摘自:《养正中学》
教学案例:姚新琪
授课班级:嘉辉高三1
授课人:姚新琪
时间:2006年12月8日
一、教学目标:
知识目标:准确确定二元一次不等式表示的平面区域;了解线性规划意义,并会简单的运用;能用线性规划的知识解决一些实际问题。
能力目标:提高学生的作图能力、实际应用能力,培养学生运动变化的数学思维。
二、教学重点:能准确确定二元一次不等式表示的平面区域;会求线性规划的最优解;
能用线性规划的知识解决一些实际问题。
教学难点:如何将实际问题转化为线性规划的问题,并给出解答。
三、教学工具:多媒体
四、教学过程:
(一)、线性区域问题
问题引入:在平面直坐标系中,满足方程x+y-1=0的点(x,y)的集合表示什么图形?不等式x+y-1>0呢?x+y-1<0呢?
师:前者表示直线,不等式分别表示直线的两侧的区域,如何判断不等式表示的区域是在直线的上(下)方?方法如下:
基础知识回顾:判断二元一次不等式Ax+By+C>0(<0)表示区域的方法:
方法1、代点法:直线Ax+By+C=0(c不为0)的某侧任取一点(一般取原点),把它的坐标代入不等式,若符合不等式,则不等式表示的区域在该点的那一侧;若不符合,则在另一侧。(因为对在直线Ax+By+C=0的同一侧的所有点(x,y),实数Ax+By+C的正负相同。)
方法2、B判别法:观察不等式中y的系数B和不等号,若B>0,则不等式Ax+By+C>0表示 的区域在直线Ax+By+C=0的上方;不等式Ax+By+C<0表示的区域在直线Ax+By+C=0的下方;若B<0,则不等式Ax+By+C>0表示的区域在直线Ax+By+C=0的下方;不等式Ax+By+C<0表示的区域在直线Ax+By+C=0的上方。(可以不用把不等式化成Ax+By+C>0(〈0)的形式。)
补充:二元一次不等式Ax+By+C>0(<0)表示平面区域时,边界(直线)应画成虚线;二元一次不等式Ax+By+C≥0(≤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(包括边界)。
例1、在坐标平面上,(1)请同学在坐标纸上画出不等式组  所表示的平面区域。(用阴影表示);(2)并求该平面区域的面积为。
解析:(1)如图所示阴影部分包括边界。(图见幻灯片上)
(2)  (h为A到直线BC的距离)。易得  ,  ,解方程组  得  ,  ,  。
(二)线性区域中的最值问题
基础知识回顾:线性规划的有关概念:
(1)线性约束条件:由条件列出的关于x、y的一次不等式组。
(2)目标函数:欲达到最大值或最小值所涉及的变量x、y的解析式。若是关于x、y的一次解析式,则称为线性目标函数。
(3)线性规划问题:求线性目标函数在线性约束条件下的最大值或最小值的问题,统称为线性规划问题。
(4)可行解:满足线性约束条件的解(x,y)
(5)可行域:由所有可行解组成的集合。
(6)最优解:在可行域中使目标函数取得最大值或最小值的解。
(1)线性约束条件:(2)线性目标函数(3)线性规划问题(4)可行解(5)可行域(6)最优解
例2、已知  ,
求  的最大和最小值。变式1、求  的最大和最小值。
求  的取值范围。变式2、求  的取值范围。
(3)求  的最大和最小值。变式3、求  的最小值。
解析:
板书:作出可行域(如图阴影区域包括边界)。
(1)  ,作一组平行线l:  , 解  得最优解B(3,1),  。解  得最优解C(7,9),  。
小结:求形如z=Ax+By+C函数最值问题的一般步骤:
(1)作:作出可行域
(2)移:作一组平行直线L,平移L,找最优解
(3)解:联立方程组求最优解,并代入目标函数,求出最值。
注意:线性目标函数的最值,如果可行域为封闭图形,一般在顶点处取得。所以可以把所有顶点代入目标函数z,求值,比较得到最值。
变式1、(提问同学。)
注意:对线性目标函数z=Ax+By+c中的B的符号要注意:当B>0时,直线过可行域且在y轴上截距最大时,z值最大,在y轴上截距最小时,z值最小;当B<0时,直线过可行域且在y轴上截距最大时,z值最小,在y轴上截距最小时,z值最大。
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