内容正文:
§3.3.3 简单的线性规划问题
教学目标:
1.能从实际情景中抽象出一些简单的二元线性规划问题;
2.掌握简单的二元线性规划问题的解法;
3.培养学生的数学应用意识和解决实际问题的能力。
教学重点:线性规划问题的图解法,关键是数形之间的转化.
教学难点:将实际问题转化为线性规划问题,并加以解决。.
教学过程:
一、问题情境
回忆本节开始提出的问题,即
在约束条件
二、学生活动
作出约束条件所表示的平面区域
问题1:目标函数
的几何意义?如何来看待这个式子?
将目标函数
变形为
,它表示斜率为-2,在
轴上的截距为
的一条直线。
问题2:如何理解目标函数
的最值?
将目标函数
看成直线
,当直线在可行域内平移时,截距
在不断的变化,当它经过两直线
与
的交点
时,直线在
轴上的截距
最大,即为目标函数的最大值。
学生尝试,讨论,回答。
三、建构数学
1.线性规划问题
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,通常称为线性规划问题。
只含有两个变量的简单线性规划问题可用图解法来解决。
2.求线性目标函数在约束条件下的最值问题的求解步骤:
(1)作图:画出约束条件(不等式组)所确定的平面区域和目标函数所表示的直线系中的任一条直线
(通常为过原点的直线);
(2)平移:将
平行移动,以确定最优解所对应的点的位置;
(3)求值:解有关的方程组求出最优点的坐标,再代入目标函数,求出目标函数的最值。
四、数学运用
1.例题[来源:学§科§网Z§X§X§K]
例1.P81
注:(1)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。
(2)对于有实际背景的线形规划问题,其可行域通常是一个凸多边形,其最优解的确定,往往只需考虑在各个顶点的情形,通过比较,即可得最优解。
(3)简单的线性规划问题,常常条件较多,要注意:
①认真审题,写出所有的约束条件,注意有没有等号,变量
是否正整数,是否包含零;
②弄清约束条件与目标函数的区别,不能混淆[来源:学科网]
③作图要尽可能精确,图上操作尽可能规范,如果最优点不明确时,可将可能是最优点的坐标都求出来,然后逐一检验,确定最优点.[来源:Zxxk.Com]
例2.P82