2019-2020年高二數學上 第七章 直線和圓的方程： 7.4簡單線形規(guī)劃教案.doc

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2019-2020年高二數學上 第七章 直線和圓的方程： 7.4簡單線形規(guī)劃教案 教學目標 　　使學生了解并會作二元一次不等式和不等式組表示的區(qū)域． 重點難點 　　了解二元一次不等式表示平面區(qū)域． 教學過程 【引入新課】 　　我們知道一元一次不等式和一元二次不等式的解集都表示直線上的點集，那么在平面坐標系中，二元一次不等式的解集的意義是什么呢？ 【二元一次不等式表示的平面區(qū)域】 　　1．先分析一個具體的例子 　　我們知道，在平面直角坐標系中，以二元一次方程 的解為坐標的點的集合 是經過點（0，1）和（1，0）的一條直線l（如圖）那么，以二元一次不等式（即含有兩個未知數，且未知數的最高次數都是1的不等式） 的解為坐標的點的集合 是什么圖形呢？ 　　在平面直角坐標系中，所有點被直線l分三類：①在l上；②在l的右上方的平面區(qū)域；③在l的左下方的平面區(qū)域（如圖）取集合A的點（1，1）、（1，2）、（2，2）等，我們發(fā)現(xiàn)這些點都在l的右上方的平面區(qū)域，而點（0，0）、（－1，－1）等等不屬于A，它們滿足不等式 ，這些點卻在l的左下方的平面區(qū)域． 　　由此我們猜想，對直線l右上方的任意點 成立；對直線l左下方的任意點 成立，下面我們證明這個事實． 　　在直線 上任取一點 ，過點P作垂直于y軸的直線 ，在此直線上點P右側的任意一點 ，都有 ∴ 　　于是 　　所以 　　因為點 ，是L上的任意點，所以，對于直線 右上方的任意點 ， 都成立 　　同理，對于直線 左下方的任意點 ， 都成立 　　所以，在平面直角坐標系中，以二元一次不等式 的解為坐標的點的集點． 是直線 右上方的平面區(qū)域（如圖） 　　類似地，在平面直角坐標系中，以二元一次不等式 的解為坐標的點的集合 是直線 左下方的平面區(qū)域． 　　2．二元一次不等式 和 表示平面域． 　　（1）結論：二元一次不等式 在平面直角坐標系中表示直線 某一側所有點組成的平面區(qū)域． 　　把直線畫成虛線以表示區(qū)域不包括邊界直線，若畫不等式 就表示的面區(qū)域時，此區(qū)域包括邊界直線，則把邊界直線畫成實線． 　　（2）判斷方法：由于對在直線 同一側的所有點 ，把它的坐標 代入 ，所得的實數的符號都相同，故只需在這條直線的某一側取一個特殊點 ，以 的正負情況便可判斷 表示這一直線哪一側的平面區(qū)域，特殊地，當 時，常把原點作為此特殊點． 　　【應用舉例】 　　例1 畫出不等式 表示的平面區(qū)域 　　解；先畫直線 （畫線虛線）取原點（0，0），代入 ， ∴ ∴ 原點在不等式 表示的平面區(qū)域內，不等式 表示的平面區(qū)域如圖陰影部分． 　　例2 畫出不等式組 　　 　　表示的平面區(qū)域 　　分析：在不等式組表示的平面區(qū)域是各個不等式所表示的平面點集的交集，因而是各個不等式所表示的平面區(qū)域的公共部分． 解：不等式 表示直線 上及右上方的平面區(qū)域， 表示直線 上及右上方的平面區(qū)域， 上及左上方的平面區(qū)域，所以原不等式表示的平面區(qū)域如圖中的陰影部分． 例3　 某工廠生產甲、乙兩種產品．已知生產甲種產品1t需耗A種礦石10 t、B種礦石5 t、煤4 t；生產乙種產品1 t需耗A種礦石4 t、B種礦石4 t、煤9 t．每1 t甲種產品的利潤是600元，每1 t乙種產品的利潤是1000元．工廠在生產這兩種產品的計劃中要求消耗A種礦石不超過300 t、B種礦石不超過200 t、煤不超過360 t．甲、乙兩種產品應各生產多少(精確到0.1 t)，能使利潤總額達到最大？ 分析：將已知數據列成下表： 解：設生產甲、乙兩種產品分別為xt、yt，利潤總額為z元，那么 z＝600x＋1000y． 作出以上不等式組所表示的平面區(qū)域(圖7－24)，即可行域． 作直線l：600x＋1000y＝0，即直線 l：3x＋5y＝0， 把直線l向右上方平移至l1的位置時，直線經過可行域上的點M，且與原點距離最大．此時 z＝600x＋1000y 取最大值． 解方程組 得M的坐標為 答：應生產甲產品約12.4 t，乙產品34.4 t，能使利潤總額達到最大． 小結： 解決線形規(guī)劃問題的一般步驟： 1 設出所求的未知數 2 建立線形約束條件 3 得出線形目標函數 4 作出可行域 5 運用平移直線法得出最優(yōu)解 6 規(guī)范作答 注意事項： 畫圖要準確，直線斜率大小要準確，坐標單位長度要一致 作業(yè) 1 閱讀書本P60-62 2 P65 2，3題