2022年高二數(shù)學(xué) 7.4簡(jiǎn)單的線性規(guī)劃(第二課時(shí))大綱人教版必修

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1、2022年高二數(shù)學(xué) 7.4簡(jiǎn)單的線性規(guī)劃(第二課時(shí))大綱人教版必修 ●教學(xué)目標(biāo) (一)教學(xué)知識(shí)點(diǎn) 1.線性規(guī)劃問(wèn)題,線性規(guī)劃的意義. 2.線性約束條件、線性目標(biāo)函數(shù)、可行解、可行域、最優(yōu)解等基本概念. 3.線性規(guī)劃問(wèn)題的圖解方法. (二)能力訓(xùn)練要求 1.了解簡(jiǎn)單的線性規(guī)劃問(wèn)題. 2.了解線性規(guī)劃的意義. 3.會(huì)用圖解法解決簡(jiǎn)單的線性規(guī)劃問(wèn)題. (三)德育滲透目標(biāo) 讓學(xué)生樹(shù)立數(shù)形結(jié)合思想. ●教學(xué)重點(diǎn) 用圖解法解決簡(jiǎn)單的線性規(guī)劃問(wèn)題. ●教學(xué)難點(diǎn) 準(zhǔn)確求得線性規(guī)劃問(wèn)題的最優(yōu)解. ●教學(xué)方法 講練結(jié)合法 教師可結(jié)合一些典型例題進(jìn)行講解,學(xué)生再通過(guò)練習(xí)來(lái)掌握用圖

2、解法解決一些較簡(jiǎn)單的線性規(guī)劃問(wèn)題. ●教具準(zhǔn)備 多媒體課件(或幻燈片) 內(nèi)容:課本P60圖7—23 記作§7.4.2 A 過(guò)程:先分別作出x=1,x-4y+3=0,3x+5y-25=0三條直線,再找出不等式組所表示的平面區(qū)域(即三直線所圍成的封閉區(qū)域).再作直線l0:2x+y=0. 然后,作一組與直線的平行的直線: l:2x+y=t,t∈R (或平行移動(dòng)直線l0),從而觀察t值的變化. ●教學(xué)過(guò)程 Ⅰ.課題導(dǎo)入 上節(jié)課,咱們一起探討了二元一次不等式表示平面區(qū)域,下面,我們?cè)賮?lái)探討一下如何應(yīng)用其解決一些問(wèn)題. Ⅱ.講授新課 首先,請(qǐng)同學(xué)們來(lái)看這樣一個(gè)問(wèn)題. 設(shè)z=

3、2x+y,式中變量x、y滿足下列條件 求z的最大值和最小值. 分析:從變量x、y所滿足的條件來(lái)看,變量x、y所滿足的每個(gè)不等式都表示一個(gè)平面區(qū)域,不等式組則表示這些平面區(qū)域的公共區(qū)域. (打出投影片§7.4.2 A) [師](結(jié)合投影片或借助多媒體課件) 從圖上可看出,點(diǎn)(0,0)不在以上公共區(qū)域內(nèi),當(dāng)x=0,y=0時(shí),z=2x+y=0. 點(diǎn)(0,0)在直線l0:2x+y=0上. 作一組與直線l0平行的直線(或平行移動(dòng)直線l0)l:2x+y=t,t∈R. 可知,當(dāng)t在l0的右上方時(shí),直線l上的點(diǎn)(x,y)滿足2x+y>0, 即t>0. 而且,直線l往右平移時(shí),t隨之增大.

4、 (引導(dǎo)學(xué)生一起觀察此規(guī)律) 在經(jīng)過(guò)不等式組所表示的公共區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)且平行于l的直線中,以經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(5,2)的直線l2所對(duì)應(yīng)的t最大,以經(jīng)過(guò)點(diǎn)B(1,1)的直線l1所對(duì)應(yīng)的t最小. 所以:zmax=2×5+2=12, zmin=2×1+3=3. 諸如上述問(wèn)題中,不等式組是一組對(duì)變量x、y的約束條件,由于這組約束條件都是關(guān)于x、y的一次不等式,所以又可稱其為線性約束條件.z=2x+y是欲達(dá)到最大值或最小值所涉及的變量x、y的解析式,我們把它稱為目標(biāo)函數(shù).由于z=2x+y又是關(guān)于x、y的一次解析式,所以又可叫做線性目標(biāo)函數(shù). 另外注意:線性約束條件除了用一次不等式表示外,也可用一次方程表示

5、. 一般地,求線性目標(biāo)函數(shù)在線性約束條件下的最大值或最小值的問(wèn)題,統(tǒng)稱為線性規(guī)劃問(wèn)題.例如:我們剛才研究的就是求線性目標(biāo)函數(shù)z=2x+y在線性約束條件下的最大值和最小值的問(wèn)題,即為線性規(guī)劃問(wèn)題. 那么,滿足線性約束條件的解(x,y)叫做可行解,由所有可行解組成的集合叫做可行域.在上述問(wèn)題中,可行域就是陰影部分表示的三角形區(qū)域.其中可行解(5,2)和(1,1)分別使目標(biāo)函數(shù)取得最大值和最小值,它們都叫做這個(gè)問(wèn)題的最優(yōu)解. Ⅲ.課堂練習(xí) [師]請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合課本P64練習(xí)1來(lái)掌握?qǐng)D解法解決簡(jiǎn)單的線性規(guī)劃問(wèn)題. (1)求z=2x+y的最大值,使式中的x、y 滿足約束條件 解:不等式組表示的

6、平面區(qū)域如圖所示: 當(dāng)x=0,y=0時(shí),z=2x+y=0 點(diǎn)(0,0)在直線l0:2x+y=0上. 作一組與直線l0平行的直線 l:2x+y=t,t∈R. 可知,在經(jīng)過(guò)不等式組所表示的公共區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)且平行于l的直線中,以經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(2,-1)的直線所對(duì)應(yīng)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滿足約束條件 解:不等式組所表示的平面區(qū)域如圖所示: 從圖示可知,直線3x+5y=t在經(jīng)過(guò)不等式組所表示的公共區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)時(shí),以經(jīng)過(guò)點(diǎn)(-2,-1)的直線所對(duì)應(yīng)的t最小,以經(jīng)過(guò)點(diǎn)()的直線所對(duì)應(yīng)的t

7、最大. 所以zmin=3×(-2)+5×(-1)=-11. zmax=3×+5×=14. Ⅳ.課時(shí)小結(jié) 通過(guò)本節(jié)學(xué)習(xí),要掌握用圖解法解決簡(jiǎn)單的線性規(guī)劃問(wèn)題的基本步驟: 1.首先,要根據(jù)線性約束條件畫(huà)出可行域(即畫(huà)出不等式組所表示的公共區(qū)域). 2.設(shè)z=0,畫(huà)出直線l0. 3.觀察、分析,平移直線l0,從而找到最優(yōu)解. 4.最后求得目標(biāo)函數(shù)的最大值及最小值. Ⅴ.課后作業(yè) (一)課本P65習(xí)題7.4 (二)1.預(yù)習(xí)內(nèi)容:課本P61~64. 2.預(yù)習(xí)提綱: 怎樣用線性規(guī)劃的方法解決一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題. ●板書(shū)設(shè)計(jì) §7.4.2 簡(jiǎn)單的線性規(guī)劃(二) 有關(guān)概念 復(fù)習(xí)回顧 約束條件 二元一次不等式表示平面區(qū)域 線性約束條件 目標(biāo)函數(shù) 線性目標(biāo)函數(shù) 例題講解 課時(shí)小結(jié) 線性規(guī)劃問(wèn)題 圖解法解決線性規(guī)劃問(wèn)題的基本步驟 可行域 最優(yōu)解

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