高中数学说课稿:《简单的线性规划》说课稿范
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高中数学《简单的线性规划》说课稿范文一、教材分析:1、教材的地位与作用:线性规划是运筹学的一个重要分支,在实际生活中有着广泛的应用。
本节内容是在学习了不等式、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,它是对二元一次不等式的深化和再认识、再理解。
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。
2、教学重点与难点:重点:画可行域;在可行域内,用图解法准确求得线性规划问题的最优解。
难点:在可行域内,用图解法准确求得线性规划问题的最优解。
二、目标分析:教材的重点难点:小说的主人公虽然是小英子。
但节选部分主要是写主人公的爸爸对她严中有爱的教育和爸爸去世时她的人生体验,显然爸爸是一个怎样的人显的很重要。
本文的难点在于文章没有正面提及爸爸的病危、濒死,写得很含蓄,但文中处处有伏笔。
在新课标让学生经历“学数学、做数学、用数学”的理念指导下,本节课的教学目标分设为知识目标、能力目标和情感目标。
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、可行能力培养目标:(1)通过引导学生分析帝国主义国家之间的矛盾,培养学生正确把握矛盾的变化,学会抓住矛盾主要方面的方法。
(2)通过搜集和整合信息,训练学生史论结合,论证问题的能力。
皮亚杰在认知学说中提山:“幼儿在游戏中扩大认识,形成概念,思维变得灵活,能用实物、动作和语言来表现周围世界。
”所以在这一环节中游戏由浅入深:当幼儿问几点时,熊妈妈不回答,只出示数字让大家判断:看到单数,就独自站好不动,看到双数,就找一个同伴相抱。
这个游戏是活动的重点环节,它让幼儿用不同的肢体动作,进一步感受和表现单、双数的不同之处。
游戏的难度加入了,趣味性也更浓厚了,好奇、好动是幼儿的特点,这一环节的游戏使幼儿的情绪高涨,活动的白动性、积极性明显增强。
域和最优解等概念;2、理解线性规划问题的图解法;3、会利用图解法求线性目标函数的最优解.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。
《简单的线性规划》说课稿麟游县中学仇银萍一、内容及其解析本节课是《普通高中课程标准实验教科书数学》北师大版必修5第四章《不等式》中4.2《简单的线性规划问题》的第一课时. 主要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,广泛地应用于军事作战、经济分析、经营管理和工程技术等方面.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. 教科书利用生产安排的具体实例,介绍了线性规划问题的图解法,引出线性规划等概念,最后举例说明了简单的二元线性规划在饮食营养搭配中的应用.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.二、学生学情分析本节课学生在学习了不等式、直线方程的基础上,通过实例理解了平面区域的意义,并会画出平面区域,还能初步用数学关系表示简单的二元线性规划的限制条件,将实际问题转化成数学问题。
从数学知识上看,问题涉及多个已知数据,多个字母变量、多个不等关系,从数学方法上看,学生对图解法的认识还很少,数形结合的思想方法的掌握还需时日,这成了学生学习的困难。
三、教学目标设计:(1)知识与技能:使学生了解二元一次不等式表示平面区域;了解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;理解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:在实验探究的过程中,培养学生的数据分析能力、探究能力、合情推理能力;在应用图解法解题的过程中,培养学生运用数形结合思想解题的能力。
(3)情态、态度与价值观:让学生体会数学源于生活,服务于生活;体会数学活动充满着探索与创造,培养学生动手操作、勇于探索的精神。
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
【新课引入】
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,在这里开始,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.
【线性规划】
先讨论下面的问题
设,式中变量x、y满足下列条件
①
求z的值和最小值.
我们先画出不等式组①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.
作一组和平等的直线
可知,当l在的右上方时,直线l上的点满足.
即,而且l往右平移时,t随之增大,在经过不等式组①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,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①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①下的值和最小值问题.
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,求线性目标函数在线性约束条件下的值或最小值的问题,统称为线性规划问题,满足线性约束条件的解叫做可行解,由所有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值和最小值,它们都叫做这个问题的解.。
简单的线性规划教案教案标题:简单的线性规划教案教学目标:1. 了解线性规划的基本概念和特点。
2. 理解线性规划问题的求解过程。
3. 能够利用线性规划方法解决简单的实际问题。
所需材料:1. 铅笔、纸张、计算器。
2. 多个线性规划问题的案例。
教学步骤:引入阶段:1. 引导学生思考:什么是线性规划?线性规划有哪些应用场景?2. 提出教学目标,并解释线性规划的定义和特点。
探究阶段:3. 解释线性约束条件和目标函数的概念。
4. 利用一个简单的例子说明线性规划问题的形式和表示方法。
5. 引导学生分析并列出问题的线性约束条件和目标函数。
实践阶段:6. 将学生分成小组,每个小组选择一个实际问题,并将其转化为线性规划问题。
7. 指导学生列出问题的线性约束条件和目标函数。
8. 引导学生运用计算器或手动计算,求解其线性规划问题。
9. 学生分享并讨论解决过程和结果。
巩固阶段:10. 提供更多复杂的线性规划问题案例,让学生独立尝试解答,并讨论解决策略和结果。
11. 简要总结线性规划的基本原理和步骤。
拓展阶段:12. 引导学生思考更高级的线性规划问题,如带有整数约束或非线性目标函数的问题。
13. 推荐相关参考书籍和网上学习资源供学生深入学习。
评估方式:1. 在实践阶段,观察学生的合作和参与情况。
2. 收集学生独立解答的线性规划问题的答案,并进行评估。
教学反思:根据学生的反馈和评估结果,适时调整教学步骤和内容,确保学生能够理解和应用线性规划的基本原理。
《简单的线性规划》说课稿
一.教材分析
教材的地位和作用:简单的线性规划是新教材的新增内容,它在人们的生产和实践中有着广泛的应用,因此,必将成为高考的一个新考点二.教学目标
1.了解并掌握如何运用二元一次不等式表示平面区域;
2.了解线性规划的意义,并会简单运用。
3.了解线性约束条件、线性目标函数、线性规划概念;
4.会在线性约束条件下求线性目标函数的最优解;
5.了解线性规划问题的图解法.
6.会利用二元一次不等式表示的平面区域来解决简单的线性规划问题,提高解决实际问题的能力
三.重点
1.用二元一次不等式表示平面区域;
2.线性规划问题。
四.难点
1.确定不等式所表示的区域
2. 线性规划在实际中的应用,把实际问题转化成线性规划问题并给出解答,关键在于根据实际问题中的条件,找出约束条件和目标函数,利用图解法,求出最优解
五.教法分析
1.回顾与反思
回顾学过的直线与曲线的知识,通过选取特殊点判断该点与直线的位置关系
2.进行简单的小结
通过总结可知,点的分布有三种情况,在直线上、直线下方和直线上方
六.结合例题,引入新课
1.讲解例题,分三步走:
(1)例题分析
(2)例题解答
(3)简单的说明总结
这样的讲解方式更能使学生掌握好基本知识,并养成一种善于分析问题并进行归纳总结的学习习惯
2.概念讲解:结合例题说明线性规划中的概念(线性约束条件、
线性目标函数、线性规划问题、可行解、可行域和最优解)
3.总结解线性规划题目的一般步骤:a.画b.移c.求d.答
本节课的意图就是从例题入手,培养学生自我思考,独立完成任务的思维能力,并不断进行总结反思使学生养成严谨的思维习惯。
《简单的线性规划问题》(第一课时)说课一、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3.3.2《简单的线性规划问题》的第一课时. 主要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,广泛地应用于军事作战、经济分析、经营管理和工程技术等方面.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. 教科书利用生产安排的具体实例,介绍了线性规划问题的图解法,引出线性规划等概念,最后举例说明了简单的二元线性规划在饮食营养搭配中的应用.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.本节教学重点: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.二、目标和目标解析(一)教学目标1.了解约束条件、目标函数、可行解、可行域、最优解等基本概念.2. 会用图解法求线性目标函数的最大值、最小值.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.4.结合教学内容培养学生学习数学的兴趣和“用数学”的意识.(二)教学目标解析x y表示一个方案;约束条件是一次不1. 了解线性规划模型的特征:一组决策变量(,)等式组;目标函数是线性的,求目标函数的最大值或最小值.熟悉线性约束条件(不等式组)的几何表征是平面区域(可行域).体会可行域与可行解、可行域与最优解、可行解与最优解的关系.2.使学生学会从实际优化问题中抽象、识别出线性规划模型.能理解目标函数的几何表征(一组平行直线).能依据目标函数的几何意义,运用数形结合方法求出最优解和线性目标函数的最大(小)值,其基本步骤为画、移、求、答.3.教学中不但要教教材,还要教教材中的蕴含的方法.在探究如何求目标函数的最值时,通过以下几方面让学生领悟数形结合思想、化归思想在数学中的应用.(1)不定方程的解与平面内点的坐标的结合,进而产生了直线的方程.(2)线性目标函数解析式与直线的斜截式方程的结合.(3)线性目标函数的函数值与直线的纵截距的结合.(4)二元一次不等式(组)的解集与可行域的结合.(5)线性目标函数在线性约束条件下的最值与直线过可行域内的点时纵截距的最值的结合.这样就能使学生对数形结合思想的理解更透彻,为以后解析几何的学习和研究奠定基础, 使学生从更深层次理解“以形助数”的作用以及具体方法.4. 在线性规划问题的探究过程中,使学生经历观察、分析、操作、归纳、概括的认知过程,培养解决运用已有知识解决新问题的能力.三、教学问题诊断分析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.为此教学中教师要千方百计地为学生创设探究情境,并作合理适度的引导,通过学生的积极主动思考,运用由特殊到一般的研究方法,借助于讨论、动手画图等形式进行深入探究.教师的引导是至关重要的,要做到既能给学生启示又能发展学生思维,让学生通过自己的探究获取直接经验.教学难点:用图解法求最优解的探索过程;数形结合思想的理解.教学关键:指导学生紧紧抓住化归、数形结合的数学思想方法找到目标函数与直线方程的关系四、教法分析新课程倡导学生积极主动、勇于探索的学习方式,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.本节课以学生为中心,以问题为载体,采用启发、引导、探究相结合的教学方法.(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.(3)在教学中体现“重过程、重情感、重生活”的理念;(4)让学生经历“学数学、做数学、用数学”的过程.五、教学支持条件分析根据本节课教材内容的特点,为了更直观、形象地突出重点,突破难点,调动学生的学习兴趣,借助信息技术工具,以“几何画板”软件为平台,将目标函数与直线方程进行转化,通过直线的平行移动的演示,观察纵坐标的变化,求出目标函数的最值.让学生学会用“数形结合”思想方法建立起代数问题和几何问题间的密切联系.六、教学过程(一) 创设情境,激发探究欲望组织学生做选盒子的游戏活动.在下图的方格中,每列(x )与每行(y )的交汇处都放有一个盒子,每次你只能选其中的一个盒子,每个盒子对应一个分值,即为你的得分,而且该分值与盒子所在的行数和列数有关,且每次的关系式在变化,你会选哪个盒子?例如: 第一次:分值=x y + (即: 列数+行数)第二次:分值=2y x - (即: 行数-列数×2)师生活动:教师组织学生做选盒子得分的游戏,学生用“运算—比较”的方法容易解决老师提出的问题.之后,给出图3,让学生在图中找目标函数2b x y =+的最大值,学生沿用上面计算的方法显然很复杂,于是学生的思维产生“结点”.引出课题,提出何为线性(即为一次的)?怎么规划(即求函数的最值)?是本节课的研究重点.【设计意图】数学是现实世界的反映.创设学生感兴趣的问题情境,从兴趣解决→稍有困难→有较大困难,使学生产生急于解决问题的内驱力,同时培养学生从实际问题抽象出数学模型的能力.(二)独思共议,引导探究方法引导学生由特殊到一般分析目标函数的函数值.问题1:当6b =时,求x ,y 的值.师生活动:学生通过计算找到三个点的坐标,并观察出三点共线,求出直线方程26y x =-+,教师引导学生观察6b =所对应的直线的纵截距.【设计意图】通过特殊问题,帮助学生理解问题的实质:求x ,y 的值即求不定方程的解.数形结合,将求变量x ,y 转化成求点的坐标(,)x y .观察6b =时三个盒子所在点的位置关系及直线的方程,使学生体会b 值就是直线的纵截距.问题2.在图3中,求2b x y =+的最大值.师生活动:学生在教师的引导下分组讨论,求b 的最大值.通过之前教师的引导及学生对上一节“二元一次不等式表示的平面区域”的学习,对学生的讨论结果有两种预案:预案1:学生通过由特殊到一般的分析,将目标函数2b x y =+转化成2y x b =-+,x ,y 在取得每个可行解时,b 的取值就是直线2y x b =-+过(,)x y 这个点时的纵截距,而所有这些直线都是平行的,因此只需平移直线看纵截距的最大值即可.预案2:根据上一节“二元一次不等式(组)所表示的平面区域”的知识,学生认为b 取最大值时x 、y 的取值一定在直线26y x =-+的右上方的位置,为此就依次在这些位置上画平行于26y x =-+的直线,只要上面有点就不停的画,直至最后一点.师生活动:学生展示讨论结果,教师借助几何画板作演示、分析,渗透转化和数形结合的数学思想.并对学生的结论作出总结,先作直线2y x =-,再作平移,观察直线的纵截距.【设计意图】由特殊到一般,利用数形结合,寻求解题思路.(三)变式思考,深化探究思路1.将目标函数变成34b x y =+, 求b 的最大值.师生活动:通过学生将34b x y =+化成344b y x =-+的形式,做直线34y x =-并进行平移,观察纵截距的最大值的回答过程,教师强调解题步骤:画、作、移、求.【设计意图】规范方法并检验学生对方法的理解程度,使学生感受由直线斜率的变化引起使b 取最大值的过程中点的变化.2.将目标函数变成34b x y =-,求b 的最大值.师生活动:教师引导学生比较此题和上题的区别,学生发现平移直线时若按上题的方法找纵截距的最大值便会出现问题,通过思考、讨论,找到本题需取截距最小的原因.【设计意图】通过目标函数的不同变式,让学生熟悉求最值的方法,尤其是直线中纵截距的符号为负的情况.借助“几何画板”集中呈现目标函数的图形变化,提高课堂效率,建立精准的数形联系.(四)规范格式,应用探究成果1.例1:(习题3.3A 组第3题)电视台应某企业之约播放两套连续剧,其中,连续剧甲每次播放时间为80min ,其中广告时间为1min ,收视观众为60万;连续剧乙每次播放时间为40min ,广告时间为1min ,收视观众为20万.已知此企业与电视台达成协议,要求电视台每周至少播放6min 广告,而电视台每周只能为该企业提供不多于320min 的节目时间.如果你是电视台的制片人,电视台每周应播映两套连续剧各多少次,才能获得最高的收视率?解:设甲播放x 次,乙播放y 次,收视观众z 万人次则6020z x y =+.8040320,6,0,0.x y x y x y +≥⎧⎪+≤⎪⎨≥⎪⎪≥⎩ 用如下步骤求z 的最大值:(1)画出可行域;(2)作出直线0l :3y x =-(3)平移0l 至点A 处纵截距最大,即z 最大;(4)解方程组:80403206x y x y +=⎧⎨+=⎩ 得24x y =⎧⎨=⎩,因此max 200z =.答:甲播放2次,乙播放4次,收视观众最多为200万人次.师生活动:教师引领学生理解题意,让学生继续领会用表格形式描述数据的直观性.让学生独立建立线性规划的数学模型,并正确设出变量,找好目标函数及约束条件后自行完成此题.通过学生板演,教师规范写法,然后借助解题的过程介绍线性目标函数、线性约束条件、可行解、可行域、最优解及线性规划的数学概念.【设计意图】利用学生感兴趣的例子激发学习动机,通过一道完整的简单线性规划问题,让学生掌握解决简单线性规划问题的基本步骤,培养学生的数学建模意识.同时进一步加深对图解法的认识.2.反思例1解题过程,深入体会数形结合思想师生活动:教师引导学生纵观解题过程,体会在解题中“数”与“形”是怎样结合的,并加以总结.代数几何 线性目标函数6020z x y =+直线320z y x =-+ 线性目标函数的函数值 直线的纵截距线性约束条件(二元一次不等式(组)的解集)可行域 线性目标函数的最值 直线的纵截距的最值【设计意图】通过反思总结,加强对“数形结合”数学思想的认识,形成学生良好的认知结构.3.例2:(课本例2)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 的碳水化合物,0.07kg 的蛋白质,0.14kg 的脂肪,花费28元; 1kg 食物B 含有0.105kg 的碳水化合物,0.14kg 的蛋白质,0.07kg 的脂肪,花费21元.为了满足饮食要求,同时使花费最低,需要同时食用食物A 和食物B 各多少kg?师生活动:学生独自完成此题,由一位同学生展示自己的解题过程和结果.规范解题步骤和格式.解:设每天食用x kg 食物A ,y kg 食物B ,总成本为z ,那么0.1050.1050.075,0.070.140.06,0.140.070.06,0,0.x y x y x y x y +≥⎧⎪+≥⎪⎪+≥⎨⎪≥⎪≥⎪⎩① 目标函数为2821z x y =+.二元一次不等式组①等价于775,7146,1476,0,0.x y x y x y x y +≥⎧⎪+≥⎪⎪+≥⎨⎪≥⎪≥⎪⎩ ②二元一次不等式组所表示的平面区域(图5),即可行域.考虑2821z x y =+,将它变形为4321z y x =-+. 这里4321z y x =-+是斜率为43-,随z 变化的一组平行直线,21z 是直线在y 轴上的截距,当21z 取最小值时,z 的值最小.当然直线要与可行域相交,即在满足约束条件时目标函数2821z x y =+取得最小值.由图5可见,当直线2821z x y =+经过可行域上的点M 时,截距21z 最小,即z 最小. 解方程组775,147 6.x y x y +=⎧⎨+=⎩ 得M 的坐标为17x =,47y =. 所以282116z x y =+=.答:每天食用食物A 为17kg ,食物B 为47kg ,能够满足日常饮食要求,又使花费最低,最低成本为16元.【设计意图】通过此题检测学生对已学知识的掌握情况,进一步培养学生的运算能力和准确作图的能力.4.反思例2的求解过程.教师通过巡视发现错解的学生,帮助学生找到错误的原因.并提出问题:有时若由于不可避免的误差带来错解,你如何解决?师生活动:由教师帮助学生分析错解的原因,并提出问题.学生意识到可以把所有可能的解都求出来,进行比较即可.【设计意图】通过反思及寻求问题答案,让学生深入思考,培养学生科学严谨的学习态度和解决问题的能力.(五) 归纳梳理,体会探究价值由学生和教师共同总结本节课所学到的知识.师生活动:先由学生总结学习的内容,教师作补充说明,尤其是本节课是如何经历的知识探究过程,如何运用化归与数形结合思想得到方法,以及如何通过数学建模解决实际问题.再有教师介绍数学是有用的,通过本节课看到了时间如何合理分配收获最大的问题,如何使消费最少保证饮食健康的问题,还有很多实际应用由学生自己查资料作为拓展作业.【设计意图】通过总结,培养学生数学交流和表达的能力,养成及时总结的良好习惯,并将所学知识纳入已有的认知结构.(六) 目标检测题1.在线性约束条件5315153x y y x x y +≤⎧⎪≤+⎨⎪-≤⎩下,求①目标函数35z x y =+的最大值和最小值;②目标函数310z x y =-的最大值和最小值;2.某工厂用A 、B 两种配件生产甲、乙两种产品,每生产一件甲产品使用4个A 配件耗时1h ,每生产一件乙产品使用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8h 计算,该厂所有可能的日生产安排是多少?【设计意图】检测题主要考查学生对本节课重点知识的掌握情况,检查学生能否运用所学知识解决问题的能力;拓展作业的设置是为了教会学生怎样利用资料进行数学学习,同时让学生了解网络是自主学习和拓展知识面的一个重要平台,这是本节内容的一个提高与拓展.。
《简单的线性规划》说课稿一、教材的地位和作用:《简单线性规划》这节课属于高中数学新课标必修5中的内容,是继上一节《二元一次不等式(组)表示平面区域》的后续内容,也是在必修2直线方程的基础上,介绍直线方程的一个简单应用,它可以帮助学生进一步体验数学的应用价值,有助于激发学生学习的兴趣,增强学生的数学应用意识与解决实际问题的能力。
线性规划是利用数学为工具,来研究在一定的人、财、物、时、空等资源条件下,如何安排,达到用最少的资源取得最大的效益。
它在工程设计、经济管理、科学研究等方面的应用非常广泛。
这部分内容,能体现数学的工具性、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——数学建模法二、教学目标分析根据课程标准的要求及上述教材内容地位分析,结合学生实际学习水平制定本节课教学目标如下:1、知识与技能目标:(1)使学生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、最优解等概念;(2)使学生了解线性规划问题的图解法,并能应用线性规划的方法解决一些简单的实际问题。
2、过程与方法目标:通过应用线性规划的图解法解决一些简单的实际问题,以提高学生解决实际问题的能力。
培养学生数形结合、化归的数学思想;培养学生主动“应用数学”的意识及创新能力;3、情感态度与价值观目标:通过实例,让学生体验数学与日常生活的联系,感受数学的实用价值,从而增强应用意识,提高解决实际问题的能力。
三、教学重难点重点:线性规划问题的图解法难点:线性规划的实际应用四、教法与学法由于本节知识的抽象性以及作图的复杂性,按照学生的心理特点和思考规律,本节采用讲练结合的方法,同时借助多媒体辅助教学,直观、生动地揭示二元一次不等式组所表示的平面区域以及图形的变化情况,以引导思考为核心,展示课件,启发引导学生观察思考、分析,并沿着积极的思维方向,逐步达到即定的教学目标。
对应用题如何处理,应该充分发挥学生的主动性,由学生自己阅读、审题、分析、提炼,再由教师讲解题目的含义,教学生如何正确阅读分析,如何设元,如何把实际问题转化为线性规划问题以及如何解决问题。
高中二年级数学上册第二章说课稿:简单的线性规划
线性规划是辅助人们进行科学管理的一种数学方法。
以下是为大家整理的高中二年级数学上册第二章说课稿,希望可以解决您所遇到的相关问题,加油,一直陪伴您。
一、教材分析:
1、教材的地位与作用:
线性规划是运筹学的一个重要分支,在实际生活中有着广泛的应用。
本节内容是在学习了不等式、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,它是对二元一次不等式的深化和再认识、再理解。
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。
2、教学重点与难点:
重点:画可行域;在可行域内,用图解法准确求得线性规划问题的最优解。
难点:在可行域内,用图解法准确求得线性规划问题的最优解。
二、目标分析:。
简单线性规划问题一、教学目标:1.理解线性目标函数、线性约束条件、线性规划问题、可行解、可行域、最优解的概念;2.能从实际情境中抽象出一些简单的二元线性规划问题;3.掌握简单的二元线性规划问题的解法.二、教学重点:简单的二元线性规划问题的解法及步骤.三、教学过程:1.创设情境某工厂用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,若生产1件甲种产品获利2万元,生产1 件乙种产品获利3万元,采用哪种生产安排利润最大?为理解题意,可以将已知数据整理成下表:将上述问题转化为数学问题为:●如何解决这个问题?2.建构数学一般地,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。
使目标函数取得最值的可行解叫做最优解。
3.数学应用1.解决问题:求利润z=2x+3y 的最大值.2841641200.x y x y x y +≤⎧⎪≤⎪⎪≤⎨⎪≥⎪≥⎪⎩,,,, 2.设y x z 53+=,式中变量y x ,满足条件⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥>≥+≥+.001710732y x y x y x ,,,,求z 的最小值.3.某公司的仓库A 存有货物12吨,仓库B 存有货物8吨。
现按7吨、8吨和5吨把货物分别调运给甲、乙、丙三个商店,从仓库A 运货物到商店甲、乙、丙,每吨货物的运费分别为8元、6元、9元;从仓库B 运货物到商店甲、乙、丙,每吨货物的运费分别为3元、4元、5元。
则应如何安排调运方案,才能使得从两个仓库运货物到三个商店的总运费最少? 【练习】课本练习的1、2、3、4、54.回顾小结。
高中数学说课稿:《简单的线性规划》一、教材分析:1、教材的地位与作用:线性规划是运筹学的一个重要分支,在实际生活中有着广泛的应用。
本节内容是在学习了不等式、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,它是对二元一次不等式的深化和再认识、再理解。
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。
2、教学重点与难点:重点:画可行域;在可行域内,用图解法准确求得线性规划问题的最优解。
难点:在可行域内,用图解法准确求得线性规划问题的最优解。
二、目标分析:在新课标让学生经历“学数学、做数学、用数学”的理念指导下,本节课的教学目标分设为知识目标、能力目标和情感目标。
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、可行域和最优解等概念;2、理解线性规划问题的图解法;3、会利用图解法求线性目标函数的最优解.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、在对具体事例的感性认识上升到对线性规划的理性认识过程中,培养学生运用数形结合思想解题的能力和化归能力。
情感目标:1、让学生体验数学来源于生活,服务于生活,体验数学在建设节约型社会中的作用,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;3、让学生学会用运动观点观察事物,了解事物之间从一般到特殊、从特殊到一般的辨证关系,渗透辩证唯物主义认识论的思想。
三、过程分析:数学教学是数学活动的教学。
因此,我将整个教学过程分为以下六个教学环节:1、创设情境, 提出问题;2、分析问题,形成概念;3、反思过程,提炼方法;4、变式演练,深入探究;5、运用新知,解决问题;6、归纳总结,巩固提高。
1、创设情境, 提出问题:在课堂教学的开始,我以一组生动的动画(配图片)描述出在神奇的数学王国里,有一种算法广泛应用于工农业、军事、交通运输、决策管理与规划等领域,应用它已节约了亿万财富,还被列为20世纪对科学发展和工程实践影响最大的十大算法之一。
它为何有如此大的魅力?它又是怎样的一种神奇算法呢?我以景激情,以情激思,点燃学生的求知欲,引领学生进入学习情境。
接着我设置了一个具体的“问题”情境,即2006世界杯冠军意大利足球队(插图片)营养师布拉加经常遇到的这样一类营养调配问题:甲、乙、丙三种食物的维生素A 、B 的含量及成本如下表:布拉加想购这三种食物共10千克,使之所含维生素A 不少于4400单位,维生素B 不少于4800单位,问三种食物各购多少时成本最低,最低成本是多少?同学们,你能为布拉加解决这个棘手的问题吗?首先将此实际问题转化为数学问题。
我请学生完成这一过程如下: 解:设所购甲、乙两种食物分别为x 、y 千克,则丙食物为10-x -y 千克. 由题意可知x 、y 应满足条件:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≥--≥≥≥--++≥--++010004800)10(4002008004400)10(400600400y x y x y x y x y x y x即 22410y x y x y ≥⎧⎪-≥⎨⎪+≤⎩①又设成本为z 元,则 z =7x +6y +5(10-x -y )=2x +y +50. 于是问题转化为:当x 、y 满足条件22410y x y x y ≥⎧⎪-≥⎨⎪+≤⎩① ,求成本z =2x +y +50的最小值问题。
【设计意图】数学是现实世界的反映。
通过学生关注的热点问题引入,激发学生的兴趣,引发学生的思考,培养学生从实际问题抽象出数学模型的能力。
2、分析问题,形成概念那么如何解决这个求最值的问题呢?这是本次课的难点。
我让学生先自主探究,再分组讨论交流,在学生遇到困难时,我运用化归和数形结合的思想引导学生转化问题,突破难点:⑴学生基于上一课时的学习,讨论后一般都能意识到要将不等式组①表示成平面区域。
(教师动画演示画不等式组①表示的平面区域。
)于是问题转化为当点(x ,y )在此平面区域内运动时,如何求z =2x +y +50的最小值的问题。
⑵由于此问题难度较大,我试着这样引导学生:由于已将x ,y 所满足的条件几何化了,你能否也给式子z =2x +y +50作某种几何解释呢?学生很自然地想到要将等式z =2x +y +50视为关于x ,y 的一次方程,它在几何上表示直线。
当z 取不同的值时可得到一族平行直线。
于是问题又转化为当这族直线与此平面区域有公共点时,如何求z 的最小值。
⑶这一问题相对于部分学生来说仍有一定的难度,于是我继续引导学生:如何更好地把握直线2x +y +50= z 的几何特征呢?学生讨论交流后得出要将其改写成斜截式y=-2x+z-50。
至此,学生恍然大悟:原来z-50就是直线在y 轴上的截距,当截距z -50最小时z 也最小。
于是问题又转化为当直线y =-2x +z-50与平面区域有公共点时,在区域内找一个点P ,使直线经过点P 时在y 轴上的截距最小。
( 紧接着我让学生动手实践,用作图法找到点P (3,2),求出z 的最小值为58,即最低成本为58元。
) 【设计意图】数学教学的核心是学生的再创造。
让学生自主探究,体验数学知识的发生、发展的过程,体验转化和数形结合的思想方法,从而使学生更好地理解数学概念和方法,突出了重点,化解了难点。
就在学生趣味盎然之际,我就此给出相关概念:不等式组①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,所以又称为线性约束条件。
z =2x +y +50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z =2x +y +50又是x 、y 的一次解析式,所以又叫做线性目标函数。
一般的,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(x ,y )叫做可行解,由所有可行解组成的集合叫做可行域。
其中使目标函数取得最大值或最小值的可行解都叫做这个问题的最优解。
象上述求解线性规划问题的方法叫图解法。
由前面实际问题的解决自然地过渡到新概念的讲解,使得知识的衔接较为顺畅,概念的形成水到渠成。
3、反思过程,提炼方法解题回顾是解题过程中重要又常被学生忽略的一个环节。
我借用多媒体辅助教学,动态演示解题过程,引导学生归纳、提炼求解步骤:(1) 画可行域——画出线性约束条件所确定的平面区域; (2) 过原点作目标函数直线的平行直线l 0; (3) 平移直线l 0,观察确定可行域内最优解的位置;(4) 求最值——解有关方程组求出最优解,将最优解代入目标函数求最值。
简记为画——作——移——求四步。
4、变式演练,深入探究为了让学生更好地理解图解法求线性规划问题的内在规律,我在例1的基础上设计了例2和两个变式: 例2.设z=2x-3y ,式中变量x 、y 满足下列条件,求z 的最大值和最小值。
【设计意图】进一步强调目标函数直线的纵截距与z 的最值之间的关系,有时并不是截距越大,z 值越大。
变式1.设z=ax+y ,式中变量x 、y 满足下列条件,若目标函数z 仅在点(5,2)处取到最大值,求a 的取值范围。
变式2.设z=ax+y ,式中变量x 、y 满足下列条件,若使目标函数z 取得最大值的最优解有无数个,求a 的值。
【设计意图】用已知有唯一(或无数)最优解时反过来确定目标函数某些字母系数的取值范围来训练学生从各个不同的侧面去理解图解法求最优解的实质,培养学生思维的发散性。
(以上两个变式均让学生用几何画板进行实验,探求解决方法。
并引导学生总结出:最优解一定位于多边形可行域的顶点或边界直线处。
)5、运用新知,解决问题⎪⎩⎪⎨⎧≥≤+≤1x 25 5y 3x -3 4y -x ⎪⎩⎪⎨⎧≥≤+≤1x 25 5y 3x -3 4y -x ⎪⎩⎪⎨⎧≥≤+≤1x 25 5y 3x -3 4y -x“学数学而不练,犹如入宝山而空返”。
为了及时巩固知识,反馈教学信息,我安排了如下练习: 练习1:教材p64 练习第1题【设计意图】及时检验学生利用图解法解线性规划问题的情况。
练习2:设z=2x+y ,式中变量x 、y 满足下列条件① ,求z 的最大值和最小值。
(学生独立完成巩固性练习,老师投影有代表性的学生解答过程,给予积极性的评价,并强调注意点。
同座同学间相互交流、批改和更正。
)【设计意图】除了帮助学生巩固新学的知识,还能引导学生运用新知识,迅速清楚地发现以前用解不等式的知识错解此类题的原因。
让学生再一次深刻体会到数形结合的妙处,同时又巩固了旧知识,完善了知识结构体系。
6、归纳总结,巩固提高 (1)归纳总结为使学生对所学的知识有一个完整而深刻的印象,我请学生从以下两方面自己小结。
(1)这节课学习了哪些知识? (2)学到了哪些思考问题的方法? (学生回答)【设计意图】有利于学生养成及时总结的良好习惯,并将所学知识纳入已有的认知结构,同时也培养了学生数学交流和表达的能力。
(2)巩固提高 布置作业:1.阅读本节内容,完成课本P65 习题7.4 第2题2.思考题:设z=2x-y ,式中变量x 、y 满足下列条件且变量x 、y 为整数,求z 的最大值和最小值。
【设计意图】让学生巩固所学内容并进行自我检测与评价,并为下一课时解决实际问题中的最优解是整数解的教学埋下伏笔。
四、教法分析:鉴于我校高二学生已具有较好的数学基础知识和较强的分析问题、解决问题的能力,本节课我以学生为中心,以问题为载体,采用启发、引导、探索相结合的教学方法。
⎩⎨⎧≤-≤≤+≤3153y x y x ⎪⎩⎪⎨⎧≥≤+≤1x 25 5y 3x -34y -x(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知识。
(3)利用多媒体辅助教学,直观生动地呈现图解法求最优解的过程,既加大课堂信息量,又提高了教学效率。
(4)指导学生做到“四会”:会疑;会议;会思;会变。
在教学过程中,重视学生的探索经历和发现新知的体验,使学生形成自己对数学知识的理解和有效的学习策略。
五、评价分析本节课我的设计理念遵循以下四条原则:以问题为载体;以学生为主体;以合作交流为手段;以能力提高为目的。
重视概念的提取过程;知识的形成过程;解题的探索过程;情感的体验过程。
学生通过自主探究、合作交流,体会合作学习的默契和谐,体会冥思苦想后的豁然开朗,体会逻辑思维的严谨美,体会一题多变的变幻美,体会数形结合的奇异美。
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