高中数学必修5线性规划课件

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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.
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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( )

北师大版高中数学必修五课件4.2简单线性规划

北师大版高中数学必修五课件4.2简单线性规划

3.设x,y满足约束条件 x3-x-y+y-2≥6≤00 x≥0,y≥0
,若目标函数z
=ax+by(a>0,b>0)的最大值为12,求2a+3b的最小值.
解析: 不等式组表示的平面区域如图 所示阴影部分.
作直线l:ax+by=0(a>0,b>0)向 上平移直线l,目标函数z=ax+by(a>0, b>0)的值随之增大.由图可知当直线l过 直线x-y+2=0与直线3x-y-6=0的交点A(4,6)时,目标函 数z=ax+by(a>0,b>0)取得最大值为12,
(a,b)两点距离的平方.
x-y-2≤0, 2.已知实数x,y满足不等式组x+2y-4≥0,
2y-3≤0.
(1)求yx的最值;
(2)求z=x2+y2的最值.
解析: 作出可行域如图所示.
(1)令yx=t,则y=tx, 由图像可知当直线y=tx过点A时,斜率t最大. 当直线y=tx过点B时,斜率t最小.
其范围kQB≤k≤kQA 而kQB=31--- -121=324=38 kQA=13--- -121=722=74. 故z=2k∈34,72.
[题后感悟]
若目标函数为形如z=
y-b x-a
,可考虑(a,b)
与(x,y)两点连线的斜率.
若目标函数为形如z=(x-a)2+(y-b)2,可考虑(x,y)与
2.小汪是班里的班长,她计划用少于100元的钱购买单价 分别为2元和1元的大、小彩球装点联欢晚会的会场.经过实地 考察,她算出需要大球数不少于10个,越多越好,小球数也越 多越好,但是不少于20个,若设他买x个大球和y个小球,
x≥10 则 x,y 满足的条件为y2≥x+20y<100
x,y∈N+
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人教A版高中数学必修五课件3.3.2简单线性规划(二)

人教A版高中数学必修五课件3.3.2简单线性规划(二)

解:设需截第一种钢板x张、第二种钢板y张,满足
的条件是
2x y 15,
xx

2y 3y

18, 27,
x

0,
x

N


y 0, y N .
目标函数:z=x+y.
可行域如图
y
M(18/5,39/5) x+y=0
BB(3,9) CC(4,8)
M
x
0 作出一组平行直线z=x+y2,x+y=15 x+y=12 x+2y=18 x+3y=27
解:设每月生产甲产品x件,生产乙产品y件,每月收
入为Z千元,目标函数为Z=3x+2y,满足的条件是y 500,

x

0,
y 0.
目标函数Z=3x+2y,可行域如图所示。
当直线经过点M时,截距最大,Z最大。
易得M(200,100), Zmax=3x+2y=800。
2、解线性规划问题的步骤:
一列(设未知数,列出不等式组及目标函数式) 二画(画出线性约束条件所表示的可行域和直线l0) 三移(平在移线性直目线标l函0到数取所得表最示的值一的组位平置行)线中,利用平
移的方法找出与可行域有公共点且纵截距最大或
四解(通过解方程组求最出小最的优直线解;) 五答(作出答案)
当直线经过点M时z=x+y=11.4,但它不是最优整数解.
作直线x+y=12.
解得交点B,C的坐标B(3,9)和C(4,8).
直线x+y=12经过的整点是B(3,9)和C(4,8),它们是最优解.
{ 2x+y≥15, x+2y≥18,

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.ppt

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跟踪训练2-1:(2012年高考江西卷)某农户计划种植黄 瓜和韭菜,种植面积不超过50亩,投入资金不超过54万 元,假设种植黄瓜和韭菜的产量、成本和售价如表
黄瓜 韭菜
年产量/亩
4吨 6吨
年种植成本/ 亩
1.2万元 0.9万元
每吨售价
0.55万元 0.3万元
为使一年的种植总利润(总利润=总销售收入-总种植成本)最 大,那么黄瓜和韭菜的种植面积(单位:亩)分别为( ) (A)50,0 (B)30,20 (C)20,30 (D)0,50
跟踪训练 1-1:(2012 年高考山东卷)设变量 x,y 满足约束条件
x 2 y 2, 2x y 4, 则目标函数 z=3x-y 的取值范围是( ) 4x y 1,
(A)[- 3 ,6] 2
(C)[-1,6]
(B)[- 3 ,-1] 2
(D)[-6, 3 ] 2
解析:画出
x 2 y 2, 2x y 4, 表示的可行域如图所示阴影部分, 4x y 1,
解析:设种植黄瓜 x 亩,韭菜 y 亩,则由题意可知,
x y 50,
1.2x 0.9 y 54, 求目标函数 z=x+0.9y 的最大值.
x,
y
N*
,
根据题意画出可行域如图阴影所示. 当目标函数线l向右平移,移至点 A(30,20)处时,目标函数取得最大 值,即当黄瓜种植30亩,韭菜种植20 亩时,种植总利润最大.故选B.
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

高中数学必修5-线性规划-课件完美课件

高中数学必修5-线性规划-课件完美课件


x
y
y 1 0 2x 1 0
求得
x
y
0 1

C(0,1)
故 z 的最小值为 zmin=3×0-2×1=-2 故 z 范围[-2,3]
线性规划问题的解决步骤:
1、根据约束条件(不等式组)作可行域 2、对目标函数变形为y=kx+b的形式,
找截距与z的关系 3、令z=0, 先作出过原点的直线,定下直线形状 4、对直线进行平移,找出最优的点 5、联立边界直线方程,求出点坐标 6、将点坐标代入,求出最值
33
令z=0,作过原点的直线2x+3y=0, 对直线进行平移,可知直线经过M点时截距最大,z最大
由 x x 2 4 y80 得 x y 4 2 ,故 M ( 4 , 2 )
故zmax=2×4+3×2 =14(万元) 答:生产4件甲产品和2件乙产品时,获利最大, 最大利润为14万元
实战演练 (选自2010年广东高考文数)
解:设工产 厂x件 品 每, 天y 乙 生 件产 ,品 甲 每z万 天元 利, 润 则
4 x 16
4 x
y
2
12 y
8

x 4
y x
3 2y
8
x
N
x
N
y N
y N ห้องสมุดไป่ตู้
目标函数为:z=2x+3y
作出可行域为:
因为z=2x+3y,故y= 2 x z 故直线的截距最大时z最大
简单的线性规划问题
复习回顾
线性规划问题的有关概念: ·线性约束条件:
关于x、y的_一__次__不__等__式_组_
·可行域:
根据约束条件(不等式组)画出的平面区域 ·目标函数:

高中数学课件归纳必修5第三章不等式3.3.2简单线性规划(第1课时)课件

高中数学课件归纳必修5第三章不等式3.3.2简单线性规划(第1课时)课件
3.3.2 简单线性规划问题
(1课时)
y
o
x
一、问题引入
问题1:
某工厂用A,B两种配件生产甲,乙两种产品,每生产 一件甲种产品使用4个A配件耗时1h,每生产一件乙种产 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8小时计算,该厂所 有可能的日生产安排是什么?
3.线性规划
在线性约束下求线性目标函数的最值问题, 统称为线性规划.
4.可行解 5.可行域 6.最优解
满足线性约束的解(x,y)叫做可行解. 所有可行解组成的集合叫做可行域.
使目标函数取得最值的可行解叫做这个问 题的最优解.
变式: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?
B组 3
把z=2x+3y变形为y=-
2 3
x+
z 3
,这是斜率为-
2 3
,
在y轴上的截距为
z 3
的直线,
当点P在可允 许的取值范 围内

z 的最值 3

z的最值.
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 问题:求利润z=2x+3y的最大值.
y
x 2 y 8,
4
44
x y

16, 12,
3

x

0,
0
y 0.
Zmax 4 2 2 3 14.
(2)移:在线性目标函数所表示的一组平行线 中,利用平移的方法找出与可行域有公共点且纵 截距最大或最小的直线;
(3)求:通过解方程组求出最优解;
(4)答:作出答案。
体 验:
一、先定可行域和平移方向,再找最优解. 二、最优解一般在可行域的顶点处取得.

人教B版高中数学必修五课件3.5.2简单线性规划

人教B版高中数学必修五课件3.5.2简单线性规划

由53xx+ +25yy= =210500, , 解得xy==7111059900,
.
设点 A 的坐标为2700,970,点 B 的坐标为71090,11590, 则不等式组(※)所表示的平面区域是四边形的边界及其内部 (如图中阴影部分).
令 z=0,得 7x+10y=0,即 y=-170x.
解决简单线性规划的方法为图解法,就是用一组平行直线 与某平面区域相交,研究直线在y轴上截距的最大值或最小值, 从而求某些函数的最值.
2x+y≤40 1.若变量 x,y 满足xx+≥20y≤50
y≥0
,则 z=3x+2y 的最大
值是( ) A.90 C.70
B.80 D.40
【解析】 由题意,满足二元一次不等式组的解的可行域 如图所示.
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3.5.2 简单线性规划
1.在平面直角坐标系中,所有的点被直线x+y-1=0分成 三类:即点在直线上,点在直线的区域,上点方在直线的区域.
2下.方二元一次不等式组表示的平面区域是其中的每个二元一
次不等式表示的平面区域的. 公共部分
线性规划中的基本概念
名称
目标函 数
由 z=3x+2y,得 y=-32x+2z.要求 z 的最大值,可求2z的 最大值,即求斜率为-32的直线在可行域内在 y 轴上截距的 最大值.
如上图,显然直线过 A 点时,在 y 轴上截距最大. 联立2x+x+2yy==4500 ,得xy= =1200 , ∴A(10,20),∴z=3x+2y 的最大值为 z=3×10+2×20 =70. 【答案】 C
x≥1
,所表示的平面区
域如图所示(阴影部分)
当直线 z=2x+y 经过可行域上的点 A 时,截距最大,即 z 最大, 解方程组x3-x+4y5=y=-235 ,得 A 的坐标为(5,2). 所以 zmax=2×5+2=12. 当直线 z=2x+y 经过可行域上的点 B 时,截距最小,即 z 最小. 解方程组xx- =41y=-3 ,得 B 的坐标为(1,1). 所以 zmin=2x+y=2×1+1=3.

高中数学人教A版必修5课件线性规划

高中数学人教A版必修5课件线性规划
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目录
CONTENTS
01 添加目录标题 02 线性规划的基本概念 03 线性规划的求解方法 04 线性规划的软件实现 05 线性规划的案例分析
06 线性规划的扩展知识
单击添加章节标题
第一章
线性规划的基本概念
第二章
线性用于求解线性目 标函数在满足一 组线性约束条件 下的最大值或最 小值。
运输问题
问题描述:某公司需要在多个城市之间运输货物,如何安排运输路线以最小化运输成本? 线性规划模型:建立线性规划模型,包括目标函数和约束条件 求解方法:使用单纯形法或其他优化算法求解模型 案例分析:分析某公司实际运输问题,计算最优运输方案,并比较不同方案的成本差异
资源分配问题
问题背景:某公司需要分配资源给多个项目,以实现最大收益 目标函数:最大化总收益 约束条件:资源有限,每个项目所需的资源数量不同 线性规划模型:通过建立线性规划模型,求解最优资源分配方案
线性规划的几何意义
线性规划是一种数学方法,用于解决线性约束条件下的优化问题
线性规划的目标是找到一组最优解,使得目标函数值最大或最小
线性规划的几何意义在于,它可以将线性规划问题转化为几何问题,通过图形直观地表示和解 决
线性规划的几何意义可以帮助我们更好地理解和解决线性规划问题,提高解决问题的效率和准 确性
投资优化问题
案例背景:某公 司计划投资多个 项目,但资金有 限,需要优化投 资方案
目标函数:最大 化投资回报率
约束条件:投资 总额不超过预算, 每个项目的投资 额不低于最小投 资额
线性规划模型: 通过建立线性规 划模型,求解最 优投资方案
线性规划的扩展知识
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x 0且xN y 0且yN
目标函数z为 x y
A B
M(18 ,39 )
55
附近的整点:
A(3,4) B(4,8)
调整优值法
由z x y得y z x x z
可知,直线截距越小, z越小
先令 z 0, 作过原点的直线 y x 再对直线进行平移,可 知,
当直线经过点 M 时截距最小, z最小
题型一:实际应用的最优问题
例(课本87-88页)某工厂用A、B两种配件生产甲、乙两种产品, 每生产一件甲产品需要4个A配件,耗时1h; 每生产一件乙产品需要4个B配件,耗时2h; 该厂每天最多从配件厂获得16个A配件和12个B配件, 而且每天工作时长为不能超过8小时; 若每件甲产品获利2万元,每件乙产品获利3万元, 问每天分别生产甲、乙产品多每天的获利达到最大?

x
y
y 1 0 2x 1 0
求得
x
y
0 1

C(0,1)
故 z 的最小值为 zmin=3×0-2×1=-2 故 z 范围[-2,3]
线性规划问题的解决步骤:
1、根据约束条件(不等式组)作可行域 2、对目标函数变形为y=kx+b的形式,
找截距与z的关系 3、令z=0, 先作出过原点的直线,定下直线形状 4、对直线进行平移,找出最优的点 5、联立边界直线方程,求出点坐标 6、将点坐标代入,求出最值
简单的线性规划问题
复习回顾
线性规划问题的有关概念: ·线性约束条件:
关于x、y的_一__次__不__等__式_组_
·可行域:
根据约束条件(不等式组)画出的平面区域 ·目标函数:
要求最大值或最小值的式子 ·线性规划问题:
在 线性约束 条件下,求目标函数的最值问题.
实质:在可行域内找一个点,使得点的坐标代进去,
线性规划在实际中的应用
——生活中的最优化问题
解应用题的步骤:
1、设 2、列:列线性约束条件(即x、y满足的不等式组)
目标函数(要求最值的式子) 3、画:画可行域、需要平移的目标直线,找出最优的 (画两条:一条是过原点的,一条是平移的最终位置,都用虚线) 4、解:联立方程,求交点(最优点)的坐标 5、求:将交点坐标代入式子,算出最值 6、答
[解] (2)z=3x-y 变形为 y=3x-z,可知直线的截距越小,z 越大。
令 z=0,作过原点的直线 y= 3x,
对直线进行平移,可知平移到 A 点时,截距最小,z 最大

y x
x y
1 1
0 0
求得
x y
1 0
,故
A(1,0)
故 z 的最大值为 zmax =3×1-2×0=3
同理,当直线平移到 C 点时,截距最大,z 最小
作业:
1、
x y 若实数x、y满足 x
4 y2
y 3
(1)求 y 的取值范围 x
(2)求z 2x y的最大值和最小值
2、学案P22页例1的第(3)问
33
令z=0,作过原点的直线2x+3y=0, 对直线进行平移,可知直线经过M点时截距最大,z最大
由 x x 2 4 y 80 得 x y 4 2 ,故 M ( 4 , 2 )
故zmax=2×4+3×2 =14(万元) 答:生产4件甲产品和2件乙产品时,获利最大, 最大利润为14万元
实战演练 (选自2010年广东高考文数)
可行域为: 答:为该儿童分别预订4个单位的午餐,3个单位的晚餐,此花的费用最少为22元.
作业: 1、课本P91第2题 2、学案P22页例1的第(3)问 3、预习:课本P89-P90 例6
题型二 最优整数解问题
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:
解:设工产 厂x件 品 每, 天y 乙 生 件产 产 ,品 甲 每z万 天元 利, 润 则
4 x 16
4 x
y
2
12 y
8

x 4
y 3
x
2y
8
x
N
x
N
y N
y N
目标函数为:z=2x+3y
作出可行域为:
因为z=2x+3y,故y= 2 x z 故直线的截距最大时z最大
式子取得最值
x y 1 0
[例]

x,y
满足约束条件
y
y
2x 1 0 x 1 0
(1)求目标函数 z=2x+y 的最大值;
(2)求目标函数 z=3x-y 的取值范围;
[解] 作出可行域如图
(1)z=2x+y 变形为 y=-2x+z,
可知直线的截距越大,z 越大。
令 z=0,作过原点的直线 y= -2x,
钢板类型
规格类型 A规格 B规格 C规格
第一种钢板
2
1
1
第二种钢板
1
2
3
今需要 A、B、C 三种规格的成品分别为 15、18、27 块,问 各截这两种钢板多少张可得所需的三种规格成品,且使所用钢板 张数最少?
解:设截第一种钢板x张,第二种钢板y张,使用 的总钢板数为z张,则
2xy 15 xx32yy1287 ,

2 x
x
3
y y
15 , 求得 27
x
y
18 5 39 5
,故M ( 18 5 Nhomakorabea,39 5

又 x、 y只能取正整数,
所以,找离点 M 最接近并且在区域里的 正整数,得 A(3,9), B(4,8)
将 A(3,9)代入得 z 3 9 12
将 B(4,8)代入得 z 4 8 12 答:截第一种钢板 3张,第二种钢板 9张; 或截第一种 4张,第二种 8张,总张数最小,为 12 张
对直线进行平移,可知平移到 A 点时,截距最大,z 最大

y
y
x x
1 1
0 0
求得
x y
1 0
,故
A(1,0)
故 z 的最大值为 zmax =2×1+0=2
x y 1 0
[例]

x,y
满足约束条件
y y
2x 1 0 x 1 0
(1)求目标函数 z=2x+y 的最大值;
(2)求目标函数 z=3x-y 的取值范围;
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