《高二數(shù)學(xué)必修5 線性規(guī)劃 課件》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高二數(shù)學(xué)必修5 線性規(guī)劃 課件(9頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、1、已知已知x、y滿足的條件滿足的條件,求,求x、y滿足的區(qū)域:滿足的區(qū)域: 并求并求z2xy的最大值,的最大值, 11yyxxyxyCo可知可知z要求最大值,即直線經(jīng)過要求最大值,即直線經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)。點(diǎn)時(shí)。 求得求得C點(diǎn)坐標(biāo)為(點(diǎn)坐標(biāo)為(2,1),),則則Zmax=2xy3Z2xy變形為變形為y2xz,它表示斜率為它表示斜率為2,在,在y軸上的截距軸上的截距為為z的一組直線系。的一組直線系。 由圖可以看出,當(dāng)直線經(jīng)過可行域上由圖可以看出,當(dāng)直線經(jīng)過可行域上的點(diǎn)的點(diǎn)C時(shí),截距時(shí),截距z最大。最大。 解析:解析:一、引例:一、引例: 一、基本概念一、基本概念 把求最大值或求最小值的的函數(shù)稱為把求最
2、大值或求最小值的的函數(shù)稱為目標(biāo)函數(shù)目標(biāo)函數(shù),因?yàn)樗顷P(guān),因?yàn)樗顷P(guān)于變量于變量x、y的一次解析式,又稱的一次解析式,又稱線性目標(biāo)函數(shù)線性目標(biāo)函數(shù)。 滿足線性約束的解滿足線性約束的解(x x,y y)叫做叫做可行解可行解。 在線性約束條件下求線性目標(biāo)函數(shù)的最大值或最小值問題,在線性約束條件下求線性目標(biāo)函數(shù)的最大值或最小值問題,統(tǒng)稱為統(tǒng)稱為線性規(guī)劃問題線性規(guī)劃問題。 一組關(guān)于變量一組關(guān)于變量x、y的一次不等式,稱為的一次不等式,稱為線性約束條件線性約束條件。 由所有可行解組成的集由所有可行解組成的集合叫做合叫做可行域??尚杏颉?使目標(biāo)函數(shù)取得使目標(biāo)函數(shù)取得最大值或最小值的可行解最大值或最小值的可行
3、解叫做這個(gè)問題的叫做這個(gè)問題的最優(yōu)解。最優(yōu)解。最優(yōu)解最優(yōu)解xyCo可行域可行域xyoABC 作出直線作出直線3x5y z 的的圖像,可知直線經(jīng)過圖像,可知直線經(jīng)過A點(diǎn)時(shí),點(diǎn)時(shí),Z取最大值;直線經(jīng)過取最大值;直線經(jīng)過B點(diǎn)點(diǎn)時(shí),時(shí),Z取最小值。取最小值。 求得求得A(1.5,2.5),),B(2,1),),則則Zmax=17,Zmin=11。2、求求z3x5y的最大值,使的最大值,使x、y滿足約束條件:滿足約束條件:35x11535yxyyx思考思考:(1)若求若求z5x3y的最大值?的最大值?(2)若求若求z5x-3y的最大值?的最大值?3、已知已知 052x04-02yyxyx求求 (1)zx
4、2y-4的最大值;的最大值;(2)zx2y2-10y+25的最小值;的最小值;(3) 的取值的取值范圍?范圍?21 xyZ 課題小結(jié):課題小結(jié): 把求最大值或求最小值的的函數(shù)稱為把求最大值或求最小值的的函數(shù)稱為目標(biāo)函數(shù)目標(biāo)函數(shù),因?yàn)樗顷P(guān),因?yàn)樗顷P(guān)于變量于變量x、y的一次解析式,又稱的一次解析式,又稱線性目標(biāo)函數(shù)線性目標(biāo)函數(shù)。 滿足線性約束的解滿足線性約束的解(x x,y y)叫做叫做可行解可行解。 在線性約束條件下求線性目標(biāo)函數(shù)的最大值或最小值問題,在線性約束條件下求線性目標(biāo)函數(shù)的最大值或最小值問題,統(tǒng)稱為統(tǒng)稱為線性規(guī)劃問題線性規(guī)劃問題。 一組關(guān)于變量一組關(guān)于變量x、y的一次不等式,稱為的
5、一次不等式,稱為線性約束條件線性約束條件。 由所有可行解組成的集由所有可行解組成的集合叫做合叫做可行域??尚杏?。 使目標(biāo)函數(shù)取得使目標(biāo)函數(shù)取得最大值或最小值的可行解最大值或最小值的可行解叫做這個(gè)問題的叫做這個(gè)問題的最優(yōu)解。最優(yōu)解。xyoM可行域可行域最優(yōu)解最優(yōu)解解:設(shè)解:設(shè)x、y分別為計(jì)劃生產(chǎn)甲、乙兩種分別為計(jì)劃生產(chǎn)甲、乙兩種混合肥料的噸數(shù),于是滿足以下條件:混合肥料的噸數(shù),于是滿足以下條件:xyo 0y0 x6615y18x10y4x某工廠生產(chǎn)甲、乙兩種產(chǎn)品,生產(chǎn)某工廠生產(chǎn)甲、乙兩種產(chǎn)品,生產(chǎn)1t甲兩種產(chǎn)品需要甲兩種產(chǎn)品需要A種原料種原料4t、 B種原料種原料18t,產(chǎn)生的利潤(rùn)為產(chǎn)生的利潤(rùn)為
6、1萬元;生產(chǎn)乙種產(chǎn)品需要萬元;生產(chǎn)乙種產(chǎn)品需要A種原料種原料1t、 B種原料種原料15t,產(chǎn)生的利潤(rùn),產(chǎn)生的利潤(rùn)為為0.5萬元?,F(xiàn)有庫(kù)存萬元?,F(xiàn)有庫(kù)存A種原料種原料10t、 B種原料種原料66t,列出滿足生產(chǎn)條件的數(shù)學(xué)關(guān)列出滿足生產(chǎn)條件的數(shù)學(xué)關(guān)系式,并畫出相應(yīng)的平面區(qū)域。并計(jì)算生產(chǎn)甲、乙兩種肥料各多少噸?能夠產(chǎn)系式,并畫出相應(yīng)的平面區(qū)域。并計(jì)算生產(chǎn)甲、乙兩種肥料各多少噸?能夠產(chǎn)生最大的利潤(rùn)?生最大的利潤(rùn)?A種原料 B種原料利潤(rùn)甲種產(chǎn)品4 181 乙種產(chǎn)品1 15 0.5現(xiàn)有庫(kù)存10 66 思考思考1:解:設(shè)生產(chǎn)甲種肥料解:設(shè)生產(chǎn)甲種肥料xt、乙種乙種肥料肥料yt,能夠產(chǎn)生利潤(rùn),能夠產(chǎn)生利潤(rùn)Z萬元。目標(biāo)函數(shù)為萬元。目標(biāo)函數(shù)為Zx0.5y,可行域如圖:可行域如圖:把把Zx0.5y變形為變形為y2x2z,它表示斜率為它表示斜率為2,在,在y軸上的截距為軸上的截距為2z的一組直線系。的一組直線系。 xyo由圖可以看出,當(dāng)直線經(jīng)過可行域上的點(diǎn)由圖可以看出,當(dāng)直線經(jīng)過可行域上的點(diǎn)M時(shí),時(shí),截距截距2z最大,即最大,即z最大。最大。 故生產(chǎn)甲種、乙種肥料各故生產(chǎn)甲種、乙種肥料各2噸,能夠產(chǎn)生最大利潤(rùn),噸,能夠產(chǎn)生最大利潤(rùn),最大利潤(rùn)為最大利潤(rùn)為3萬元。萬元。M 容易求得容易求得M點(diǎn)的坐標(biāo)為點(diǎn)的坐標(biāo)為(2,2),則),則Zmin3