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1、简单的线性规划问题 简单的线性规划（二）线性规划教学设计方案（二）教学目标巩固二元一次不等式和二元一次不等式组所表示的平面区域，能用此来求目标函数的最值重点难点理解二元一次不等式表示平面区域是教学重点如何扰实际问题转化为线性规划问题，并给出解答是教学难点教学步骤我们知道，二元一次不等式和二元一次不等式组都表示平面区域，在这里起先，教学又翻开了新的一页，在今后的学习中，我们可以逐步看到它的运用先探讨下面的问题设 ，式中变量x、y满意下列条件 求z的最大值和最小值我们先画出不等式组表示的平面区域，如图中 内部且包括边界点（0，0）不在这个三角形区域内，当 时， ，点（0，0）在直线 上作一组和 同
2、等的直线可知，当l在 的右上方时，直线l上的点 满意 即 ，而且l往右平移时，t随之增大，在经过不等式组表示的三角形区域内的点且平行于l的直线中，以经过点A（5，2）的直线l，所对应的t最大，以经过点 的直线 ，所对应的t最小，所以 在上述问题中，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，所以又称线性约束条件 是欲达到最大值或最小值所涉及的变量x、y的解析式，叫做目标函数，由于 又是x、y的解析式，所以又叫线性目标函数，上述问题就是求线性目标函数 在线性约束条件下的最大值和最小值问题线性约束条件除了用一次不等式表示外，有时也有一次方程表示一般地，求线性目标函
3、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，满意线性约束条件的解 叫做可行解，由全部可行解组成的集合叫做可行域，在上述问题中，可行域就是阴影部分表示的三角形区域，其中可行解（5，2）和（1，1）分别使目标函数取得最大值和最小值，它们都叫做这个问题的最优解 例1 解下列线性规划问题：求 的最大值和最小值，使式中的x、y满意约束条件 解：先作出可行域，见图中 表示的区域，且求得 作出直线 ，再将直线 平移，当 的平行线 过B点时，可使 达到最小值，当 的平行线 过C点时，可使 达到最大值通过这个例子讲清晰线性规划的步骤，即：第一步：在平面直角坐标系中作出可行域；其次步：在可行域内
4、找出最优解所对应的点；第三步：解方程的最优解，从而求出目标函数的最大值或最小值例2 解线性规划问题：求 的最大值，使式中的x、y满意约束条件 解：作出可行域，见图，五边形OABCD表示的平面区域作出直线 将它平移至点B，明显，点B的坐标是可行域中的最优解，它使 达到最大值，解方程组 得点B的坐标为（9，2）这个例题可在老师的指导下，由学生解出在此例中，若目标函数设为 ，约束条件不变，则z的最大值在点C（3，6）处取得事实上，可行域内最优解对应的点在何处，与目标函数 所确定的直线 的斜率 有关就这个例子而言，当 的斜率为负数时，即 时，若 （直线 的斜率）时，线段BC上全部点都是使z取得最大值（
5、如本例）；当 时，点C处使z取得最大值（比如： 时），若 ，可请同学思索随堂练习1求 的最小值，使式中的 满意约束条件2求 的最大值，使式中 满意约束条件答案：1 时， 2 时， 总结提炼1线性规划的概念2线性规划的问题解法布置作业1求 的最大值，使式中的 满意条件2求 的最小值，使 满意下列条件答案：12在可行域内整点中，点（5，2）使z最小，探究活动利润的线性规划问题某企业1997年的利润为5万元，1998年的利润为7万元，1999年的利润为81元，请你依据以上信息拟定两个不同的利润增长直线方程，从而预2001年企业的利润，请问你帮该企业预料的利润是多少万？分析首先应考虑在平面直角坐标系中
6、如何描述题中信息：“1997年的利润为5万元，1998年的利润为7万元，1999年的利润为8万元”，在确定这三点坐标后，如何运用这三点坐标，是仅用其中的两点，还是三点信息的综合运用，运用时要留意有其合理性、思索的方向可以考虑将通过特别点的直线、平行某个线段的直线、与某些点距离最小的直线作为预料直线等等建立平面直角坐标系，设1997年的利润为5万元对应的点为 （0，5），1998年的利润为 7万元及1999年的利润为 8万元分别对应点 （1，7）和 （2，8），那么若将过 两点的直线作为预料直线 ，其方程为： ，这样预料2001年的利润为13万元若将过 两点的直线作为预料直线 ，其方程为： ，这
7、样预料2001年的利润为11万元若将过 两点的直线作为预料直线 ，其方程为： ，这样预料2001年的利润为10万元若将过 及线段 的中点 的直线作为预料直线 ，其方程为： ，这样预料2001年的利润为11667万元若将过 及 的重心 （注： 为3年的年平均利润）的直线作为预料直线 ，其方程为： ，这样预料2001年的利润为11667万元若将过 及 的重心 的直线作为预料直线 ，其方程为： ，这样预料2001年的利润为10667万元若将过 且以线段 的斜率 为斜率的直线作为预料直线，则预料直线 的方程为： ，这样预料2001年的利润为9万元若将过 且以线段 的斜率 为斜率的直线作为预料直线，则预
8、料直线 的方程为： ，这样预料2001年的利润为11.5万元.若将过点 且以线段 的斜率 为斜率的直线，作为预料直线，则预料直线 的方程为； ，这样预料2001年的利润为12万元若将过 且以线段 的斜率 与线段 的斜率 的平均数为斜率的直线作为预料直线，则预料直线 的方程为： ，这样预料2001年的利润为12万元如此这样，还有其他方案，在此不一列举思索（1）第种方案与第种方案的结果完全一样，这是为什么？（2）第种方案中， 的现实意义是什么？（3）依据以上的基本解题思路，请你思索新的方案如方案中，过 的重心 ，找出以 为斜率的直线中与 两点的距离的平方和最小的直线作为预料直线（4）依据以上结论及你自己的答案估计一下利润的范围，你预料的利润频率出现最多的是哪一个值？你认为将你预料的结论作怎样的处理，使之得到的利润预料更为有效？假如不要求用线性预料，你能得出什么结果？