高二数学教案: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.
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