简单的线性规划教案
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简单的线性规划教案
课题简单的线性规划
知识与能力
1.了解二元一次不等式表示平面区域.
2.能画出二元一次不等式(组)所表示的平面区域.
过程与方法
渗透数形结合和化归思想,培养分析问题和解决问题的能力
情感态度与价值观
培养学生对数学的兴趣以及对数学的应用意识
教学重点
如何用二元一次不等式(组)表示平面区域
教学难点
怎样确定不等式Ax+By+C>0(或<0)表示直线Ax+By+C=0的哪一侧区域关键
运用数形结合的数学思想方法,帮助学生用集合的观点和语言来分析和描述几何图形问题.
教学过程
1.创设问题情境.
某工厂生产A型和B型两种桌子,每张桌子要经木工装配和油工油漆两道工序完成,木工装配一张A型桌子要用1小时,装配一张B型桌子要用2小时;油工油漆一张A型桌子要用3小时,油漆一张B型桌子要用1
小时,木工每天工作不得超过8小时,油工每天工作不得超过9个小时。
工厂生产一张A型桌子获利8元,生产一张B型桌子获利12元。
假如该工厂能卖出全部桌子,试问每天做每种型号的桌子各多少张,工厂能获得最大的利润?
与学生共同分析
设每天做A型桌子数量为 x 张
每天做B型桌子数量为 y 张
利润S=8x+12y
解决上述问题,就得了解二元一次不等式所表示的范围问题。
出示课题:二元一次不等式表示平面区域
二元一次方程表示的图形是直线,点集{(x,y)|x+y-1=0}表示经过点(0,1)和(1,0)的一条直线.那么:
问题:点集{(x,y)|x+y-1>0}在平面直角坐标系中是什么图形呢?2.尝试、猜想、证明
(1)尝试.
在平面直角坐标系中,所有的点被直线x+y-1=0分成三类:
一类是在直线x+y-1=0上;
二类是在直线x+y-1=0的右上方的平面区域内.
三类是在直线x+y-1=0的左下方的平面区域内.
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.此时,可引导学生尝试在什么情况下,点(x,y)在直线上、在直线右上方、在直线左下方?
至此,可引导学生进行猜想.
(2)猜想.
猜想:对直线x+y-1=0右上方的点(x,y),x+y-1>0成立;对直线x +y-1=0左下方的点(x,y),x+y-1<0成立.
(3)证明.
如图在直线x+y-1=0的右上方任取一点P(x,y),过点P作平行于X 轴的直线y=y
交L于Q(x0,y0)则有x>x0,y=y0.
所以,x+y>x0+y0x+y-1>x0+y0-1=0,
即x+y-1>0.
因为点P(x,y)是直线x+y-1=0右上方的任意点,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<0都成立.
所以,在平面直角坐标系中,点集{(x,y)|x+y-1>0}表示直线x+Y-1=0右上方的平面区域;点集{(x,y)|x+y-1<0}表示直线x+y-1=0左下方的平面区域.
(4)得出结论.
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.
3.寻找不等式Ax+By+C>0究竟表示直线Ax+By+C=0哪一侧区域的方法
仍然由x+y-1>0的区域探索方法得出第一种方法“直线定界,特殊点定域”。
特殊地,当C≠0时,常把原点作为此特殊点.
例1:画出不等式2x+y-6<0表示的平面区域.
强调我们把直线画成虚线以表示区域不包括边界直线.
同时,向学生指出画不等式Ax+By+C≥0所表示的平面区域时,此区域应包括边界直线且要把边界直线画成实线.
在讲解例1后,引导学生完成下列变式练习:
1:画出下列不等式所表示的平面区域.
(1)x≥1 (2)y<3 (3)2x-y≤6 (4)-x+y-2>0.
2:不等式2x-y-6>0表示的平面区域在直线2x-y-6=0的( )方.(A)左上(B)左下(C) 右上(D)右下
通过上述练习寻找各区域与不等式中的系数之间的关系,总结判断二元一次不等式表示平面区域的方法二:
对于Ax+By+C>0,
(1)当A>0时表示直线Ax+By+C=0右侧的半平面,当A<0时表示直线
Ax+By+C=0左侧的半平面。
(2)当B>0时表示直线Ax+By+C=0上方的半平面,当B<0时表示直线
Ax+By+C=0下方的半平面。
简称:“直线定界,系数定域”
例2:画出不等式组表示的平面区域。
归纳: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.
变式训练
1.画出不等式(x+y)(x-y+5)>0表示的平面区域.
2.由直线x+y+2=0,x-y+1=0和2x+y+1=0围成的三角形区域(包括边界)用不等式可表示为________.
现在来解决本课开始的问题.让学生画出平面区域提示学生解决思路,鼓励学生下去解决。
留作思考
4.小结.
(1)二元一次不等式Ax+By+C>0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.
(4)理解直线定界,系数定域的方法
5.布置作业
1.习题7.4第1题
2.课外思考题.
(1)画出不等式所表示的平面区域.
(2)求不等式组表示的平面区域的面积.。