高中数学(人教版)必修五:简单线性规划ppt课件.pdf

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高中数学新课标人教A版必修5课件线性规划

高中数学新课标人教A版必修5课件线性规划
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线性规划是一种数学优化方法,用于求解线性目标函数在满足一组线性约束条件下的最优解。
线性规划的目标函数和约束条件都是线性的,即目标函数和约束条件中的变量和常数都是线 性的。
线性规划的目标是找到一组决策变量,使得目标函数达到最大值或最小值,同时满足所有的 约束条件。
线性规划在资源分 配中的应用
资源分配问题的定 义和分类
线性规划在资源分 配问题中的求解方 法
线性规划在资源分 配问题中的实际应 用案例
投资目标:最大化投资收 益
投资约束:资金有限、风 险控制等
投资策略:分散投资、风 险对冲等
投资效果评估:投资回报 率、风险调整后收益等
运输问题:在满足一定约束条件下,寻找最优的运输方案,以最小化运输成本或最大化运输 收益
确定约束条件的类 型,如等式约束、 不等式约束等
确定约束条件的 范围,如 x1+x2≤5等
确定约束条件的 数量,如 x1+x2+x3=5等
目标函数是线性规 划的核心,需要明 确表示出要优化的 目标
目标函数通常表示 为最大化或最小化 某个线性函数
目标函数中的变量 需要与约束条件中 的变量一致
目标函数中的系数 需要是常数,不能 含有变量
线性规划是研究线性约束条件下的优化问题的数学方法
线性规划的目标是找到一组决策变量,使得目标函数达到最大值或最小值
线性规划的几何意义在于,它可以将线性规划问题转化为几何问题,通过几何图形来 直观地表示和解决问题
线性规划的几何意义可以帮助我们更好地理解和解决线性规划问题,提高解决问题的 效率和准确性

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

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
在线性约束条件下,求目标函数最小值.
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

人教A版高中数学必修五课件3.3.2.1简单线性规划

人教A版高中数学必修五课件3.3.2.1简单线性规划
问题:z=2x+y 有无最大(小)值?
y
5C
A: (5.00, 2.00) B: (1.00, 1.00) C: (1.00, 4.40)
x-4y+3=0
B
O1
x=1
A
5
x
3x+5y-25=0
可行域
在上述问题中
x 4 y 3 3x 5y 25 x 1
(线性)约 束条件
满足线性约束条件的解(x,y)称为可行解.
所有可行解组成的集合称为可行域. 使目标函数取得最大值或最小值的可行解 称为最优解. 求线性目标函数在线性约束条件下的最大 值或最小值问题称为线性规划问题.
举例
例1 解下列线性规划问题:
1、求z=2x+y的最大值,使式中的x、y满足约束条件:
y x x y 1 y 1
1.线性目标函数的最大(小)值一般在可
行域的顶点处取得,也可能在边界处取得. 2.求线性目标函数的最优解,要注意分析 线性目标函数所表示的几何意义 ——在y轴上的截距或其相反数.
练习
1.课本91页练习第1题
7x 7 y 5
2.
已知
174xx174
y y

6 6
求 Z 28x 21 y最小值。
问题:z=2x+y 有无最大(小)值?
目标函数 (线性目标函数)
定义
目标函数:欲达到最大值或最小值所涉及 的变量 x,y的解析式称为目标函数..
线性目标函数:关于x,y 的一次目标函数称为 线性目标函数.
约束条件:由x,y 的不等式(或方程)组成的不等式 组称为x,y 的约束条件.
线性约束条件:关于x,y 的一次不等式或方程组 成的不等式组称为x,y 的线性约束条件.

人教版高中数学课件第五册:线性规划

人教版高中数学课件第五册:线性规划

y
5
x-y+5=0
3
x
表示的平面区域。
x=3
线性规划
y
5
O
问题引入 有关概念
3
x

例题讲解
线性规划
问题:设z=2x+y,式中变量满足下列条件:
x 4 y 3 3 x 5 y 25 x 1
求z的最大值与最小值。
探索结论
线性规划
目标函数 (线性目标函数)
探索结论

线性规划的实际应用

应用举例之一
——纺纱厂的效益问题

应用举例之二 ——煤矿调运方案问题

应用举例之三
——其它问题
线性规划的实际应用
例1:某纺纱厂生产甲、乙两种棉纱,已 知生产甲种棉纱1吨需耗一级子棉2吨、二级 子棉1吨;生产乙种棉纱需耗一级子棉1吨、 二级子棉2吨,每1吨甲种棉纱的利润是600元, 每1吨乙种棉纱的利润是900元,工厂在生产 这两种棉纱的计划中要求消耗一级子棉不超过 300吨、二级子棉不超过250吨.甲、乙两种棉 纱应各生产多少(精确到吨),能使利润 总额最大?
线性规划的实际应用
例1:某纺纱厂生产甲、乙两种棉纱,已知生产甲种棉纱 1吨需耗一级子棉2吨、二级子棉1吨;生产乙种棉纱需耗一级子 棉1吨、二级子棉2吨,每1吨甲种棉纱的利润是600元,每1吨 乙种棉纱的利润是900元,工厂在生产这两种棉纱的计划中要求 消耗一级子棉不超过300吨、二级子棉不超过250吨.甲、乙两 种棉纱应各生产多少(精确到吨),能使利润总额最大?
资源 一级子棉(吨) 二级子棉(吨) 利润(元)
产品 甲种棉纱 乙种棉纱 资源限额 (吨) (吨) (吨) 2 1 600 1 2 900 300 250

高中数学课件归纳必修5第三章不等式3.3.2简单线性规划(第1课时)课件

高中数学课件归纳必修5第三章不等式3.3.2简单线性规划(第1课时)课件
3.3.2 简单线性规划问题
(1课时)
y
o
x
一、问题引入
问题1:
某工厂用A,B两种配件生产甲,乙两种产品,每生产 一件甲种产品使用4个A配件耗时1h,每生产一件乙种产 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,按每天工作8小时计算,该厂所 有可能的日生产安排是什么?
3.线性规划
在线性约束下求线性目标函数的最值问题, 统称为线性规划.
4.可行解 5.可行域 6.最优解
满足线性约束的解(x,y)叫做可行解. 所有可行解组成的集合叫做可行域.
使目标函数取得最值的可行解叫做这个问 题的最优解.
变式:若生产一件甲产品获利1万元,生产一件乙 产品获利3万元,采用哪种生产安排利润最大?
B组 3
把z=2x+3y变形为y=-
2 3
x+
z 3
,这是斜率为-
2 3
,
在y轴上的截距为
z 3
的直线,
当点P在可允 许的取值范 围内

z 的最值 3

z的最值.
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 问题:求利润z=2x+3y的最大值.
y
x 2 y 8,
4
44
x y

16, 12,
3

x

0,
0
y 0.
Zmax 4 2 2 3 14.
(2)移:在线性目标函数所表示的一组平行线 中,利用平移的方法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:作出答案。
体 验:
一、先定可行域和平移方向,再找最优解. 二、最优解一般在可行域的顶点处取得.

人教B版高中数学必修五课件3.5.2简单线性规划.pptx

人教B版高中数学必修五课件3.5.2简单线性规划.pptx
【提示】 z的最大值对应于截距的最小值,z的最小值对应 于截距的最大值.
x-4y≤-3 设 z=2x+y,其中 x,y 满足约束条件3x+5y≤25, 求
x≥1
z 的最大值和最小值.
【思路点拨】 作出可行域 D,平移直线 y=-2x+z, 找到目标函数取得最大值和最小值的点.
【解析】
x-4y≤-3 不等式组3x+5y≤25
线性规 在线性约束条件下,求线性目标函数的 划问题 问最题大,或称最为小线值性规划问题
可行解 满足线性约束条件的叫做(x可,行y) 解 可行域 由所有组成可的行集解合叫做可行域
1.在线性约束条件下,最优解唯一吗? 【提示】 不一定,最优解可能有一个,也可能有多个, 甚至可以有无数多个.
2.在线性目标函数z=x-y中,目标函数z的最大、最小值 与截距的对应关系是怎样的?
因为 x、y 为整数,而离点 A 最近的整点是 C(1,2),这时 S=13,所以所求的最大值为 13.
【错因】 显然整点B(2,1)满足约束条件,且此时S=14, 故上述解法不正确.
对于整点解问题,其最优解不一定是离边界点最近的整 点.
而要先对边界点作目标函数t=Ax+By的图象, 则最优解是在可行域内离直线t=Ax+By最近的整点.
(1)将目标函数的直线平行移动,最先通过或最后通过的顶 点便是最优解.
(2)利用围成可行域的直线的斜率来判断,若围成可行域的 直线l1,l2,…,ln的斜率分别为k1<k2<…kn,而且目标函数的 直线的斜率为k,则当ki<k<ki+1时,直线li与li+1的交点一般是 最优解.
2.应用线性规划处理实际问题时应注意的问题 (1)求解实际问题时,除严格遵循线性规划求目标函数最值 的方法外,还应考虑实际意义的约束,要认真解读题意,仔细 推敲并挖掘相关条件,同时还应具备批判性检验思维,以保证 解决问题的准确和完美. (2)处理实际问题时,x≥0,y≥0常被忽略,在解题中应多加 注意. (3)在求最优解时,一般采用图解法求解.

人教版高中数学课件:简单的线性规划1

人教版高中数学课件:简单的线性规划1

y ≥0
分 析 问 题:
原 每吨产品消耗的原材料 原 材料限 额 材 甲产品(t) xt 乙产品(t) yt 料 1.本问题给定了哪些原材料(资源)? 300 A种矿石 10 4
B种矿石 煤 利润 5 4 600 4
2.该工厂生产哪些产品? 200
3.各种产品对原材料(资源)有怎样的要求? 9 360 4.该工厂对原材料(资源)有何限定条件? 1000 5.每种产品的利润是多少?利润总额如何计算?
解:设生产甲、乙两种产品.分别为x 10x+4y≤300 5x+4y≤200 4x+9y≤360 x≥0 y ≥0 z=600x+1000y.
t、yt,利润总额为z元,那么 y
75
50 40
画出以上不等式组所表示的可行域 作出直线L 600x+1000y=0. 把直线L向右上方平移
经过可行域上的点M时,目标函数 在y轴上截距最大. 此时z=600x+1000y取得最大值. 由 0
例3.gsp图形
2。调查你的亲朋所在公司的某项目,并运 用你所学的线性规划知识帮助公司获得更多 的利润。
想一想(问题):
已知实数x,y满足下列条件: 5x+4y ≤ 20 2x+3y ≤12 x ≥0
线性约束 条件
y
Z的最大值为44
6. 最优解 . 5 12 20 4. M ( , ) 7 可行域 7 3. 2. 9x+10y=0 1 . .. .. . .. 1 2 3 4 5 6 2x+3y=12 5x+4y=20 x
消耗A种矿石4t、B种矿石4t、煤9t.每1t甲种产品的利润
是600元,每1t乙种产品的利润是1000元.工厂在生产这两

人教版高中数学课件:线性规划

人教版高中数学课件:线性规划

L : y ax 2 与线段AB有公共点,
求 a 的取值范围;
3 、已知 x + y
2 2
≤16 求 x
+ y 的最值
1、 最优解;
算 通过解方程组算出最优解; 4、 答 作出答案。
3、
巩固
已知
x,
x y 0 y 满足 x y 1 y 1
(1)若 z =2x-y
则z的最小值是:
(2)若 z =x-2y 则z的最小值是:
探究
已知
x,
(3)若 z x my ( m 0 )取得最小值
现因条件限制,煤只有360吨,供电局只供电300千瓦, 试问该工厂生产A、B产品各多少吨才能获得最大利润?
解:设生产A产品x吨,生产B产品y吨,则
4 x 5 y 360 3 x 10 y 300 x 0, y 0
利润z=3x+5y
答:生产A产品84吨,
B产品4.8吨可获最大利润。
建模
x y 0 例1 已知 x , y 满足 x y 1 求 z 2 x y y 1 的最值。
二元一次不等式 直线 Ax
Ax By C 0 表示:
By C 0 某一侧所有点组成的平面区域
Ax By C 0 ( A 0 ) 表示直线的右侧区域
x y 0 y 满足 x y 1 y 1
的点有无穷多个,则m=
-1

(4)若 z x my
取得最大值的点有无穷多
个,则m=
1或-1 。
例2、某工厂生产A、B两种产品,生产每一吨产品所需 的煤、电耗及利润如表:

高中数学第三章不等式2简单线性规划课件必修5高一必修5数学课件

高中数学第三章不等式2简单线性规划课件必修5高一必修5数学课件

意义.
(1)截距型:形如z=Ax+By(B≠0),即y=-AB
x+Bz

z 为该 B
直线在y轴上的截距,z的几何意义就是该直线在y轴上截距的B
倍,至于z与截距能否同时取到最值,还要看B的符号.
12/13/2021
(2)距离型:形如z=(x-a)2+(y-b)2,z表示平面区域内的 动点(x,y)与定点(a,b)的距离的平方.
12/13/2021
(1)若直线y=2x上存在点(x,y)满足约束条件
x+y-3≤0 x-2y-3≤0 x≥m,
A.-1
则实数m的最大值为( B )
B.1
3 C.2
D.2
12/13/2021
x≥1 (2)已知a>0,x,y满足约束条件 x+y≤3 y≥ax-3,
y的最小值为1,则a=( B )
12/13/2021
规律方法 上述三个问题都是非线性目标函数模型,第一个 是两点间的距离模型,第二个是斜率模型,第三个是点到直线 的距离模型,但其本质还是二元函数的最值问题.熟悉这些模 型有助于更好地解决问题.
12/13/2021
x+y-3≥0 已知实数x,y满足 x-y+1≥0
9
x≤2,
__2_.
12/13/2021
【解析】 作出可行域如图阴影部分所示,直线ax+2y=z 仅在点(1,0)处取得最小值,由图像可知-1<-a2<2,即-4<a<2.
12/13/2021
规律方法 对于线性规划的逆向思维问题,解答时必须明确 线性目标函数的最值一般在可行域的顶点或边界取得,运用数 形结合的思想方法求解.同时,要注意边界直线斜率与目标函 数斜率的关系.
则z=x2+y2的最小值为

人教a版必修五课件:简单线性规划的应用(74页)

人教a版必修五课件:简单线性规划的应用(74页)

作直线l: 3 000x+2 000y=0,即3x+2y=0. 平移直线l,从图中可知,当直线l过M点时,目标函数 取得最大值.
x+y=300 联立 5x+2y=900,
解得x=100,y=200.
∴点M的坐标为(100,200).
∴zmax=3 000x+2 000y=700 000(元). 该公司在甲电视台做100分钟广告,在乙电视台做200 分钟广告,公司的收益最大,最大收益是70万元.
典例导悟
类型一 [例1] 求最大值的实际应用题 某公司计划在甲、乙两个电视台做总时间不超
过300分钟的广告,广告总费用不超过9万元,甲、乙电视 台的广告收费标准分别为500元/分钟和200元/分钟,假定 甲、乙两个电视台为该公司所做的每分钟广告,能给公司
带来的收益分别为0.3万元和0.2万元.问该公司如何分配在 甲、乙两个电视台的广告时间,才能使公司的收益最大, 最大收益是多少万元? [分析] 根据题意列出约束条件,写出目标函数.转
[点评]
解答线性规划应用题应注意以下几点:
(1)在线性规划问题的应用中,常常是题中的条件较 多,因此认真审题非常重要; (2)线性约束条件中有无等号要依据条件加以判断; (3)结合实际问题,分析未知数x,y等是否有限制,如 x,y为正整数、非负数等;
(4)分清线性约束条件和线性目标函数,线性约束条件 一般是不等式,而线性目标函数却是一个等式; (5)图对解决线性规划问题至关重要,关键步骤基本上 都是在图上完成的,所以作图应尽可能地准确,图上操作 尽可能规范.但作图中必然会有误差,假如图上的最优点 不容易看出时,需将几个有可能是最优点的坐标都求出 来,然后逐一检查,以确定最优解.
类型二 [例2]
求最小值的实际应用题 某人承揽一项业务,需做文字标牌4个,绘画
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