高中数学优秀教案 简单的线形规划简单的线性规划(一)

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《简单的线性规划(一)》教案

《简单的线性规划(一)》教案

课题:7.4 简单的线性规划(一)教材分析:本节课是在学生学习了直线与直线方程的关系,初步了解了二元一次方程的几何意义的基础上,引领学生进一步研究二元一次不等式的几何意义,为后面学习用图解法求二元函数最值问题创造条件.使学生体会数与形的转化过程,逐步加强学生应用几何图形解决代数问题的意识.基于以上分析,在教学中应充分利用多媒体课件向学生展示代数条件与几何图形的对应关系,加强学生对问题的了解,培养学生学习数学的兴趣.教学目标:1.使学生了解二元一次不等式表示平面区域;2. 掌握根据二元一次不等式(组)正确做出平面区域的方法,培养学生作图的能力.3.让学生通过观察、联想,体验数学的作用,培养学生学习数学的兴趣,培养学生勤于思考、勇于探索和团结协作的精神。

教学重点:二元一次不等式表示平面区域.教学难点:1.二元一次不等式表示平面区域;2.根据二元一次不等式(组)正确做出平面区域.教法分析:师生互动,探究、研讨、辨析、总结鉴于高二学生已具有较好的数学基础知识和较强的分析问题、解决问题的能力,本节课以学生为中心,以问题为载体,采用启发、引导、探索相结合的教学方法.首先设置“问题”情境,激发学生解决问题的欲望;其次提供观察、探索、交流的机会,引导学生独立思考,有效地调动学生思维,使学生在开放的活动中获取知识.恰当的利用多媒体课件辅助教学,直观生动地呈现学生思维的形成过程,从而提高教学效率.在教学过程中,注重学生的探索经历和发现新知的体验,使其形成自己对数学知识的理解和有效的学习策略.:二元一次不等式表示平面区域的作图步骤:⑴作出直线;⑵取特殊点;⑶代入表示的平面区域.不等式组表示的平面区域是各个不等式所表示的平面区域的公共部分.小结:1.二元一次不等式表示平面区域;2.二元一次不等式(组)表示平面区域的作图方法.作业:1.阅读教材P63-P65;2.习题7.4 1.《简单的线性规划(一)》教案说明“简单的线性规划”是高中《数学》第二册(上)第七章第四节的内容,这是《新大纲》中增加的一个新内容,反映了《新大纲》对数学知识应用的重视.线性规划是数学规划中理论较完整、方法较成熟、应用较广泛的一个分支,它能解决科学研究、工程设计、经济管理等许多方面的实际问题.本大节内容实质上是在学习了直线方程的基础上,介绍直线方程的一个简单应用,它虽然只是规划论中极小的一部分,但这部分内容,也能体现数学的工具性、应用性,同时渗透了化归、数形结合的数学思想,为学生今后解决实际问题提供了一种重要的解题方法——数学建模法.通过这部分内容的学习,使学生进一步了解数学在解决实际问题中的应用,激发学生学习数学的兴趣,应用数学的意识,提高认识问题、分析问题和解决实际问题的能力.《大纲》和教科书在这部分内容之前安排了简易逻辑、平面向量等教学内容,把过去教材中位于这部分内容之后的充要条件移入第一章“集合与简易逻辑”中,客观上使这部分内容有了新的思维角度和处理方法的可能.数学思想是对于数学知识的理性的、本质的、高度抽象和概括的认识,带有普遍的指导意义,蕴涵于运用数学方法分析、处理和解决数学问题的过程之中.数学方法是研究或解决数学问题并使之达到目的的手段、方式、途径或程序.数学思想方法的教学是中学数学教学中的重要组成部分,有利于学生加深对于具体数学知识的理解和掌握.本节内容重视与之密切相关的数形结合思想和坐标方法的教学.在教学中注意把同一数学对象在数量关系和空间形式这两方面结合起来思考,由形思数,由数思形,互相联想,达到相互转化并使问题得以解决.对于某些数学问题,通过引进坐标系,把问题的条件和结论用点的坐标表示为某些数量关系式,然后用代数方法进行解决.在讨论二元一次不等式表示平面区域时候,应用集合观点来描述直线和被直线划分所得的平面区域,并用集合的语言来表达这些点的集合,比较准确和简明.本节内容是本小节的重点.教科书首先借助于一个具体例子,提出一个有关二元一次不等式表示平面区域的问题和猜想,然后证明这一猜想,并不加证明地给出一般的二元一次不等式表示平面区域的结论,说明怎样确定不等式表示直线0Ax By C ++=的哪儿一侧区域,举例说明怎样用二元一次不等式(组)表示平面区域.依据教材的内容,教学中有两个问题有待解决.一个是如何理解二元一次不等式与平面区域的对应关系,另一个是在第一个问题解决之后如何准确作出二元一次不等式所对应的平面区域.如果直接告诉学生一般的二元一次不等式表示平面区域的结论和作出区域的方法,学生可能也能解决一些用二元一次不等式平面区域的题目,但是很难真正理解数形结合的思想方法,并自觉地将这种思想方法应用于其他的数学知识.普通高中《数学课程标准》指出:在高中数学教学中,教师应鼓励学生积极参与教学活动,包括思维的参与和行为的参与.课堂上,既要有教师的讲授和指导,也要有学生的自主探索与合作交流.教师要创设适当的问题情境,鼓励学生发现数学的规律和问题解决的途径,使他们经历知识形成的过程.创设情境必须紧紧围绕意义建构这一目的.本节课开篇借助北京奥运会开幕式上的一幕作为引入,创设了一个导情引思的情境.平面直角坐标系的建立,将形(点)与数(坐标)联系在一起,为奥运场馆、大脚印与坐标平面内的点的对应关系,为区域内的点与坐标代入代数式的结果的对应,做了很好的铺垫.学生已经学过了直线上的点的坐标都满足二元一次方程,而且以二元一次方程的解为坐标的点都在直线上.在学生得出直线方程后,如何使教材的认知结构(不等关系)和学生的认知(相等关系)构建和谐统一?在教学设计上,我采用以问题为中心,在老师的引导下,通过学生独立思考、讨论、交流等形式,对数学问题进行探究、求解、延伸和发展,通过发现问题、提出问题、解决问题来揭示二元一次不等式与平面区域的关系.对猜想的证明,要从两方面来进行.在直线3460x y -+=左上方区域内的点的坐标都满足3460x y -+<,而且在直线3460x y -+=右下方区域内的点的坐标都满足3460x y -+>.学生在证明的时候,往往会只证明其中的一方面,而忽略对另一方面的证明.只有两方面都得到证明,才能用特殊点来确定平面区域.在实际教学中,处理一些问题时,注意不纠缠于一些细枝末节问题的讨论,重在让学生应用基本的思想方法去解决问题.这样,学生是应用数学思想在思考问题,解决问题,避免了复杂的记忆和一般的讨论.正是基于这样的考虑,教材在给出猜想的证明后,直接给出了一般的二元一次不等式表示平面区域的结论.通过对引入的问题的回顾与反思,其实作出二元一次不等式表示的平面区域的方法步骤,已经很明确了.我们将教材中的例1加以变化后作为练习给出,目的是巩固作平面区域的步骤,区分边界的虚实.本节课的教学设计始终以问题为中心,将学生吸引到教师设置的问题之中,启发学生探讨、辨析,主动地参与探索学习.使学生经历了一个完整的问题提出、解决、发展的过程.通过这节课的教学,不仅仅使学生会用二元一次不等式表示平面区域,更让学生亲眼目睹数学过程形象而生动的特点,亲身体会数学活动的乐趣,培养学生利用已知数学知识解决未知问题的创新意识,理解知识的来龙去脉,领会知识的产生、发展、形成过程,真正体现知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的新课程理念.。

江苏省 必修5教案 简单的线性规划(1)

江苏省 必修5教案 简单的线性规划(1)

3.3.2 简单的线性规划问题(1)教学 目标1.从实际情境中抽象出一些简单的二元线性规划问题,并能加以解决;2.了解线性规划的意义以及线性约束条件、线性目标函数、可行解、可行域、最优解等概念;会根据条件建立线性目标函数3.了解线性规划的图解法,并会用图解法求线性目标函数的最大(小)值4.培养学生观察、联想以及作图的能力;渗透集合、化归、数形结合、等价转化的数学思想,提高学生“建模”和解决实际问题的能力,培养学生应用数学的意识。

重点难点重点:线性规划的图解法难点:从实际情景中抽象出一些简单的二元线形规划问题;寻求线性规划问题的最优解教学过程 一、问题情境1. 在生活、生产中,经常会遇到资源利用、人力调配、生产安排的等问题,本节课就学习此方面的应用2.问题:在约束条件410432000x y x y x y +≤⎧⎪+≤⎪⎨≥⎪⎪≥⎩下,如何求目标函数2P x y =+的最大值?二、互动探究1. 基本概念 对于在约束条件410432000x y x y x y +≤⎧⎪+≤⎪⎨≥⎪⎪≥⎩下,若2P x y =+,式中变量x 、y 满足上面不等式组,则不等式组叫做变量x 、y 的约束条件 ,2P x y =+叫做目标函数;又因为这里的2P x y =+是关于变量x 、y 的一次解析式,所以又称为线性目标函数。

满足线性约束条件的平面区域叫做可行解,如图(1)所示.由所有可行解组成的集合叫做可行域;将目标函数2P x y =+变形为2y x P =-+的形式,它表示一条直线,斜率为2-,且在y 轴点(0,0)在直线0l :20x y +=上,作一组平行于0l 的直线l :2x y t +=,t R ∈,可知:当l 在0l 的右上方时,直线l 上的点(,)x y 满足20x y +>, 即0t >,而且,直线l 往右平移时,t 随之增大. 由图象可知,当直线l 经过点(5,2)A 时,对应的t 最大,当直线l 经过点(1,1)B 时,对应的t 最小, 所以,max 25212z =⨯+=,min 2113z =⨯+=.四、矫正反馈教材80页练习1.2.3课外作业书P84的4教学反思OyxA CB430x y -+=1x = 35250x y +-=。

高中数学 3.3.3 简单的线性规划问题(第1课时)教案 必修5

高中数学 3.3.3 简单的线性规划问题(第1课时)教案 必修5

3.3.3 简单的线性规划问题第1课时简单的线性规划问题(教师用书独具)●三维目标1.知识与技能(1)从实际情境中抽象出一些简单的二元线性规划问题,并能加以解决;(2)了解线性规划的意义以及线性约束条件、线性目标函数、可行解、可行域、最优解等概念,会根据条件建立线性目标函数;(3)了解线性规划的图解法,并会用图解法求线性目标函数的最大(小)值;(4)培养学生观察、联想以及作图的能力,渗透集合、化归、数形结合、等价转化的数学思想.2.过程与方法(1)本节课是以二元一次不等式(组)表示的平面区域的知识为基础,将实际生活问题通过数学中的线性规划问题来解决;(2)考虑到学生的知识水平和消化能力,教师可通过激励学生探究入手,讲练结合,真正体现数学的工具性,同时,借助计算机的直观演示可使教学更富趣味性和生动性.3.情感、态度与价值观(1)结合教学内容,培养学生学习数学的兴趣和“用数学”的意识,激励学生创新;(2)渗透集合、数形结合、化归的数学思想,培养学生“数形结合”的应用数学的意识,激发学生的学习兴趣.●重点、难点重点:线性规划问题的图解法,寻求线性规划问题的最优解.难点:利用图解法求最优解.为突出重点,本节教学应指导学生紧紧抓住化归、数形结合的数学思想方法,将实际问题数学化,代数问题几何化.解决难点的方法是精确作图,利用数形结合的思想将代数问题几何化.(教师用书独具)●教学建议从内容上看,简单的线性规划问题是在学习了不等式、直线方程的基础上展开的,它是对二元一次不等式的深化和再认识、再理解.它是用数学知识解决实际问题,属于数学建模,是初等数学中较抽象的,对学生要求较高,又是必须予以掌握的内容.考虑到学生的认知水平和理解能力,建议教师可以通过激励学生探究入手,讲练结合,培养学生对本节内容的学习兴趣,培养学生数形结合的意识,让学生体味数学的工具性作用.另外,教师还可借助计算机直观演示利用图解法求最优解的过程,增强教学的趣味性和生动性.●教学流程创设问题情境,引导学生了解线性约束条件、线性目标函数、可行域、线性规划问题等概念.⇒结合教材让学生掌握线性规划问题的图解法.⇒通过例1及其变式训练使学生巩固掌握利用图解法求最优解的步骤.⇒通过例2及其变式训练使学生掌握利用线性规划研究字母参数的方法.⇒通过例3及其变式训练使学生掌握求非线性目标函数的最值的方法.⇒归纳整理,进行课堂小结,整体认识本节课所学知识.⇒完成当堂双达达标,巩固所学知识,并进行反馈矫正.(对应学生用书第56页)课标解读1.了解目标函数、约束条件、可行域、最优解等基本概念.2.掌握线性规划问题的求解过程,特别是确定最优解的方法.(重点、难点)可行域约束条件所表示的平面区域,称为可行域.线性规划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,通常称为线性规划问题,上述只含两个变量的简单线性规划问题可用图解法解决.(对应学生用书第56页)线性规划问题设z =3x +5y ,式中变量x 、y 满足条件⎩⎪⎨⎪⎧x +2y ≥3,7x +10y ≥17,x ≥0,y ≥0.求z的最小值.【思路探究】【自主解答】 画出约束条件表示的点(x ,y )的可行域, 如图所示的阴影部分(包括边界直线).把z =3x +5y 变形为y =-35x +z 5,得到斜率为-35,在y 轴上的截距为z5,随z 变化的一族平行直线.作直线l :3x +5y =0,把直线向右上方平行移至l 1的位置时,直线经过可行域上的点M ,此时l 1:3x +5y -z =0的纵截距最小,同时z =3x +5y 取最小值.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧x +2y =3,7x +10y =17,得M (1,1).故当x =1,y =1时,z min =8.1.由本例可以看出,解线性规划问题时,一定要注意最优解的对应点是最大值点,还是最小值点.对于目标函数z =ax +by ,当b >0时,直线截距最大时,z 有最大值,截距最小时,z 有最小值;当b <0时,则相反.2.图解法是解决线性规划问题的有效方法,其关键是利用z 的几何意义求解.平移直线ax +by =0时,看它经过哪个点(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,最优解一般是在可行域的边界取得.设变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y +2≥0,x -5y +10≤0,x +y -8≤0,则目标函数z =3x -4y 的最大值和最小值分别为多少.【解】 作可行域如图所示,解⎩⎪⎨⎪⎧x -y +2=0,x +y -8=0得⎩⎪⎨⎪⎧x =3,y =5,∴A (3,5).解⎩⎪⎨⎪⎧x +y -8=0,x -5y +10=0得⎩⎪⎨⎪⎧x =5,y =3,∴B (5,3).平移直线3x -4y =z 可知,直线过A 点时,z 取最小值,过B 点时,z 取最大值. ∴z min =3×3-4×5=-11,z max =3×5-4×3=3.利用线性规划求字母参数的值(或范围)已知x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x -4y +3≤0,3x +5y ≤25,x ≥1,设z =ax +y (a >0),若当z 取最大值时,对应的点有无数多个,求a 的值.【思路探究】【自主解答】 作出可行域如图所示.由⎩⎪⎨⎪⎧3x +5y =25,x -4y +3=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =5,y =2,∴点A 的坐标为(5,2).由⎩⎪⎨⎪⎧x =1,3x +5y =25,得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =4.4,∴点C 的坐标为C (1,4.4).当直线z =ax +y (a >0)平行于直线AC ,且直线经过线段AC 上任意一点时,z 均取得最大值,此时有无数多点使z 取得最大值,而k AC =-35,∴-a =-35,即a =35.1.本题中,z 取最值时对应的点有无数多个,故这无数多个对应点构成平面区域的一段边界.2.解线性规划问题时一般要结合图形(平面区域)及目标函数的几何意义解题.若x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≥1,x -y ≥-1,2x -y ≤2,目标函数z =ax +2y 仅在点(1,0)处取得最小值,则a 的取值范围是________.【解析】 作出可行域,让目标函数所表示的直线过定点,观察斜率的范围,构建不等式求参数范围.如图所示,约束条件所表示的平面区域为三角形,目标函数z =ax +2y ,即y =-a 2x +z 2仅在点(1,0)处取得最小值,故其斜率应满足-1<-a 2<2,即-4<a <2.故填(-4,2).【答案】 (-4,2)求非线性目标函数的最值已知x ,y 满足条件⎩⎪⎨⎪⎧7x -5y -23≤0,x +7y -11≤0,4x +y +10≥0.(1)求u =x 2+y 2的最大值和最小值; (2)求z =yx +5的最大值和最小值. 【思路探究】【自主解答】 画出不等式组所表示的平面区域,如图所示.(1)∵u =x 2+y 2,∴u 为点(x ,y )到原点(0,0)的距离,结合不等式组所表示的平面区域可知,点B 到原点的距离最大,而当(x ,y )在原点时,距离为0.由⎩⎪⎨⎪⎧7x -5y -23=0,4x +y +10=0得点B 的坐标为(-1,-6),∴(x 2+y 2)max =(-1)2+(-6)2=37,(x 2+y 2)min =0. (2)z =yx +5=y -0x --5,所以求z 的最大值和最小值,即是求可行域内的点(x ,y )与点(-5,0)连线斜率的最大值和最小值.设点M 的坐标为(-5,0),由⎩⎪⎨⎪⎧x +7y -11=0,4x +y +10=0得点C 的坐标为(-3,2),由(1)知点B 的坐标为(-1,-6),∴k max =k MC =2-0-3--5=1,k min =k MB =-6-0-1--5=-32,∴yx +5的最大值是1,最小值是-32. 1.本题中,(1)x 2+y 2是平面区域内的点(x ,y )到原点的距离的平方;(2)y x +5=y -0x --5可看成平面区域内的点(x ,y )与点(-5,0)连线的斜率.2.解决此类问题,应先准确作出线性约束条件表示的平面区域,然后弄清非线性目标函数的几何意义.已知x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x -y +2≥0,x +y -4≥0,2x -y -5≤0.(1)求z =x 2+y 2+2x -2y +2的最小值; (2)求z =|x +2y -4|的最大值. 【解】 (1)作出可行域,如图所示, ∵z =(x +12+y -12)2,∴z 可看作是可行域内任意一点(x ,y )到点M (-1,1)的距离的平方. 由图可知z min 等于原点到直线x +y -4=0的距离的平方, ∴z min =(|-4|2)2=8.(2)∵z =|x +2y -4|=5·|x +2y -4|5, ∴z 可看作是可行域内任意一点(x ,y )到直线x +2y -4=0的距离的5倍. 由图可知点C 到直线x +2y -4=0的距离最大.由⎩⎪⎨⎪⎧x -y +2=0,2x -y -5=0得点C (7,9),∴z max =|7+2×9-4|5×5=21.(对应学生用书第58页) 直线的倾斜程度判断不准致误已知⎩⎪⎨⎪⎧11x +4y ≤44,7x +5y ≤35,6x +7y ≤42,x ≥0,y ≥0,求z =x +y 的最大值.【错解】 作出可行域,如图所示.作出直线l 0:x +y =0,将它移至点B ,则点B 的坐标是可行域中的最优解,它使z 达到最大值.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧11x +4y =44,7x +5y =35,得点B 的坐标为(8027,7727).所以z max =8027+7727=15727.【错因分析】 将直线l 0向上移动时,最后离开可行域的点不是点B 而是点A ,这是由于直线倾斜程度不准确引起的,由于三条边界直线的斜率依次是-67,-75,-114,而目标函数z =x +y 的斜率为-1,它夹在-67与-75之间,故经过点B 时,直线x +y =z 必在点A 的下方,即点B 不是向上平移直线时最后离开可行域的点,而是点A .【防范措施】 解决线性规划问题时,可行域一定要准确,关键点的位置不能画错,若数据比较大,不易画图,也可用斜率分析法确定关键点或取得最值点.【正解】 作出二元一次不等式组所表示的平面区域如上图.作出直线l ′0:x +y =0,将它向上平移,当它经过点A 时,z 取得最大值.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧7x +5y =35,6x +7y =42,得⎩⎪⎨⎪⎧x =3519,y =8419,故z max =3519+8419=119191.基础知识: (1)可行域; (2)线性规划. 2.基本技能: (1)解线性规划问题;(2)利用线性规划求字母参数的值(或范围); (3)求非线性目标函数的最值. 3.思想方法: (1)数形结合思想; (2)函数思想; (3)转化思想.(对应学生用书第58页)1.已知实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x -y +5≥0,x ≤3,x +y ≥0,则目标函数z =x +2y 的最小值为________.【解析】 画出不等式组表示的平面区域,由图可知目标函数在点(3,-3)处取得最小值-3.【答案】 -3图3-3-72.给出平面区域(包含边界)如图3-3-7所示,若使目标函数z =ax +y (a >0)取得最大值的最优解有无数多个,则a 的值为________.【解析】 由题意知-a =k AC =-35,∴a =35.【答案】 353.已知变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y +2<0,x >1,x +y -7<0,则yx的取值范围是________.【解析】 目标函数y x 是可行域上的动点(x ,y )与原点连线的斜率,最小值是k OC =95,最大值是k AO =6,又可行域边界取不到,∴95<yx<6.【答案】 (95,6)4.已知x 、y 满足条件⎩⎪⎨⎪⎧7x -5y -23≤0,x +7y -11≤0,4x +y +10≥0,求z =4x -3y 的最值.【解】 原不等式组表示的平面区域如图所示: 其中A (4,1)、B (-1,-6)、C (-3,2). 作与4x -3y =0平行的直线l :4x -3y =t , 即y =43x -t3,则当l 过C 点时,t 最小; 当l 过B 点时,t 最大.∴z max =4×(-1)-3×(-6)=14,z min =4×(-3)-3×2=-18.(对应学生用书第97页)一、填空题1.(2013·微山高二检测)设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤1,y ≤x ,y ≥-2,则z =3x +y 的最大值为________.【解析】 不等式组表示的平面区域如图所示:把z =3x +y 变形为y =-3x +z 得到斜率为-3,在y 轴截距为z 的一族平行直线,由图当直线l :y =-3x +z 过可行域内一点M 时,在y 轴截距最大,z 也最大.由⎩⎪⎨⎪⎧x +y =1,y =-2,∴⎩⎪⎨⎪⎧x =3,y =-2,即M (3,-2).∴当x =3,y =-2时,z max =3×3+(-2)=7. 【答案】 72.(2013·苏州高二检测)变量x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧2x +y ≥12,2x +9y ≥36,2x +3y ≥24,x ≥0,y ≥0,则使得z =3x +2y 的值最小的(x ,y )是________.【解析】 不等式组表示的平面区域如图所示:把z =3x +2y 变形为y =-32x +z 2,作与直线l 0:y =-32x 平行的直线l ,显然当l 经过可行域内点M 时在y 轴上截距最小,z 也最小.由⎩⎪⎨⎪⎧2x +y =12,2x +3y =24,∴⎩⎪⎨⎪⎧x =3,y =6,即M (3,6)时,z =3x +2y 的值最小. 【答案】 (3,6)3.设z =2y -2x +4,式中的x ,y 满足条件⎩⎪⎨⎪⎧0≤x ≤1,0≤y ≤2,2y -x ≥1,则z 的取值范围是________.【解析】 作出满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧0≤x ≤1,0≤y ≤2,2y -x ≥1的可行域(如图所示),作直线2y -2x =0,并将其平移,由图象可知当直线经过点A (0,2)时,z max =2×2-2×0+4=8; 当直线经过点B (1,1)时,z min =2×1-2×1+4=4.所以z 的取值范围是[4,8]. 【答案】 [4,8]4.(2013·连云港检测)设实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x -y -2≤0,x +2y -4≥0,2y -3≤0,则yx的最大值是________.【解析】 不等式组表示的平面区域如图所示: 又y x =y -0x -0表示过平面区域内一点(x ,y )与原点(0,0)的直线的斜率,由图知(x ,y )在平面区域内A 点处时直线斜率最大.由⎩⎪⎨⎪⎧x +2y -4=0,2y -3=0得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =32,∴A (1,32),∴y x 的最大值为32.【答案】 325.(2013·无锡检测)二元一次方程组⎩⎪⎨⎪⎧x <0,y <0,x +y +4>0表示的平面区域内,使得x +2y 取得最小值的整点坐标为________.【解析】 不等式组表示的平面区域如图所示: ∵平面区域不包括边界,∴平面区域内的整点共有(-1,-1),(-1,-2),(-2,-1)三个. 代入检验知,整点为(-1,-2)时x +2y 取得最小值. 【答案】 (-1,-2)6.已知⎩⎪⎨⎪⎧x +y -1≤0,x -y +1≥0,y ≥-1,且u =x 2+y 2-4x -4y +8,则u 的最小值为________.【解析】 不等式组表示的平面区域如图所示,由已知得(x -2)2+(y -2)2=(u )2,则(u )min =|2+2-1|1+1=32,u min =92.【答案】 927.已知变量x ,y 满足约束条件1≤x +y ≤4,-2≤x -y ≤2.若目标函数z =ax +y (其中a >0)仅在点(3,1)处取得最大值,则a 的取值范围为________.【解析】 由题设知可行域为如图所示的矩形,要使目标函数z =ax +y 在点(3,1)处取得最大值,结合图形可知a >1.【答案】 (1,+∞)8.如果点P 在平面区域⎩⎪⎨⎪⎧2x -y +2≥0,x -2y +1≤0,x +y -2≤0内,点Q 在曲线x 2+(y +2)2=1上,那么|PQ |的最小值为________.【解析】 首先作出不等式组表示的平面区域和曲线x 2+(y +2)2=1,如图所示,从而可知点P 到Q 的距离最小值是可行域上的点到(0,-2)的最小值减去圆的半径1,由图可知|PQ |min =12+-22-1=5-1。

高中数学简单线性规划教案

高中数学简单线性规划教案

高中数学简单线性规划教案
目标:学生能够理解和应用简单线性规划概念,解决实际问题
一、引入
1. 引导学生回顾线性规划的基本概念:目标函数、约束条件等。

2. 引导学生思考以下问题:什么是线性规划?线性规划在生活中有哪些应用?
二、知识点讲解
1. 线性规划的定义:将问题转化为目标函数和约束条件的最优化问题。

2. 线性规划的基本步骤:确定目标函数、列出约束条件、求解最优解等。

3. 简单线性规划的例子:例如生产某种产品时的最优生产数量、销售某种商品时的最大利润等。

三、练习与应用
1. 让学生通过实际例子练习简单线性规划的求解过程。

2. 给学生一个生活中的实际问题,让他们尝试用线性规划方法解决。

四、总结与反思
1. 总结本节课所学的内容,强调线性规划的重要性和应用价值。

2. 让学生思考如何将线性规划应用到更复杂的实际问题中,并鼓励他们多做练习。

五、作业
1. 布置相关练习题和应用题作为作业,巩固本节课所学的知识。

2. 提醒学生在做作业时要注意思考问题的建模和求解方法。

六、拓展
1. 可以邀请专业人士或相关领域的学者给学生讲解线性规划在实际中的应用和发展趋势。

2. 可以组织学生参加线性规划竞赛或实践活动,增强他们的动手能力和实际应用能力。

简单的线性规划教案

简单的线性规划教案



重点
用图解法解决简单的线性规划问题
难点
用图解法求最优解的探索过程;数形结合思想的理解
教学
方法
讲授法,设问法,探究法
教学
反思
教学过程
师生活动
(一)引入:组织学生做选盒子的游戏活动.
在下图的方格中,每列(x)与每行(y)的交汇处都放有一个盒子,每次你只能选其中的一个盒子,每个盒子对应一个分值,即为你的得分,而且该分值与盒子所在的行数和列数有关,且每次的关系式在变化,你会选哪个盒子分值最高?
第一次:分值= (即:列数+行数)
第二次:分值= (即:行数-列数×2)
(1)设置“问题”情境,激发学生解决问题的欲望;
(2)提供“观察、探索、交流”的机会,引导学生独立思考,有效地调动学生思维,使学生在开放的活动中获取直接经验.
出图3,让学生在图中找函数 的最大值,学生沿用上面计算的方法显然很复杂,于是学生的思维产生“结点”.引出课题,提出何为线性(即为一次的)?怎么规划(即求函数的最值)?是本节课的 研究重点.
数学是现实世界的反映.创设学生感兴趣的问题情境,从兴趣解决→稍有困难→有较大困难,使学生产生急于解决问题的内驱力,同时培养学生从实际问题抽象出数学模型的能力.
(二)独思共议,引导探究方法
引导学生由特殊到一般分析目标函数的函数值.
问题1:点(1,1)所对应的 值为多少?还有哪些点所对应的 值与之相同?
课题
简单的线性规划
课型
讲授新课
课时
1课时
年级
高一(4)班




知识与技能
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;

简单的线性规划教案

简单的线性规划教案

简单的线性规划教案教案标题:简单的线性规划教案教学目标:1. 了解线性规划的基本概念和特点。

2. 理解线性规划问题的求解过程。

3. 能够利用线性规划方法解决简单的实际问题。

所需材料:1. 铅笔、纸张、计算器。

2. 多个线性规划问题的案例。

教学步骤:引入阶段:1. 引导学生思考:什么是线性规划?线性规划有哪些应用场景?2. 提出教学目标,并解释线性规划的定义和特点。

探究阶段:3. 解释线性约束条件和目标函数的概念。

4. 利用一个简单的例子说明线性规划问题的形式和表示方法。

5. 引导学生分析并列出问题的线性约束条件和目标函数。

实践阶段:6. 将学生分成小组,每个小组选择一个实际问题,并将其转化为线性规划问题。

7. 指导学生列出问题的线性约束条件和目标函数。

8. 引导学生运用计算器或手动计算,求解其线性规划问题。

9. 学生分享并讨论解决过程和结果。

巩固阶段:10. 提供更多复杂的线性规划问题案例,让学生独立尝试解答,并讨论解决策略和结果。

11. 简要总结线性规划的基本原理和步骤。

拓展阶段:12. 引导学生思考更高级的线性规划问题,如带有整数约束或非线性目标函数的问题。

13. 推荐相关参考书籍和网上学习资源供学生深入学习。

评估方式:1. 在实践阶段,观察学生的合作和参与情况。

2. 收集学生独立解答的线性规划问题的答案,并进行评估。

教学反思:根据学生的反馈和评估结果,适时调整教学步骤和内容,确保学生能够理解和应用线性规划的基本原理。

高三数学《简单的线性规划》教案

高三数学《简单的线性规划》教案

城东蜊市阳光实验学校7.4简单的线性规划〔第一课时〕二元一次不等式表示平面区域教学目的:1.理解二元一次不等式表示平面区域;2.掌握确定二元一次不等式表示的平面区域的方法;3.会画出二元一次不等式〔组〕表示的平面区域,并掌握步骤;教学重点:二元一次不等式表示平面区域.教学难点:如何确定二元一次不等式表示的平面区域。

教学过程:【创设问题情境】问题1:在平面直角坐标系中,二元一次方程x+y1=0表示什么图形?请学生画出来.问题2:写出以二元一次方程x+y1=0的解为坐标的点的集合(引出点集{(x,y)x+y1=0})问题3:点集{(x,y)x+y10}在平面直角坐标系中表示什么图形?点集{(x,y)x+y1>0}与点集{(x,y)x+y1>0}又表示什么图形呢【讲授新课】研究问题:在平面直角坐标系中,以二元一次不等式x+y1>0的解为坐标的点的集合{(x,y)x+y1>0}是什么图形一、归纳猜想我们可以看到:在平面直角坐标系中,所有的点被直线x+y1=0分成三类:即在直线x+y1=0上;在直线x+y1=0的左下方的平面区域内;在直线x+y1=0的右上方的平面区域内。

问题1:请同学们在平面直角坐标系中,作出A〔2,0〕,B(0,2),C(1,1),D(2,2)四点,并说明它们分别在上面表达的哪个区域内?问题2:请把A、B、C、D四点的坐标代入x+y1中,发现所得的值的符号有什么规律?〔看几何画板〕由此引导学生归纳猜想:对直线l的右上方的点〔x,y〕,x+y1>0都成立;对直线l左下方的点(x,y),x+y1<0成立.二、证明猜想如图,在直线x+y1=0上任取一点P(x0,y0),过点P作垂直于y轴的直线y=y0,在此直线上点P右侧的任意一点(x,y),都有x>x0,y=y0,所以,x+y>x0+y0=0,所以,x+y 1>x0+y01=0,即x+y1>0,因为点P(x0,y0)是直线x+y1=0上的任意点,•yP(x0,y0)xl:x+y-1=0 •(x,y)Oxy11l:x+y-1=0所以,对于直线x+y1=0右上方的任意点(x,y),x+y1>0都成立.同理,对直线l:x+y1=0左下方的点(x,y),x+y1<0成立所以,在平面直角坐标系中,以二元一次不等式x+y1>0的解为坐标的点的集合{(x,y)x+y1>0}是在直线x+y1=0右上方的平面区域,类似地,在平面直角坐标系中,以二元一次不等式x+y1<0的解为坐标的点的集合{(x,y)x+y1<0}是在直线x+y1=0左下方的平面区域.提出:直线x+y1=0的两侧的点的坐标代入x+y1中,得到的数值的符号,仍然会“同侧同号,异侧异号〞吗?通过分析引导学生得出一般二元一次不等式表示平面区域的有关结论.三、一般二元一次不等式表示平面区域结论:在平面直角坐标系中,•〔1〕二元一次不等式Ax+By+C>0表示直线Ax+By+C=0某一侧所•有点组成的平面区域,Ax+By+C<0那么表示直线另一侧所有点组成•的平面区域;(同侧同号,异侧异号)〔2〕有等那么实,无等那么虚;〔3〕试点定域,原点优先.四、例题:例1:画出不等式x y+5>0表示的平面区域;分析:先作出直线x y+5=0为边界〔画成实线〕,再取原点验证不等式x y+5>0所表示的平面区域.解:先画直线x y+5=0为边界〔画成实线〕,再取原点〔0,0〕代入x y+5中,因为00+5>0,所以原点在不等式x y+5>0所表示的平面区域内,不等式表示的区域如下列图.x-y(看幻灯片) 反思归纳:画二元一次不等式表示的平面区域的方法和步骤: (1)画线定界(注意实、虚线); (2)试点定域. 【随堂练习】〔1〕画出不等式x+y>0表示的平面区域; 〔2〕画出不等式x 3表示的平面区域. 〔让学生完成〕例2:画出不等式组⎪⎩⎪⎨⎧≤≥+≥+-3,0,05x y x y x 表示的平面区域. 分析:不等式组表示的平面区域是各个不等式所表示的平面点集的交集,因此是各个不等式所表示的平面区域的公一一共部分。

北师大版高中数学必修五简单的线性规划教案(1)

北师大版高中数学必修五简单的线性规划教案(1)

3.4.3简单的线性规划授课类型:新授课 【教学目标】1.知识与技能:使学生了解二元一次不等式表示平面区域;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;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;2.过程与方法:经历从实际情境中抽象出简单的线性规划问题的过程,提高数学建模能力; 3.情态与价值:培养学生观察、联想以及作图的能力,渗透集合、化归、数形结合的数学思想,提高学生“建模”和解决实际问题的能力。

【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 【教学过程】1.课题导入[复习提问]1、二元一次不等式0>++C By Ax 在平面直角坐标系中表示什么图形?2、怎样画二元一次不等式(组)所表示的平面区域?应注意哪些事项?3、熟记“直线定界、特殊点定域”方法的内涵。

2.讲授新课在现实生产、生活中,经常会遇到资源利用、人力调配、生产安排等问题。

1、下面我们就来看有关与生产安排的一个问题:引例:某工厂有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,按每天8h 计算,该厂所有可能的日生产安排是什么? (1)用不等式组表示问题中的限制条件:设甲、乙两种产品分别生产x 、y 件,又已知条件可得二元一次不等式组:2841641200x y x y x y +≤⎧⎪≤⎪⎪≤⎨⎪≥⎪≥⎪⎩ ……………………………………………………………….(1) (2)画出不等式组所表示的平面区域:如图,图中的阴影部分的整点(坐标为整数的点)就代表所有可能的日生产安排。

(3)提出新问题:进一步,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,采用哪种生产安排利润最大?(4)尝试解答:设生产甲产品x 件,乙产品y 件时,工厂获得的利润为z ,则z=2x+3y .这样,上述问题就转化为:当x,y 满足不等式(1)并且为非负整数时,z 的最大值是多少?把z=2x+3y 变形为233z y x =-+,这是斜率为23-,在y 轴上的截距为3z的直线。

示范教案一(74简单的线性规划)第一课时

示范教案一(74简单的线性规划)第一课时

课题:7.4简单的线性规划(一)教学目的:1 •使学生了解二元一次不等式表示平面区域;2•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;3•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-4 •培养学生观察、联想以及作图的能力,渗透集合、化归、数形结合的数学思想,提高学生“建模”和解决实际问题的能力-5.结合教学内容,培养学生学习数学的兴趣和“用数学”的意识,激励学生创新-教学重点:二元一次不等式表示平面区域.教学难点:把实际问题转化为线性规划问题,并给出解答.授课类型:新授课-课时安排:1课时-教具:多媒体、实物投影仪-一、复习引入:通过前几节的学习,我们知道,在平面直角坐标系中,以二元一次方程x y 1 0的解为坐标的点的集合{(x,y)| x y 1 0}是经过点(0, 1)和(1, 0)的一条直线I,那么,以二元一次不等式(即含有两个未知数,且未知数最高次数都是1的不等式)的解为坐标的点的集合{(x,y)I x y 1 0}是什么图形呢?二、讲解新课:在平面直角坐标系中,所有的点被直线x y 1 0分成三类:(1)在直线x y 1 0 上;(2)在直线x y 1 0的左下方的平面区域内;(3)在直线x y 1 0的右上方的平面区域内即:对于任意一个点(x, y),把它的坐标代入x y 1,可得到一个实数,或等于0,或大于0,或小于0.若x+y-1=0,则点(x,y)在直线I上.我们猜想:对直线I右上方的点(x, y), x y 1 0成立;对直线I左下方的点(x,y), x y 1v 0成立.我们的猜想是否正确呢?下面我们来讨论一下不妨,在直线x y 1=0上任取一点P(x0, y0),过点P作平行于x轴的直线y=y。

,在此直线上点P右侧的任意一点(x, y),都有x > X。

, y = y o,所以,x+y> X o + y°, x y 1 > X o + y o-i=o,即x y 1> 0.再过点P作平行于y轴的直线x=x o,在此直线上点P上侧的任意一点(x, y),都有x=x°,y> y°.所以,x+y > X o+y°, x y 1> x°+ y o-1=O,即x y 1 > 0.因为点P (x0, y0)是直线x y 1 =0上的任意点,所以对于直线x y 1=0右上方的任意点(x,y), x y 1 > 0都成立.同理,对于直线x y 1 =0左下方的任意点(x, y), x y 1 v 0 都成立.如图所示:所以,在平面直角坐标系中,以二元一次不等式x y 1 > 0的解为坐标的点的集合{(x, y )|x y 1 > 0}是在直线x y 1 =0右上方的平面区域-如图所示:那么,在平面直角坐标系中,以二元一次不等式x y 1 v 0的解为坐标的点的集合{(x, y)| x y 1 v 0}是在直线x y 1 =0 左下方的平面区域.总之,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x ty-1=0成的平面区域•(虚线表示区域不包括边界直线)由于对在直线Ax+By+C=0同一侧的所有点(x, y),把它的坐标(x, y)代入Ax+By+C,所得到实数的符号都相同,所以只需在此直线的某一侧取一特殊点(x o, y o),从Ax o+B^+C的正负即可判断Ax+By+C>0表示直线哪一侧的平面区域• (特殊地,当C M 0时,常把原点作为此特殊点)- 三、讲解范例:例1画出不等式2 x +y-6 v 0表示的平面区域.解:先画直线2x+y-6=0 (画成虚线)•取原点(0, 0),代入2x+y-6, T 2X 0+0-6=-6 v 0,原点在2 x +y-6 v 0表示的平面区域内,不等式2 x +y-6 v 0表示的区域如图:x y 5 0例2画出不等式组x y 0表示的平面区域分析:不等式组表示的平面区域是各个不等式所表示的平面点集的交集,因而是各个不等式所表示的平面区域的公共部分- 解:不等式x-y+5>0表示直线x-y+5=0上及右下方的点的集合,x +y> 0表示直线x+y=0上及右上方的点的集合,x< 3表示直线x=3上及左方的点的集合.不等式组表示平面区域即为x+y=05 5B(-2'2)x-y+5=0A(3,8)x=3图示的三角形区域:四、课堂练习:1.画出不等式—X+2y—4v 0表示的平面区域.解:先画直线—x +2y—4=0(画成虚线),取原点(0, 0),代入—x + 2y—4,因为0 + 2 X 0 — 4 v 0,所以,原点在—x +2y —4v 0表示的平面区域内,不等式一x + 2y—4v 0表示的区域如图所示.x y 02•画出不等式组y 3x 5表示的平面区域C(3,-3)选题意图:考查不等式组表示的平面区域的画法右下方的点的集合,y w 3表示在直线y=3上及其下方的点的集合,x < 5表示X y 6 o 直线x =5左方的点的集合,所以不等式组X y o 表示的平面区域如图y 3X 5所示说明:不等式组表示的区域应注意其边界线的虚实-3•已知直线I 的方程为Ax+By+C =0, M i (x i ,y i )、M 2(x 2,y 2)为直线|异侧的任意 两点,M i 、M 3(x 3,y 3)为直线I 同侧的任意两点,求证:(1) Ax 什By i +C 与 Ax 2+By 2+C 异号; (2) Ax i +By i +C 与 Ax 3+By 3+C 同号.证明:⑴因M i 、M 2在I 异侧,故I 必交线段M i M 2于点M o .设M o 分M i M 2所成的比为入,则分点M o 的坐标为x ix 2y i y 2A(」2) + B ( * 2)+ C = o ,ii从而得 Ax i + By i + C + 入(AX 2+ By 2 + C )= o.解出入,得Ax i By i C Ax 2 By 2 CT M o 为M i M 2的内分点,故 入>o.• • Ax i + By i + C 与 A X 2+ By 2+ C 异号.(2) •/ M 3、M i 在I 同侧,而 M i 、M 2在I 异侧,故 M 3、M 2在I 异侧,利用 (i)得 AX 3+ By 3 + C 与 AX 2+ By 2 + C 异号,又・ Ax i + By i + C 与 Ax 2 + By 2+ C 异号, • Ax i + By i + C 与 Axs + By ?+ C 同号- 五、 小结 :“二元一次不等式表示平面区域” :(i ) Ax +By +C >o 表示直线Ax +By +C =o 的某一侧的平面区域不包括边界的直线;(2) Ax +By +C 》o 所表示的平面区域包括边界直线 Ax +By +C =o - 六、 课后作业:- 七、 板书设计(略)- 八、 课后记:-X ix o =iX 2 竺代入I 的方程得。

高中数学必修五第三章:3.2简单的线性规划(1)教案

高中数学必修五第三章:3.2简单的线性规划(1)教案

课题:简单的线性规划( 1)第课时总序第个教案课型:新讲课编写不时间:年月日履行时间:年月日教课目的:批1.知识与技术:使学生认识二元一次不等式表示平面地区;认识线性规划的意义注以及拘束条件、目标函数、可行解、可行域、最优解等基本观点;认识线性规划问题的图解法,并能应用它解决一些简单的实质问题;2.过程与方法:经历从实质情境中抽象出简单的线性规划问题的过程,提升数学建模能力;3.神态与价值:培育学生察看、联想以及作图的能力,浸透会合、化归、数形结合的数学思想,提升学生“建模”和解决实质问题的能力。

教课要点:用图解法解决简单的线性规划问题教课难点:正确求得线性规划问题的最优解教课器具:三角板,投影仪教课方法:经历从实质情境中抽象出简单的线性规划问题的过程,提升数学建模能力;教课过程:1.课题导入[ 复习发问 ]1 、二元一次不等式Ax By C0 在平面直角坐标系中表示什么图形?2、如何画二元一次不等式(组)所表示的平面地区?应注意哪些事项?3、熟记“直线定界、特别点定域”方法的内涵。

2. 讲解新课在现实生产、生活中,常常会碰到资源利用、人力分配、生产安排等问题。

1、下边我们就来看相关与生产安排的一个问题:引例:某工厂有 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,该厂每日最多可从配件厂获取 16 个 A 配件和 12 个 B 配件,按每日 8h 计算,该厂全部可能的日生产安排是什么?( 1)用不等式组表示问题中的限制条件:设甲、乙两种产品分别生产x、 y 件,又已知条件可得二元一次不等式组:x 2 y84x164y 12x0y0. (1)( 2)画出不等式组所表示的平面地区:如图, 图中的暗影部分的整点 (坐标为整数的点) 就代表全部可能的日生产安排。

( 3)提出新问题:进一步,若生产一件甲产品赢利 2 万元,生产一件乙产品赢利 3 万元,采纳哪一种生产安排收益最大? ( 4)试试解答:设生产甲产品 x 件,乙产品 y 件时,工厂获取的收益为 z , 则 z=2x+3y . 这样,上述问题就转变为:当 x,y 知足不等式( 1)并且为非负整数时, z 的最大值是多少?把 z=2x+3y 变形为y2 xz,这是斜率为2,在y 轴上的截距为z 的3333直线。

高中数学必修第二册7.4简单的线性规划教案[整理五套]

高中数学必修第二册7.4简单的线性规划教案[整理五套]

§7.4.1 简单的线性规划
一、教学目标:
1.掌握二元一次不等式表示的平面区域
2.培养学生画图能力和解决实际问题的能力
二、教学重点与难点:
重点:理解二元一次不等式表示的平面区域
难点:二元一次不等式表示的平面区域的知识形成
三、教学内容:
(一)问题:
1.画出集合{(x,y)|x+y-1=0}表示的图象
2.集合{(x,y)|x+y-1>0}表示的图形是什么?
(二)新课:
1.二元一次不等式表示的区域
i.在平面直角坐标系中,所有的点被直线x+y-1=0分成______ 类;
在代数方面表现为___________________
ii.猜想:集合{(x,y)|x+y-1>0}表示的图形是直线右上方的所有点
iii.证明:
iv.联想:集合{(x,y)|x+y-1<0}表示的图形是直线左下方的所有点
v.结论:一般地,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。

我们把直线画成虚线以表示区域不包括边界直线。

注意思考:在坐标系中画不等
式Ax+By+C 0所表示的平面区域时应怎样画?
vi.区域判断方法:特殊点法。

2.例题分析:
1.画出不等式2x+y-6 < 0表示的平面区域
2.画出不等式组x-y+5>≥0 表示的平面区域
x+y≥0
x≤3
2.求不等式|x|+|y|≤1所表示的平面区域的面积
3.作业
1.教材P60练习中1(2),2(2)
2.教材P65习题7.4 中1。

高二数学教案-简单的线性规划1

高二数学教案-简单的线性规划1

简单的线性规划1教学目标(1)使学生了解并会用二元一次不等式表示平面区域以及用二元一次不等式组表示平面区域;(2)了解线性规化的意义以及线性约束条件、线性目标函数、线性规化问题、可行解、可行域以及最优解等基本概念;(3)了解线性规化问题的图解法,并能应用它解决一些简单的实际问题;(4)培养学生观察、联想以及作图的能力,渗透集合、化归、数形结合的数学思想,提高学生“建模”和解决实际问题的能力;(5)结合教学内容,培养学生学习数学的爱好和“用数学”的意识,激励学生勇于创新.教学建议一、知识结构教科书首先通过一个具体问题,介绍了二元一次不等式表示平面区域.再通过一个具体实例,介绍了线性规化问题及有关的几个基本概念及一种基本解法-图解法,并利用几道例题说明线性规化在实际中的应用.二、重点、难点分析本小节的重点是二元一次不等式(组)表示平面的区域.对学生来说,二元一次不等式(组)表示平面的区域是一个比较生疏、抽象的概念,按高二学生现有的知识和认知水平难以透彻理解,因此学习二元一次不等式(组)表示平面的区域分为两个大的层次:(1)二元一次不等式表示平面区域.首先通过建立新旧知识的联系,自然地给出概念.明确二元一次不等式在平面直角坐标系中表示直线某一侧所有点组成的平面区域不包含边界直线(画成虚线).其次再扩大到所表示的平面区域是包含边界直线且要把边界直线画成实线.(2)二元一次不等式组表示平面区域.在理解二元一次不等式表示平面区域含义的基础上,画不等式组所表示的平面区域,找出各个不等式所表示的平面区域的公共部分.这是学生对代数问题等价转化为几何问题以及数学建模方法解决实际问题的基础.难点是把实际问题转化为线性规划问题,并给出解答.对许多学生来说,从抽象到的化归并不比从具体到抽象碰到的问题少,学生解数学应用题的最常见困难是不会将实际问题提炼成数学问题,即不会建模.所以把实际问题转化为线性规划问题作为本节的难点,并紧紧围绕如何引导学生根据实际问题中的已知条件,找出约束条件和目标函数,然后利用图解法求出最优解作为突破这个难点的关键.对学生而言解决应用问题的障碍主要有三类:①不能正确理解题意,弄清各元素之间的关系;②不能分清问题的主次关系,因而抓不住问题的本质,无法建立数学模型;③孤立地考虑单个的问题情景,不能多方联想,形成正迁移.针对这些障碍以及题目本身文字过长等因素,将本课设计为计算机辅助教学,从而将实际问题鲜活直观地展现在学生面前,以利于理解;分析完题后,能够抓住问题的本质特征,从而将实际问题抽象概括为线性规划问题.另外,利用计算机可以较快地帮助学生把握寻找整点最优解的方法.三、教法建议(1)对学生来说,二元一次不等式(组)表示平面的区域是一个比较生疏的概念,不象二元一次方程表示直线那样已早有所知,为使学生对这一概念的引进不感到忽然,应建立新旧知识的联系,以便自然地给出概念。

高中优秀教案高三数学教案:《简单的线性规划》教学设计

高中优秀教案高三数学教案:《简单的线性规划》教学设计

高三数学教案:《简单的线性规划》教学设计本文题目:高三数学教案:简洁的线性规划●学问梳理1.二元一次不等式表示平面区域在平面直角坐标系中,已知直线Ax+By+C=0,坐标平面内的点P(x0,y0).B0时,①Ax0+By0+C0,则点P(x0,y0)在直线的上方;②Ax0+By0+C0,则点P(x0,y0)在直线的下方.对于任意的二元一次不等式Ax+By+C0(或0),无论B为正值还是负值,我们都可以把y项的系数变形为正数.当B0时,①Ax+By+C0表示直线Ax+By+C=0上方的区域;②Ax+By+C0表示直线Ax+By+C=0下方的区域.2.线性规划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.满意线性约束条件的解(x,y)叫做可行解,由全部可行解组成的集合叫做可行域(相似函数的定义域);使目标函数取得最大值或最小值的可行解叫做最优解.生产实际中有很多问题都可以归结为线性规划问题.线性规划问题一般用图解法,其步骤如下:(1)依据题意,设出变量x、y;(2)找出线性约束条件;(3)确定线性目标函数z=f(x,y);(4)画出可行域(即各约束条件所示区域的公共区域);(5)利用线性目标函数作平行直线系f(x,y)=t(t为参数);(6)观查图形,找到直线f(x,y)=t在可行域上使t取得欲求最值的位置,以确定最优解,给出答案.●点击双基1.下列命题中正确的是A.点(0,0)在区域x+y0内B.点(0,0)在区域x+y+10内C.点(1,0)在区域y2x内D.点(0,1)在区域x-y+10内解析:将(0,0)代入x+y0,成立.答案:A2.(____年海淀区期末练习题)设动点坐标(x,y)满意(x-y+1)(x+y-4)0,x3,A. B. C. D.10解析:数形结合可知当x=3,y=1时,x2+y2的最小值为10.答案:D2x-y+10,x-2y-10,x+y1A.正三角形及其内部B.等腰三角形及其内部C.在第一象限内的一个无界区域D.不包含第一象限内的点的一个有界区域解析:将(0,0)代入不等式组适合C,不对;将( , )代入不等式组适合D,不对;又知2x-y+1=0与x-2y-1=0关于y=x对称且所夹顶角满意tan= = ..答案:B4.点(-2,t)在直线2x-3y+6=0的上方,则t的取值范围是________________.解析:(-2,t)在2x-3y+6=0的上方,则2(-2)-3t+60,解得t .答案:t5.不等式组表示的平面区域内的整点(横坐标和纵坐标都是整数的点)共有____________个.解析:(1,1),(1,2),(2,1),共3个.答案:3●典例剖析【例1】求不等式|x-1|+|y-1|2表示的平面区域的面积.剖析:依据条件画出所表达的区域,再依据区域的特点求其面积.解:|x-1|+|y-1|2可化为x1, x1, x1, x1,y1, y1, y1, y1,x+y 4 x-y 2 y-x 2 x+y0.其平面区域如图.面积S= 44=8.评述:画平面区域时作图要尽量精准,要留意边界.深化拓展若再求:① ;②的值域,你会做吗?答案:①(-,- ][ ,+);②[1,5].【例2】某人上午7时,乘摩托艇以匀速v n mile/h(4v20)从A港动身到距50 n mile的B港去,然后乘汽车以匀速w km/h(30w100)自B港向距300 km的C市驶去.应当在同一天下午4至9点到达C市.设乘汽车、摩托艇去所需要的时间分别是x h、y h.(1)作图表示满意上述条件的x、y范围;(2)假如已知所需的经费p=100+3(5-x)+2(8-y)(元),那么v、w分别是多少时走得最经济?此时需花费多少元?剖析:由p=100+3(5-x)+2(8-y)可知影响花费的是3x+2y的取值范围.解:(1)依题意得v= ,w= ,4v20,30w100.3x10, y . ①由于乘汽车、摩托艇所需的时间和x+y应在9至14个小时之间,即9x+y14.②因此,满意①②的点(x,y)的存在范围是图中阴影部分(包括边界).(2)∵p=100+3?(5-x)+2?(8-y),3x+2y=131-p.设131-p=k,那么当k最大时,p最小.在通过图中的阴影部分区域(包括边界)且斜率为- 的直线3x+2y=k中,使k值最大的直线必通过点(10,4),即当x=10,y=4时,p最小.此时,v=12.5,w=30,p的最小值为93元.评述:线性规划问题首先要依据实际问题列出表达约束条件的不等式.然后分析要求量的几何意义.【例3】某矿山车队有4辆载重量为10 t的甲型卡车和7辆载重量为6 t的乙型卡车,有9名驾驶员.此车队每天至少要运360 t 矿石至冶炼厂.已知甲型卡车每辆每天可来回6次,乙型卡车每辆每天可来回8次.甲型卡车每辆每天的成本费为252元,乙型卡车每辆每天的成本费为160元.问每天派出甲型车与乙型车各多少辆,车队所花成本费最低?剖析:弄清题意,明确与运输成本有关的变量的各型车的辆数,找出它们的约束条件,列出目标函数,用图解法求其整数最优解.解:设每天派出甲型车x辆、乙型车y辆,车队所花成本费为z 元,那么x+y9,106x+68x360,0x4,0y7.z=252x+160y,其中x、yN.作出不等式组所表示的平面区域,即可行域,如图.作出直线l0:252x+160y=0,把直线l向右上方平移,使其经过可行域上的整点,且使在y轴上的截距最小.观查图形,可见当直线252x+160y=t经过点(2,5)时,满意上述要求.此时,z=252x+160y取得最小值,即x=2,y=5时,zmin=2522+1605=1304.答:每天派出甲型车2辆,乙型车5辆,车队所用成本费最低.评述:用图解法解线性规划题时,求整数最优解是个难点,对作图精度要求较高,平行直线系f(x,y)=t的斜率要画准,可行域内的整点要找准,最好使用"网点法'先作出可行域中的各整点.●闯关训练夯实基础1.(x-1)2+(y-1)2=1是|x-1|+|y-1|1的__________条件.A.充分而不必要B.必要而不充分C.充分且必要D.既不充分也不必要解析:数形结合.答案:B2.(x+2y+1)(x-y+4)0表示的平面区域为解析:可转化为x+2y+10, x+2y+10,x-y+40 x-y+40.答案:B3.(____年全国卷Ⅱ,14)设x、y满意约束条件x0,xy,2x-y1,则z=3x+2y的最大值是____________.解析:如图,当x=y=1时,zmax=5.答案:5x-4y+30,3x+5y-250,x1,_________.解析:作出可行域,如图.当把z看作常数时,它表示直线y=zx 的斜率,因此,当直线y=zx过点A时,z最大;当直线y=zx过点B 时,z最小.x=1,3x+5y-25=0,得A(1, ).x-4y+3=0,3x+5y-25=0,zmax= = ,zmin= .答案:5.画出以A(3,-1)、B(-1,1)、C(1,3)为顶点的△ABC的区域(包括各边),写出该区域所表示的二元一次不等式组,并求以该区域为可行域的目标函数z=3x-2y的最大值和最小值.分析:本例含三个问题:①画指定区域;②写所画区域的代数表达式——不等式组; ③求以所写不等式组为约束条件的给定目标函数的最值.解:如图,连结点A、B、C,则直线AB、BC、CA所围成的区域为所求△ABC区域.直线AB的方程为x+2y-1=0,BC及CA的直线方程分别为x-y+2=0,2x+y-5=0.在△ABC内取一点P(1,1),分别代入x+2y-1,x-y+2,2x+y-5得x+2y-10,x-y+20,2x+y-50.因此所求区域的不等式组为x+2y-10,x-y+20,2x+y-50.作平行于直线3x-2y=0的直线系3x-2y=t(t为参数),即平移直线y= x,观查图形可知:当直线y= x- t过A(3,-1)时,纵截距- t 最小.此时t最大,tmax=33-2 (-1)=11;当直线y= x- t经过点B(-1,1)时,纵截距- t最大,此时t有最小值为tmin= 3(-1)-21=-5.因此,函数z=3x-2y在约束条件x+2y-10,x-y+20,2x+y-506.某校伙食长期以面粉和大米为主食,面食每100 g含蛋白质6个单位,含淀粉4个单位,售价0.5元,米食每100 g含蛋白质3个单位,含淀粉7个单位,售价0.4元,学校要求给同学配制盒饭,每盒盒饭至少有8个单位的蛋白质和10个单位的淀粉,问应如何配制盒饭,才既科学又费用最少?解:设每盒盒饭需要面食x(百克),米食y(百克),所需费用为S=0.5x+0.4y,且x、y满意6x+3y8,4x+7y10,x0,y0,由图可知,直线y=- x+ S过A( , )时,纵截距 S最小,即S 最小.故每盒盒饭为面食百克,米食百克时既科学又费用最少.培育力量7.配制A、B两种药剂,需要甲、乙两种原料,已知配一剂A种药需甲料3 mg,乙料5 mg;配一剂B种药需甲料5 mg,乙料4 mg.今有甲料20 mg,乙料25 mg,若A、B两种药至少各配一剂,问共有多少种配制方法?解:设A、B两种药分别配x、y剂(x、yN),则x1,y1,3x+5y20,5x+4y25.上述不等式组的解集是以直线x=1,y=1,3x+5y=20及5x+4y=25为边界所围成的区域,这个区域内的整点为(1,1)、(1,2)、(1,3)、(2,1)、(2,2)、(3,1)、(3,2)、(4,1).所以,在至少各配一剂的状况下,共有8种不同的配制方法.8.某公司计划在今年内同时出售变频空调机和智能洗衣机,由于这两种产品的市场需求量特别大,有多少就能销售多少,因此该公司要依据实际状况(如资金、劳动力)确定产品的月提供量,以使得总利润满足最大.已知对这两种产品有挺直限制的因素是资金和劳动力,通过调查,得到关于这两种产品的有关数据如下表:资金单位产品所需资金(百元) 月资金提供量(百元)空调机洗衣机成本 30 20 300劳动力(工资) 5 10 110单位利润 6 8试问:怎样确定两种货物的月提供量,才能使总利润满足最大,最大利润是多少?解:设空调机、洗衣机的月提供量分别是x、y台,总利润是P,则P=6x+8y,由题意有30x+20y300,5x+10y110,x0,y0,x、y均为整数.由图知直线y=- x+ P过M(4,9)时,纵截距最大.这时P也取最大值Pmax=64+89=96(百元).故当月提供量为空调机4台,洗衣机9台时,可获得最大利润9600元.探究创新9.实系数方程f(x)=x2+ax+2b=0的一个根在(0,1)内,另一个根在(1,2)内,求:(1) 的值域;(2)(a-1)2+(b-2)2的值域;(3)a+b-3的值域.f(0)0f(1)0f(2)0b0,a+b+10,a+b+20.如图所示. A(-3,1)、B(-2,0)、C(-1,0).又由所要求的量的几何意义知,值域分别为(1)( ,1);(2)(8,17);(3)(-5,-4).●思悟小结简洁的线性规划在实际生产生活中应用特别广泛,主要解决的问题是:在资源的限制下,如何使用资源来完成最多的生产任务;或是给定一项任务,如何合理支配和规划,能以最少的资源来完成.如常见的任务支配问题、配料问题、下料问题、布局问题、库存问题,通常解法是将实际问题转化为数学模型,归结为线性规划,使用图解法解决.图解法解决线性规划问题时,依据约束条件画出可行域是关键的一步.一般地,可行域可以是封闭的多边形,也可以是一侧开放的非封闭平面区域.其次是画好线性目标函数对应的平行直线系,特殊是其斜率与可行域边界直线斜率的大小关系要推断精准.通常最优解在可行域的顶点(即边界线的交点)处取得,但最优整数解不肯定是顶点坐标的近似值.它应是目标函数所对应的直线平移进入可行域最先或最终经过的那一整点的坐标.●老师下载中心教学点睛线性规划是新增加的教学内容,应予以足够重视.线性规划问题中的可行域,事实上是二元一次不等式(组)表示的平面区域,是解决线性规划问题的基础,由于在直线Ax+By+C=0同一侧的全部点(x,y)实数Ax+By+C的符号相同,所以只需在此直线的某一侧任取一点(x0,y0)〔若原点不在直线上,则取原点(0,0)最简便〕,把它的坐标代入Ax+By+C=0,由其值的符号即可推断二元一次不等式Ax+By+C0(或0)表示直线的哪一侧.这是教材介绍的方法.在求线性目标函数z=ax+by的最大值或最小值时,设ax+by=t,则此直线往右(或左)平移时,t值随之增大(或减小),要会在可行域中确定最优解.解线性规划应用题步骤:(1)设出决策变量,找出线性约束条件和线性目标函数; (2)利用图象在线性约束条件下找出决策变量,使线性目标函数满足最大(或最小).拓展题例【例1】已知f(x)=px2-q且-4f(1)-1,-1f(2)5,求f(3)的范围.解:∵-4f(1)-1,-1f(2)5,p-q-1,p-q-4,4p-q5,4p-q-1.求z=9p-q的最值.p=0,q=1,zmin=-1,p=3,q=7,-1f(3)20.【例2】某汽车公司有两家装配厂,生产甲、乙两种不同型号的汽车,若A厂每小时可完成1辆甲型车和2辆乙型车;B厂每小时可完成3辆甲型车和1辆乙型车.今欲制造40辆甲型车和20辆乙型车,问这两家工厂各工作几小时,才能使所费的总工作时数最少?解:设A厂工作x h,B厂工作y h,总工作时数为t h,则t=x+y,且x+3y40,2x+y20,x0,y0,可行解区域如图.而符合问题的解为此区域内的格子点(纵、横坐标都是整数的点称为格子点),于是问题变为要在此可行解区域内,找出格子点(x,y),使t=x+y的值为最小.由图知当直线l:y=-x+t过Q点时,纵、横截距t最小,但由于符合题意的解必需是格子点,我们还必需看Q点是否是格子点.x+3y=40,2x+y=20,得Q(4,12)为格子点.故A厂工作4 h,B厂工作12 h,可使所费的总工作时数最少.。

高中数学教学设计:简单的线性规划1

高中数学教学设计:简单的线性规划1

课题:简单的线性规划全日制普通高级中学教科书(必修)第二册(上)第七章第四节第二课时一、教材分析:1、教材的地位与作用:线性规划是运筹学的一个重要分支,在实际生活中有着广泛的应用。

本节内容是在学习了不等式、直线方程的基础上,利用不等式和直线方程的有关知识展开的,它是对二元一次不等式的深化和再认识、再理解。

通过这一部分的学习,使学生进一步了解数学在解决实际问题中的应用,体验数形结合和转化的思想方法,培养学生学习数学的兴趣、应用数学的意识和解决实际问题的能力。

2、教学重点与难点:重点:画可行域;在可行域内,用图解法准确求得线性规划问题的最优解。

难点:在可行域内,用图解法准确求得线性规划问题的最优解。

二、目标分析:在新课标让学生经历“学数学、做数学、用数学”的理念指导下,本节课的教学目标分设为知识目标、能力目标和情感目标。

知识目标:1、了解线性规划的意义,了解线性约束条件、线性目标函数、可行解、可行域和最优解等概念;2、理解线性规划问题的图解法;3、会利用图解法求线性目标函数的最优解.能力目标:1、在应用图解法解题的过程中培养学生的观察能力、理解能力。

2、在变式训练的过程中,培养学生的分析能力、探索能力。

3、在对具体事例的感性认识上升到对线性规划的理性认识过程中,培养学生运用数形结合思想解题的能力和化归能力。

情感目标:1、让学生体验数学来源于生活,服务于生活,体验数学在建设节约型社会中的作用,品尝学习数学的乐趣。

2、让学生体验数学活动充满着探索与创造,培养学生勤于思考、勇于探索的精神;3、让学生学会用运动观点观察事物,了解事物之间从一般到特殊、从特殊到一般的辨证关系,渗透辩证唯物主义认识论的思想。

三、过程分析:数学教学是数学活动的教学。

因此,我将整个教学过程分为以下六个教学环节:1、创设情境,提出问题;2、分析问题,形成概念;3、反思过程,提炼方法;4、变式演练,深入探究;5、运用新知,解决问题;6、归纳总结,巩固提高。

高中数学 五 3.3.2简单的线性规划(1)教案

高中数学 五 3.3.2简单的线性规划(1)教案

3.3。

2简单的线性规划【教学目标】1.知识与技能:使学生了解二元一次不等式表示平面区域;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;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;2.过程与方法:经历从实际情境中抽象出简单的线性规划问题的过程,提高数学建模能力;3.情态与价值:培养学生观察、联想以及作图的能力,渗透集合、化归、数形结合的数学思想,提高学生“建模"和解决实际问题的能力。

【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【教学过程】1.课题导入[复习提问]1、二元一次不等式0>Ax在平面直角坐标系By++C中表示什么图形?2、怎样画二元一次不等式(组)所表示的平面区域?应注意哪些事项?3、熟记“直线定界、特殊点定域”方法的内涵。

2。

讲授新课在现实生产、生活中,经常会遇到资源利用、人力调配、生产安排等问题.1、下面我们就来看有关与生产安排的一个问题: 引例:某工厂有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,按每天8h 计算,该厂所有可能的日生产安排是什么?(1)用不等式组表示问题中的限制条件:设甲、乙两种产品分别生产x 、y 件,又已知条件可得二元一次不等式组:2841641200x y x y x y +≤⎧⎪≤⎪⎪≤⎨⎪≥⎪≥⎪⎩ ……………………… (1)(2)画出不等式组所表示的平面区域:如图,图中的阴影部分的整点(坐标为整数的点)就代表所有可能的日生产安排。

(3)提出新问题:进一步,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,采用哪种生产安排利润最大?(4)尝试解答:设生产甲产品x 件,乙产品y 件时,工厂获得的利润为z ,则z=2x+3y .这样,上述问题就转化为:当x,y 满足不等式(1)并且为非负整数时,z 的最大值是多少?把z=2x+3y 变形为233z y x =-+,这是斜率为23-,在y 轴上的截距为3z 的直线。

高中数学优秀教案 简单的线形规划教案说明

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《简单的线性规划(一)》教案说明河北省石家庄市第一中学 孟庆善“简单的线性规划”是高中《数学》第二册(上)第七章第四节的内容,这是《新大纲》中增加的一个新内容,反映了《新大纲》对数学知识应用的重视.线性规划是数学规划中理论较完整、方法较成熟、应用较广泛的一个分支,它能解决科学研究、工程设计、经济管理等许多方面的实际问题.本大节内容实质上是在学习了直线方程的基础上,介绍直线方程的一个简单应用,它虽然只是规划论中极小的一部分,但这部分内容,也能体现数学的工具性、应用性,同时渗透了化归、数形结合的数学思想,为学生今后解决实际问题提供了一种重要的解题方法——数学建模法.通过这部分内容的学习,使学生进一步了解数学在解决实际问题中的应用,激发学生学习数学的兴趣,应用数学的意识,提高认识问题、分析问题和解决实际问题的能力.《大纲》和教科书在这部分内容之前安排了简易逻辑、平面向量等教学内容,把过去教材中位于这部分内容之后的充要条件移入第一章“集合与简易逻辑”中,客观上使这部分内容有了新的思维角度和处理方法的可能.数学思想是对于数学知识的理性的、本质的、高度抽象和概括的认识,带有普遍的指导意义,蕴涵于运用数学方法分析、处理和解决数学问题的过程之中.数学方法是研究或解决数学问题并使之达到目的的手段、方式、途径或程序.数学思想方法的教学是中学数学教学中的重要组成部分,有利于学生加深对于具体数学知识的理解和掌握.本节内容重视与之密切相关的数形结合思想和坐标方法的教学.在教学中注意把同一数学对象在数量关系和空间形式这两方面结合起来思考,由形思数,由数思形,互相联想,达到相互转化并使问题得以解决.对于某些数学问题,通过引进坐标系,把问题的条件和结论用点的坐标表示为某些数量关系式,然后用代数方法进行解决.在讨论二元一次不等式表示平面区域时候,应用集合观点来描述直线和被直线划分所得的平面区域,并用集合的语言来表达这些点的集合,比较准确和简明.本节内容是本小节的重点.教科书首先借助于一个具体例子,提出一个有关二元一次不等式表示平面区域的问题和猜想,然后证明这一猜想,并不加证明地给出一般的二元一次不等式表示平面区域的结论,说明怎样确定不等式表示直线0Ax By C ++=的哪儿一侧区域,举例说明怎样用二元一次不等式(组)表示平面区域.依据教材的内容,教学中有两个问题有待解决.一个是如何理解二元一次不等式与平面区域的对应关系,另一个是在第一个问题解决之后如何准确作出二元一次不等式所对应的平面区域.如果直接告诉学生一般的二元一次不等式表示平面区域的结论和作出区域的方法,学生可能也能解决一些用二元一次不等式平面区域的题目,但是很难真正理解数形结合的思想方法,并自觉地将这种思想方法应用于其他的数学知识.普通高中《数学课程标准》指出:在高中数学教学中,教师应鼓励学生积极参与教学活动,包括思维的参与和行为的参与.课堂上,既要有教师的讲授和指导,也要有学生的自主探索与合作交流.教师要创设适当的问题情境,鼓励学生发现数学的规律和问题解决的途径,使他们经历知识形成的过程.创设情境必须紧紧围绕意义建构这一目的.本节课开篇借助北京奥运会开幕式上的一幕作为引入,创设了一个导情引思的情境.平面直角坐标系的建立,将形(点)与数(坐标)联系在一起,为奥运场馆、大脚印与坐标平面内的点的对应关系,为区域内的点与坐标代入代数式的结果的对应,做了很好的铺垫.学生已经学过了直线上的点的坐标都满足二元一次方程,而且以二元一次方程的解为坐标的点都在直线上.在学生得出直线方程后,如何使教材的认知结构(不等关系)和学生的认知(相等关系)构建和谐统一?在教学设计上,我采用以问题为中心,在老师的引导下,通过学生独立思考、讨论、交流等形式,对数学问题进行探究、求解、延伸和发展,通过发现问题、提出问题、解决问题来揭示二元一次不等式与平面区域的关系.对猜想的证明,要从两方面来进行.在直线3460x y -+=左上方区域内的点的坐标都满足3460x y -+<,而且在直线3460x y -+=右下方区域内的点的坐标都满足3460x y -+>.学生在证明的时候,往往会只证明其中的一方面,而忽略对另一方面的证明.只有两方面都得到证明,才能用特殊点来确定平面区域.在实际教学中,处理一些问题时,注意不纠缠于一些细枝末节问题的讨论,重在让学生应用基本的思想方法去解决问题.这样,学生是应用数学思想在思考问题,解决问题,避免了复杂的记忆和一般的讨论.正是基于这样的考虑,教材在给出猜想的证明后,直接给出了一般的二元一次不等式表示平面区域的结论.通过对引入的问题的回顾与反思,其实作出二元一次不等式表示的平面区域的方法步骤,已经很明确了.我们将教材中的例1加以变化后作为练习给出,目的是巩固作平面区域的步骤,区分边界的虚实.本节课的教学设计始终以问题为中心,将学生吸引到教师设置的问题之中,启发学生探讨、辨析,主动地参与探索学习.使学生经历了一个完整的问题提出、解决、发展的过程.通过这节课的教学,不仅仅使学生会用二元一次不等式表示平面区域,更让学生亲眼目睹数学过程形象而生动的特点,亲身体会数学活动的乐趣,培养学生利用已知数学知识解决未知问题的创新意识,理解知识的来龙去脉,领会知识的产生、发展、形成过程,真正体现知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的新课程理念.。

高中数学必修五教案-简单的线性规划1

高中数学必修五教案-简单的线性规划1

课题: §3.3.2简单的线性规划第4课时授课类型:新授课【教学目标】1.知识与技能:掌握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;2.过程与方法:经历从实际情境中抽象出简单的线性规划问题的过程,提高数学建模能力;3.情态与价值:引发学生学习和使用数学知识的兴趣,发展创新精神,培养实事求是、理论与实际相结合的科学态度和科学道德。

【教学重点】利用图解法求得线性规划问题的最优解;【教学难点】把实际问题转化成线性规划问题,并给出解答,解决难点的关键是根据实际问题中的已知条件,找出约束条件和目标函数,利用图解法求得最优解。

【教学过程】1.课题导入[复习引入]:1、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(虚线表示区域不包括边界直线)2、目标函数, 线性目标函数,线性规划问题,可行解,可行域, 最优解:2.讲授新课线性规划在实际中的应用:线性规划的理论和方法主要在两类问题中得到应用,一是在人力、物力、资金等资源一定的条件下,如何使用它们来完成最多的任务;二是给定一项任务,如何合理安排和规划,能以最少的人力、物力、资金等资源来完成该项任务下面我们就来看看线性规划在实际中的一些应用:[范例讲解]例5 营养学家指出,成人良好的日常饮食应该至少提供0.075kg的碳水化合物,0.06kg的蛋白质,0.06kg的脂肪,1kg食物A含有0.105kg碳水化合物,0.07kg蛋白质,0.14kg脂肪,花费28元;而1kg食物B含有0.105kg碳水化合物,0.14kg蛋白质,0.07kg脂肪,花费21元。

为了满足营养专家指出的日常饮食要求,同时使花费最低,需要同时食用食物A和食物B多少kg?指出:要完成一项确定的任务,如何统筹安排,尽量做到用最少的资源去完成它,这是线性规划中最常见的问题之一.例6 在上一节例3中,若根据有关部门的规定,初中每人每年可收取学费1 600元,高中每人每年可收取学费2 700元。

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课题:7.4 简单的线性规划(一)
授课人:石家庄市第一中学孟庆善
教材分析:
本节课是在学生学习了直线与直线方程的关系,初步了解了二元一次方程的几何意义的基础上,引领学生进一步研究二元一次不等式的几何意义,为后面学习用图解法求二元函数最值问题创造条件.使学生体会数与形的转化过程,逐步加强学生应用几何图形解决代数问题的意识.
基于以上分析,在教学中应充分利用多媒体课件向学生展示代数条件与几何图形的对应关系,加强学生对问题的了解,培养学生学习数学的兴趣.
教学目标:
1.使学生了解二元一次不等式表示平面区域;
2. 掌握根据二元一次不等式(组)正确做出平面区域的方法,培养学生作图的能力.
3.让学生通过观察、联想,体验数学的作用,培养学生学习数学的兴趣,培养学生勤于思考、勇于探索和团结协作的精神。

教学重点:
二元一次不等式表示平面区域.
教学难点:
1.二元一次不等式表示平面区域;
2.根据二元一次不等式(组)正确做出平面区域.
教法分析:师生互动,探究、研讨、辨析、总结
鉴于高二学生已具有较好的数学基础知识和较强的分析问题、解决问题的能力,本节课以学生为中心,以问题为载体,采用启发、引导、探索相结合的教学方法.首先设置“问题”情境,激发学生解决问题的欲望;其次提供观察、探索、交流的机会,引导学生独立思考,有效地调动学生思维,使学生在开放的活动中获取知识.恰当的利用多媒体课件辅助教学,直观生动地呈现学生思维的形成过程,从而提高教学效率.在教学过程中,注重学生的探索经历和发现新知的体验,使其形成自己对数学知识的理解和有效的学习策略.
教学过程:
二元一次不等式表示平面区域的作图步骤:⑴作出直线;⑵取特殊点;⑶代入
表示的平面区域.
小结:
1.二元一次不等式表示平面区域;
2.二元一次不等式(组)表示平面区域的作图方法.作业:
1.阅读教材P63-P65;
2.习题7.4 1.
《简单的线性规划(一)》教案说明
河北省石家庄市第一中学 孟庆善
“简单的线性规划”是高中《数学》第二册(上)第七章第四节的内容,这是《新大纲》中增加的一个新内容,反映了《新大纲》对数学知识应用的重视.
线性规划是数学规划中理论较完整、方法较成熟、应用较广泛的一个分支,它能解决科学研究、工程设计、经济管理等许多方面的实际问题.本大节内容实质上是在学习了直线方程的基础上,介绍直线方程的一个简单应用,它虽然只是规划论中极小的一部分,但这部分内容,也能体现数学的工具性、应用性,同时渗透了化归、数形结合的数学思想,为学生今后解决实际问题提供了一种重要的解题方法——数学建模法.通过这部分内容的学习,使学生进一步了解数学在解决实际问题中的应用,激发学生学习数学的兴趣,应用数学的意识,提高认识问题、分析问题和解决实际问题的能力.
《大纲》和教科书在这部分内容之前安排了简易逻辑、平面向量等教学内容,把过去教材中位于这部分内容之后的充要条件移入第一章“集合与简易逻辑”中,客观上使这部分内容有了新的思维角度和处理方法的可能.
数学思想是对于数学知识的理性的、本质的、高度抽象和概括的认识,带有普遍的指导意义,蕴涵于运用数学方法分析、处理和解决数学问题的过程之中.数学方法是研究或解决数学问题并使之达到目的的手段、方式、途径或程序.数学思想方法的教学是中学数学教学中的重要组成部分,有利于学生加深对于具体数学知识的理解和掌握.
本节内容重视与之密切相关的数形结合思想和坐标方法的教学.在教学中注意把同一数学对象在数量关系和空间形式这两方面结合起来思考,由形思数,由数思形,互相联想,达到相互转化并使问题得以解决.对于某些数学问题,通过引进坐标系,把问题的条件和结论用点的坐标表示为某些数量关系式,然后用代数方法进行解决.
在讨论二元一次不等式表示平面区域时候,应用集合观点来描述直线和被直线划分所得的平面区域,并用集合的语言来表达这些点的集合,比较准确和简明.
本节内容是本小节的重点.教科书首先借助于一个具体例子,提出一个有关二元一次不等式表示平面区域的问题和猜想,然后证明这一猜想,并不加证明地给出一般的二元一次不等式表示平面区域的结论,说明怎样确定不等式表示直线0Ax By C ++=的哪儿一侧区域,举例说明怎样用二元一次不等式(组)表示平面区域.
依据教材的内容,教学中有两个问题有待解决.一个是如何理解二元一次不等式与平面区域的对应关系,另一个是在第一个问题解决之后如何准确作出二元一次不等式所对应的平面区域.如果直接告诉学生一般的二元一次不等式表示平面区域的结论和作出区域的方法,学生可能也能解决一些用二元一次不等式平面区域的题目,但是很难真正理解数形结合的思想方法,并自觉地将这种思想方法应用于其他的数学知识.
普通高中《数学课程标准》指出:在高中数学教学中,教师应鼓励学生积极参与教学活动,包括思维的参与和行为的参与.课堂上,既要有教师的讲授和指导,也要有学生的自主探索与合作交流.教师要创设适当的问题情境,鼓励学生发现数学的规律和问题解决的途径,使他们经历知识形成的过程.
创设情境必须紧紧围绕意义建构这一目的.
本节课开篇借助北京奥运会开幕式上的一幕作为引入,创设了一个导情引思的情境.平面直角坐标系的建立,将形(点)与数(坐标)联系在一起,为奥运场馆、大脚印与坐标平面内的点的对应关系,为区域内的点与坐标代入代数式的结果的对应,做了很好的铺垫.
学生已经学过了直线上的点的坐标都满足二元一次方程,而且以二元一次方程的解为坐
标的点都在直线上.在学生得出直线方程后,如何使教材的认知结构(不等关系)和学生的认知(相等关系)构建和谐统一?在教学设计上,我采用以问题为中心,在老师的引导下,通过学生独立思考、讨论、交流等形式,对数学问题进行探究、求解、延伸和发展,通过发现问题、提出问题、解决问题来揭示二元一次不等式与平面区域的关系.
对猜想的证明,要从两方面来进行.在直线3460x y -+=左上方区域内的点的坐标都满足3460x y -+<,而且在直线3460x y -+=右下方区域内的点的坐标都满足
3460x y -+>.学生在证明的时候,往往会只证明其中的一方面,而忽略对另一方面的证
明.只有两方面都得到证明,才能用特殊点来确定平面区域.
在实际教学中,处理一些问题时,注意不纠缠于一些细枝末节问题的讨论,重在让学生应用基本的思想方法去解决问题.这样,学生是应用数学思想在思考问题,解决问题,避免了复杂的记忆和一般的讨论.
正是基于这样的考虑,教材在给出猜想的证明后,直接给出了一般的二元一次不等式表示平面区域的结论.
通过对引入的问题的回顾与反思,其实作出二元一次不等式表示的平面区域的方法步骤,已经很明确了.我们将教材中的例1加以变化后作为练习给出,目的是巩固作平面区域的步骤,区分边界的虚实.
本节课的教学设计始终以问题为中心,将学生吸引到教师设置的问题之中,启发学生探讨、辨析,主动地参与探索学习.使学生经历了一个完整的问题提出、解决、发展的过程.通过这节课的教学,不仅仅使学生会用二元一次不等式表示平面区域,更让学生亲眼目睹数学过程形象而生动的特点,亲身体会数学活动的乐趣,培养学生利用已知数学知识解决未知问题的创新意识,理解知识的来龙去脉,领会知识的产生、发展、形成过程,真正体现知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的新课程理念.。

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