高中数学必修五课件:3.3.2-1《简单的线性规划问题》(人教A版必修5)

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新课标高中数学人教A版必修五全册课件3.3.2简单的线性规划问题(1)

新课标高中数学人教A版必修五全册课件3.3.2简单的线性规划问题(1)
由已知条件可得二元一次不等式组:
引入新课
1. 某工厂用A、B两种配件生产甲、乙两种 产品,每生产一件甲产品使用4个A配件耗 时1h,每生产一件乙产品使用4个B配件耗 时2h,该厂最多可从配件厂获得16个A配 件和12个B配件,按每天工作8h计算,该 厂所有的日生产安排是什么? (1) 设甲、乙两种产品分别生产x、y件,
引入新课
(3)若生产一件甲产品获利2万元,生产一 件乙产品获利3万元,采用哪种生产安排 利润最大? 设生产甲产品x乙产品y件时,工厂获得的 利润为z,则z=2x+3y.上述问题就转化为: 当x、y满足不等式※并且为非负整数时, z的最大值是多少?
讲授新课
1. 上述问题中,不等式组是一组对变量 x、y的约束条件,这组约束条件都是 关于x、y的一次不等式,所以又叫线 性约束条件.
课堂小结
解答线性规划问题的步骤:
第一步:根据约束条件画出可行域; 第二步:令z=0,画直线l0; 第三步:观察,分析,平移直线l0,
从而找到最优解; 第四步:求出目标函数的最大值或最
小值.
课外作业
1. 阅读教科书P.87-P.88; 2. 教科书P.91面练习第1题(2); 3.《习案》第二十九.
讲授新课
1. 上述问题中,不等式组是一组对变量 x、y的约束条件,这组约束条件都是 关于x、y的一次不等式,所以又叫线 性约束条件. 线性约束条件除了用一次不等式表示 外,有时也用一次方程表示.
讲授新课
2. 欲求最大值或最小值的函数z=2x+3y 叫做目标函数.
讲授新课
2. 欲求最大值或最小值的函数z=2x+3y 叫做目标函数. 由于 z=2x+y又是x、y的一次解析式, 所以又叫线性目标函数.

3.3.2-简单的线性规划问题-课件2(人教A版必修5)

3.3.2-简单的线性规划问题-课件2(人教A版必修5)

课前自主学习 课堂讲练互动 课后智能提升
说明:求线性目标函数在约束条件下的最值问 题的求解步骤是:
①作图——画出约束条件(不等式组)所确定的 平面区域和目标函数所表示的平行直线系中的任意 一条直线l.
②平移——将直线l平行移动,以确定最优解所 对应的点的位置.
③求值——解有关的方程组求出最优解的坐 标,再代入目标函数,求出目标函数的最值.
课前自主学习 课堂讲练互动 课后智能提升
解:设投资人分别用 x 万元、y 万元投资甲、 乙两个项目,
x+y≤10, 由题意知0x.≥3x0+,0.1y≤1.8,
y≥0.
目标函数 z=x+0.5y. 上述不等式组表示的平面区域如图所示,阴影 部分(含边界)即可行域.
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解方程组x7+ x+2y1=0y=3,17, 得 M(1,1).
故当 x=1,y=1 时,zmin=8.
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方法点评:在确定 z 的最小值时,要抓住 z 的几 何意义,即 y=-35x+5z.
图解法是解决线性规划问题的有效方法.其关键 在于平移直线ax+by=0时,看它经过哪个点(或哪些 点)时最先接触可行域和最后离开可行域,则这样的点 即为最优解,再注意到它的几何意义,从而确定是取 得最大值还是最小值.
答案:0
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4.在如图所示的区域内, z=-x+y的最大值为 ________.
解析:因为z为直线z=-x+y的纵截距,所以要 使z最大,只要纵截距最大就可以,当直线过(0,2)点 时,直线的纵截距最大,最大值为2.
答案:2
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高中数学 3.3.2简单的线性规划问题课件 新人教A版必修5

高中数学 3.3.2简单的线性规划问题课件 新人教A版必修5

(1)z=x2+(y-5)2 表示可行域内任一点(x,y)到达点 M(0,5)的
距离的平方,过 M(0,5)的距离的平方,过 M 作 AC 的垂线,易知 栏

垂足 N 在 AC 上,故


MN= 1|+0-(5-+21)| 2= 32=322.
MN2=3
2
22=92,故
z
的最小值为29.
完整版ppt
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5
解析:作出不等式组表示的平面区域(即可行域).
(1)将 w=x+2y 变形为 y=-12x+w2,得到斜率为-12,在 y 轴上
截距为w2的一簇随 w 变化的平行直线,作过原点的直线 y=-12x,由

图 1 可知,当平移此直线过点(0,2)时,直线在 y 轴上的截距w2最大,目链

目 链

点评:由题目可获得以下主要信息:在约束条件下,
①求 z=x2+y2-10y+25=x2+(y-5)2 的最小值;②求 z=2xy++11
=2·x-y-(--121) 的取值范围.解答本题可先将目标函数变形找到它的
几何意义,再利用解析几何完知整识版求pp最t 值.
11
解析:作出可行域,如图 A(1,3),B(3,1),C(7,9).
9
把 z=2x+y 变形为 y=-2x+z,得到斜率为-2,在 y 轴上的
截距为 z,随 z 变化的一簇平行直线.
由图可以看出,当直线 z=2x+y 经过可行域上的点 A 时,截距 栏
z 最大,经过点 B 时,截距 z 最小.
目 链
解方程组x3-x+4y5+y-3=25=0,0,得 A 点坐标为(5,2).
范围是( )

高中数学人教A版必修5简单线性规划精品课件

高中数学人教A版必修5简单线性规划精品课件

求z的最大值和最小值。
y ≥0 y ≤6 x≥0
小结:
1.线性规划问题的有关概念; 2. 用图解法解线性规划问题的一般步骤; 3. 求可行域中的整点可行解。
高中数学人教A版必修5第三章简单线 性规划 课件
高中数学人教A版必修5第三章简单线 性规划 课件
变题:上例若改为求z=x-2y的最大值、最小值呢?
分析:目标函数变形为 y 1x1z 22
y x=1
6
5• C•
4
注意:直线取最大截距时, l 1
等价于
1z
取得最大值,则2 z取得
最小值
3
2 1 B•
-1 O 1
有关概念
约束条件:由x、y的不等式(方程)构成的不等式组。
线性约束条件:约束条件中均为关于x、y的一次不等式或方程。
目标函数:欲求最值的Z关于x、y的解析式。
线性目标函数:欲求最值的解析式是关于x、y的一次解析式。
线性规划:求线性目标函数在线性约束条件下的最大值或最小值。
可行解:满足线性约束条件的解(x,y)。
0 1 2 3 4 5x
3x +2y=10
达标练习:
在ABC中,三个顶点 A(2,4), B(1,2), C (1,0), 点P( x, y)在ABC内部及其边界上运动, 则可使目标函数 z ax y取得最大值的最优解 有无穷多个的 a的值为 ______ .(a 0)
2 3
练习:
2x+3y≤24 设Z=x+3y,式中变量x、y满足下列条件 x - y ≤ 7 ,
直线重合时,有无数个点,使
函数值取得最大值,此时有:
k l =kAC
y

k = AC

人教A版高中数学必修五课件第一课时简单的线性规划问题

人教A版高中数学必修五课件第一课时简单的线性规划问题

③最优解指的是使目标函数取得最大值或最小值的可
行域;
④最优解指的是使目标函数取得最大值或最小值的可
行解.
其中正确命题的序号是
.
解析:因为最优解是使目标函数取得最大值或最小值的
可行解,即满足线性约束条件的解(x,y),它是一个有序
实数对,所以①②③均错,④正确.故填④.
答案:④
3.(2012 年高考浙江卷)设 z=x+2y,其中实数 x,y 满足
新课导入 知识探究 题型探究
达标检测
新课导入——实例引领 思维激活
实例:高二·一班准备举行联欢晚会.班长交给小明的任务是 购买彩球布置装点晚会的会场.班长要求小明最多花100元钱, 且要购买大、小两种彩球,小明经考察计算出大球数不少于10 个,小球数不少于20个,且两种彩球越多越好,已知大球和小球 的单价分别是2元和1元.小明应该怎样设计购买的方案才能达 到最好的效果?
x y 1 0,
x

x

y 0,
2

0,

z
的取值范围是
.
y 0,
解析:根据不等式组画出可行域为如图所示的阴影部分,
则 z=x+2y 过点(0,0),( 1 , 3 )时取得最小值和最大值, 22
所以 0≤z≤ 7 . 2
答案:[0, 7 ] 2
课堂小结
1.用图解法求线性目标函数的最值时,要搞清 楚z的含义,z一般与直线在y轴上的截距有关. 2.作不等式组表示的可行域时,注意标出相应 的直线方程,平移直线时,要注意线性目标函 数的斜率与可行域中边界直线的斜率进行比 较,确定最优解.
想一想 (1)何为所谓的购买方案? (即设计出在符合要求的前提下,大球和小球分别应买的个数) (2)设购买大球x个,小球y个,那么变量x,y应受到哪些约束?

人教版高中数学必修5第三章不等式《3.3.2 简单的线性规划问题》教学PPT

人教版高中数学必修5第三章不等式《3.3.2 简单的线性规划问题》教学PPT
在线性约束条件下,求目标函数最小值.
思考5:作可行域,使目标函数取最小
值的最优解是什么?目标函数的最小值
为多少? 28x+21y=0
7x+14y=6
y
A最最优小解值1(671.,
4 7
),
7x 7 x

7y 5 14 y 6
14x 7 y 6
x 0, y 0
x=4
思考3:图中阴影区域内任意一点的坐
标都代表一种生产安排吗?
y
x 2y 8
0 x 4 0 y 3 x N , y N O
y=3 x
x+2y=8 x=4
阴影区域内的整点(坐标为整数的点) 代表所有可能的日生产安排.
思考4:若生产一件甲产品获利2万元, 生产一件乙产品获利3万元,设生产甲、 乙两种产品的总利润为z元,那么z与x、 y的关系是什么?
3.3.2 简单的线性规划问题
第一课时
问题提出
1.“直线定界,特殊点定域”是画二元 一次不等式表示的平面区域的操作要点, 怎样画二元一次不等式组表示的平面区 域?
2.在现实生产、生活中,经常会遇到资 源利用、人力调配、生产安排等问题, 如何利用数学知识、方法解决这些问题, 是我们需要研究的课题.
探究(一):线性规划的实例分析 t
5730
【背景材料】某工厂用A、B两种配件 生产甲、乙两种产品,每生产一件甲 产品使用4个A配件耗时1h;每生产一 件乙产品使用4个B配件耗时2h.该厂每 天最多可从配件厂获得16个A配件和12 个B配件,每天工作时间按8h计算.
思考1:设每天分别生产甲、乙两种产 品x、y件,则该厂所有可能的日生产 安排应满足的基本条件是什么?
2x y 15

人教版高中数学必修5课件:3.3.2 简单的线性规划问题(共21张PPT)

人教版高中数学必修5课件:3.3.2 简单的线性规划问题(共21张PPT)
o
4
8
使目标函数取得最大值或最小值的可行解叫 做这个问题的最优解。
x
线性规划的有关概念: ①线性约束条件:在上述问题中,不等式组是一组变量x、y的
约束条件,这组约束条件都是关于x、y的一次不等式,故又称线
性约束条件. ②线性目标函数: 关于x、y的一次式z=2x+y是欲达到最大值或最小值所涉及的 变量x、y的解析式,叫线性目标函数.
3.3.2 简单的线性规划问题
y
o
x
一、实际问题
某工厂用A、B两种配件生产甲、乙两种产品, 每生产一件甲产品使用4个A配件耗时1h,每生产一 件乙产品使用4个B配件耗时2h,该厂每天最多可从 配件厂获得16个A配件和12个B配件,按每天工作 8h计算,该厂所有可能的日生产安排是什么? 按甲、乙两种产品分别生产x、y件,由 已知条件可得二元一次不等式组
例2.要将两种大小不同的钢板截成A, B, C三种规格 每张钢板可同时截得三种规格的小钢板的块数如下表所示
A规格 第一种钢板 第二种钢板 2 1 B规格 1 2 C规格 1 3
今需要A、、B、C 三种规格成品分别为 15、 18、 27块, 问各截这两种钢板多少张可得所需三种规格成品, 且使所用钢板张数最少。
③线性规划问题:
一般地,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、可行域和最优解: 满足线性约束条件的解(x,y)叫可行解.
由所有可行解组成的集合叫做可行域.
使目标函数取得最大或最小值的可行解叫线性规划问题的最优 解.
线性规划在实际中的应用:
线性规划的理论和方法主要在两类问题中得到应用,
x+2 y 8 x 2 y 8 4 x 1 6 x 4 4 y 1 2 y 3 x 0 x 0 x N, y N y 0 y 0

人教A版高中数学必修五3.3.2简单的线性规划问题课件

人教A版高中数学必修五3.3.2简单的线性规划问题课件

解方程组
x 2y 400 2x y 500
Z 的最大值Zmax = 500
可得M(200,100) Y
3x+2y=800(千元)
故生产甲产品200件, 200
乙产品100件,收入最大,
为80万元。
O
M X
250 400
解:求利润z=x+3y的最大值.y
x2y 8
44
x y
16 12
x
0
4 3
y 0
0
zmax 2 3 3 11
N(2,3)
4
8x
y 1 x4
2
y1x z 33
变式1:若生产一件甲产品获利1万元,生产一件乙 产品获利3万元,采用哪种生产安排利润最大?
变式2:若生产一件甲产品获利2万元,生产一件乙 产品获利4万元,采用哪种生产安排利润最大?
用应
简单的线性规划
求解方法:画、 移、求、答
约束条件 目标函数 可行解 可行域 最优解
小试牛刀
练习1、一个化肥厂生产甲、乙两种混合肥料,生产1车皮甲种
肥料的主要原料是磷酸盐4t、硝酸盐18t;生产1车皮乙种肥料
需要的主要原料是磷酸盐1t、硝酸盐15t。现库存磷酸盐10t、 硝酸盐66t,在此基础上生产这两种混合肥料。若生产1车皮甲 种肥料产生的利润为10000元;生产1车皮乙种肥料产生的利润 为5000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?
解:设x、y分别为计划生产甲、乙两种混合肥料的车皮数,
于是满足以下条件:
y
4x+y ≤10
18x+15y ≤66
x

0
x
y ≥ 0
o
解:设生产甲种肥料x车皮、乙种肥料y车皮,能够产 生利润Z万元。目标函数为Z=x+0.5y,可行域如图:
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x-y+5≥0, [例 2] 设 x,y 满足条件x+y≥0, x≤3.
(1)求 u=x2+y2 的最大值与最小值; y (2)求 v= 的最大值与最小值. x-5
[分析] 把所求问题赋给相关的几何意义, 即圆与斜率. [解] 画出满足条件的可行域如图4所示, (1)x2 + y2 = u 表示一组同心圆 ( 圆心为原点 O),且对同一圆上的点x2+y2的值都相等, 由图可知:当(x,y)在可行域内取值时,当 且仅当圆O过C点时,u最大,过(0,0)时,u 最小.又C(3,8),所以umax=73,umin=0.
x≥-3, y≥-4, [例 1] 设 x,y 满足约束条件 -4x+3y≤12, 4x+3y≤36.
(1)求目标函数 z=2x+3y 的最小值与最大值; (2)求目标函数 z=3x-y 的最小值与最大值;

[分析] 求目标函数最大值或最小值的步骤: 作可行域、画平行线、解方程组、求最 值.
第2课时
简单的线性规划问题
线性规划问题的有关概念: 1.线性约束条件:不等式组是一组对变量 x、y的约束条件, 一次不等式 这组约束条件都是关于x、 y的 . 2.目标函数:欲达到最大值或最小值所涉 一次 线性目标函数 及的变量x、y的解析式是 , 线性约束 目标函数又是x、y的 解析式. 最大值或最小值 3.线性规划问题:求线性目标函数在 条件下的 的 问 题.
得 D 点坐标为(3,8)
∴zmax=2x+3y=30 z 当直线经过可行域上的点 B 时,截距3最小,即 z 最 小.由已知得 B(-3,-4) ∴zmin=2x+3y=2×(-3)+3×(-4)=-18. (2)同理可求 zmax=40,zmin=-9.
[点评] (1)中z并不是直线2x+3y=z在y轴 的截距,而是截距的3倍,因此,直线过点 B时, 最小,z最小. (2) 中 z 并不是直线 3x - y = z 在 y 轴的截距, 而是截距的相反数,过A(-3,0)截距最大而 z值最小,注意不要搞反.

3 . 在 △ ABC 中 , 三 顶 点 坐 标 为 A(2,4) , B(-1,2),C(1,0),点P(x,y)在△ABC内部 及边界运动,则z=x-y的最大,最小值分 别是 ( ) A.3,1 B.-1,-3 C.1,-3 D.3,-1

解析:本题运用线性规划问题的图象解 法.只需画出约束条件对应的可行域,即 一个封闭的三角形区域(含边界),再平移直 线x-y=0使之经过可行域,观察图形,找 出动直线纵截距最大时和最小时经过的点, 然后计算可得答案. 答案:C
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
x-y=-1, 解方程组 x+y=5,
得 A(2,3),
所以 zmin=2×2-3×3=-5. 当直线经过点 B 时, 直线的纵截距最小, 此时 z 最大.
x-y=3, 解方程组 x+y=1,
得 B(2,-1),
所以 zmax=2×2-3×(-1)=7. 所以 2x-3y 的取值范围是[-5,7]

4.可行解:满足线性约束条件的解(x、y) 由所有可行解组成的集合叫做 . 可行域 5.最优解:使目标函数取得 时 最大值或最小值 的可行解. 6.通常最优解在可行域的 取 边界处或顶点处 得.

1.目标函数z=4x+y,将其看成直线方程 时,z的几何意义是 ( ) A.该直线的截距 B.该直线的纵截距 C.该直线的横截距 D.该直线的纵截距的相反数


迁移变式1 设x,y满足 =x+y( )
则z
A.有最小值2,最大值3 B.有最小值2,无最大值 C.有最大值3,无最小值 D.既无最大值,也无最小值

解析:如图3所 示. 作出可行域, 作直线l0:x+y = 0 ,平移 l0 , 当 l0 过点 A(2,0) 时,z有最小值 2,无最大值. 答案:B

1 4 .求 z = 3 x + 2y 的最大值,使式子中的 x 、 y 满足
y≤x, 1 x+y≤1, 该问题中的不等式组叫做________,z=3x+2y y≥1.
叫做________.
解析: 本题运用线性规划问题中的有关概 念,即变量 x , y 的一次不等式组称为问题 的线性约束条件,研究最值的函数解析式 称为线性目标函数. 答案:线性约束条件 线性目标函数


5.已知1≤x+y≤5,-1≤x-y≤3,求2x- 3y的取值范围.
1≤x+y≤5, 解:画出二元一次不等式组 -1≤x-y≤3
所表示的
平面区域(如图阴影部分所示),即可行域. 画出直线 2x-3y=0,并平移使之经过可行域,观察图形 可知,当直线经过点 A 时,直线的纵截距最大,此时 z 最 小.
[解] 作出可行域如图 2 (1)z=2x+3y 变形为 y=- x 3 z 2 +3,得到斜率为-3,在 y 轴上的截 z 距为3, 随 z 变化的一族平行直线. 由 图可知, 当直线经过可行域上的点 D z 时,截距3最大,即 z 最大.
-4x+3y=12, 解方程组 4x+3y=36.

y (2)v= 表示可行域内的点 P(x,y)到定点 D(5,0)的斜 x-5 率,由图可知,kBD 最大,kCD 最小,又 C(3,8),B(3,-3), -3 3 8 所以 vmax= = ,v = =-4. 3-5 2 min 3-5

解析: 把 z = 4x + y 变形为 y =- 4x + z ,则 此方程为直线方程的斜截式,所以z为该直 线的纵截距. 答案:B


2.若 范围是
则目标函数 z = x + 2y 的取值

(
)
A.[2,6] B.[2,5] C.[3,6] D.[3,5] 解析:本题考查线性规划问题的图象解 法.只需画出约束条件对应的可行域,平 移直线 x + 2y = 0 使之经过可行域,观察图 形,找出动直线纵截距最大时和最小时经 过的点,然后计算可得答案. 答案:A
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