定二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题(说课稿)
- 格式:doc
- 大小:111.00 KB
- 文档页数:5
二元一次不等式组与简单的线性规划问题【三维目标】:一、知识与技能1.从实际情境中抽象出二元一次不等式组;2.了解二元一次不等式的几何意义,能用平面区域表示二元一次不等式组;3.能从实际情境中抽象出一些简单的二元线性规划问题,掌握简单的二元线性规划问题的解法,培养学生的数学应用意识和解决实际问题的能力;4.会用“选点法”确定二元一次不等式表示的平面区域.二、过程与方法1.本节课首先借助一个实例提出二元一次不等式组的相关概念,通过例子说明如何用二元一次不等式(组)来表示的平面区域。
始终渗透“直线定界,特殊点定域”的思想,帮助学生用集合的观点和语言来分析和描述结合图形的问题,使问题更清晰和准确。
教学中也特别提醒学生注意>++CByAx(或0<)表示区域时不包括边界,而0(Ax By C++≥≤或0)则包括边界2.经历从实际情境中抽象出二元一次不等式组的过程,提高数学建模的能力;三、情感、态度与价值观1. 通过本节课的学习,体会数学来源与生活,提高数学学习兴趣。
2. 培养学生数形结合、化归、集合的数学思想【教学重点与难点】:重点:用二元一次不等式表示平面区域;难点:二元一次不等式表示的平面区域的确定,即如何确定不等式>++CByAx(或0<)表示Ax By C++=的哪一侧区域【学法与教学用具】:1. 学法:启发学生观察图象,循序渐进地理解掌握相关概念。
以学生探究为主,老师点拨为辅。
学生之间分组讨论,交流心得,分享成果,进行思维碰撞。
同时可借助计算机等媒体工具来进行演示。
2. 教学用具:直角板、投影仪(多媒体教室)【授课类型】:新授课【课时安排】:1课时【教学思路】:一、创设情景,揭示课题1.情境:下表给出了,,x y z三种食物的维生素含量及成本:维生素A(单位/kg)维生素B(单位/kg)成本(元)X 300 700 5Y 500 100 4Z 300 300 3某人欲将这三种食物混合成100kg的食品,要使混合食品中至少含35000单位的维生素A及40000单位的维生素B,设X、Y这两种食物各取x kg、y kg,那么,x y应满足怎样的关系?解答:∵X 、Y 这两种食物分别为x kg 、y kg ,∴食物Z 为100x y --kg ,则有300500300(100)35000700100300(100)40000x y x y x y x y ++--≥⎧⎨++--≥⎩,即25250y x y ≥⎧⎨-≥⎩, 又∵,0x y ≥,∴252500,0100y x y x y x y ≥⎧⎪-≥⎪⎨>>⎪⎪+<⎩(介绍二元一次不等式的概念),如果进一步要求,x y 如何取值时总成本W 最小呢?如何解决该问题.问题转化为在以上不等式组约束下,求543(100)2300W x y x y x y =++--=++(介绍目标函数概念)的最大值问题.要解决以上问题,我们首先要来了解二元一次不等式的几何意义. 2.问题:坐标满足二元一次方程20x y +-=的点组成的图形是一条直线l .怎样才能快速准确地画出直线l 呢?(学生答:描两点连成线.例如:该直线经过点(2,0)A 和(0,2)B ,画出经过,A B 两点的直线即为所求).教师问:怎样判断点(1,3)在不在直线l 上呢?结论:点的坐标满足直线的方程,则点在直线上;点的坐标不满足直线方程,则点不在直线上. 坐标满足不等式20x y +->的点是否在直线l 上呢?这些点在哪儿呢?与直线l 的位置有什么关系呢?二、研探新知 通过代特殊点的方法检验满足不等式20x y +->的点的位置,并猜 想出结论:坐标满足不等式20x y +->的点在直线20x y +-=的上方. 如图,在直线20x y +-=上方任取一点(,)P x y ,过P 作平行于y 轴的直线交直线20x y +-=于点(,2)A x x -+,∵点P 在直线上方,∴点P 在点A 上方,∴2y x >-+,即20x y +->,∵点P 为直线20x y +-=上方的任意一点,所以,直线20x y +-=上方任意点(,)x y ,都有2y x >-+,即20x y +->;同理,对于直线20x y +-=左下方任意点(,)x y ,都有2y x <-+,即20x y +-<.又∵平面上任意一点不在直线上即在直线上方或直线下方.因此,满足不等式20x y +->的点在直线的上方,我们称不等式20x y +->表示的是直线20x y +-=上方的平面区域;同样,不等式20x y +->表示的是直线20x y +-=下方的平面区域.20x y +-=2 2 x yO(,)P x y •学生练习:判断不等式230x y -+>表示的是直线230x y -+=上方还是下方的平面区域?(下方) 结论:①一般地, 在直角坐标系中,二元一次不等式0>++C By Ax 表示0=++C By Ax 某侧所有点组成的平面区域.我们把直线画成虚线,表示区域不包括边界.而不等式0≥++C By Ax 表示区域时则包括边界,把边界画成实线.②一般地,直线y kx b =+把平面分成两个区域(如图):y kx b >+表示直线上方的平面区域; y kx b <+表示直线下方的平面区域.说明:(1)y kx b ≥+表示直线及直线上方的平面区域;y kx b ≤+表示直线及直线下方的平面区域. (2)对于不含边界的区域,要将边界画成虚线. 三、质疑答辩,排难解惑,发展思维 例1(教材73P 例1)画出下列不等式所表示的平面区域:(1)21y x >-+;(2)20x y -+>.解:(1)(2)两个不等式所表示的平面区域如下图所示:例2 判断下列不等式所表示的平面区域在相应直线的哪个区域?(用“上方”或“下方”填空)(1)不等式32x y >-+表示直线32x y =-+ 的平面区域;(2)不等式230x y +->表示直线230x y +-= 的平面区域; (3)不等式20x y ->表示直线20x y -= 的平面区域; (4)不等式0x y +<表示直线0x y += 的平面区域.说明:二元一次不等式0Ax By C ++>在平面直角坐标系中表示0Ax ByC ++=某一侧所有点组成的平面区域.可以用“选点法”确定具体区域:任选一个不在直线上的点,检验它的坐标是否满足所给的不等式.若适合,则该点所在的一侧即为不等式所表示的平面区域;否则,直线的另一侧为所求的平面区域. 例3(1)若点(2,)t -在直线2360x y -+=下方区域,则实数t 的取值范围为 .xy O下半平面y k x b<+上半平面y kx b >+y kx b =+(2)若点(0,0)在直线320x y a -+=的上方区域,则点(1,3)在此直线的下方还是上方区域?解:(1)∵直线2360x y -+=下方的点的坐标满足223y x <+,∴22(2)233t <⨯-+=. (2)∵直线320x y a -+=的上方区域的点的坐标满足322a y x >+,∵点(0,0)在直线320x y a -+=的上方区域,∴02a <,∴0a <.又∵3313022a a -⨯+-=<,∴点(1,3)在此直线的上方区域.例4(教材74P 例2) 将下列各图中的平面区域(阴影部分)用不等式表示出来(其中图(1)中区域不包括y 轴):解:(1)0x >;(2)6522x y +≤;(3)y x >.例5 原点和点(1,1)在直线0x y a +-=的两侧,则实数a 的取值范围是 . 提示:将点(0,0)和(1,1)的坐标代入x y a +-的符号相反,即(2)0a a -⋅-<,∴02a <<.例6 用平面区域表示.不等式组3122y x x y <-+⎧⎨<⎩的解集。
《二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题》教案5(新人教A版必修5)
二元一次不等式与简单的线性规划问题
二元一次不等式与平面区域
教学目的:从实际问题中抽象出二元一次不等式(组)表示的平面区域。
理解、在平面坐标系中的位置(上方、右侧)
重点难点:根据、、的正负,快速判断、的位置
教学过程:
一.知识引入:
1)解一元一次不等式的解,并在数轴上表示出来。
2)课本91
3)二元一次不等式的定义?
4)二元一次方程的解的构成。
二.新课
⒈对直线的知识要点:
⑴当时,直线没有斜率,是一条垂直于轴的直线;
⑵当时,斜率,在轴上的截距;
⑶斜率、截距对直线的图象的影响.
⒉不等式在平面直角坐标系中的区域问题
⑴b0时,不等式的解的区域在直线的上方;不等式的解的区
域在直线的下方。
(2)b0时,不等式的解的区域在直线的下方;不等式的解的区域在直线的上方。
3.不等式组的区域问题。
三例题分析
1.课本94页例1
2.课本94页例2
3.不等式所表示的区域恰好使点(3,4)不在此区域,而点(4,4)在此区域,求b的取值范围。
4.已知点A(a,b)在由不等式组确定的平面区域内,求A (a,b)所在区域的面积。
5.课本95页例3
四.小结
五.作业
1课本105页 1,2
2.课本106页 1, 2
3.画出不等式的区域,并求这个区域的面积.。
定二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题(说课稿)二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题李杰序号各位评委老师:大家好一、教学内容分析本小节是普通高中课程标准实验教科书数学5(必修)第三章第3小节,主要内容是利用平面区域体现二元一次不等式(组)的解集;借助图解法解决在线性约束条件下的二元线性目标函数的最值与最优解问题;运用线性规划知识解决一些简单的实际问题(如资源利用,人力调配,生产安排等)。
突出体现了优化思想,与数形结合的思想。
本小节是利用数学知识解决实际问题的典例,它体现了数学源于生活而用于生活的特性。
二、学生学习情况分析本小节内容建立在学生学习了一元不等式(组)及其应用、直线与方程的基础之上,学生对于将实际问题转化为数学问题,数形结合思想有所了解.从数学方法上看,学生对于图解法还缺少认识,对数形结合的思想方法的掌握还需时日,这方面有待加强,三、教学目标1、知识与技能:了解二元一次不等式(组)的概念,掌握用平面区域刻画二元一次不等式(组)的方法; 理解线性规划问题的图解法。
2、过程与方法:从实际问题中抽象出简单的线性规划问题,提高学生的数学建模能力; 在探究的过程中让学生体验到数学活动中充满着探索与创造,培养学生的探索能力、推理能力;3、情态与价值:在应用图解法解题的过程中,培养学生的化归能力与运用数形结合思想的能力;体会线性规划的基本思想,培养学生的数学应用意识。
四、教学重点和难点重点:从实际问题中抽象出二元一次不等式(组),用平面区域刻画二元一次不等式组的解集及用图解法解简单的二元线性规划问题;难点:二元一次不等式所表示的平面区域的探究,从实际情境中抽象出数学问题的过程探究,五、教学基本流程利用情景激起学生求知的欲望,从中抽象出数学问题,引出二元一次不等式(组)的基本概念,并为线性规划问题的引出埋下伏笔.通过学生的自主探究,分类讨论,大胆猜想,细心求证,得出二元一次不等式所表示的平面区域,从而突破本小节的第一个难点;通过例1、例2的讨论与求解引导学生归纳出画二元一次不等式(组)所表示的平面区域的具体解答步骤(直线定界,特殊点定域);最后通过练习加以巩固。
第十四课时二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题【知识与技能】会画出二元一次不等式(组)所表示的平面区域.【重点难点】教学重点:二元一次不等式(组)表示的平面区域.教学难点:准确理解和判断二元一次不等式所表示的平面区域在直线的哪一侧.【教学过程】一、问题与探究1.给出不等式(1)2x+3y-4>0,(2)x-4y+1≤0,观察它们有什么共同特点?提示:都含有个未知数,未知数的次数都是.归纳:(1)含有未知数,并且未知数的次数是的不等式叫做二元一次不等式.由几个二元一次不等式组成的不等式组叫做二元一次不等式组.(2)满足二元一次不等式(组)的x和y的取值构成的有序数对(x,y),称为二元一次不等式(组)的一个,所有这样的有序数对(x,y)构成的集合称为二元一次不等式(组)的.2.如图作直线x+y-1=0,此直线将坐标平面分成几部分?提示:三个部分.即直线的两侧与直线上.3.在直线上任取点P(x0,y0),它与方程x+y-1=0有怎样的关系?提示:P点的坐标满足方程.4.在直线上方取点(0,2),(1,3),(0,5),(2,2),把它们分别代入式子x+y-1中,其符号怎样?在直线的下方取点呢?提示:直线上方的点的坐标都满足x+y-1>0,直线下方的点的坐标都满足x+y-1<0.归纳:(1)直线l:ax+by+c=0把直角坐标平面分成的三个部分:①直线l上的点(x,y)的坐标满足.②直线l一侧的平面区域内的点(x,y)的坐标满足ax+by+c>0,另一侧平面区域内的点(x,y)的坐标满足.(2)在直角坐标平面内,把直线l:ax+by+c=0画成,表示平面区域包括这一边界直线;画成表示平面区域不包括这一边界直线.(3)①对于直线ax+by+c=0同一侧的所有点,把它的坐标(x,y)代入ax+by+c所得的符号都.②在直线ax+by+c=0的一侧取某个特殊点(x0,y0),由的符号可以断定ax+by+c>0表示的是直线ax+by+c=0哪一侧的平面区域.(4)二元一次不等式组表示的平面区域是各个不等式表示的平面区域的.二、合作与探究类型1 二元一次不等式表示的平面区域【例1】画出下列不等式表示的平面区域:(1)2x +y -10<0; (2)y ≤-2x +3.小结:1.画平面区域时,要分清实线和虚线,“≥”“≤”应画成实线如(2),“>,<”应画成虚线,如(1).2.二元一次不等式表示的平面区域的画法是以线定界,以点定域(以Ax +By +C >0为例).(1)“以线定界”,即画二元一次方程Ax +By +C =0表示的直线定边界,其中要注意实线或虚线.(2)“以点定域”,由于对在直线Ax +By +C =0同侧的点,实数Ax +By +C 的值的符号都相同,故为了确定Ax +By +C 的符号,可采用取特殊点法,如取原点等.【练习】画出下列不等式表示的平面区域:(1)2x -3y +6≥0; (2)x ≥1; (3)2y +3<0.类型2 二元一次不等式组表示的平面区域 【例2】已知不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x >0,y >0,4x +3y ≤12.(1)画出不等式组表示的平面区域;(2)求不等式所表示的平面区域的面积;(3)求不等式所表示的平面区域内的整点坐标.小结:1.在画二元一次不等式组所表示的平面区域时,应先画出每个不等式表示的区域,再取它们的公共部分即可,其步骤为:①画线(注意实、虚);②定侧;③求“交”;④表示.2.画出不等式表示的平面区域后,常常要求区域面积或区域内整点的坐标.(1)求区域面积时,要先确定好平面区域的形状,注意与坐标轴垂直的直线及区域端点的坐标,这样易求底与高.必要时分割区域为特殊图形.(2)整点是横纵坐标都是整数的点,求整点坐标时要注意虚线上的点和靠近直线的点,以免出现错误.【练习】画出不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +2y -1≥0,2x +y -5≤0,y ≤x +2所表示的平面区域,并求其面积.类型3 用二元一次不等式组表示实际问题【例3】一工厂生产甲、乙两种产品,生产每吨产品的资源需求如下表所示,设厂里有工人200人,每天只能保证160 kW·h 的用电额度,每天用煤不得超过150 t ,请在直角坐标系中画出每天甲、乙两种产品允许的产量范围.小结:用平面区域来表示实际问题相关量的取值范围的基本方法是:先根据问题的需要设出有关量,再根据有关量的限制条件和实际意义写出不等式,组成不等式组,最后画出平面区域.注意:在实际问题中写不等式组时,必须把所有的限制条件都表示出来,而不能遗漏任何一个.【练习】甲、乙、丙三种食物的维生素A 、维生素D 的含量如下表:混合食物中至少含有560单位维生素A 和630单位维生素D.请在平面直角坐标系画出甲、乙两种食物的用量范围.三、课时小结1.一般地,二元一次不等式Ax +By +C >0或Ax +By +C <0在平面直角坐标系内表示直线Ax +By +C =0某一侧的所有点组成的平面区域.2.在画二元一次不等式表示的平面区域时,应用“直线定边界、特殊点定区域”的方法来画区域.取点时,若直线不过原点,一般用“原点定区域”;若直线过原点,则取点(1,0)即可.总之,尽量减少运算量.3.画平面区域时,注意边界线的虚实问题. 四、课时作业1.(2013·岳阳高二检测)图中阴影部分表示的平面区域满足的不等式是( ) A .x +y -1<0 B .x +y -1>0 C .x -y -1<0D .x -y -1>02.(2013·新余高二检测)在平面直角坐标系中,可表示满足不等式x 2-y 2≤0的点(x ,y )的集合(用阴影部分来表示)的是( )3.(2013·福建师大附中高二检测)在平面直角坐标系中,若点(2,t )在直线x -2y +4=0的右下方区域包括边界,则t 的取值范围是( )A .t <3B .t >3C .t ≥3D .t ≤3 4. 5.若不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -y +5≥0,y ≥a ,0≤x ≤2表示的平面区域是一个三角形,则a 的取值范围是( )A .a <5B .a ≥7C .5≤a <7D .a <5或a ≥7 5.点P (m ,n )不在不等式5x +4y -1>0表示的平面区域内,则m ,n 满足的条件是________. 6.(2013·苏州高二检测)不等式|2x +y +m |<3表示的平面区域包含点(0,0)和点(-1,1),则m 的取值范围是________.7.(2013·南昌高二检测)已知点(3,1)和(-4,6)在直线3x -2y +a =0的两侧,则a 的取值范围是________.8.在△ABC 中,A (3,-1),B (-1,1),C (1,3),写出△ABC (包含边界)内部所对应的二元一次不等式组.9.画出下列不等式(组)表示的平面区域.(1)(x -y )(x -y -1)≤0; (2)|3x +4y -1|<5; (3)x ≤|y |≤2x .。
3.3二元一次不等式组与简单的线性规划问题(1)一、学习目标1.了解二元一次不等式的几何意义,会作出二元一次不等式表示的平面区域.2.由二元一次不等式表示的平面区域能写出对应的不等式3.进一步体会数形结合的思想方法,开拓数学视野.二、学习重点能正确选择运用恰当地“定侧”方法,确定不等式(组)所表示的平面区域或解决不等式所表示的平面区域问题。
三、学习难点各种“定侧”方法产生的理由;确定公共区域。
四、学习过程(一)自学评价1.二元一次不等式是指_________________________________________________ ;二元一次不等式组是指______________________________________________________________。
(二)学习新知3.下面两个集合的意义你能画图解释吗?(1)在平面直角坐标系中, 点的集合{(x,y)|y=x+1}几何意义是什么?(分析并提炼方法)(2) 在平面直角坐标系中, 点的集合{(x,y)|y<x+1}几何意义是什么?4.定侧方法方法一(类斜截式法)(1)直线y=kx+b把平面分成两个区域:y>kx+b表示直线上方的平面区域;y<kx+b表示直线下方的平面区域.(2)实例感知例1:画出不等式 2x+y-6<0表示的平面区域。
【解】问:不等式2x+y-6≥0表示的平面区域与上述不等式有何关联与区别。
(分析并提炼新法)方法二(选点法):根据上例完成进行填空(1)二元一次不等式Ax+By+C>0在平面直角坐标系中表示 ________________________________平面区域。
(2)不等式所表示平面区域的确定步骤:______________、________________;若C≠0,则 _____________、______________;若C=0,则 ___________、____________。
高中数学必修5《二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题》教案一、教学目标:1、理解二元一次不等式及其组的概念和运算法则,掌握解二元一次不等式及其组的方法。
2、能够应用二元一次不等式及其组的解法解决实际问题,了解简单线性规划问题的基本概念和求解方法。
二、教学重点难点:1、二元一次不等式及其组的概念和运算法则。
2、解二元一次不等式及其组的方法。
三、教学方法:1、课堂讲解法2、实例讲解法3、课堂练习法四、教学内容及进度安排:教学内容学时数一、二元一次不等式及其组的概念和运算法则 4二、解二元一次不等式及其组的方法 8三、应用二元一次不等式及其组的解法解决实际问题 4四、简单线性规划问题的基本概念和求解方法 4总计 20具体教学内容和进度安排:一、二元一次不等式及其组的概念和运算法则(4学时)1、概念:⑴二元一次不等式及其组定义;⑵不等式的符号和解集的含义;⑶一次不等式及其图像;⑷解二元一次不等式的方法,化为标准式;⑸同时含有两个变量的二元一次不等式组的解法。
2、运算法则:⑴二元一次不等式及其组的加减法,思想与方程相似;⑵实质:得到一组解或一些解的并集。
二、解二元一次不等式及其组的方法(8学时)1、解二元一次不等式:⑴将二元一次不等式转化为标准式,再根据各种情况进行分类讨论;⑵根据解集与图形的关系,解二元一次不等式的图像。
2、解二元一次不等式组:⑴联立,消元,分类讨论;⑵根据解集与图形的关系,解二元一次不等式组的图像。
三、应用二元一次不等式及其组的解法解决实际问题(4学时)通过实例,引入应用二元一次不等式及其组的解法解决实际问题,如商场折扣、产品出售等。
四、简单线性规划问题的基本概念和求解方法(4学时)1、概念:线性规划问题定义;2、方法:图形法;3、实例讲解。
五、教学过程:第一课时:二元一次不等式及其组的概念和运算法则知识与技能:1、掌握二元一次不等式及其组的概念和运算法则;2、理解一次不等式的图像。
《二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题》教案1(新人教A版必修5)3.3 二元一次不等式组与简单的线性规划问题第一课时二元一次不等式(组)与平面区域一、教学目标(1)知识与技能:了解二元一次不等式组的相关概念,并能画出二元一次不等式(组)来表示的平面区域(2)过程与方法:本节课首先借助一个实例提出二元一次不等式组的相关概念,通过例子说明如何用二元一次不等式(组)来表示的平面区域。
始终渗透"直线定界,特殊点定域"的思想,帮助学生用集合的观点和语言来分析和描述结合图形的问题,使问题更清晰和准确。
教学中也特别提醒学生注意表示区域时不包括边界,而则包括边界(3)情感与价值:培养学生数形结合、化归、集合的数学思想二、教学重点、教学难点教学重点:灵活运用二元一次不等式(组)来表示的平面区域教学难点:如何确定不等式表示的哪一侧区域三、教学设计(一)引例:一家银行的信贷部计划年初投入25000000元用于企业和个人贷款,希望这笔贷款至少可带来30000元的收益,其中从企业贷款中获益12﹪,从个人贷款中获益10﹪。
那么,信贷部应如何分配资金呢?提问:1.这个问题中从在一些不等关系,我们应该用什么不等式模型来刻画它们呢?2.设用于企业贷款的资金为元,用于个人贷款的资金为元,由于总资金为25000000元,得到:①3.由于计划从企业贷款中获益12﹪,从个人贷款中获益10﹪,共创收30000元以上,所以(12﹪)+(10﹪)4.企业和个人贷款不能为负,所以解:分析题意,我们可得到以下式子(二)概念1、二元一次不等式:我们把含有两个未知数,并且未知数的次数是1的不等式称为二元一次不等式。
我们把由几个二元一次不等式组成的不等式组称为二元一次不等式组。
3、满足二元一次不等式(组)的x和y的取值构成有序数对(x,y),所有这样的有序数对(x,y)构成的集合称为二元一次不等式(组)的解集.注意:有序实数对可以看成直角坐标平面内点的坐标.于是, 二元一次不等式(组)的解集就可以看成直角坐标系内的点构成的集合.例如二元一次不等式的解集为(三)问题: 二元一次不等式所表示的图形?在直角坐标系中,所有点被直线分成三类:一类是在直线上;二类是在直线左上方的区域内的点;三类是在直线右下方的区域内的点.尝试:设点P是直线上的点,任取点A,使它的坐标满足不等式,在图中标出点P和点A.观察并讨论我们发现,在直角坐标系中,以二元一次不等式的解为坐标的点都在直线的左上方;反之,直线左上方点的坐标也满足不等式.因此,在直角坐标系中,不等式表示直线左上方的平面区域. 类似地, 不等式表示直线右下方的平面区域.我们称直线为这两个区域的边界.将直线画成虚线,表示区域不包括边界. 结论:1、一般地, 在直角坐标系中,二元一次不等式表示某侧所有点组成的平面区域.我们把直线画成虚线,表示区域不包括边界.而不等式表示区域时则包括边界,把边界画成实线.2、二元一次不等式表示的平面区域常采用"直线定界,特殊点定域"的方法,即画线---取点---判断。
二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题
李杰序号
各位评委老师:
大家好
一、教学内容分析
本小节是普通高中课程标准实验教科书数学5(必修)第三章第3小节,主要内容是
利用平面区域体现二元一次不等式(组)的解集;借助图解法解决在线性约束条件下的二
元线性目标函数的最值与最优解问题;运用线性规划知识解决一些简单的实际问题(如
资源利用,人力调配,生产安排等)。
突出体现了优化思想,与数形结合的思想。
本小节
是利用数学知识解决实际问题的典例,它体现了数学源于生活而用于生活的特性。
二、学生学习情况分析
本小节内容建立在学生学习了一元不等式(组)及其应用、直线与方程的基础之上,
学生对于将实际问题转化为数学问题,数形结合思想有所了解.从数学方法上看,学生对
于图解法还缺少认识,对数形结合的思想方法的掌握还需时日,这方面有待加强,
三、教学目标
1、知识与技能:了解二元一次不等式(组)的概念,掌握用平面区域刻画二元一次
不等式(组)的方法; 理解线性规划问题的图解法。
2、过程与方法:从实际问题中抽象出简单的线性规划问题,提高学生的数学建模能力; 在探究的过程中让学生体验到数学活动中充满着探索与创造,培养学生的探索能力、推理能力;
3、情态与价值:在应用图解法解题的过程中,培养学生的化归能力与运用数形结合
思想的能力;体会线性规划的基本思想,培养学生的数学应用意识。
四、教学重点和难点
重点:从实际问题中抽象出二元一次不等式(组),用平面区域刻画二元一次不等式组
的解集及用图解法解简单的二元线性规划问题;
难点:二元一次不等式所表示的平面区域的探究,从实际情境中抽象出数学问题的过
程探究,
五、教学基本流程
利用情景激起学生求知的欲望,从中抽象出数学问题,引出二元一
次不等式(组)的基本概念,并为线性规划问题的引出埋下伏笔.通过学生的自主探究,分类讨论,大胆猜想,细心求证,得出二元一次不等式所表示的平面区域,从而突破本小节的第一个难点;通过例1、例2的讨论与求解引导学生归纳出画二元一次不等式(组)所
表示的平面区域的具体解答步骤(直线定界,特殊点定域);最后通过练习加以巩固。
六、教学过程设计
二元一次不等式组与平面区域
(一)引入:
(1)情景1
王老汉的疑惑:秋收过后,村中拥入了不少生意人,收购大豆与红薯,精明的王老汉上了心,一打听,顿时喜上眉梢.村中大豆的收购价是5元/千克,红薯的收购价是2元/千克,而送到县城每千克大豆可获利1.2元,每千克红薯可获利0.6元,王老汉决定明天就带上家中仅有的1000元现金,踏着可载重350千克的三轮车开始自己的发财大计,可明天应该收购多少大豆与红薯呢?王老汉决定与家人合计.回家一讨论,问题来了.孙女说:“收购大豆每千克获利多故应收购大豆”,孙子说:“收购红薯每元成本获利多故应收购红薯”,王老汉一听,好像都对,可谁说得更有理呢?精明的王老汉心中更糊涂了。
【问题情景使学生感受到数学是来自现实生活的,让学生体会从实际问题中抽象出数学问题的过程;通过情景我们不仅能从中引出本堂课的内容“二元一次不等式(组)的概念,及其所表示的平面区域”,也为后面的内容“简单的线性规划问题”埋下了伏笔.】
(2)问题与探究
师:同学们,你们能用具体的数字体现出王老汉的两个孙子的收购方案吗?
生,讨论并很快给出答案.(师,记录数据)
师:请你们各自为王老汉设计一种收购方案.
生,独立思考,并写出自己的方案.(师,查看学生各人的设计方案并有针对性的请几个同学说出自己的方案并记录,注意:要特意选出2个不合理的方案) 师:这些同学的方案都是对的吗?
生,讨论并找出其中不合理的方案.
师:为什么这些方案就不行呢?
生,讨论后并回答
师:满足什么条件的方案才是合理的呢?
生,讨论思考.(师,引导学生设出未知量,列出起约束作用的不等式组)
师,让几个学生上黑板列出不等式组,并对之分析指正
师:同学们还记得什么是方程的解吗?你能说出二元一次方程6=+y x 的一组解
吗?
生,讨论并回答(教师记录几组,并引导学生表示成有序实数对形式.)
师:同学们能说出什么是不等式(组)的解吗?你能说出二元一次不等式6<+y x
的一组解吗?
生,讨论并回答(教师对于学生的回答指正并有选择性的记录几组比较简单的数
据,对于这些数据要事先设计好并在课件的坐标系中标出备用)
(教师对引例中给出的不等式组介绍,并指出上面的正确的设计方案都是不
等式组的解.进而介绍二元一次不等式(组)解与解集的概念)
师:我们知道每一组有序实数对都对应于平面直角坐标系上的一个点,你能把上
面记录的不等式6<+y x 的解在平面直角坐标系上标记出来吗?
生,讨论并在下面作图(师巡视检查并对个别同学的错误进行指正)
师,引导学生在同一平面直角坐标系中画出方程6=+y x 的解所对应的图形(一
条直线,指导学生用与坐标轴的两个交点作出直线),再提出问题:二元一次
不等式6<+y x 的解为坐标的点在平面直角坐标系中的位置有什么特点?
生,提出猜想:直线6=+y x 分得的左下半平面.
【教师通过几个简单的问题,让学生产生了利用平面区域表示二元一次不等式的想法,而后再让学生大胆的猜想,细心的论证,让他们从中让体会到对新知识进行科学探索的全过程.】
师:这个结论正确吗?你能说出理由来吗?
生,分组讨论,并利用自己的数学知识去探究.(由于没有给出一个固定的方向,所
以各人用的方法不一,有的可能用特殊点再去检验,有的可能会试着用坐标轴
的正方向去说明,也有的可能会用直线6=+y x 下方的点与对应直线上的点
对照比较的方法进行说明)
师,在巡视的基础上请运用不同方法的同学阐述自己的理由,并对于正确的作法
给予表扬,然后用多媒体展示出利用与直线6=+y x 横坐标相同而纵坐标不
同的点对应分析的方法进行证明.
师:直线6=+y x 的右上半平面应怎么表示?
生:表示为6>+y x ,(很快回答)
师: 从中你能得出什么结论?
生,讨论并得到一般性结论(教师总结纠正)
(,二元一次不等式0>++C By Ax 表示直线0=++C By Ax 的某侧所有点组
成的平面区域,因不包含边界故直线画成虚线;二元一次不等式0≥++C By Ax 表示的平面区域因包含边界故直线画成实线.)
师:点O(0,0)是不等式62<+y x 一个解吗?据此你能说出不等式62<+y x 对应的
平面区域相对与直线62=+y x 的位置吗?
生,作图分析,讨论并回答(师,对学生的回答进行分析)
师:结合上面问题请同学们归纳出作不等式62<+y x 对应的平面区域的过程. 生,讨论并回答(师,对于学生的答案给以分析,并肯定其中正确的结论)
师:你们能说出作二元一次不等式0>++C By Ax 对应的平面区域的过程吗?
生,讨论并回答(教师总结并用多媒体展示:直线定界,特殊点定域)
师:若点P(3,-1),点Q(2,4)在直线02=-+y ax 的异侧,你能用数学语言表示吗? 生,讨论,思考(教师巡视,并观察学生的解答过程,最后引导学生得出:一个是
不等式02<-+y ax 的解,一个是不等式02>-+y ax 的解)
师:你能在这个条件下求出a 的范围吗?
生.讨论分析,最后得到不等式0)242)(213(<-+--a a 并求解.
师:若把上面问题改为点在同侧呢?请同学们课后完成.
【在教师的帮助下学生通过自己的分析得出了正确的结论,让他们从中体会到了获取新知后的成就感,从而增加了对数学的学习兴趣.同时也让他们体会人们在认识新生事物时从特殊到一般,再从一般到特殊的认知过程.】
(二)实例展示:
例1、画出不等式62>+y x 表示的平面区域.
例2、用平面区域表示不等式组⎪⎩
⎪⎨⎧≤≥+≥+-3005x y x y x 的解集.
【平面区域的基本流程:直线定界,特殊点定域,而不等式(组)表示的平面区域是各个不等式表示的平面区域的公共部分.同时对具体作图中的细节问题进行点拔.】
(三)练习:
学生练习P86第1-3题.
【及时巩固所学,进一步体会画出不等式(组)表示的平面区域的基本流程】
(四)小结与作业:
二元一次不等式0
+
+C
=
By
Ax某侧所有点组成的
+C
>
+
By
Ax表示直线0
平面区域,画出不等式(组)表示的平面区域的基本流程:直线定界,特殊点定域(一般找原点)
作业:第93页A组习题1、2,
补充作业:若线段PQ的两个端点坐标为P(3,-1), Q(2,4),且直线
+y
-
ax与线段PQ相交,求a的取值范围
2=
七、教学评价分析:
1..对于本小节,关注学生对于知识与技能的理解和掌握主要是关注学生是否
掌握二元一次不等式(组)表示的平面区域的画法,学生是否掌握了简单线性规划问题的几何解法,学生能否从实际问题中抽象出数学问题.
2.本小节而言,关注学生在学习中的变化与发展主要是关注学生对二元一次
不等式所表示的平面区域的探究过程,关注学生对简单线性规划问题的图解法的探究过程.。