴影
化目标函数 z=x+y 为直线方程的斜截式,得 y=-x+z.由 图可知,当直线 y=-x+z 过可行域内的点 B(-6,3)时,直线在 y 轴上的截距最小,即 z 最小,∴目标函数 z=x+y 的最小值为 -6+3=-3.故选 C. 答案:C
人教版高中数学必修5第三章不等式《3.3.2 简单的线性规划问题》教学PPT
思考5:作可行域,使目标函数取最小
值的最优解是什么?目标函数的最小值
为多少? 28x+21y=0
7x+14y=6
y
A最最优小解值1(671.,
4 7
),
7x 7 x
7y 5 14 y 6
14x 7 y 6
x 0, y 0
x=4
思考3:图中阴影区域内任意一点的坐
标都代表一种生产安排吗?
y
x 2y 8
0 x 4 0 y 3 x N , y N O
y=3 x
x+2y=8 x=4
阴影区域内的整点(坐标为整数的点) 代表所有可能的日生产安排.
思考4:若生产一件甲产品获利2万元, 生产一件乙产品获利3万元,设生产甲、 乙两种产品的总利润为z元,那么z与x、 y的关系是什么?
3.3.2 简单的线性规划问题
第一课时
问题提出
1.“直线定界,特殊点定域”是画二元 一次不等式表示的平面区域的操作要点, 怎样画二元一次不等式组表示的平面区 域?
2.在现实生产、生活中,经常会遇到资 源利用、人力调配、生产安排等问题, 如何利用数学知识、方法解决这些问题, 是我们需要研究的课题.
探究(一):线性规划的实例分析 t
5730
【背景材料】某工厂用A、B两种配件 生产甲、乙两种产品,每生产一件甲 产品使用4个A配件耗时1h;每生产一 件乙产品使用4个B配件耗时2h.该厂每 天最多可从配件厂获得16个A配件和12 个B配件,每天工作时间按8h计算.
思考1:设每天分别生产甲、乙两种产 品x、y件,则该厂所有可能的日生产 安排应满足的基本条件是什么?
2x y 15
2018高中数学第三章不等式3.5.2简单线性规划课件新人教b版必修15
将直线l0:y=2x平行移动,当直线l0经过点M(5,2)时,直线y=2x-z在y 轴上的截距最小,也就是z取最大值,此时zmax=2×5-2=8. 答案:B
探究一
探究二
探究三
探究四
当堂检测
������ + 3������-3 ≥ 0, 若实数 x,y 满足不等式组 2������-������-3 ≤ 0, 请探求 x+y 的最小值 ������-������������ + 1 ≥ 0, 与 m 是否有关?x+5y 的最小值与 m 是否有关?
3.5.2
简单线性规划
课 标 阐 释 思 1.体会线性规划的基本思 想在求解实际问题中的作 用,会求解简单的线性规划 问题. 2.经历在线性约束条件下 求实际问题中的线性目标 函数的最值问题的求解过 程,提高用线性规划解决实 际问题的能力. 3.了解一些简单的非线性 目标函数相关问题.
维 脉 络
线性规划中的基本概念 【问题思考】 1.填空: 名称 定 义 目标函数 要求最大值或最小值的函数,叫做目标函数 约束条件 目标函数中的变量所要满足的不等式组 线性目 若目标函数是关于变量的一次函数,则称为线性目标函 标函数 数 线性约 若约束条件是关于变量的一次不等式(或等式),则称为线 束条件 性约束条件 线性规 在线性约束条件下,求线性目标函数的最大值或最小值 划问题 问题,称为线性规划问题 使目标函数达到最大值或最小值的点的坐标,称为问题 最优解 的最优解 可行解 满足线性约束条件的解,叫做可行解 可行域 由所有可行解组成的集合叫做可行域
时,x+y 取得最大值,即
答案:C
探究一
探究二
探究三
探究四
当堂检测
反思感悟解决线性目标函数的最值问题一般用图解法.因此要求 作图要准确、规范,且要弄清楚函数值与直线截距的内在联系.对 于已知最值求参数这一逆向问题也同正向处理方式类似,需要自己 先表示出目标函数的最值,再与已知提供的最值进行对应.
2018版高中数学 第3章 不等式 3.5.2 简单线性规划学案 新人教B版必修5
3.5.2 简单线性规划1.了解线性规划的意义,能根据线性约束条件建立目标函数.(重点)2.理解并初步运用线性规划的图解法解决一些实际问题.(重点、难点)3.理解目标函数的最大、小值与其对应直线的截距的关系.(易混点)[基础·初探]教材整理1 线性规划中的基本概念阅读教材P90~P91例1,完成下列问题.线性规划中的基本概念判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)可行域是一个封闭的区域.( )(2)在线性约束条件下,最优解是唯一的.( )(3)最优解一定是可行解,但可行解不一定是最优解.( )(4)线性规划问题一定存在最优解.( )【解析】(1)错误.可行域是约束条件表示的平面区域,不一定是封闭的.(2)错误.在线性约束条件下,最优解可能有一个或多个,也可能有无数个,也可能无最优解,故该说法错误.(3)正确.满足线性约束条件的解称为可行解,但不一定是最优解,只有使目标函数取得最大值或最小值的可行解,才是最优解,所以最优解一定是可行解.(4)错误.线性规划问题不一定存在可行解,存在可行解也不一定存在最优解,故该说法是错误的.【答案】 (1)× (2)× (3)√ (4)× 教材整理2 简单的线性规划 阅读教材P 91例1~P 94,完成下列问题. 线性目标函数的最值线性目标函数z =ax +by (b ≠0)对应的斜截式直线方程是y =-ab x +z b,它表示斜率为-a b ,在y 轴上的截距是zb的一条直线,当z 变化时,方程表示一组互相平行的直线. 当b >0,截距最大时,z 取得最大值,截距最小时,z 取得最小值; 当b <0,截距最大时,z 取得最小值,截距最小时,z 取得最大值.1.若⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0, y ≥0,x +y ≤1,则z =x -y 的最大值为________.【解析】 根据题意作出不等式组所表示的可行域如图阴影部分所示.令z =0,作直线l :y -x =0.当直线l 向下平移时,所对应的z =x -y 的函数值随之增大,当直线l 经过可行域的顶点M 时,z =x -y 取得最大值.顶点M 是直线x +y =1与直线y=0的交点,解方程组⎩⎪⎨⎪⎧x +y =1,y =0,得顶点M 的坐标为(1,0),代入z =x -y ,得z max =1.【答案】 12.设变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y -2≥0, x -y -2≤0,y ≥1,则目标函数z =x +2y 的最小值为________.【解析】 由线性约束条件画出可行域(如图所示).由z =x +2y ,得y =-12x +12z ,12z的几何意义是直线y =-12x +12z 在y 轴上的截距,要使z 最小,需使12z 最小,易知当直线y=-12x +12z 过点A (1,1)时,z 最小,最小值为3.【答案】 33.若x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y -5≤0, 2x -y -1≥0,x -2y +1≤0,则z =2x +y 的最大值为________.【解析】 画出可行域(如图所示),通过平移直线y =-2x 分析最优解.∵z =2x +y ,∴y =-2x +z ,将直线y =-2x 向上平移,经过点B 时z 取得最大值.由⎩⎪⎨⎪⎧x +y -5=0,x -2y +1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =3,y =2,∴z max =2×3+2=8.【答案】 8[小组合作型](1)变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≥0, x -2y +2≥0,mx -y ≤0,若z =2x -y 的最大值为2,则实数m 等于( )A.-2B.-1C.1D.2(2)设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧2x -y +1≥0, x -2y -1≤0,x ≤1,则z =2x +3y -5的最小值为________.(3)若x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1≥0, x +y -3≥0,x -3≤0,则z =x -2y 的最小值为________.【精彩点拨】 按照线性规划的求解步骤进行求解.【自主解答】 (1)对于选项A ,当m =-2时,可行域如图(1),直线y =2x -z 的截距可以无限小,z 不存在最大值,不符合题意,故A 不正确;对于选项B ,当m =-1时,mx -y ≤0等同于x +y ≥0,可行域如图(2),直线y =2x -z 的截距可以无限小,z 不存在最大值,不符合题意,故B 不正确;对于选项C ,当m =1时可行域如图(3),当直线y =2x -z 过点A (2,2)时截距最小,z 最大为2,满足题意,故C 正确;对于选项D ,当m =2时,可行域如图(4),直线y =2x -z 与直线2x -y =0平行,截距最小值为0,z 最大为0,不符合题意,故D 不正确.故选C.(2)画出不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示.由题意可知,当直线y =-23x +53+z3过点A (-1,-1)时,z 取得最小值,即z min =2×(-1)+3×(-1)-5=-10.(3)不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1≥0, x +y -3≥0,x -3≤0表示的可行域如图阴影部分所示.由z =x -2y 得y =12x -12z .平移直线y =12x ,易知经过点A (3,4)时,z 有最小值,最小值为z =3-2×4=-5.【答案】 (1)C (2)-10 (3)-51.解二元线性规划问题的一般步骤(1)画:在直角坐标平面上画出可行域和直线ax +by =0(目标函数为z =ax +by ); (2)移:平行移动直线ax +by =0,确定使z =ax +by 取得最大值或最小值的点; (3)求:求出取得最大值或最小值的点的坐标(解方程组)及最大值和最小值; (4)答:给出正确答案.2.一般地,对目标函数z =ax +by ,若b >0,则纵截距与z 同号,因此,纵截距最大时,z 也最大;若b <0,则纵截距与z 异号,因此,纵截距最大时,z 反而最小.[再练一题]1.若x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1≥0, x -2y ≤0,x +2y -2≤0,则z =x +y 的最大值为________.【解析】 不等式组表示的平面区域如图中阴影部分.由⎩⎪⎨⎪⎧x -2y =0,x +2y -2=0得A ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,12.当直线z =x +y 过点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,12时,z max =1+12=32. 【答案】 32变量x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x -4y +3≤0, 3x +5y -25≤0,x ≥1.(1)设z =y x,求z 的最小值; (2)设z =x 2+y 2,求z 的取值范围.【精彩点拨】 (1)①式子z =y x可进行怎样的改写? ②y -0x -0表示的几何意义是什么? ③当倾斜角是锐角时,斜率与倾斜角的大小关系是什么? (2)①代数式x 2+y 2可以怎样进行改写? ②x 2+y 2的几何意义是什么?【自主解答】 由约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -4y +3≤0, 3x +5y -25≤0,x ≥1,作出(x ,y )的可行域如图所示.由⎩⎪⎨⎪⎧x =1, 3x +5y -25=0,解得A ⎝⎛⎭⎪⎫1,225.由⎩⎪⎨⎪⎧x =1,x -4y +3=0,解得C (1,1),由⎩⎪⎨⎪⎧x -4y +3=0, 3x +5y -25=0,解得B (5,2). (1)∵z =y x =y -0x -0,∴z 的值即是可行域中的点与原点O 连线的斜率. 观察图形可知z min =k OB =25.(2)z =x 2+y 2的几何意义是可行域中的点到原点O 的距离的平方.结合图形可知,可行域中的点到原点的距离中,d min =|OC |=2,d max =|OB |=29,∴2≤z ≤29.1.利用线性规划求最值,关键是理解线性目标函数的几何意义,从本题的求解过程可以看出,最优解一般在可行域的边界上,并且通常在可行域的顶点处取得,所以作图时要力求准确.2.非线性目标函数的最值的求解策略(1)z =(x -a )2+(y -b )2型的目标函数可转化为点(x ,y )与点(a ,b )距离的平方,特别地,z =x 2+y 2型的目标函数表示可行域内的点到原点的距离的平方.(2)z =y -bx -a型的目标函数可转化为点(x ,y )与点(a ,b )连线的斜率. (3)z =|Ax +By +C |可转化为点(x ,y )到直线Ax +By +C =0的距离的A 2+B 2倍.[再练一题]2.设x ,y 满足条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y +5≥0, x +y ≥0,x ≤3.【导学号:18082052】(1)求u =x 2+y 2的最大值与最小值; (2)求v =yx -5的最大值与最小值.【解】 画出满足条件的可行域如图阴影部分所示,(1)x 2+y 2=u 表示一组同心圆(圆心为原点O ),且对同一圆上的点x 2+y 2的值都相等,由图可知:当(x ,y )在可行域内取值时,当且仅当圆O 过C 点时,u 最大,过(0,0)时,u 最小.又C (3,8),所以u max =73,u min =0.(2)v =yx -5表示可行域内的点P (x ,y )到定点D (5,0)的斜率,由图可知,k BD 最大,k CD最小,又C (3,8),B (3,-3),所以v max =-33-5=32,v min =83-5=-4.[探究共研型]目乙投资的23倍,且对每个项目的投资不能低于5万元.探究1 设投资甲、乙两个项目的资金分别为x 、y 万元,那么x 、y 应满足什么条件?【提示】 ⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤60,x ≥23y ,x ≥5, y ≥5.探究2 若公司对项目甲每投资1万元可获得0.4万元的利润,对项目乙每投资1万元可获得0.6万元的利润,设该公司所获利润为z 万元,那么z 与x ,y 有何关系?【提示】 根据公司所获利润=投资项目甲获得的利润+投资项目乙获得的利润,可得z 与x ,y 的关系为z =0.4x +0.6y .探究3 x ,y 应在什么条件下取值,x ,y 取值对利润z 有无影响?【提示】 x ,y 必须在线性约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤60,x ≥23y ,x ≥5, y ≥5下取值.x ,y 取不同的值,直接影响z 的取值.某人承揽一项业务,需做文字标牌4个,绘画标牌5个.现有两种规格的原料,甲种规格每张3 m 2,可做文字标牌1个,绘画标牌2个;乙种规格每张2 m 2,可做文字标牌2个,绘画标牌1个,求两种规格的原料各用多少张,才能使得总用料面积最小.【精彩点拨】 可先设出变量,建立目标函数和约束条件,转化为线性规划问题来求解. 【自主解答】 设需要甲种原料x 张,乙种原料y 张,则可做文字标牌(x +2y )个,绘画标牌(2x +y )个,由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧2x +y ≥5,x +2y ≥4,x ≥0,y ≥0, x ,y ∈N ,所用原料的总面积为z =3x +2y , 作出可行域如图.在一组平行直线z =3x +2y 中,经过可行域内的点且到原点距离最近的直线过直线2x +y =5和直线x +2y =4的交点(2,1),∴最优解为x =2,y =1.∴使用甲种规格原料2张,乙种规格原料1张,可使总的用料面积最小.解答线性规划应用题的一般步骤:审题——仔细阅读,对关键部分进行“精读”,准确理解题意,明确有哪些限制条件,起关键作用的变量有哪些.由于线性规划应用题中的比较多,为了理顺题目中量与量之间的关系,有时可借助表格来理顺.转化——设元.写出约束条件和目标函数,从而将实际问题转化为数学上的线性规划问题.求解——解这个纯数学的线性规划问题. 作答——就应用题提出的问题作出回答.[再练一题]3.某厂拟用集装箱托运甲、乙两种货物,集装箱的体积、重量、可获利润和托运能力限制数据见下表,那么为了获得最大利润,甲、乙两种货物应各托运多少箱.⎩⎪⎨⎪⎧5x +4y ≤24, 2x +5y ≤13, x ≥0,y ≥0, x ∈N ,y ∈N .z =20x +10y ,作出可行域如图所示,作直线l :20x+10y =0,当直线z =20x +10y 经过可行域上的点A 时,z 最大,又A (4.8,0)不是整点,解方程组⎩⎪⎨⎪⎧5x +4y =24,2x +5y =13,得点B (4,1)为整点.所以甲货物托运4箱,乙货物托运1箱,可获得最大利润.1.z =x -y 在⎩⎪⎨⎪⎧2x -y +1≥0, x -2y -1≤0,x +y ≤1的线性约束条件下,取得最大值的可行解为( )A.(0,1)B.(-1,-1)C.(1,0)D.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,12 【解析】 可以验证这四个点均是可行解,当x =0,y =1时,z =-1;当x =-1,y=-1时,z =0;当x =1,y =0时,z =1;当x =12,y =12时,z =0.排除选项A ,B ,D ,故选C.【答案】 C2.已知变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧ x +y ≤1, x -y ≤1,x +1≥0,则z =x +2y 的最小值为( ) A.3B.1C.-5D.-6【解析】 由约束条件作出可行域如图:由z =x +2y 得y =-12x +z 2,z 2的几何意义为直线在y 轴上的截距,当直线y =-12x +z 2过直线x =-1和x -y =1的交点A (-1,-2)时,z 最小,最小值为-5,故选C.【答案】 C3.已知实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧ y ≤2x , y ≥-2x ,x ≤3,则目标函数z =x -2y 的最小值是________.【解析】 不等式组表示的平面区域如图阴影部分所示.目标函数可化为y =12x -12z ,作直线y =12x 及其平行线,知当此直线经过点A 时,-12z 的值最大,即z 的值最小.又A 点坐标为(3,6),所以z 的最小值为3-2×6=-9.【答案】 -94.已知点P (x ,y )的坐标满足条件⎩⎪⎨⎪⎧ x +y ≤4, y ≥x ,x ≥1,点O 为坐标原点,那么|PO |的最小值等于________,最大值等于________. 【导学号:18082053】【解析】 点P (x ,y )满足的可行域为△ABC 区域,A (1,1),C (1,3).由图可得,|PO |min =|AO |=2;|PO |max =|CO |=10.【答案】 2 105.某公司租赁甲、乙两种设备生产A 、B 两类产品,甲种设备每天能生产A 类产品5件和B 类产品10件,乙种设备每天能生产A 类产品6件和B 类产品20件.已知设备甲每天的租赁费为200元,设备乙每天的租赁费为300元.现该公司至少要生产A 类产品50件,B 类产品140件,所需租赁费最少为多少元?【解】 设需租赁甲种设备x 台,乙种设备y 台,租赁费z 元,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ 5x +6y ≥50, 10x +20y ≥140,x ,y ≥0且x ,y ∈N ,z =200x +300y .作出如图所示的可行域.令z =0,得l 0:2x +3y =0,平移l 0可知,当l 0过点A 时,z 有最小值.又由⎩⎪⎨⎪⎧ 5x +6y =50,10x +20y =140,得A 点坐标为(4,5).所以z min =4×200+5×300=2 300.答:该公司至少要生产A类产品50件,B类产品140件,所需租赁费最少为2 300元.。
2017_18学年高中数学第三章不等式3.4.2简单线性规划课件
2.简单的线性规划问题
(1)目标函数中y的系数大于0时的线性规划问题.
一般地,设目标函数为z=ax+by+c,当b>0时,把直线l0:ax+by=0向上 平移时,所对应的z随之增大;把l0向下平移时,所对应的z随之减小. 由此可得到,在约束条件下,当b>0时,求目标函数的最大值或最小值
的过程为:
①作出可行域; ②作出直线l0:ax+by=0; ③确定l0的平移方向,依可行域判断取得最优解的点; ④解相关方程组,求出最优解,从而得出目标函数的最小值或最大值.
由
������-������ + 1 ������ = 0,
=
0,得
A(0,1).
所以|OA|2=(√02 + 12)2=1,|OB|2=(√12 + 22)2=5,
所以 z 的最大值为 5,没有最小值.
所以 z 的取值范围是(1,5].
探究一
探究二
思维辨析
反思感悟 1.所谓非线性目标函数,就是目标函数不是关于 x,y 的 一次式,常见的非线性目标函数主要有以下两类:(1)形如 z=(x-a)2+(y-b)2 型;(2)形如������������������������++������������(ac≠0)型.
M(1,1),则
x+y
的最小值是
2.
答案:C
()
1 2 3 45
������ ≥ 1,
2.设变量 x,y 满足约束条件 ������ + ������-4 ≤ 0, 则目标函数 z=3x-y 的最大
������-3������ + 4 ≤ 0,
值为( )
高中数学第三章不等式3.5.2简单的线性规划课件1新人教B版必修5(1)
1:画出不等式(组)表示的平面区域:
⑴ y y=2x+1
3 2 -1 1 1 2 3
y≥2x+1 x+2y<4
⑵ 4x-3y>9
4x-3y=9
y
o-11来自23x x x+2y=4
-2 -3
-2
o
说明:直线定界、特殊点定域
划分区域时,找好特殊点,注意不等号。
x-4y≤-3 3x+5y≤25 x≥1
试求z = 300x + 900y的最大值. 分析:先画出平面区域,然后 在平面区域内寻找使 z = 300x + 900y取最大值时的点.
典型例题:
例1已知x、y满足
试求z = 300x + 900y的最大值.
解:作出可行 域,见图中四边形 AOBC 表 示 的 平 面 区域.
y
2 x y 300 x 2 y 250 x 0 y 0
B
1 2 3 4 5 6
3 x 5 y 25 0
7
O
x
思考: 2x + y -z= 0(z R)可看作什么? 一组平行直线,都与直线l0:2x + y = 0平行.
求最值的方法2. 距离法 x 1 x 4 y 3 3 x 5 y 25 l0 : 2 x y 0 6 x 1 5 C
求z的最大值和最小值.
y
x 1
C A B
1 2 3 4 5 6
6
5
4 3 2 1
x 4y 3 0
x 4 y 3 3 x 5 y 25 x 1
3 x 5 y 25 0
人教B版高中数学必修五课件3.5.2简单线性规划
由53xx+ +25yy= =210500, , 解得xy==7111059900,
.
设点 A 的坐标为2700,970,点 B 的坐标为71090,11590, 则不等式组(※)所表示的平面区域是四边形的边界及其内部 (如图中阴影部分).
令 z=0,得 7x+10y=0,即 y=-170x.
解决简单线性规划的方法为图解法,就是用一组平行直线 与某平面区域相交,研究直线在y轴上截距的最大值或最小值, 从而求某些函数的最值.
2x+y≤40 1.若变量 x,y 满足xx+≥20y≤50
y≥0
,则 z=3x+2y 的最大
值是( ) A.90 C.70
B.80 D.40
【解析】 由题意,满足二元一次不等式组的解的可行域 如图所示.
高中数学课件
(金戈铁骑 整理制作)
3.5.2 简单线性规划
1.在平面直角坐标系中,所有的点被直线x+y-1=0分成 三类:即点在直线上,点在直线的区域,上点方在直线的区域.
2下.方二元一次不等式组表示的平面区域是其中的每个二元一
次不等式表示的平面区域的. 公共部分
线性规划中的基本概念
名称
目标函 数
由 z=3x+2y,得 y=-32x+2z.要求 z 的最大值,可求2z的 最大值,即求斜率为-32的直线在可行域内在 y 轴上截距的 最大值.
如上图,显然直线过 A 点时,在 y 轴上截距最大. 联立2x+x+2yy==4500 ,得xy= =1200 , ∴A(10,20),∴z=3x+2y 的最大值为 z=3×10+2×20 =70. 【答案】 C
x≥1
,所表示的平面区
域如图所示(阴影部分)
当直线 z=2x+y 经过可行域上的点 A 时,截距最大,即 z 最大, 解方程组x3-x+4y5=y=-235 ,得 A 的坐标为(5,2). 所以 zmax=2×5+2=12. 当直线 z=2x+y 经过可行域上的点 B 时,截距最小,即 z 最小. 解方程组xx- =41y=-3 ,得 B 的坐标为(1,1). 所以 zmin=2x+y=2×1+1=3.
高中数学 第三章 不等式 3.5.2 简单线性规划课件 新人
栏CxO+N目TE2Ny索T≤S PA引4G,E
解 作出二元一次不等式组x-y≤1,
x+2≥0.
挑重当战点堂自难训我点练,点个体点个验落击成实破功
表示的平面区域,如图(1)所示.
图(1)
由u=3x-y,得y=3x-u,得到斜率为3,在y轴上的截距为-u,
随u变化的一组平行线,由图(1)可知,当直线经过可行域上的C点
x+2y=4,
解方程组 x-y=1,
得 B(2,1),∴umax=3×2-1=5.
∴u=3x-y的最大值是5,最小值是-9.
3.5.2 简单线性规划
10
预课当习堂导讲检学义测
栏目索引
CONTENTS PAGE
(2)求函数z=x+2y的最大值和最小值.
挑重当战点堂自难训我点练,点个体点个验落击成实破功
最优解
使目标函数达到 最大值或最小值 的点的 坐标 , 称为问题的最优解
பைடு நூலகம்
可行解 满足线性约束条件的 解 ,叫做可行解
可行域 由所有可行解 组成的集合叫做可行域
3.5.2 简单线性规划
6
预课当习堂导讲检学义测
2.目标函数的最值
栏目索引
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挑重当战点堂自难训我点练,点个体点个验落击成实破功
时,截距-u最大,即u最小.
3.5.2 简单线性规划
9
预课当习堂导讲检学义测
x+2y=4, 解方程组
x+2=0,
栏目索引
得 C(C-ON2TE,N3T)S,PAGE
挑重当战点堂自难训我点练,点个体点个验落击成实破功
∴umin=3×(-2)-3=-9.
当直线经过可行域上的B点时,截距-u最小,即u最大,
高中数学 第三章 不等式 3.5.2 简单线性规划(第2课时)课件 b必修5b高二必修5数学课件
2021/12/8
第二十二页,共三十页。
x-y+2≥0 5x-y-10≤0 3.设 x、y 满足约束条件x≥0 y≥0
,则 z=2x+y 的最大
值为________.
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第二十三页,共三十页。
x-y+2≥0 【解析】不等式组5x≥x-0y-10≤0
y≥0
表示的可行域如图阴影部分所示.
C.相同
D.无法确定
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第五页,共三十页。
【解析】设茶杯每个 x 元,茶叶每包 y 元,
4x+5y<22 则6x+3y>24
x,y∈N
,U=2x-3y 取值的符号判断如下:
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第六页,共三十页。
由 y=23x-U3 .当 U=0 时,过点 A(3,2),往下平移.经过可行域 内的点-U3 <0,∴U>0,即 2x>3y.往上平移不经过可行域内 的点.故选 A.
,画出可行域如图,
容易求出 A(2,0)、B(5,3)、C(1,3),
可知 z=y-2x 过点 B(5,3)时,
z 最小值为 3-2×5=-7.
【答案(dáàn)】A
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2.若变量 x、y 满足约束条件yx≤ +2y≤x 1 y≥-1
,则 x+2y 的最大值是
() A.-52
第二十九页,共三十页。
内容(nèiróng)总结
No 3.5.2 简单(jiǎndān)线性规划 Image
12/8/2021
第三十页,共三十页。
,则 s=x+y 的最大值为
________.
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第二十六页,共三十页。
【解析】画出可行域如图.
数学:3.5.2《简单线性规划》课件(新人教B版必修5)
求 通过解方程组求出最优解; 4、 答 作出答案。
3、
x y 5 0 已知x , y满足线性约束条件 x y 5 0 x 3 1)Z 2 x 4 y的最值 y
例2:
求:
最大值为-2,最小值为-26
C ( 3,8)
A(0,5) B( 3,2)
2) Z
解:当直线 l :y =-ax+ z 与
直线重合时,有无数个点,使 函数值取得最大值,此时有: k l =kAC
y
3x+5y=25 x-4y=-3
C
∵
k =
AC
4 .4 2 1 5
3 5
k l = -a ∴ -a =
3 5
A B
∴
a=5
3
o
x
x=1
3x +2y≤10 例4:满足线性约束条件 多少个整数解。
例2:
求:
C ( 3,8)
3) Z
y x 1
的最值
A(0,5)
P ( x, y )
1 最大值为 5,最小值为 2
B( 3,2)
x y50
M (1,0)
x y5 0
0
x
x3
x y 5 0 已知x , y满足线性约束条件 x y 5 0 x 3 y
解:由题意得可行域如图:
x+4y≤11 的可行域中共有 x>0 y>0
y
5
4 3 2 1
由图知满足约束条件的 可行域中的整点为(1,1)、 (1,2)、(2,1)、(2,2)
故有四个整点可行解.
x +4y=11
0
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3.5 二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题 3.5.2 简单线性规划
[学习目标]
1. 了解线性规划的意义以及约束条件、目标函数、可行解、 可行域、最优解等基本概念. 2. 了解线性规划问题的图解法,并能应用它解决一些简单 的实际问题.
1 预习导学 2 课堂讲义 3 当堂检测
挑战自我,点点落实
线性规划问题 最优解
可行解 可行域
2.目标函数的最值
线性目标函数z=ax+by (b≠0)对应的斜截式直线方程是y=
z z a 互相 - x+, 在y轴上的截距是 , 当z变化时, 方程表示一组_____ b b b 平行 的直线.
当b>0, 截距最大时, z取得 最大 值, 截距最小时, z取得 最小 值;
规律方法
图解法是解决线性规划问题的有效方法 .
其关键在于平移目标函数对应的直线 ax + by = 0 ,看
它经过哪个点(或哪些点)时最先接触可行域和最后离
开可行域,则这样的点即为最优解,再注意到它的几 何意义,从而确定是取得最大值还是最小值.
5x+3y≤15, 跟踪演练 1 已知 x,y 满足约束条件y≤x+1, x-5y≤3. +5y 的最大值和最小值.
x+2y=4, 解方程组 得 B(2,1),∴umax=3×2-1=5. x-y=1,
∴u=3x-y的最大值是5,最小值是-9.
(2)求函数z=x+2y的最大值和最小值.
x+2y≤4, 作出二元一次不等式组x-y≤1, x+2≥0.
解
表示的平面区域,如图(2)所示.
重点难点,个个击破 当堂训练,体验成功
[知识链接]
已知1≤x+y≤5,-1≤x-y≤3,求2x-3y的取值范围.解答时容
易错误地利用不等式中的加法法则,由原不等式组得到x,y的范 围,再分别求出2x及-3y的范围,然后相加得2x-3y的取值范围. 由于不等式中的加法法则不具有可逆性,从而使x,y的取值范围 扩大,得出错误的2x-3y的取值范围.如果把1≤x+y≤5,-1≤x
-y≤3看作变量 x,y 满足的条件,把求2x -3y 的取值范围看作在
满足上述不等式的情况下,求z=2x-3y的取值范围,就成了本节
要研究的一个线性规划问题.
[预习导引]
1.线性规划中的基本概念 名称 目标函数 约束条件 线性目标函数 定义 要求 最大值或最小值 的函数,叫做目标函数
不等式组 目标函数中的变量所要满足的_________
图(2)
1 1 1 由z=x+2y,得y=- x+ z,得到斜率为- , 2 2 2 1 在y轴上的截距为 z,随z变化的一组平行线. 2 1 由图(2)可知, 当直线经过可行域上的A点时, 截距 z最小, 即z最小, 2 x-y=1, 解方程组 得 A(-2,-3), x+2=0, ∴zmin=-2+2×(-3)=-8. 1 当直线与直线x+2y=4重合时,截距 z最大,即z最大, 2 ∴zmax=x+2y=4,∴z=x+2y的最大值是4,最小值是-8.
B(3,1),C(7,9). z=x2+(y-5)2表示可行域内任一点(x, y)到点M(0,5)的距离的平方,过M作AC 的垂线,易知垂足在AC上,故|MN|=
|0-5+2| 3 3 2 = = 2 . 2 2 1+-1
2
3 22 9 9 ∴|MN| =( 2 ) =2,∴z 的最小值为2.
2y+1 (2)z= 的取值范围. x+1
如果目标函数是 关于变量的一次函数 ,则称为 线性目标函数
线性约束条件
如果目标函数是关于变量的一次不等式(或等式) ,
则称为线性约束条件
最大值或 在线性约束条件下,求线性目标函数的_________ 最小值 问题,称为线性规划问题 使目标函数达到 最大值或最小值 的点的 坐标 , 称为问题的最优解 满足线性约束条件的 解 ,叫做可行解 由所有 可行解 组成的集合叫做可行域
过已知两点ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ直线斜率等.常见代数式的几何意义主要有:
(1)
x-a2+y-b2表示点(x,y)与点(a,b)的距离;
当b<0, 截距最大时, z取得 最小 值, 截距最小时, z取得 最大 值.
要点一 求线性目标函数的最值
x+2y≤4, 已知关于 x,y 的二元一次不等式组x-y≤1, x+2≥0.
例1
(1)求函数u=3x-y的最大值和最小值;
x+2y≤4, 解 作出二元一次不等式组x-y≤1, x+2≥0.
5x+3y≤15, 解 由不等式组y≤x+1, x-5y≤3. 作出可行域,如图所示.
求 z=3x
∵目标函数为z=3x+5y, ∴作直线l:3x+5y=0.
3 5 平移直线l,在可行域内以经过点A( , )的直线l1所对应的z 2 2 最大.
类似地,在可行域内,以经过点 B(-2,-1)的直线l2所对
表示的平面区域,如图(1)所示.
图(1)
由u=3x-y,得y=3x-u,得到斜率为3,在y轴上的截距为-u, 随u变化的一组平行线,由图(1)可知,当直线经过可行域上的C点 时,截距-u最大,即u最小.
x+2y=4, 解方程组 得 C(-2,3), x+2=0,
∴umin=3×(-2)-3=-9. 当直线经过可行域上的B点时,截距-u最小,即u最大,
应的z最小.
5 3 ∴zmax=3× +5× =17,zmin=3×(-2)+5×(-1)=-11. 2 2
要点二 非线性目标函数的最值问题
x-y+2≥0, 已知x+y-4≥0, 2x-y-5≤0,
例2
求:
(1)z=x2+y2-10y+25的最小值;
解
作 出 可 行 域 如 图 所 示 , A(1,3) ,
解 1 y--2 1 z=2· 表示可行域内点(x,y)与定点 Q(-1,-2)连线 x--1
斜率的 2 倍,
7 3 3 7 ∵kQA=4,kQB=8,∴z 的取值范围是[4,2].
规律方法
非线性目标函数的最值问题,要充分理解非线性目标
函数的几何意义,诸如两点间的距离(或平方).点到直线的距离,