2022年高中數(shù)學(xué) 簡(jiǎn)單的一元二次線性規(guī)劃學(xué)案一 新人教B版必修5高二

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1、高二數(shù)學(xué) 必修五 NO 使用時(shí)間: 班級(jí): 組別: 2022年高中數(shù)學(xué) 簡(jiǎn)單的一元二次線性規(guī)劃學(xué)案一 新人教B版必修5高二 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1. 鞏固二元一次不等式和二元一次不等式組所表示的平面區(qū)域; 2. 能根據(jù)實(shí)際問題中的已知條件,找出約束條件. 自主學(xué)習(xí) ⒈點(diǎn)(2,3),(1,2)在直線y=2x+1的 (填“同側(cè)”、“異側(cè)”) ⒉若點(diǎn)(1,3)和(-4,-2)在直線2x+y+m=0的兩側(cè),則m的取值范圍是( ) A.m<-5或m>10

2、 B.m=-5或m=10 C.-5

3、、乙兩種產(chǎn)品分別生產(chǎn)、件,由已知條件可得二元一次不等式組: (2)畫出不等式組所表示的平面區(qū)域: 注意:在平面區(qū)域內(nèi)的必須是整數(shù)點(diǎn). (3)提出新問題: 進(jìn)一步,若生產(chǎn)一件甲產(chǎn)品獲利2萬(wàn)元,生產(chǎn)一件乙產(chǎn)品獲利3萬(wàn)元,采用哪種生產(chǎn)安排利潤(rùn)最大? (4)嘗試解答: 新知:線性規(guī)劃的有關(guān)概念: ①線性約束條件:在上述問題中,不等式組是一組變量x、y的約束條件,這組約束條件都是關(guān)于x、y的一次不等式,故又稱線性約束條件. ②線性目標(biāo)函數(shù): 關(guān)于x、y的一次式z=2x+y

4、是欲達(dá)到最大值或最小值所涉及的變量x、y的解析式,叫線性目標(biāo)函數(shù). ③線性規(guī)劃問題: 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題,統(tǒng)稱為線性規(guī)劃問題. ④可行解、可行域和最優(yōu)解: 滿足線性約束條件的解叫可行解. 由所有可行解組成的集合叫做可行域. 使目標(biāo)函數(shù)取得最大或最小值的可行解叫線性規(guī)劃問題的最優(yōu)解. 練1. 求的最大值,其中、滿足約束條件 鞏固檢測(cè)與課時(shí)作業(yè) 1. 目標(biāo)函數(shù),將其看成直線方程時(shí),的意義是( ). A.該直線的橫截距 B.該直線的縱截距 C

5、.該直線的縱截距的一半的相反數(shù) D.該直線的縱截距的兩倍的相反數(shù) 2. 已知、滿足約束條件,則 的最小值為( ). A. 6 B.6 C.10 D.10 3. 在如圖所示的可行域內(nèi),目標(biāo)函數(shù)取得最小值的最優(yōu)解有無(wú)數(shù)個(gè),則的一個(gè)可能值是( ). C(4,2) A(1,1) B(5,1) O 4. 在中,A(3,1),B(1,1),C(1,3),寫出區(qū)域所表示的二元一次不等式組. 5. 求的最大值和最小值,其中、滿足約束條件.

6、 ※ 學(xué)習(xí)小結(jié) 用圖解法解決簡(jiǎn)單的線性規(guī)劃問題的基本步驟: (1)尋找線性約束條件,線性目標(biāo)函數(shù); (2)由二元一次不等式表示的平面區(qū)域做出可行域; (3)在可行域內(nèi)求目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)解 ※ 知識(shí)拓展 尋找整點(diǎn)最優(yōu)解的方法: 1. 平移找解法:先打網(wǎng)格,描整點(diǎn),平移直線,最先經(jīng)過或最后經(jīng)過的整點(diǎn)便是最優(yōu)整點(diǎn)解,這種方法應(yīng)用于充分利用非整點(diǎn)最優(yōu)解的信息,結(jié)合精確的作圖才行,當(dāng)可行域是有限區(qū)域且整點(diǎn)個(gè)數(shù)又較少時(shí),可逐個(gè)將整點(diǎn)坐標(biāo)代入目標(biāo)函數(shù)求值,經(jīng)比較求最優(yōu)解. 2. 調(diào)整優(yōu)值法:先求非整點(diǎn)最優(yōu)解及最優(yōu)值,再借助不定方程的知識(shí)調(diào)整最優(yōu)值,最后篩先出整點(diǎn)最優(yōu)解.

7、3. 由于作圖有誤差,有時(shí)僅由圖形不一定就能準(zhǔn)確而迅速地找到最優(yōu)解,此時(shí)可將數(shù)個(gè)可能解逐一檢驗(yàn)即可見分曉. 高二數(shù)學(xué) 必修五 NO 使用時(shí)間: 班級(jí): 組別: 課題:簡(jiǎn)單的線性規(guī)劃學(xué)案二 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1. 從實(shí)際情境中抽象出一些簡(jiǎn)單的二元線性規(guī)劃問題,并加以解決; 2. 體會(huì)線性規(guī)劃的基本思想,借助幾何直觀解決一些簡(jiǎn)單的線性規(guī)劃問題. 自主學(xué)習(xí) 已知變量

8、滿足約束條件 ,設(shè),取點(diǎn)(3,2)可求得,取點(diǎn)(5,2)可求得,取點(diǎn)(1,1)可求得 取點(diǎn)(0,0)可求得,取點(diǎn)(3,2)叫做_________ 點(diǎn)(0,0)叫做_____________,點(diǎn)(5,2)和點(diǎn)(1,1)__________________ 合作探究 線性規(guī)劃在實(shí)際中的應(yīng)用:   線性規(guī)劃的理論和方法主要在兩類問題中得到應(yīng)用,一是在人力、物力、資金等資源一定的條件下,如何使用它們來(lái)完成最多的任務(wù);二是給定一項(xiàng)任務(wù),如何合理安排和規(guī)劃,能以最少的人力、物力、資金等資源來(lái)完成該項(xiàng)任務(wù). 下面我們就來(lái)看看線性規(guī)劃在實(shí)際中的一些應(yīng)用: 例1下表給出甲、乙、丙三種食

9、物中的維生素A,B的含量及單價(jià): 甲 乙 丙 維生素A(單位/千克) 400 600 400 維生素B(單位/千克) 800 200 400 單價(jià)(元/千克) 7 6 5 營(yíng)養(yǎng)師想購(gòu)買這三種食物共10千克,使它們所含的維生素A不少于4400單位,維生素B不少于4800單位,而且要使付出的金額最低,這三種食物應(yīng)各購(gòu)買多少千克? 例2某貨運(yùn)公司擬用集裝箱托運(yùn)甲、乙兩種貨物,一個(gè)大集裝箱能夠裝運(yùn)所托運(yùn)貨物的總體積不能超過24,總質(zhì)量不能低于650千克。甲、乙兩種貨物每袋的體積、質(zhì)量和可獲得的利潤(rùn),列表如下:

10、貨物 每袋體積(單位:) 每袋質(zhì)量(單位:百千克) 每袋利潤(rùn)(單位:百元) 甲 5 1 20 乙 4 2.5 10 問:在一個(gè)大集裝箱內(nèi),這兩種貨物各裝多少袋(不一定都是整袋)時(shí),可獲得最大利潤(rùn)? 例3.A,B兩個(gè)居民小區(qū)的居委會(huì)組織本小區(qū)的中學(xué)生,利用雙休日去市郊的敬老院參加獻(xiàn)愛心活動(dòng),兩個(gè)小區(qū)都有同學(xué)參加。已知A 區(qū)的每位同學(xué)往返車費(fèi)是3元,每人可為5位老人服務(wù);B區(qū)的每位同學(xué)往返車費(fèi)是5元,每人可為3位老人服務(wù)。如果要求B區(qū)參與活動(dòng)的同學(xué)比A區(qū)的同學(xué)多,且去敬老院的往返總車費(fèi)不超過37元。怎樣安排A,B兩區(qū)參與活動(dòng)同學(xué)

11、的人數(shù),才能使收到服務(wù)的老人最多?受到服務(wù)的老人最多是多少? 鞏固檢測(cè)與課時(shí)作業(yè) 1. 完成一項(xiàng)裝修工程,請(qǐng)木工需付工資每人50元,請(qǐng)瓦工需付工資每人40元,現(xiàn)有工人工資預(yù)算xx元,設(shè)木工人,瓦工人,請(qǐng)工人的約束條件是( ). A. B. C. D. 2. 已知滿足約束條件,則的最大值為( ). A.19 B. 18 C.17 D.16 3. 變量滿足約束條件則使得的值的最小的是( ). A.(4,5) B.(3,6) C.(9,2)D.(6,4) 4. (xx陜西) 已知

12、實(shí)數(shù)滿足約束條件則目標(biāo)函數(shù)的最大值為______________ 5. (xx湖北)設(shè)變量滿足約束條件則目標(biāo)函數(shù)的最小值為______________ ※ 學(xué)習(xí)小結(jié) 簡(jiǎn)單線性規(guī)劃問題就是求線性目標(biāo)函數(shù)在線性約束條件下的最優(yōu)解,無(wú)論此類題目是以什么實(shí)際問題提出,其求解的格式與步驟是不變的: (1)尋找線性約束條件,線性目標(biāo)函數(shù); (2)由二元一次不等式表示平面區(qū)域做出可行域; (3)在可行域內(nèi)求目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)解. ※ 知識(shí)拓展 求解線性規(guī)劃規(guī)劃問題的基本程序:作可行域,畫平行線,解方程組,求最值. 目標(biāo)函數(shù)的一般形式為,變形為,所以可以看作直線在軸上的截距. 當(dāng)時(shí),最大,取得最大值,最小,取得最小值; 當(dāng)時(shí),最大,取得最小值,最小,取得最大值.

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