5.备课资料(3.3.2 简单线性规划问题)

5.备课资料(3.3.2 简单线性规划问题)

wenjian

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备课资料

备用习题

1.某糖果厂生产A 、B 两种糖果,A 种糖果每箱获利润40元,B 种糖果每箱获利润50元,其生产过程分为混合、烹调、包装三道工序,下表为每箱糖果生产过程中所需平均时间:(单位:分钟)

混合 烹调 包装 A 1 5 3 B

2

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1

每种糖果de 生产过程中,混合de 设备至多能用12小时,烹调de 设备至多只能用30小时,包装de 设备只能用15小时,试求每种糖果各生产多少箱可获得最大利润? 分析:找约束条件,建立目标函数.

解:设生产A 种糖果x 箱,B 种糖果y 箱,可获得利润z 元,则此问题de 数学模式在约束

条件?????

????≥≥≤+≤+≤+0

,0,9003,180045,7202y x y x y x y x 下,求目标函数z=40x+50yde 最大值,作出可行域,其边界O A :y=0,

AB :3x+y-900=0,BC :5x+4y- 1 800=0,C D :x+2y-720=0,DO :x=0. 由z=40x+50y,得5054z x y +-

=,它表示斜率为54-,

截距为z[]50de 平行直线系,50

z

越大,z 越大,从而可知过C 点时截距最大,z 取得了最大值. 解方程组???

?=+=+1800

45720

2y x y x C (120,300).

∴z m a x =40×120+50×300=19 800,即生产A 种糖果120箱,生产B 种糖果300箱,可得最大利润19 800元.

点评:由于生产A 种糖果120箱,生产B 种糖果300箱,就使得两种糖果共计使用de 混合时间为120+2×300=720(分),烹调时间5×120+4×300=1 800(分),包装时间3×120+300=660(分),这说明该计划已完全利用了混合设备与烹调设备de 可用时间,但对包装设备却有240分钟de 包装时间未加利用,这种“过剩”问题构成了该问题de “松弛”部分,有待于改进研究.

甲 乙 丙 维生素A (单位/千克) 600 700 400 维生素B (单位/千克) 800 400 500 成本(元/千克)

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9

4

混合食物,并使混合食物至少含56 000单位维生素A 和63 000单位维生素B .(1)用x 、y

考虑如下线性规划问题

考虑如下线性规划问题: Min z=60 x+402x+803x 1 . 3 x+22x+3x≥2 1 4 x+2x+33x≥4 1 2 x+22x+23x≥3 1 x,2x,3x≥0 1 要求:(1)写出其对偶问题; (2)用对偶单纯形法求解原问题; (3)用单纯形法求解其对偶问题; (4)对比(2)与(3)中每步计算得到的结果。 解:(1)设对应于上述约束条件的对偶变量分别为 y,2y,3y;则 1 由原问题和对偶问题,可以直接写出对偶问题为: Max Z’=2 y+42y+33y 1 3 y+42y+23y≤60 1 2 y+2y+23y≤40 1 y+32y+23y≤80 1 y,2y,3y≥0 1 (2)用对偶单纯形法求解原问题(添加松弛变量 x,5x,6x) 4 MaxZ= -60 x-402x-803x+04x+05x+06x 1 -3 x-22x-3x+4x=-2 1 -4 x-2x-33x+5x=-4 1 -2 x-22x-23x+6x=-3 1

1x ,2x ,3x ≥0 建立此问题的初始单纯形表,可见: 从表中可以看到,检验数行对应的对偶问题的解是可行解。因b 列数字为负,故需进行迭代运算。 换出变量的确定,计算min (-2,-4,-3)=-4,故5x 为换出变量。 换入变量的确定,计算得15,40,80/3,故1x 为换入变量。

由表可知,6x 为换出变量。2x 为换入变量。然后继续画单纯形表: 可得4x 为换出变量,3x 为换入变量。继续做单纯形表:

所以此问题的最优解为X=(11/10,19/30,1/10),此对偶问题的最优解为Y=(16,12,30),原问题的最小值为118/3. (3)MaxZ ’=21y +42y +33y +04y +05y +06y 31y +42y +23y +4y =60 21y +2 y +23y +5y =40 1y +32y +23y +6y =80 1y ,2y ,3y ,4y ,5y ,6y ≥0 然后建立单纯形表,可得 i

高中数学《3.3.2简单的线性规划》导学案2 新人教A版必修5

课题: 3.3.2简单的线性规划(2) 班级:组名:姓名:设计人:赵帅军审核人:魏帅举领导审批: 一.:自主学习,明确目标 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; 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 二.研讨互动,问题生成 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: 三.合作探究,问题解决 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,一是在人力、物力、 资金等资源一定的条件下,如何使用它们来完成最多的任务;二是给定一项 任务,如何合理安排和规划,能以最少的人力、物力、资金等资源来完成该 项任务 下面我们就来看看线性规划在实际中的一些 [范例讲解] 例5 营养学家指出,成人良好的日常 饮食应该至少提供0.075kg的碳 水化合物,0.06kg的蛋白质, 0.06kg的脂肪,1kg食物A含有 0.105kg碳水化合物,0.07kg蛋 白质,0.14kg脂肪,花费28元; 而1kg食物B含有0.105kg碳水 化合物,0.14kg蛋白质,0.07kg脂肪,花费21元。为了满足营养 专家指出的日常饮食要求,同时使花费最低,需要同时食用食物A 和食物B多少kg?

3.3.2简单的线性规划问题导学案(1)

3.3.2简单的线性规划问题导学案(1) 班级 姓名 【学习目标】 1、了解线性规划的意义及线性约束条件、线性目标函数、可行解、可行域、最 优解等概念; 2、能根据条件,建立线性目标函数; 3、了解线性规划问题的图解法,并会用图解法求线性目标函数的最大(小)值。 【学习过程】 一、自主学习 (1)目标函数: (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: 二、合作探究 在约束条件???????≥≥≤+≥+0 0221y x y x y x 下所表示的平面区域内, 探索:目标函数2P x y =+的最值? (1)约束条件所表示的平面区域称为 (2)猜想在可行域内哪个点的坐标00(,)x y 能使P 取到最大(小)值? (3)目标函数2P x y =+可变形为y= ,p 的几何意义: (4)直线2y x p =-+与直线2y x =-的位置关系 (5)直线2y x p =-+平移到什么位置时,在y 轴上的截距P 最大? (6)直线2y x p =-+平移到什么位置时,在y 轴上的截距P 最小? 三、交流展示 1、已知变量,x y 满足约束条件?? ???≥≤+-≤-1255334x y x y x ,求2t x y =-的最值。

规律总结:用图解法解决简单的线性规划问题的基本步骤? 四、达标检测 A 组:1.下列目标函数中,Z 表示在y 轴上截距的是( ) A.y x z -= B.y x z -=2 C.y x z += D.y x z 2+= 2.不等式组 x –y+5≥0 x + y ≥0 x ≤3表示的平面区域的面积等于( ) A 、32 B 、1214 C 、1154 D 、632 3.若?? ???≤+≥≥100y x y x ,则y x z -=的最大值为( ) A.-1 B.1 C.2 D.-2 4.已知x ,y 满足约束条件5003x y x y x -+??+??? ≥≥≤,则24z x y =+的最小值为( ) A .5 B .6- C .10 D .10- 5.若?? ???≥≤+≤--0101x y x y x ,则目标函数y x z +=10的最优解为( ) A .(0,1),(1,0) B.(0,1),(0,-1) C.(0,-1),(0,0) D.(0,-1),(1,0) 6. 若222x y x y ????+? ≤≤≥,则目标函数2z x y =+的取值范围是( ) A .[26], B .[25], C .[36], D .[35], 7.若A(x, y)是不等式组 –1<x <2 –1<y <2)表示的平面区域内的点,则2x –y 的取值范围是( ) A 、(–4, 4) B 、(–4, –3) C 、(–4, 5) D 、(–3, 5) B 组:1.在不等式组 x >0 y >0 x+y –3<0表示的区域内,整数点的坐标是 。 2.若y x ,都是非负整数,则满足5≤+y x 的点共有________个。

对线性规划整点问题的探究

对线性规划整点问题的探究 厦门双十中学 郭俊芳 在人教版第二册(上)(2004年6月第一版,2006年4月第3次印刷)的高中数学教材第7.4节——简单线性规划。课本第61~62页给出两个线性规划的实际问题。分别代表两个类型:例3属于第一类:给定一定数量的人力、物力资源,问怎样安排运用这些资源,能使完成的任务量最大;例4属于第二类:给定一项任务,问怎样统筹安排,能使完成这项任务的人力、物力资源最小。且例4还要求最优解是整数解。笔者在教学中发现,这个问题是学生的难点,学生仅靠阅读课本解答是不能完全理解怎样得到这个最优解的。笔者经过多次的教学实践和研究,试图找到解决这类问题的方法,以下是笔者认为行之有效的方法。 一、精确图解法求整数最优解 课本P88习题16 某运输公司有7辆载重量为6t 的A 型卡车与4辆载重量为10t 的B 型卡车,有9名驾驶员。在建筑某段高速公路中,此公司承包了每天至少搬运360t 沥青的任务。已知每辆卡车每天往返的次数为A 型卡车8次,B 型卡车6次,每辆卡车每天往返的成本费A 型车160元,B 型车252元。每天派出A 型车和B 型车各多少辆公司所花的成本费最低? 解:设每天派出A 型车x 辆、B 型车y 辆,公司所花的成本为z 元,则 0x 70y 4x y 9 68x 106y 360x,y Z ≤≤??≤≤?? +≤????+??≥?∈?? 即0x 70y 4x y 94x 5y 30x,y Z ≤≤??≤≤?? +≤??+≥?∈?? z=160x+252y. 如图可行域是ABCD 围成的区域, 作直线160x+252y=0,图形中两直线160x+252y=0和4x+5y=30接近平行, 比较直线斜率k=160252- >-4 5 , 平移直线160x+252y=0,由图可知在A (7, 2 5 )处取到最小值,但A 不是整数解。 在可行域内共有(3,4),(4,3),(4,4),(5,2),(5,3),(6,2),(6,3),(7,1),(7,2)整数解,经检验只有(5,2)是最优解,此时z=160×5+252×2=1304元。 这种方法适用于区域是封闭区域,且区域内的整数点可数,坐标网络画出来容易在图上识别哪些整点在可行域内。 二、利用近似解估算整数最优解 课本P63例4 要将两种不同的钢板截成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: x+y=9 4x+5y=30 160x+252y=0 A B C D

数学3.3《二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题》教案二(新人教A版必修五)

二元一次不等式(组)与平面区域 第二课时 (1)教学目标 (a )知识与技能:懂得将实际问题转化为线性规划问题 (b )过程与方法:本节课是在学习了相关内容后的第二节课,学生已经学会了如何画出一元二次不等式(组)所表示的平面区域.这节课主要是通过实际生活中的例子提供给学生应用数学的实践机会。教师要善于引导学生思维,调动学习兴趣,让他们乐学并巧学,真切体会到数学在生活中的妙用.针对本堂课的特点,采用多媒体教学可更好地促进教学双赢 (c )情感与价值:培养学生的逻辑推理能力和抽象思维能力,加强学生之间的合作互助精神,并从数形结合中得到辨证唯物主义的思想教育 (2)教学重点、教学难点 教学重点:探讨如何将实际问题转化为线性规划问题 教学难点:如何将实际问题转化为线性规划问题 (3)学法与教学用具 通过分组讨论,让学生在活动中学会沟通和合作,提高分析和处理信息的能力.充分尊重学生的自主性,以学生探究为主,教师点拨为辅,重在培养创新 直角板、投影仪(多媒体教室) (4)教学设想 1、 设置情境 提问:前面我们学习了如何测量距离和高度,这些实际上都可转化已知三角形的一些边和角求其余边的问题。然而在实际的航海生活中,人们又会遇到新的问题,在浩瀚无垠的海面上如何确保轮船不迷失方向,保持一定的航速和航向呢?今天我们接着探讨这方面的测量问题。 2、 新课讲授 例1、(幻灯片放映)某人准备投资1200万元兴办一所完全学校,对教育市场进行调查后,他得到了下面的数据表格(以班级为单位) 请学生分组讨论,寻找共同点,汇总结论,互相补充,得到正确解答 解:设开设初中班x 个,高中班y 个,根据题意,总共招生班数应限制在20到30之间,所以有 2030x y ≤+≤ 考虑到所投资金的限制,得到 265422231200,x y x y ++?+?≤ 即 240x y +≤ 另外,开设的班数不能为负,则 0,0x y ≥≥ 把上面四个不等式合在一起,得到 (学生口答)

简单的线性规划问题学案

3.3.2简单的线性规划问题学案(一) 预习案(限时20分钟) 学习目标:1.了解线性规划的意义,了解线性规划的基本概念;2.掌握线性规划问题的图解法.3.能用线性规划的方法解决一些简单的实际问题,提高学生解决实际问题的能力. 学习重点,难点: 会画二元一次不等式(组)所表示的平面区域及理解数形结合思想,求目标函数的值。 预习指导:预习课本P87-91 1.如果两个变量y x ,满足一组一次不等式组,则称不等式组是变量y x ,的约束条件,这组约束条件都是关于y x ,的 次不等式,故又称 条件. 2.关于y x ,的一次式),(y x f z =是达到最大值或最小值所涉及的变量y x ,的解析式,叫线性目标函数. 3.一般地,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 规划问题. 4.可行解、可行域和最优解:在线性规划问题中, ①满足线性约束条件的解(,)x y 叫 ;②由所有可行解组成的集合叫做 ; ③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 解. 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大值或最小值的问题. 预习检测 1.设变量y x ,满足约束条件?? ???≥+≤+≥-12102y x y x y x ,则目标函数y x z +=2的最大值为 ( ) A .。34 B .2 C .23 D .2 3- 2.若变量y x ,满足约束条件?? ???-≥≤+≤1,1y y x x y 且y x z +=2的最大值和最小值分别为m 和n ,则n m -=( ) A .5 B . 6 C . 7 D . 8 3.若y x ,满足约束条件103030x y x y x -+≥??+-≥??-≤? ,则目标函数2z x y =-的最小值为__________ 4.求35z x y =+的最大值和最小值,使式中的y x ,满足约束条件5315153x y y x x y +≤??≤+??-≥? .

线性规划讲义

简单的线性规划问题 高考要求: 能用平面区域表示二元一次不等式组,会从实际情境中抽象出一些简单的二元线性规划问题,并能加以 解决。 知识梳理: 1.线性规划的基本概念: (1)二元一次不等式组是一组对变量y x ,的约束条件,这组约束条件都是关于y x ,的一次不等式,所以又 称为线性约束条件。 (2)by ax z +=),(R b a ∈是欲达到最大值或最小值所涉及的变量y x ,的解析式,叫做目标函数。由 于 by ax z +=又是y x ,的一次解析式,所以又叫线性目标函数。 (3)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。满足线性约束条 件的解),(y x 叫做可行解,由所有可行解组成的集合叫做可行域。分别使目标函数by ax z +=取得最大值或 最小值的可行解叫做这个问题的最优解。 2.基本思想:数形结合 高考热点: 热点1:平面区域问题 1.设集合A ={),(y x |x ,y ,y x --1是三角形的三边长},则A 所表示的平面区域(不含边界的阴影部分)是 ( ) 热点2:目标函数的最值问题 2.若变量y x ,满足不等式组?? ? ??≥+≥-≥+-0203052y x x y x ,求下列目标函数的最值: (1)y x z 2+= (2)y x z +=3 (3)y x z -=3 (4)1 1 ++=x y z (5)22)1()1(+++=y x z 小结: 拓展延伸: (6)若),(y x M 为D 上的动点,点A 的坐标为)1,3(-,则z OM OA =? 的最大值为 (7)已知向量)3,(z x +=,),2(z y -=,且b a ⊥,则z 的取值范围是 (8)y x z 2+= (9)y x z 2+= (10)若y x ,在上述不等式组所表示的区域内变动,且t x y +=2,则实数t 的取值范围是 热点3:已知最优解逆向求解参数值或范围 3.(2010. 浙江理7)若实数x ,y 满足不等式组330,230,10,x y x y x my +-≥?? --≤??-+≥? 且x y +的最大值为9,则实 数m =( ) (A )2- (B )1- (C )1 (D )2 变式1:若上述不等式组中1=m ,使目标函数y ax z +=取最大值的最优解有无穷多个时,a 的值为 。若最优解只有一个时,a 的取值范围是 。 变式2:若原题中不等式组不变,且目标函数y mx z +=的最大值为9,则a 的值为 。

【一等奖教案】 线性规划

课题:线性规划在实际生活中的应用 教学目标: 1.知识目标:会用线性规划的理论和方法解决一些较简单的实际问题; 2.能力目标:培养学生观察、分析、联想、以及作图的能力,渗透集合、化归、数形结合的数学思想,培养学生自主探究意识,提高学生“建模”和解决实际问题的能力; 3.情感目标:培养学生学习数学的兴趣和“用数学”的意识,激励学生创新,鼓励学生讨论,学会沟通,培养团结协作精神. 教学重、难点: 教学重点:把实际问题转化成线性规划问题,即建模,并给出解答. 教学难点:1.建立数学模型.把实际问题转化为线性规划问题; 2.寻找整点最优解的方法. 教具:多媒体、实物投影仪、印好的习题纸和直尺(习题纸附后) 教学方法:讲练结合、分组讨论法 教学过程: (一)讲解新课 1.实例1讲解 引入:李咏主持的《非常6+1》是大家很喜欢的娱乐节目. (播放视频:李咏首支个人单曲MV《你是我们的大明星》) 当娱乐大哥大李咏把《非常6+1》里的金蛋砸得金花四溅时,央视总编却在思考着另外一个问题: 例1:央视为改版后的《非常6+1》栏目播放两套宣传片.其中宣传片甲播映时间为3分30秒,广告时间为30秒,收视观众为60万,宣传片乙播映时间为1分钟,广告时间为1分钟,收视观众为20万.广告公司规定每周至少有3.5分钟广告,而电视台每周只能为该栏目宣传片提供不多于16分钟的节目时间.电视台每周应播映两套宣传片各多少次,才能使得收视观众最多? 应用题是同学们最头痛的题型之一,它的特点是文字多、数据多,条件复杂,要看懂题目意思,理清题目中的数据,可以采用什么方式?请学生回答. 分析:将已知数据列成下表 播放片甲播放片乙节目要求 片集时间(min) 3.5 1 ≤16 广告时间(min)0.5 1 ≥3.5 收视观众(万)60 20

《简单的线性规划问题》教案

《简单的线性规划问题》教学设计 (人教A版高中课标教材数学必修5第三章第3.3.2节) 祁东二中谭雪峰 一、内容与内容解析 本节课是《普通高中课程标准实验教科书数学》人教A版必修5第三章《不等式》中第3.3.2《简单的线性规划问题》的第一课时. 本课内容是线性规划的相关概念和简单的线性规划问题的解法. 线性规划是运筹学中研究较早、发展较快、应用广泛、方法较成熟的一个重要分支,它是辅助人们进行科学管理的一种数学方法.本节内容是在学习了不等式和直线方程的基础上,利用不等式和直线方程的有关知识展开的.简单的线性规划指的是目标函数含两个自变量的线性规划,其最优解可以用数形结合方法求出.简单的线性规划关心的是两类问题:一是在人力、物力、资金等资源一定的条件下,如何使用它们来完成最多的任务;二是给定一项任务,如何合理规划,能以最少的人力、物力、资金等资源来完成. 本节内容蕴含了丰富的数学思想方法,突出体现了优化思想、数形结合思想和化归思想. 通过这一部分的学习,使学生进一步了解数学在解决实际问题中的应用,体验数形结合和转化的思想方法,培养学生学习数学的兴趣、应用数学的意识和解决实际问题的能力. 二、教学目标 一)、知识目标 1.了解线性规划的意义、了解线性约束条件、线性目标函数、可行解、可行域、最优解等基本概念. 2.理解线性规划问题的图解法 3. 会用图解法求线性目标函数的最优解. 二)、能力目标 1.在应用图解法解题的过程中培养学生的观察能力、理解能力. 2.在变式训练的过程中,培养学生的分析能力、探索能力.

3.培养学生观察、联想、作图和理解实际问题的能力,渗透化归、数形结合的数学思想. 三)、情感目标 1.让学生体验数学来源于生活,服务于生活,品尝学习数学的乐趣. 2.让学生体验数学活动充满着探索与创造,培养学生勤于思考、勇于探索的精神. 三、教学重点、难点 重点:线性规划问题的图解法;寻求有实际背景的线性规划问题的最优解. 难点:借助线性目标函数的几何含义准确理解线性目标函数在y 轴上的截距与z最值之间的关系. 四、学习者特征分析 1. 已经掌握用平面区域表示二元一次不等式(组) 2. 初步学会分析简单的实际应用问题 3. 能根据实际数据假设变量,并从中抽象出不等的线性约束条件并用相应的平面区域进行表示 本节课学生在学习过程中可能遇到以下疑虑和困难: 1.将实际问题抽象成线性规划问题; 2.用图解法解线性规划问题中,为什么要将求目标函数最值问题转化为经过可行域的直线在y轴上的截距的最值问题?如何想到要这样转化? 3.数形结合思想的深入理解. 五、教学与学法分析 本节课以学生为中心,以问题为载体,采用启发、引导、探索相结合的教学方法.课堂中应注重创设师生互动、生生互动的和谐氛围,通过学生动手实践、动脑思考等方法探究数学知识获取直接经验,进而培养学生的思维能力和应用意识等. 1.设置“问题”情境,激发学生解决问题的欲望; 2.提供“观察、探索、交流”的机会,引导学生独立思考,有效地调动学生思维,使学生在开放的活动中获取直接经验.

【精品】第47课时—简单的线性规划学案

高三数学第一轮复习讲义(47)2004。10.27 简单的线性规划 一.复习目标: 1.了解用二元一次不等式表示平面区域,了解线性规划的意义,并会简单的应用; 2.通过以线性规划为内容的研究课题与实习作业,提高解决实际问题的能力. 二.知识要点: 已知直线0Ax By C ++=,坐标平面内的点00(,)P x y . 1.①若0B >,000Ax By C ++>,则点00(,)P x y 在直线的方; ②若0B >,000Ax By C ++<,则点00(,)P x y 在直线的方. 2.①若0B >,0Ax By C ++>表示直线0Ax By C ++=方的区域; ②若0B <,0Ax By C ++>表示直线0Ax By C ++=方的区域. 三.课前预习: 1.不等式240x y -->表示的平面区域在直线240x y --=的() ()A 左上方()B 右上方()C 左下方()D 右下方 2.表示图中阴影部分的二元一次不等式组是()

()A 220102x y x y -+≤??-≥??≤?()B 21002x y x y -??-≥??≤≤?()C 1002x y -≤??≤≤?()D 10 02x y -≤??≤≤? 3.给出平面区域(包括边界)如图所示,若使目标函数(0)z ax y a =+> 取得最大值的最优解有无穷多个,则a 的值为() () A 14() B 35() C 4() D 53 4.原点和点(1,1)在直线0x y a +-=的两侧, 则a 的取值范围是. 5.由|1|1y x ≥+-及||1y x ≤-+2)

四.例题分析: 例1.某人上午7时乘船出发,以匀速v 海里/时(420v ≤≤)从A 港到相距50海里的B 港去,然后乘汽车以ω千米/时(30100ω≤≤)自B 港到相距300千米的C 市去,计划在当天下午4至9时到达C 市.设乘船和汽车的时间分别为x 和y 小时,如果已知所要的经费(单位:元)1003(5)(8)P x y =+?-+-,那么v ,ω分别是多少时所需费用最少?此时需要花费多少元? 小结: 例2.某运输公司有10辆载重量为6吨的A 型卡车与载重量为8吨的B 型卡车,有11名驾驶员。在建筑某段高速公路中,该公司承包了每天至少搬运480吨沥青的任务.已知每辆卡车每天往返的次数为A 型卡车8次,B 型卡车7次;每辆卡车每天的成本费A 型车350元,B 型车400元.问每天派出A 型车与B 型车各多少辆,公司所花的成本费最低,最低为多少? 小结:

线性规划题及答案完整版

线性规划题及答案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

线性规划题型及解法 一、已知线性约束条件,探求线性目标关系最值问题 例1、设变量x 、y 满足约束条件?? ???≥+-≥-≤-1122y x y x y x ,则y x z 32+=的最大值为 。 二、已知线性约束条件,探求非线性目标关系最值问题 例2、已知1,10,220x x y x y ≥??-+≤??--≤? 则22x y +的最小值是 . “()()2221++-y x ”值域? 三、约束条件设计参数形式,考查目标函数最值范围问题。 例3、在约束条件0 024x y y x s y x ≥??≥??+≤??+≤?下,当35s ≤≤时,目标函数32z x y =+的最大值的变化范 围是() A.[6,15] B. [7,15] C. [6,8] D. [7,8] 四、已知平面区域,逆向考查约束条件。 例4、已知双曲线224x y -=的两条渐近线与直线3x =围成一个三角形区域,表示该区域的不等式组是() (A)0003x y x y x -≥??+≥??≤≤? (B)0003x y x y x -≥??+≤??≤≤? (C) 0003x y x y x -≤??+≤??≤≤? (D) 0003x y x y x -≤??+≥??≤≤? 五、已知最优解成立条件,探求目标函数参数范围问题。 例5已知变量x ,y 满足约束条件1422x y x y ≤+≤??-≤-≤? 若目标函数z ax y =+(其中0a >)仅在点(3,1)处取得最大值,则a 的取值范围为 。 六、设计线性规划,探求平面区域的面积问题 例6在平面直角坐标系中,不等式组20 200x y x y y +-≤??-+≥??≥? 表示的平面区域的面积是() (A) 七、研究线性规划中的整点最优解问题 例7、某公司招收男职员x 名,女职员y 名,x 和y 须满足约束条件 ?? ???≤≥+-≥-.112, 932,22115x y x y x 则1010z x y =+的最大值是(A)80 (B) 85 (C) 90 (D)95 八、比值问题 当目标函数形如b x a y z --= 时,可把z 看作是动点()y x P ,与定点()a b Q ,连线的斜率,这样目标函数的最值就转化为PQ 连线斜率的最值。

简单线性规划问题教案

332简单线性规划问题 “简单的线性规划”是在学生学习了直线方程的基础上,介绍直线方程的一个简 单应用,这是《新大纲》对数学知识应用的重视?线性规划是利用数学为工具,来研究一定的人、财、物、时、空等资源在一定条件下,如何精打细算巧安排,用最少的资源,取得最大的经济效益?它是数学规划中理论较完整、方法较成熟、应用较广泛的一个分支,并能解决科学研究、工程设计、经营管理等许多方面的实际问题?中学 所学的线性规划只是规划论中的极小一部分,但这部分内容体现了数学的工具性、应用性,同时也渗透了化归、数形结合的数学思想,为学生今后解决实际问题提供了一种重要的解题方法一一数学建模法.通过这部分内容的学习,可使学生进一步了解数学在解决实际问题中的应用,培养学生学习数学的兴趣和应用数学的意识和解决实际问题的能力 依据课程标准及教材分析,二元一次不等式表示平面区域以及线性规划的有关概念比较抽象,按学生现有的知识和认知水平难以透彻理解,再加上学生对代数问题等 价转化为几何问题以及数学建模方法解决实际问题有一个学习消化的过程,故本节知 识内容定为了解层次 本节内容渗透了多种数学思想,是向学生进行数学思想方法教学的好教材,也是培养学生观察、作图等能力的好教材 本节内容与实际问题联系紧密,有利于培养学生学习数学的兴趣和“用数学”的意识以及解决实际问题的能力 教学重点重点是二元一次不等式(组)表示平面的区域教学难点难点是把实际问题转化为线性规划问题,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?为突 出重点,本节教学应指导学生紧紧抓住化归、数形结合的数学思想方法将实际问题数学化、代数问题几何化课时安排2课时 三维目标 一、知识与技能 1. 掌握线性规划的意义以及约束条件、目标函数、可行解、可行域、最优解等基本概念; 2. 运用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I 二、过程与方法 1. 培养学生观察、联想以及作图的能力,渗透集合、化归、数形结合的数学思想,提高学生“建模”和解决实际问题的能力; 2. 结合教学内容,培养学生学习数学的兴趣和“用数学”的意识,激励学生创新. 三、情感态度与价值观 1. 通过本节教学着重培养学生掌握“数形结合”的数学思想,尽管侧重于用“数”研究“形”,但同时也用“形”去研究“数”,培养学生观察、联想、猜测、 归纳等数学能力; 2. 结合教学内容,培养学生学习数学的兴趣和“用数学”的意识,激励学生勇于 创新.

74简单的线性规划学案

7.4 简单的线性规划第二课时学案 一、知识点: 1、二元一次方程表示平面区域: 2、目标函数、可行域、可行解、最优解、线性规划问题: 3、解线性规划问题的基本步骤: 二、应用: 例1:(1)已知,x y满足不等式组 22 21 0,0 x y x y x y +≥ ? ? +≥ ? ?≥≥ ? ,求3 z x y =+的最小值. (2) 已知,x y满足不等式组 270 43120 230 x y x y x y -+≥ ? ? --≤ ? ?+-≥ ? ,求 ①43 z x y =-的最大值与最小值; ②22 z x y =+的最大值与最小值; ③y z x =的取值范围.

(3) 已知,x y 满足不等式组2040250x y x y x y -+≥??+-≥??--≤? , 求①23z x y =-的最值; ②22222z x y x y =++-+的最小值; ③12 y z x +=+的最大值; ④24z x y =+-的最大值. 例2:给出平面区域如图所示,若使目标函数()0z ax y a =+> 取到最大值的最优解有无穷多个,则a 的值为( ). A. 14 B. 35 C. 4 D.53 变式: 给出平面区域如图所示,若使目标函数()0z ax y a =+> 取到最大值的最优解只在C 处,则a 的范围为 . 例3:已知()2,f x ax c =-且()()411,125f f -≤≤--≤≤,求()3f 的取值范围.

7.4 简单的线性规划第三课时学案 一、知识点: 1、目标函数、可行域、可行解、最优解、线性规划问题: 2、实际问题: 3、整点问题: 二、应用: 例1:某工厂生产甲、乙两种产品.已知生产甲种产品1t需耗A种矿石10t、B种矿石5t、煤4t;生产乙种产品1t需耗A种矿石4t、B 种矿石4t、煤9t.每1t甲种产品的利润是600元, 每1t乙种产品的利润是1000元.工厂在生产这两种产品的计划中要求消耗A种矿石不超过300t、B种矿石不超过200t、煤不超过363t.问甲、乙两种产品应各生产多少,能使利润总额达到最大?

破解线性规划中的整点问题

破解线性规划中的整点问题 河南省三门峡市卢氏一高(472200)赵建文 Email:zhaojw1968@https://www.360docs.net/doc/4f12230484.html, 线性规划中的整点问题是高中数学线性规划中的重要一类问题,是高中数学的一个难点,本文将整数线性规划问题解法作以简单介绍供同学们学习时参考. 例 某商店计划同时销售某品牌电热水器和太阳能热水器,由于市场需求旺盛,这两种产品供不应求,因该商店根据具体情况(如成本、员工工资)确定产品的月采购量,具体数据如下,问这两种产品各采购多少时,才能使总利润最大?最大利润是多少? 分析:本题是整数规划问题,设采购电热水器x 台、太阳能热水器y 台,列出约束条件和目标函数,用图解法解之. 解析:设月采购电热水器x 台、太阳能热水器y 台,月总利润为z 元,则 1000300030000100050011000 ,x y x y x y N +≤??+≤??∈? ,即330222 ,x y x y x y N +≤??+≤??∈?,目标函数为 z =800600x y + 作出可行域如图所示, 作直线l :86x y +=0, 平移直线z =800600x y +知过M 3638( ,)55时,max z =10320,但x =365,y =385不是整数,所以可行域内点M 3638( ,)55不是整点最优解. 求整点最优解 解法一 网格平移法 首先在可行域内打网格,其次描出M 3638(,)55 附近的所有整点,接着平移直线l :86x y +=0,会发现当移至(8,6)时,直线在y 轴上截距最大,即max z =10000元. 解法二 特值检验法 由图可知目标函数取得最大值的整点应分布在可行域右上侧靠近边界的区域,一次取得满足条件的整点,(0,10),(1,9),(2,9),(3,9)(4,8),(5,8),(6,8),(7,7),(8,6),(8,5),(9,4),(10,2),(10,1),(11,0).将这些点分别代入z =800600x y +,求出各点对应的值,经验证可知,在整点(8,6)处max z =10000元. 解法三 调整最优法 单位产品所需资金 月资金供应量(百元) 电热水器 太阳能热水器 成本 10 30 300 工资 10 5 110 单位利润 8 6

二元一次不等式组与简单的线性规划问题教案样本

3.3二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题 课标要求与教材分析: 1.课标要求: ①从实际情境中抽象出二元一次不等式组。 ②了解二元一次不等式的几何意义, 能用平面区域表示二元一次不等式组。 ③从实际情境中抽象出一些简单的二元线性规划问题, 并能加以解决。 2.教材分析: 本单元包含两节, 3.3.1 主要内容是用平面区域表示二元一次不等式组的解集, 3.3.2主要内容是从实际情境中抽象出一些简单的二元线性规划问题, 并能加以解决。其中3.3.1是解决二元线性规划问题的基础, 应作为本单元的重点要求所有学生掌握。学情分析: 在初中, 学生已学过一元一次不等式组的的解法, 学生普遍具有利用不等式组解决问题的思想, 能熟练解一元一次不等式组及有关应用问题, 这用利于学生理解列二元一次不等式组解实际问题。也有利于学生理解二元一次不等式组解法。 在必修2中, 学生已学习了直线方程的有关知识, 多数学生能画出二元一次方程表示的直线, 这有利于学生学习用平面区域表示二元一次不等式的解集, 也有利于学生理解线性规划问题中最优解的确定方法。 教学目标: 1..知识与技能目标: 了解二元一次不等式( 组) 、二元一次不等式的解和解集以及约束条件、目标函数、可行解、可行域、最优解等基本概念; 了解二元一次不等式的几何意义, 能用平面区域表示二元一次不等式组。能从实际情境中抽象出一些简单的二元线性规划问题, 并能加以解决。 2.过程与方法目标: 经历把实际问题抽象为数学问题以及类比一元一次不等式得出二元一次不等式的过程, 体会类比的思想, 数学建模的思想。

3.情感态度与价值观目标: 经过解决线性规划实际问题, 使学生体会数学在解决工作生活问题时巨大作用, 增强学生学习的主动性经过探索二元一次不等式解集的过程, 培养学生的探索方法与精神。 3.3.1二元一次不等式(组)与平面区域 教学目标: 1.知识与技能目标: 了解二元一次不等式( 组) 、二元一次不等式的解和解集的概念。了解二元一次不等式的几何意义, 能用平面区域表示二元一次不等式组。 2.过程与方法目标: 经历把实际问题抽象为数学问题以及类比一元一次不等式得出二元一次不等式的过程, 体会类比的思想、数学建模的思想。 3.情感态度与价值观目标: 经过探索二元一次不等式解集的过程, 培养学生的探索方法与精神。 教学重点与难点: 重点: 求二元一次不等式表示的平面区域。 难点: 理解二元一次不等式解集的几何表示。 教学方法与手段: 经过列表分析实例, 引导学生从复杂实际问题中抽象出二元一次不等式( 组) 。引导学生用类比喻法探索出解二元一次不等式的思路, 借助多媒体, 使学生认识到理解二元一次不等式解集的几何表示。 使用教材的构想: 1.3.3.1节分两课时完成, 第一课时学习二元一次不等式解集几何表示。第二课时学习如何求二元一次不等式组的解集。这样安排是因为理解二元一次不等式( 组) 解集的几何表示是一个难点, 而这一点直接关系到求二元一次不等式组的解集的学习以及后

【全国百强校】山东省日照第一中学人教版高中数学必修五3.3简单线性规划学案

【自学】 对于题目:已知实数,x y 满足:12,x y ≤+≤11x y -≤-≤,求2x y +的取值范围. 有个同学的解法如下: 解:由已知,得不等式组:12(1) 11(2)x y x y ≤+≤ ?? -≤-≤ ? , 两个同向不等式作加法,得: 原不等式组化为 两个同向不等式作加法,得023(4)y ≤≤ 即 0 1.5y ≤≤ (5). 两个同向不等式(3)和(5)作加法,得 从而2x y +的取值范围是[0,4.5]. 思考:上题合适的解法该是怎样的呢??? 【对话】 【精讲点拨】 例1、已知2z x y =+,其中实数,x y 满足:12 11 x y x y ≤+≤??-≤-≤?,求z 的最大值和最 小值. 小结:

1、线性规划中的几个相关概念: 2、解决简单线性规划的方法: 3.解简单线性规划问题的步骤:

【对话】 【合作探究与展示分享】 例2、设2z x y =+,式中变量,x y 满足条件4335251x y x y x -≤-?? +≤??≥? ,求z 的最大值和最小值. 变式1、在例2中将2z x y =+改为610z x y =+,求z 的最大值和最小值. 变式2、在例2中将2z x y =+改为2z x y =-,求z 的最大值和最小值. 例3、设变量,x y 满足条件1035371x y x y x -+≤?? +≤??≥? , (1) 找出,x y 均为正整数的可行解; (2) 求出目标函数53z x y =+的最大值; (3) 若,x y 均为正整数,求目标函数53z x y =+的最大值.

【评价】 【自我评价】 1. 右图中阴影部分的点满足不等式组52600 x y x y x y +≤??+≤? ?≥??≥?在这些点中,使目标函数68z x y =+取得最大值的点的坐标是______________. 2. 求函数23z x y =+的最大值,式中的,x y 满足约束条件2324700 x y x y x y +-≤ ??-≤? ?≥??≥? *3、在例2中将2z x y =+改为y z x =,求z 的最大值和最小值. *4、在例2中将2z x y =+改为2 2 z x y =+,求z 的最大值和最小值. **5.已知变量,x y 满足约束条件14 22x y x y ≤+≤?? -≤-≤? ,若目标函数 (0)z ax y a =+>其中仅在点(3,1)处取得最大值,则a 的取值范围为____________.

最新单纯形法解线性规划问题

一、用单纯形第Ⅰ阶段和第Ⅱ阶段解下列问题 s.t. 解:1)、将该线性问题转为标准线性问题 一、第一阶段求解初始可行点 2)、引入人工变量修改约束集合 取人工变量为状态变量,问题变量和松弛变量为决策变量,得到如下单纯形表,并是所有决策变量的值为零,得到人工变量的非负值。 2 -2 -1 1 2 1 1 -1 -1 1 2 -1 -2 1 2 5 -2 -4 1 -1 1 5 0 0 0 0 0 3)、对上述单纯形表进行计算,是目标函数进一步减小,选为要改变的决策变量,计算改变的限值。 2 -2 -1 1 2 1 1 1 -1 -1 1 0 2 -1 -2 1 2 0 5 -2 -4 1 -1 1 5 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 4)、由于,为人工变量,当其到达零值时,将其从问题中拿掉保证其值不会再变。同时将以改变的决策变量转换为状态变量。增加的值使目标函数值更小。 1 -3 1 1 1 0 1 1 -1 1

1 -3 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 5)使所有人工变量为零的问题变量的值记为所求目标函数的初始可行点,本例为, 二、第二阶段用单纯形法求解最优解 -2 2 1 0 1 1 -1 0 -2 1 2 1 5 1 3 要使目标函数继续减小,需要减小或的值,由以上计算,已经有两个松弛变量为零,因此或不能再减小了,故该初始可行点即为最优解。

2、求解问题 s.t. 如果目标函数变成,确定使原解仍保持最优的c值范围,并把目标函数最 大值变达成c的函数。 解:先采用单纯形法求解最优解,再对保持最优解时C值的范围进行讨论。 1)将问题华为标准线性问题 s.t. 2)用单纯形表表示约束条件,同时在不引入人工变量的前提下,取松弛变量得初始值为零值,求解初始解和最优解 10 -1 -1 -1 10 -20 1 5 1 -20 -2 -1 -1 0 0 0 0 要使目标函数继续减小,可以增大,增大的限值是10。 10 -1 -1 -1 10 0 -20 1 5 1 -20 -10 -2 -1 -1 0 -20 0 0 0 10 0 0 3)转轴。将为零的松弛变量和决策变量交换进行转轴 10 -1 -1 -1 10 -10 4 0 -1 -10 0 -20 1 1 2 -20

八种经典线性规划例题最全总结(经典)

线性规划常见题型及解法 由已知条件写出约束条件,并作出可行域,进而通过平移直线在可行域内求线性目标函数的最优解是最常见的题型,除此之外,还有以下六类常见题型。 一、求线性目标函数的取值范围 例1、若x、y满足约束条件 2 2 2 x y x y ≤ ? ? ≤ ? ?+≥ ? ,则z=x+2y的取值范围是() A、[2,6] B、[2,5] C、[3,6] D、(3,5] 解:如图,作出可行域,作直线l:x+2y=0,将l向右上方平移,过点A(2,0)时,有最小值2,过点B(2,2)时,有最大值6,故选 A 二、求可行域的面积 例2、不等式组 260 30 2 x y x y y +-≥ ? ? +-≤ ? ?≤ ? 表示的平面区域的面积为() A、4 B、1 C、5 D、无穷大 解:如图,作出可行域,△ABC的面积即为所求,由梯形OMBC 的面积减去梯形OMAC的面积即可,选 B 三、求可行域中整点个数 例3、满足|x|+|y|≤2的点(x,y)中整点(横纵坐标都是整数)有() A、9个 B、10个 C、13个 D、14个 解:|x|+|y|≤2等价于 2(0,0) 2(0,0) 2(0,0) 2(0,0) x y x y x y x y x y x y x y x y +≤≥≥ ? ?-≤≥ ? ? -+≤≥? ?--≤ ? 作出可行域如右图,是正方形内部(包括边界),容易得到整点个数为13个,选 D

四、求线性目标函数中参数的取值范围 例4、已知x、y满足以下约束条件 5 50 3 x y x y x +≥ ? ? -+≤ ? ?≤ ? ,使z=x+ay(a>0) 取得最小值的最优解有无数个,则a的值为() A、-3 B、3 C、-1 D、1 解:如图,作出可行域,作直线l:x+ay=0,要使目标函数z=x+ay(a>0)取得最小值的最优解有无数个,则将l向右上方平移后与直线x+y=5重合,故a=1,选 D 五、求非线性目标函数的最值 例5、已知x、y满足以下约束条件 220 240 330 x y x y x y +-≥ ? ? -+≥ ? ?--≤ ? ,则z=x2+y2的最大值和最小值分别是() A、13,1 B、13,2 C、13,4 5 D 、 5 解:如图,作出可行域,x2+y2是点(x,y)到原点的距离的平方,故最大值为点A(2,3)到原点的距离的平方,即|AO|2=13,最小值为原点到直线2x+y-2=0的距离的平方, 即为4 5 ,选 C 六、求约束条件中参数的取值范围 例6、已知|2x-y+m|<3表示的平面区域包含点(0,0)和(-1,1),则m的取值范围是() A、(-3,6) B、(0,6) C、(0,3) D、(-3,3) 解:|2x-y+m|<3等价于 230 230 x y m x y m -++>? ? -+- ? ? -< ? ,故0<m<3,选 C 七、比值问题

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