线性规划数学教案
教学目标
巩固二元一次不等式和二元一次不等式组所表示的平面区域,能用此来求目标函数的最值.
重点难点
理解二元一次不等式表示平面区域是教学重点.
如何扰实际问题转化为线性规划问题,并给出解答是教学难点.
教学步骤
我们知道,二元一次不等式和二元一次不等式组都表示平面区域,在这里开始,教学又翻开了新的一页,在今后的学习中,我们可以逐步看到它的运用.
先讨论下面的问题
设 ,式中变量x、y满足下列条件
①
求z的最大值和最小值.
我们先画出不等式组①表示的平面区域,如图中 内部且包括边界.点(0,0)不在这个三角形区域内,当 时, ,点(0,0)在直线 上.
作一组和 平等的直线
可知,当l在 的右上方时,直线l上的点 满足 .
即 ,而且l往右平移时,t随之增大,在经过不等式组①表示的三角形区域内的点且平行于l的直线中,以经过点A(5,2)的直线l,所对应的t最大,以经过点 的直线 ,所对应的t最小,所以
在上述问题中,不等式组①是一组对变量x、y的约束条件,这组约束条件都是关于x、y的一次不等式,所以又称线性约束条件.
是欲达到最大值或最小值所涉及的变量x、y的解析式,叫做目标函数,由于 又是x、y的解析式,所以又叫线性目标函数,上述问题就是 ……此处隐藏819个字……润为10万元.
④若将过 及线段 的中点 的直线作为预测直线 ,其方程为: ,这样预测2001年的利润为11.667万元.
⑤若将过 及 的重心 (注: 为3年的年平均利润)的直线作为预测直线 ,其方程为: ,这样预测2018年的利润为11.667万元.
⑥若将过 及 的重心 的直线作为预测直线 ,其方程为: ,这样预测2018年的利润为10.667万元.
⑦若将过 且以线段 的斜率 为斜率的直线作为预测直线,则预测直线 的方程为: ,这样预测2018年的利润为9万元.
⑧若将过 且以线段 的斜率 为斜率的直线作为预测直线,则预测直线 的方程为: ,这样预测2018年的利润为11。5万元。
⑨若将过点 且以线段 的斜率 为斜率的直线,作为预测直线,则预测直线 的方程为; ,这样预测2018年的利润为12万元.
⑩若将过 且以线段 的斜率 与线段 的斜率 的平均数为斜率的直线作为预测直线,则预测直线 的方程为: ,这样预测2001年的利润为12万元.
如此这样,还有其他方案,在此不—一列举.
[思考](1)第⑤种方案与第④种方案的结果完全一致,这是为什么?
(2)第⑦种方案中, 的现实意义是什么?
(3)根据以上的基本解题思路,请你思考新的方案.如方案⑥中,过 的重心 ,找出以 为斜率的直线中与 两点的距离的平方和最小的直线作为预测直线.
(4)根据以上结论及你自己的答案估计一下利润的范围,你预测的利润频率出现最多的是哪一个值?你认为将你预测的结论作怎样的处理,使之得到的利润预测更为有效?如果不要求用线性预测,你能得出什么结果?