簡(jiǎn)單的線(xiàn)性規劃
授課類(lèi)型:新授課
【教學(xué)目標】
1.知識與技能:掌握線(xiàn)性規劃問(wèn)題的圖解法,并能應用它解決一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題;
2.過(guò)程與方法:經(jīng)歷從實(shí)際情境中抽象出簡(jiǎn)單的線(xiàn)性規劃問(wèn)題的過(guò)程,提高數學(xué)建模能力;
3.情態(tài)與價(jià)值:引發(fā)學(xué)生學(xué)習和使用數學(xué)知識的興趣,發(fā)展創(chuàng )新精神,培養實(shí)事求是、理論與實(shí)際相結合的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)道德。
【教學(xué)重點(diǎn)】
利用圖解法求得線(xiàn)性規劃問(wèn)題的最優(yōu)解;
【教學(xué)難點(diǎn)】
把實(shí)際問(wèn)題轉化成線(xiàn)性規劃問(wèn)題,并給出解答,解決難點(diǎn)的關(guān)鍵是根據實(shí)際問(wèn)題中的已知條件,找出約束條件和目標函數,利用圖解法求得最優(yōu)解。
【教學(xué)過(guò)程】
1.課題導入
[復習引入]:
1、二元一次不等式Ax+By+C>0在平面直角坐標系中表示直線(xiàn)Ax+By+C=0某一側所有點(diǎn)組成的平面區域(虛線(xiàn)表示區域不包括邊界直線(xiàn))
2、目標函數,線(xiàn)性目標函數,線(xiàn)性規劃問(wèn)題,可行解,可行域,最優(yōu)解:
2.講授新課
線(xiàn)性規劃在實(shí)際中的應用:
線(xiàn)性規劃的理論和方法主要在兩類(lèi)問(wèn)題中得到應用,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);二是給定一項任務(wù),如何合理安排和規劃,能以最少的人力、物力、資金等資源來(lái)完成該項任務(wù)
下面我們就來(lái)看看線(xiàn)性規劃在實(shí)際中的一些應用:
[范例講解]
例5營(yíng)養學(xué)家指出,成人良好的日常飲食應該至少提供0.075kg的碳水化合物,0.06kg的蛋白質(zhì),0.06kg的脂肪,1kg食物A含有0.105kg碳水化合物,0.07kg蛋白質(zhì),0.14kg脂肪,花費28元;而1kg食物B含有0.105kg碳水化合物,0.14kg蛋白質(zhì),0.07kg脂肪,花費21元。為了滿(mǎn)足營(yíng)養專(zhuān)家指出的日常飲食要求,同時(shí)使花費最低,需要同時(shí)食用食物A和食物B多少kg?
指出:要完成一項確定的任務(wù),如何統籌安排,盡量做到用最少的資源去完成它,這是線(xiàn)性規劃中最常見(jiàn)的問(wèn)題之一.
例6在上一節例3中,若根據有關(guān)部門(mén)的規定,初中每人每年可收取學(xué)費1600元,高中每人每年可收取學(xué)費2700元。那么開(kāi)設初中班和高中班各多少個(gè),每年收取的學(xué)費總額最高多?
指出:資源數量一定,如何安排使用它們,使得效益最好,這是線(xiàn)性規劃中常見(jiàn)的問(wèn)題之一
結合上述兩例子總結歸納一下解決這類(lèi)問(wèn)題的思路和方法:
簡(jiǎn)單線(xiàn)性規劃問(wèn)題就是求線(xiàn)性目標函數在線(xiàn)性約束條件下的最優(yōu)解,無(wú)論此類(lèi)題目是以什么實(shí)際問(wèn)題提出,其求解的格式與步驟是不變的:
。1)尋找線(xiàn)性約束條件,線(xiàn)性目標函數;
。2)由二元一次不等式表示的平面區域做出可行域;
。3)在可行域內求目標函數的最優(yōu)解
3.隨堂練習
課本第103頁(yè)練習2
4.課時(shí)小結
線(xiàn)性規劃的兩類(lèi)重要實(shí)際問(wèn)題的解題思路:
首先,應準確建立數學(xué)模型,即根據題意找出約束條件,確定線(xiàn)性目標函數。然后,用圖解法求得數學(xué)模型的解,即畫(huà)出可行域,在可行域內求得使目標函數取得最值的解,最后,要根據實(shí)際意義將數學(xué)模型的解轉化為實(shí)際問(wèn)題的解,即結合實(shí)際情況求得最優(yōu)解。
5.評價(jià)設計
課本第105頁(yè)習題3.3[A]組的第3題
【板書(shū)設計】
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