陜西省吳堡縣吳堡中學(xué)高中數(shù)學(xué) 第三章 簡單線性規(guī)劃教案2 北師大版必修
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陜西省吳堡縣吳堡中學(xué)高中數(shù)學(xué) 第三章 簡單線性規(guī)劃教案2 北師大版必修
4.2 簡單線性規(guī)劃(2)
【教學(xué)目標(biāo)】
1.進一步熟練二元一次不等式(組)表示的平面區(qū)域的畫法;
2.鞏固用圖解法求線性目標(biāo)函數(shù)的最大、最小值問題.
【教學(xué)重點】
用圖解法解決簡單的線性規(guī)劃問題
【教學(xué)難點】
1.準(zhǔn)確求得線性規(guī)劃問題的最優(yōu)解
2.目標(biāo)函數(shù)的幾何意義
【教學(xué)過程】
前面我們討論了目標(biāo)函數(shù)中的系數(shù)大于0的情況,現(xiàn)在我們討論的系數(shù)小于0的情況
例1:在約束條件下,求目標(biāo)函數(shù)的最小值和最大值
解:當(dāng)時,可得一組平行直線
由圖可知,當(dāng)直線向上平移時,所對應(yīng)的隨之減小,當(dāng)直線
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向下平移時,所對應(yīng)的隨之增大
作出可行域可知,隨直線向上平移而減小,隨向下平移而增大,所以在頂點處取最小值,在頂點處取得最大值
由知, 由知
【抽象概括】
目標(biāo)函數(shù)的最大值與最小值總是在區(qū)域邊界交點(頂點)處取得,所以,求解實際問題時,只需求出區(qū)域邊界的交點,再比較目標(biāo)函數(shù)在交點外的函數(shù)值大小,根據(jù)問題需求選擇所需結(jié)論
例2.求在約束條件下的最大值與最小值,
解:不等式組表示的平面區(qū)域如圖所示,
由圖可知的最大值、最小值在頂點處取得
由 由
由 由
目標(biāo)函數(shù)值,,,
比較得:,
【思考交流】
在上述約束條件下
(1)求①的取值范圍 ②的取值范圍
(2)設(shè),且,,求的取值范圍.
解:(1)①目標(biāo)函數(shù)的幾何意義:可行域內(nèi)點
與坐標(biāo)原點連線的斜率
由圖可知,
故:的取值范圍為
②目標(biāo)函數(shù)的幾何意義:可行域內(nèi)點
與坐標(biāo)原點間的距離的平方
顯然
最小值為原點到直線距離的平方
故:的取值范圍為[2,10]
(2),,,由例2知,.
解:(2)
錯解:由即
故:
【思考】上錯解錯在哪里?為什么會出現(xiàn)取值范圍擴大了?
練習(xí):已知函數(shù)滿足,,求的取值范圍.
解:∵,,,
∴約束條件組,目標(biāo)函數(shù),
由不等式組作出平面區(qū)域如圖,
作直線:,作一組平行線:,
當(dāng)過點時,,
當(dāng)過點時,,
所以,.
課堂小結(jié):圖解法求線性規(guī)劃問題的最大、最小值.
作業(yè):
1.求的最大值,使式中滿足約束條件.
2、在約束條件下,(教材P109頁B組第1題變式)
求:(1)的值域
(2)的值域
(3)的值域
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