高二数学 上学期简单线性规划问题的向量解法例题解析
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可知,在经过不等式组所表示的公共区域内的点且平行于l的直线中,以经过点A(2,-1)的直线所对应的t最大.
所以zmax=2×2-1=3.
(2)求z=3x+5y的最大值和最小值,使式中的x、y满足约束条件
解:不等式组所表示的平面区域如图所示:
从图示可知,直线3x+5y=t在经过不等式组所表示的公共区域内的点时,以经过点(-2,-1)的直线所对应的t最小,以经过点( )的直线所对应的t最大.
Ⅲ.课堂练习
[师]请同学们结合课本P64练习1来掌握图解法解决简单的线性规划问题.
(1)求z=2x+y的最大值,使式中的x、y满足约束条件
解:不等式组表示的平面区域如图所示:
当x=0,y=0时,z=2x+y=0
点(0,0)在直线l0:2x+y=0上.
作一组与直线l0平行的直线
l:2x+y=t,t∈R.
过程:先分别作出x=1,x-4y+3=0,3x+5y-25=0三条直线,再找出不等式组所表示的平面区域(即三直线所围成的封闭区域).再作直线l0:2x+y=0.
然后,作一组与直线的平行的直线:
l:2x+y=t,t∈R
(或平行移wk.baidu.com直线l0),从而观察t值的变化.
●教学过程
Ⅰ.课题导入
上节课,咱们一起探讨了二元一次不等式表示平面区域,下面,我们再来探讨一下如何应用其解决一些问题.
高二数学 上学期简单线性规划问题的向量解法知识点分析
●教学目标
(一)教学知识点
1.线性规划问题,线性规划的意义.
2.线性约束条件、线性目标函数、可行解、可行域、最优解等基本概念.
3.线性规划问题的图解方法.
(二)能力训练要求
1.了解简单的线性规划问题.
2.了解线性规划的意义.
3.会用图解法解决简单的线性规划问题.
4.最后求得目标函数的最大值及最小值.
Ⅴ.课后作业
(一)课本P65习题7.4
(二)1.预习内容:课本P61~64.
2.预习提纲:
怎样用线性规划的方法解决一些简单的实际问题.
●板书设计
课 题
有关概念 复习回顾
约束条件 二元一次不等式表示平面区域
线性约束条件
目标函数
线性目标函数 例题讲解 课时小结
线性规划问题 图解法解决线性规划问题的基本步骤
点(0,0)在直线l0:2x+y=0上.
作一组与直线l0平行的直线(或平行移动直线l0)l:2x+y=t,t∈R.
可知,当t在l0的右上方时,直线l上的点(x,y)满足2x+y>0,
即t>0.
而且,直线l往右平移时,t随之增大.
(引导学生一起观察此规律)
在经过不等式组所表示的公共区域内的点且平行于l的直线中,以经过点A(5,2)的直线l2所对应的t最大,以经过点B(1,1)的直线l1所对应的t最小.
可行域
最优解
另外注意:线性约束条件除了用一次不等式表示外,也可用一次方程表示.
一般地,求线性目标函数在线性约束条件下的最大值或最小值的问题,统称为线性规划问题.例如:我们刚才研究的就是求线性目标函数z=2x+y在线性约束条件下的最大值和最小值的问题,即为线性规划问题.
那么,满足线性约束条件的解(x,y)叫做可行解,由所有可行解组成的集合叫做可行域.在上述问题中,可行域就是阴影部分表示的三角形区域.其中可行解(5,2)和(1,1)分别使目标函数取得最大值和最小值,它们都叫做这个问题的最优解.
所以zmin=3×(-2)+5×(-1)=-11.
zmax=3× +5× =14.
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,要掌握用图解法解决简单的线性规划问题的基本步骤:
1.首先,要根据线性约束条件画出可行域(即画出不等式组所表示的公共区域).
2.设z=0,画出直线l0.
3.观察、分析,平移直线l0,从而找到最优解.
(三)德育渗透目标
让学生树立数形结合思想.
●教学重点
用图解法解决简单的线性规划问题.
●教学难点
准确求得线性规划问题的最优解.
●教学方法
讲练结合法
教师可结合一些典型例题进行讲解,学生再通过练习来掌握用图解法解决一些较简单的线性规划问题.
●教具准备
多媒体课件(或幻灯片)
内容:课本P60图7—23
记作§7.4.2 A
所以:zmax=2×5+2=12,
zmin=2×1+3=3.
诸如上述问题中,不等式组是一组对变量x、y的约束条件,由于这组约束条件都是关于x、y的一次不等式,所以又可称其为线性约束条件.z=2x+y是欲达到最大值或最小值所涉及的变量x、y的解析式,我们把它称为目标函数.由于z=2x+y又是关于x、y的一次解析式,所以又可叫做线性目标函数.
Ⅱ.讲授新课
首先,请同学们来看这样一个问题.
设z=2x+y,式中变量x、y满足下列条件
求z的最大值和最小值.
分析:从变量x、y所满足的条件来看,变量x、y所满足的每个不等式都表示一个平面区域,不等式组则表示这些平面区域的公共区域.
(打出投影片§7.4.2 A)
[师](结合投影片或借助多媒体课件)
从图上可看出,点(0,0)不在以上公共区域内,当x=0,y=0时,z=2x+y=0.
所以zmax=2×2-1=3.
(2)求z=3x+5y的最大值和最小值,使式中的x、y满足约束条件
解:不等式组所表示的平面区域如图所示:
从图示可知,直线3x+5y=t在经过不等式组所表示的公共区域内的点时,以经过点(-2,-1)的直线所对应的t最小,以经过点( )的直线所对应的t最大.
Ⅲ.课堂练习
[师]请同学们结合课本P64练习1来掌握图解法解决简单的线性规划问题.
(1)求z=2x+y的最大值,使式中的x、y满足约束条件
解:不等式组表示的平面区域如图所示:
当x=0,y=0时,z=2x+y=0
点(0,0)在直线l0:2x+y=0上.
作一组与直线l0平行的直线
l:2x+y=t,t∈R.
过程:先分别作出x=1,x-4y+3=0,3x+5y-25=0三条直线,再找出不等式组所表示的平面区域(即三直线所围成的封闭区域).再作直线l0:2x+y=0.
然后,作一组与直线的平行的直线:
l:2x+y=t,t∈R
(或平行移wk.baidu.com直线l0),从而观察t值的变化.
●教学过程
Ⅰ.课题导入
上节课,咱们一起探讨了二元一次不等式表示平面区域,下面,我们再来探讨一下如何应用其解决一些问题.
高二数学 上学期简单线性规划问题的向量解法知识点分析
●教学目标
(一)教学知识点
1.线性规划问题,线性规划的意义.
2.线性约束条件、线性目标函数、可行解、可行域、最优解等基本概念.
3.线性规划问题的图解方法.
(二)能力训练要求
1.了解简单的线性规划问题.
2.了解线性规划的意义.
3.会用图解法解决简单的线性规划问题.
4.最后求得目标函数的最大值及最小值.
Ⅴ.课后作业
(一)课本P65习题7.4
(二)1.预习内容:课本P61~64.
2.预习提纲:
怎样用线性规划的方法解决一些简单的实际问题.
●板书设计
课 题
有关概念 复习回顾
约束条件 二元一次不等式表示平面区域
线性约束条件
目标函数
线性目标函数 例题讲解 课时小结
线性规划问题 图解法解决线性规划问题的基本步骤
点(0,0)在直线l0:2x+y=0上.
作一组与直线l0平行的直线(或平行移动直线l0)l:2x+y=t,t∈R.
可知,当t在l0的右上方时,直线l上的点(x,y)满足2x+y>0,
即t>0.
而且,直线l往右平移时,t随之增大.
(引导学生一起观察此规律)
在经过不等式组所表示的公共区域内的点且平行于l的直线中,以经过点A(5,2)的直线l2所对应的t最大,以经过点B(1,1)的直线l1所对应的t最小.
可行域
最优解
另外注意:线性约束条件除了用一次不等式表示外,也可用一次方程表示.
一般地,求线性目标函数在线性约束条件下的最大值或最小值的问题,统称为线性规划问题.例如:我们刚才研究的就是求线性目标函数z=2x+y在线性约束条件下的最大值和最小值的问题,即为线性规划问题.
那么,满足线性约束条件的解(x,y)叫做可行解,由所有可行解组成的集合叫做可行域.在上述问题中,可行域就是阴影部分表示的三角形区域.其中可行解(5,2)和(1,1)分别使目标函数取得最大值和最小值,它们都叫做这个问题的最优解.
所以zmin=3×(-2)+5×(-1)=-11.
zmax=3× +5× =14.
Ⅳ.课时小结
通过本节学习,要掌握用图解法解决简单的线性规划问题的基本步骤:
1.首先,要根据线性约束条件画出可行域(即画出不等式组所表示的公共区域).
2.设z=0,画出直线l0.
3.观察、分析,平移直线l0,从而找到最优解.
(三)德育渗透目标
让学生树立数形结合思想.
●教学重点
用图解法解决简单的线性规划问题.
●教学难点
准确求得线性规划问题的最优解.
●教学方法
讲练结合法
教师可结合一些典型例题进行讲解,学生再通过练习来掌握用图解法解决一些较简单的线性规划问题.
●教具准备
多媒体课件(或幻灯片)
内容:课本P60图7—23
记作§7.4.2 A
所以:zmax=2×5+2=12,
zmin=2×1+3=3.
诸如上述问题中,不等式组是一组对变量x、y的约束条件,由于这组约束条件都是关于x、y的一次不等式,所以又可称其为线性约束条件.z=2x+y是欲达到最大值或最小值所涉及的变量x、y的解析式,我们把它称为目标函数.由于z=2x+y又是关于x、y的一次解析式,所以又可叫做线性目标函数.
Ⅱ.讲授新课
首先,请同学们来看这样一个问题.
设z=2x+y,式中变量x、y满足下列条件
求z的最大值和最小值.
分析:从变量x、y所满足的条件来看,变量x、y所满足的每个不等式都表示一个平面区域,不等式组则表示这些平面区域的公共区域.
(打出投影片§7.4.2 A)
[师](结合投影片或借助多媒体课件)
从图上可看出,点(0,0)不在以上公共区域内,当x=0,y=0时,z=2x+y=0.