线性规划教案

课题:线性规划在实际生活中的应用
教材:全日制普通高级中学教科书(必修)数学第二册(上)
授课教师:某某省某某市第四中学 聂清平
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:
三基荧光粉例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
股权交易节目要求
片集时间(min
1
16
广告时间(min
1
收视观众(万)
60
20
解:设电视台每周应播映片甲x次,片乙y次,总收视观众为z万人.
列约束条件时,要注意讲清xN.yN,这是学生容易忽略的问题.
列出了约束条件和目标函数后,应用问题转化为线性规划问题,用图解法求解.
先请学生回忆图解法求线性规划问题的一般步骤,然后教师用多媒体课件展示画图、平移过程:
①画出了可行域后用闪动的方式加以强调;
②拖动直线l平移,平移过程中可以显示z值的大小变化.
由图解法可得:当x=3,y=2时,zmax=220.
答:电视台每周应播映甲种片集3次,乙种片集2次才能使得收视观众最多.
例题小结:
简单线性规划应用问题的求解步骤:
(教师示意学生观看板书,并给予适当的提示)
1. 将已知数据列成表格的形式,设出变量x,y欧洲或爆发最严重难民危机z;
2. 出约束条件和目标函数;
3.作出可行域,并结合图象求出最优解;
4. 按题意作答.
2.实例2讲解(课本例题修改,数据基本不变,改了题目的实际背景)
引入:中国结”是中国特有的民间手工编结装饰品,“中国结”经过几千年的结艺演变,现已成为广大众喜爱的具有中国特的艺术品:
(展示中国结的图片,及其它相关图片,配有背景音乐)
例2:某校高二(1)班举行元旦文艺晚会布置会场要制作“中国结”,班长购买了甲、乙两种颜不同的彩绳,把它们截成ABC三种规格.甲种彩绳每根8元,乙种彩绳每根6元,已知每根彩绳可同时截得三种规格彩绳的根数如下表所示:
沈阳医学院学报
A规格
B规格
C规格
甲种彩绳
2
1
1
乙种彩绳
1
2
3
今需要ABC三种规格的彩绳各151827根,问各截这两种彩绳多少根,可得所需三种规格彩绳且花费最少?
分析:将已知数据列成下表
甲种彩绳
乙种彩绳
所需条数
A规格
2
1
15
B规格
1
2
18
C规格
1
3
27
彩绳单价
8
6
解:设需购买甲种彩绳x根、乙种彩绳y根,共花费z元;
z=8x+6y
在用图解法求解的过程中,学生发现:
直线l最先经过可行域内的点A(3.6,7.8)并不是最优解,学生马上想到最优解可能是(4,8),引导学生计算花费,花费为80元,有没有更优的选择?
进一步激发学生兴趣:可能是(3,9)吗? 此时花费为78元,可能是(2,10)吗?此时花费为76元,可能是……,如何寻最优解?
满足题意的点是可行域内的整点,首先要整点,引导学生采用打网格或利用坐标纸的方法;根据线性规划知识,平移直线l,最先经过的整点坐标是整数最优解.
由网格法可得:当x=3,y=9时,zmin=78.
答:班长应购买3根甲种彩绳、9根乙种彩绳,可使花费最少!
例题小结:
确定最优整数解的方法:
1.若可行域的顶点处恰好为整点,那么它就是最优解;(在包括边界的情况下)
2.若可行域的顶点不是整点或不包括边界时,一般采用网格法,即先在可行域内打网格、描整点、平移直线l、最先经过或最后经过的整点坐标是整数最优解;这种方法依赖作图,所以作图应尽可能精确,图上操作尽可能规X.
(结合例题1、例题2,可以归纳出以上两点)
(二)课堂练习
引入无因管理20069月,历4载风雨,国家体育场“鸟巢”从图纸变成现实.××中学想组织学生去参观:
(动画演示到国家体育场行进路线,展示“鸟巢”效果图,配上背景音乐)
练习:××中学准备组织学生去国家体育场“鸟巢”参观.参观期间,校车每天至少要运送480名学生.该中学后勤集团有7辆小巴、4辆大巴,其中小巴能载16人、大巴能载32人. 已知每辆客车每天往返次数小巴为5次、大巴为3次,每次运输成本小巴为48元,大巴为60元.请问每天应派出小巴、大巴各多少辆,能使总费用最少?
学生练习分为三部分,引导学生动手,分解难点:
(每个学生发一X习题纸和一把直尺,在习题纸上作答、画图)
1.练习填表理解题意(习题纸上课堂练习题下印有下表)
健康心理学
小巴
大巴
思考片刻,请学生回答.
2.练习列约束条件和目标函数;
将学生分为三组,分组讨论,各组竞争,教师巡视,对学生列式中出现的错误及时纠正;
从三组中选出一位完成的好的同学的习题纸,用投影仪展示,教师讲解、点评,提醒学生注意解题的规X性;

本文发布于:2024-09-20 20:18:32,感谢您对本站的认可!

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