指出:资源数量一定,如何安排使用它们,使得效益最好,这是线性规划中常见的问题之一
结合上述两例子总结归纳一下解决这类问题的思路和方法:
简单线性规划问题就是求线性目标函数在线性约束条件下的最优解,无论此类题目是以什么实际问题提出,其求解的格式与步骤是不变的:
(1)寻找线性约束条件,线性目标函数;
(2)由二元一次不等式表示的平面区域做出可行域; (3)在可行域内求目标函数的最优解
3.随堂练习 课本第91页练习2
4.课时小结 线性规划的两类重要实际问题的解题思路:
首先,应准确建立数学模型,即根据题意找出约束条件,确定线性目标函数。然后,用图解法求得数学模型的解,即画出可行域,在可行域内求得使目标函数取得最值的解,最后,要根据实际意义将数学模型的解转化为实际问题的解,即结合实际情况求得最优解。
5. 作业 课本第93页习题3.3[A]组的第3题
21
(第9课时)
课题: §3.3.2简单的线性规划
【教学目标】
1.知识与技能:掌握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;
2.过程与方法:经历从实际情境中抽象出简单的线性规划问题的过程,提高数学建模能力;
3.情态与价值:引发学生学习和使用数学知识的兴趣,发展创新精神,培养实事求是、理论与实际相结合的科学态度和科学道德。 【教学重点】
利用图解法求得线性规划问题的最优解; 【教学难点】
把实际问题转化成线性规划问题,并给出解答,解决难点的关键是根据实际问题中的已知条件,找出约束条件和目标函数,利用图解法求得最优解。 【教学过程】
1.课题导入 [复习引入]:
1、二元一次不等式Ax+By+C>0在平面直角坐标系中表示直线Ax+By+C=0某一侧所有点组成的平面区域(虚线表示区域不包括边界直线)
2、目标函数, 线性目标函数,线性规划问题,可行解,可行域, 最优解: 3、用图解法解决简单的线性规划问题的基本步骤:
2.讲授新课 1.线性规划在实际中的应用:
例7 在上一节例4中,若生产1车皮甲种肥料,产生的利润为10 000元;生产1车皮乙种肥料,产
生的利润为5 000元,那么分别生产甲、乙两种肥料各多少车皮,能够产生最大的利润?
2.课本第91页的“阅读与思考”——错在哪里?
若实数x,y满足
?1?x?y?3 求4x+2y的取值范围. ???1?x?y?1错解:由①、②同向相加可求得:
0≤2x≤4 即 0≤4x≤8 ③ 由②得 —1≤y—x≤1
将上式与①同向相加得0≤2y≤4 ④ ③十④得 0≤4x十2y≤12
以上解法正确吗?为什么?
(1)[质疑]引导学生阅读、讨论、分析.
22
(2)[辨析]通过讨论,上述解法中,确定的0≤4x≤8及0≤2y≤4是对的,但用x的最大(小)值及y的最大(小)值来确定4x十2y的最大(小)值却是不合理的.X取得最大(小)值时,y并不能同时取得最大(小)值。由于忽略了x和 y 的相互制约关系,故这种解法不正确.
(3)[激励]产生上述解法错误的原因是什么?此例有没有更好的解法?怎样求解? 正解:
因为 4x+2y=3(x+y)+(x-y)
且由已有条件有: 3?3(x?y)?9 (5) ?1?x?y?1 (6) 将(5)(6)两式相加得 2?4x?2y?3(x?y)?(x?y)?10 所以 2?4x?2y?10
3.随堂练习1 ?x?y?2?1、求z?x?y的最大值、最小值,使x、y满足条件?x?0
?y?0??x?4y??3?2、设z?2x?y,式中变量x、y满足 ?3x?5y?25
?x?1?
4.课时小结 [结论一]线性目标函数的最大值、最小值一般在可行域的顶点处取得.
[结论二]线性目标函数的最大值、最小值也可能在可行域的边界上取得,即满足条件的最优解有无数多个.
5. 作业 课本第93页习题3.3[A]组的第4题
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(第10课时)
课题: §3.4基本不等式ab?a?b2
【教学目标】 1.知识与技能:学会推导并掌握基本不等式,理解这个基本不等式的几何意义,并掌握定理中的不等号“≥”取等号的条件是:当且仅当这两个数相等;
2.过程与方法:通过实例探究抽象基本不等式;
3.情态与价值:通过本节的学习,体会数学来源于生活,提高学习数学的兴趣 【教学重点】
应用数形结合的思想理解不等式,并从不同角度探索不等式ab?【教学难点】 基本不等式ab?【教学过程】
a?b2a?b2的证明过程;
等号成立条件
1.课题导入 基本不等式ab?a?b2的几何背景:
如图是在北京召开的第24界国际数学家大会的会标,会标是根据中国古代数学家赵爽的弦图设计的,颜色的明暗使它看上去象一个风车,代表中国人民热情好客。你能在这个图案中找出一些相等关系或不等关系吗?
教师引导学生从面积的关系去找相等关系或不等关系。
2.讲授新课 1.探究图形中的不等关系
将图中的“风车”抽象成如图,在正方形ABCD中右个全等的直角三角形。设直角三角形的两条直角边
22长为a,b那么正方形的边长为a?b。这样,4个直角三角形的面积的和是2ab,正方形的面积为a?b。
22由于4个直角三角形的面积小于正方形的面积,我们就得到了一个不等式:a?b?2ab。 当直角三角形变为等腰直角三角形,即a=b时,正方形EFGH缩为一个点,这时有a?b?2ab。 2.得到结论:一般的,如果a,b?R,那么a?b?2ab(当且仅当a?b时取\?\号) 3.思考证明:你能给出它的证明吗? 证明:因为 a?b?2ab?(a?b)
当
a?b时,(a?b)?0,当a?b时,(a?b)?0,
22222222222所以,(a?b)?0,即(a?b)?2ab.
222 24
4.1)从几何图形的面积关系认识基本不等式ab?a?b2
特别的,如果a>0,b>0,我们用分别代替a、b ,可得a?b?2ab, 通常我们把上式写作:ab?a?b2(a>0,b>0)
a?b2 2)从不等式的性质推导基本不等式ab?用分析法证明:
要证
a?b2
?ab (1)
只要证 a+b? (2) 要证(2),只要证 a+b- ?0 (3) 要证(3),只要证 ( - )2 (4) 显然,(4)是成立的。当且仅当a=b时,(4)中的等号成立。 3)理解基本不等式ab?a?b2的几何意义
探究:课本第98页的“探究”
在右图中,AB是圆的直径,点C是AB上的一点,AC=a,BC=b。过点C作垂直于AB的弦DE,连接AD、BD。你能利用这个图形得出基本不等式ab?何解释吗?
易证Rt△ACD∽Rt△DCB,那么CD2=CA·CB 即CD=ab. 这个圆的半径为
a?b2a?b2的几
,显然,它大于或等于CD,即
a?b2?ab,其中当且仅当点C与圆心重合,即a=b时,等号成立. 因此:基本不等式ab?评述:1.如果把
a?b2a?b2几何意义是“半径不小于半弦”
看作是正数a、b的等差中项,ab看作是正数a、b的等比中项,那么该定理可以
叙述为:两个正数的等差中项不小于它们的等比中项.
2.在数学中,我们称
a?b2为a、b的算术平均数,称ab为a、b的几何平均数.本节定理还可叙述
为:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数. [补充例题]
例1 已知x、y都是正数,求证:
(1)
yx?xy≥2;
(2)(x+y)(x2+y2)(x3+y3)≥8x3y3.
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