1.2线性规划的可行域
一、教学内容分析
这一节重专题1.2线性规划的可行域
点介绍了线性规划的可行域和可行解的概念,以及如何用二元一次不等式表示平面区域.例1、例2是用二元一次不等式表示平面区域.
二、教学目标设计
1、掌握线性规划的可行域和可行解;
2、会用二元一次不等式表示平面区域;
3、通过观察、操作等活动,具有读图能力.
三、教学重点及难点
如何用二元一次不等式表示平面区域
四、教学过程设计
(一)引入
上节课在解决线性规划问题时,建立了线性约束条件,满足线性约束条件的解有无数个,那么如何形象的表示满足线性约束条件的解?
(二)学习新课
(1)定义:
在线性规划问题中,满足线性约束条件的解叫做可行解,所有可行解构成的区域叫做可行域.
线性约束条件都是二元一次不等式组,那么可行域就是一个平面区域.
表示直线l,那么
表示怎样的区域?
请学生各自取不同的数据,画出平面区域.
教师选择有代表性的数据,让学生上黑板画.
最后,让学生边讨论,边总结:
1.当c0时,集合A表示直线l含原点一侧的区域,集合C表示直线l不含原点一侧的区域;
当c0时,集合A表示直线l不含原点一侧的区域,集合C表示直线l含原点一侧的区域;
当c=0时,借助其它点来判断集合A、C所表示的区域.
2.如果把A、C变成,那么集合E表示直线上方的区域,集合F表示直线下方的区域.
(2)实数范围的线性约束条件
例1画出下列不等式组的解为坐标的点所表示的平面区域:
(3)整数范围的线性约束条件
例2画出下列不等式组的解为坐标的点所表示的平面区域:
分析:对于整点的可行域,可以先画出实数范围的可行域,然后把范围内的整点全标出来.
(三)课堂练习:P9/1,2
(四)课堂小结
(五)布置作业:见练习册
五、教学设计说明
1.通过让学生各自取不同的数据,画出二元一次不等式的平面区域,然后边讨论,边总结出二元一次不等式的平面区域的画法.
2.通过例1,帮助学生掌握实数范围的线性约束条件的平面区域的画法.
通过例2,帮助学生掌握整数范围的线性约束条件的平面区域的画法
简单的线性规划问题
使用说明1.课前完成语系学案上的问题导学及例题.
2.认真限时完成,规范书写,课堂小组合作探讨,答疑解惑.
学习目标:(1)了解线性规划的意义及线性约束条件、线性目标函数、可行解、可行域、最优解等概念;
(2)能根据条件,建立线性目标函数;
(3)了解线性规划问题的图解法,并会用图解法求线性目标函数的最大值、最小值
问题导学:
1.对于关于两个变量x,y的不等关系表示成的不等式(组),称为(),如果约束条件中都是关于x,y的一次不等式,称为()
2.在线性约束条件下,欲达到最大值或最小值所涉及的关于变量x,y的函数解析式=f(x,y),称为(),当f(x,y)是关于x,y的一次解析式时,z=f(x,y)称为()
3.在线性约束条件下求线性目标函数的最大值或最小值问题,统称为(),满足线性约束条件的解(x,y)叫做()由所有可行解组成的集合叫做(),使目标函数取得最大值或最小值的可行解叫做这个问题的(),使x,y均为整数的最优解叫做()。
4.解线性规划应用题的一般步骤:
1.设出_________
2.列出_________,确定_________
3.画出_________
4.作目标函数表示的一族平行直线,使其中某条直线与_________有交点,
5.判断_________求出目标函数的_________,并回到原问题中作答。.
典型例题:
例1.(1)求z=2x+y的最大值,使x、y满足约束条件
(2)求z=3x+5y的最大值和最小值,使x、y满足约束条件
例2.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,,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?(按每天8h计算)
基础测评:
一.选择题.
1.若x0,y0,且x+y1,则z=x+y的最大值为()
A-1B1
C2D-2
2.目标函数z=2x-y,将其看成直线方程时,z的意义是()
A,该直线的截距
B.该直线的纵截距
C.该直线的纵截距的相反数
D.该直线的横截距
3.不等式组x–y+5≥0x+y≥0x≤3表示的平面区域的面积等于()
A、32B、1214C、1154D、632
4.有5辆6吨的汽车,4辆4吨的汽车,要运送最多的货物,完成这项运输任务的线性目标函数为()
A,Z=6x+4yBz=5x+4y
Cz=x+yDz=4x+5y
5..如图,表示的平面区域是()
6.给出平面区域如图7-28所示,其中A(5,3),B(1,1),C(1,5),若使目标函数z=ax+y(a0)取得最大值的最优解有无穷多个,则a的值是()
A.B.C.2D.
二填空题
7.z=3x+2y,x、y满足,在直线x=3上找出三个整点可行解为__________。
8.给出下面的线性规划问题:求z=3x+5y的最大值和最小值,使x、y满足约束条件,欲使目标函数z只有最小值而无最大值,请你设计一种改变约束条件的办法(仍由三个不等式构成,且只能改变其中一个不等式),那么结果是__________。
9.已知变量x,y满足条件x-4y-3
3x+5y25
x1
,设z=2x+y,取点(3,2)可求得z=8;取点(5,2)可求得=12;取点(1,1)可求得=3;取点(0,0)可求得z=0,点(3,2)叫做__________。
,点(0,0)叫做__________。点(5,2)和点(1,1)均叫做_________。
三解答题;
10.已知x、y满足不等式组,求z=3x+y的最小值。
11.已知点(x,y)满足不等式组,求在这些点中,
①使目标函数k=6x+8y取得最大值的点P的坐标;
②使目标函数k=8x+6y取得最大值的点P的坐标.
12.下表给出X、Y、Z三种食品的维生素含量及其成本
XYZ
维生素A/单位/千克400500300
维生素B/单位/千克700100300
成本/(元/千克)643
现欲将三种食物混合成100千克的混合食品,要求至少含35000单位维生素A,40000单位维生素B,采用何种配比成本最小?
3.3.2简单线性规划问题
课前预习学案
一、预习目标
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
二、预习内容
1.阅读课本引例,回答下列问题
线性规划的有关概念:
①线性约束条件
②线性目标函数:
③线性规划问题:
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.
④可行解、可行域和最优解:
满足线性约束条件的解(x,y)叫可行解.
由所有可行解组成的集合叫做可行域.
使目标函数取得最大或最小值的可行解叫线性规划问题的最优解
2..通过研究引例及例题5、6,你能总结出求线性规划问题的最值或最优解的步骤吗?那些问题较难解决?
课内探究学案
一、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
二、学习重难点
学习重点: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
三、学习过程
(一)自主学习
大家预习课本P87页,并回答以下几个问题:
问题1.①线性约束条件
②线性目标函数:
③线性规划问题:
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.
④可行解、可行域和最优解:
(二)合作探究,得出解决线性规划问题的一般步骤
(三)典型例题
例1、①求z=2x+y的最大值,使式中的x、y满足约束条件
解析:注意可行域的准确画出
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
解析:注意可行域的准确性
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.
所以zmin=3×(-2)+5×(-1)=-11.
zmax=3×+5×=14
例2.有粮食和石油两种物资,可用轮船与飞机两种方式运输,每天每艘轮船和每架飞机的运输效果见表.
轮船运输量/
飞机运输量/
粮食
石油
现在要在一天内运输至少粮食和石油,需至少安排多少艘轮船和多少架飞机?
答案:解:设需安排艘轮船和架飞机,则
即
目标函数为.
作出可行域,如图所示.
作出在一组平行直线(为参数)中经过可行域内某点且和原点距离最小的直线,此直线经过直线和的交点,直线方程为:.
由于不是整数,而最优解中必须都是整数,所以,可行域内点不是最优解.
经过可行域内的整点(横、纵坐标都是整数的点)且与原点距离最近的直线经过的整点是,
即为最优解.则至少要安排艘轮船和架飞机.
变式训练.1、求的最大值、最小值,使、满足条件
2、设,式中变量、满足
反馈测评给出下面的线性规划问题:求的最大值和最小值,使,满足约束条件要使题目中目标函数只有最小值而无最大值,请你改造约束条件中一个不等式,那么新的约束条件是.
答案:
三、课堂小结
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
四课后练习与提高
某运输公司接受了向抗洪救灾地区每天送至少支援物资的任务.该公司有辆载重的型卡车与辆载重为的型卡车,有名驾驶员,每辆卡车每天往返的次数为型卡车次,型卡车次;每辆卡车每天往返的成本费型为元,型为元.请为公司安排一下,应如何调配车辆,才能使公司所花的成本费最低?若只安排型或型卡车,所花的成本费分别是多少?
解:设需型、型卡车分别为辆和辆.列表分析数据.
型车
型车
限量
车辆数
运物吨数
费用
由表可知,满足的线性条件:
,且.
作出线性区域,如图所示,可知当直线过时,最小,但不是整点,继续向上平移直线可知,是最优解.这时(元),即用辆型车,辆型车,成本费最低.
若只用型车,成本费为(元),只用型车,成本费为(元).
线性规划
【考试要求】
1.了解二元一次不等式(组)表示的平面区域;了解与线性规划相关的基本概念
2.了解线性规划问题的图象法,并能用线性规划的方法解决一些简单的实际问题。
【教学重点】
1.二元一次不等式(组)表示的平面区域;
2.应用线性规划的方法解决一些简单的实际问题。
【教学难点】
线性规划在实际问题的应用
【高考展望】
1.线性规划是教材的新增内容,高考中对这方面的知识涉及的还比较少,但今后将会成为新高考的热点之一;
2.在高考中一般不会单独出现,往往都是隐含在其他数学内容的问题之中,就是说常结合其他数学内容考查,往往都是容易题
【知识整合】
1.二元一次不等式(组)表示平面区域:一般地,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__________。我们把直线画成虚线以表示区域_________边界直线。当我们在坐标系中画不等式所表示的平面区域时,此区域应___________边界直线,则把边界直线画成____________.
2.由于对在直线同一侧的所有点,把它的坐标代入,所得到实数的符号都__________,所以只需在此直线的某一侧取一个特殊点,从的_________即可判断0表示直线哪一侧的平面区域
3.二元一次不等式组是一组对变量x,y的__________,这组约束条件都是关于x,y的一次不等式,所以又称为_____________;
4.(a,b是实常数)是欲达到最大值或_________所涉及的变量x,y的解析式,叫做______________。由于又是x,y的一次解析式,所以又叫做_________;
5.求线性目标函数在_______下的最大值或____________的问题,统称为_________问题。满足线性约束条件的解叫做_________,由所有可行解组成的集合叫做_________。分别使目标函数取得____________和最小值的可行解叫做这个问题的___________.
【典型例题】
例1.(课本题)画出下列不等式(组)表示的平面区域,
1)2)3)
4)5)6)
例2.
1)画出表示的区域,并求所有的正整数解
2)画出以A(3,-1)、B(-1,1)、C(1,3)为顶点的的区域(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的最大值和最小值。
例3.1)已知,求的取值范围
2)已知函数,满足求的取值范围
例4(04苏19)制定投资计划时,不仅要考虑可能获得的盈利,而且要考虑可能出现的亏损。某投资人打算投资甲、乙两个项目,根据预测,甲、乙项目可能的最大盈利率分别为100%和50%,可能的最大亏损率为30%和10%,投资人计划投资金额不超过10万元,要求确保可能的资金亏损不超过1.8万元,问投资人对甲、乙两个项目各投资打算多少万元,才能使可能的盈利最大?
例5.某人承揽一项业务,需做文字标牌4个,绘画标牌6个,现有两种规格原料,甲种规格每张3m,可做文字标牌1个,绘画标牌2个;乙种规格每张2m,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,才能使总的用料面积最小?
例6.某人上午时乘摩托艇以匀速V海里/小时从A港出发到相距50海里的B港驶去,然后乘汽车以匀速W千米/小时自B港向相距300km的C市驶去,应该在同一天下午4点到9点到达C市。设汽车、摩托艇所需时间分别为小时,如果已知所要经费P=(元),那么V、W分别是多少时走得最经济?此时需花费多少元?
巩固练习
1.将目标函数看作直线方程,z为参数时,z的意义是()
A.该直线的纵截距B。该直线纵截距的3倍
C.该直线的横截距的相反数D。该直线纵截距的
2。变量满足条件则使的值最小的是()
A.(B。(3,6)C。(9,2)D。(6,4)
3。设式中变量和满足条件则的最小值为()
A.1B。-1C。3D。-3
4。(05浙7)设集合A={是三角形的三边长},则A所表示的平面区域(不含边界的阴影部分)是()
5。在坐标平面上,不等式组所表示的平面区域的面积为()
A。B。C。D。2
6.(06全国ⅰ14)设,式中变量和满足下列条件则的最大值为__________________;
7.(06京13)已知点P(的坐标满足条件点O为坐标原点,那么的最小值为_________,最大值等于__________________;
8.(06湘12)已知则的最小值是____________________.
文章来源:http://m.jab88.com/j/8001.html
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