如何选择最佳方案

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《如何选择最佳方案》案例
老河口市第八中学 刘 军

设计意图:四月下旬已到了九年级学生第二轮专题的复习讲评阶
段,函数、方程与不等式的建模问题是最近几年中考命题的热点、难
点问题,因此,帮助学生读图、审题、获取信息、建立模型是解决此
类问题的关键。
教学内容:利用建立数学模型解决《如何选择最佳方案》问题。
教学目标:
1、经历日常生活中的实际问题,通过建立数学模型使学生感受
到数学在实际生活中的应用价值。
2、能结合问题找出变量间的关系,并运用函数知识来确定最佳
方案。
教学过程:
一、创设情境:
师:“五一”黄金周即将来临,同学们想利用假期外出旅游吗?
生:(同学们齐声答)想!
师:我校准备组织师生385名用42座、60座两种类型的客车若
干辆,如何选择乘车方案才能使乘车费用最低,老师想请大家来帮忙
选取方案好吗?
生:好!
[点评]教师从学生感兴趣的假期旅游活动导入,不但激发了学生
强烈的学习兴趣,而且从实际生活中的实例激起了学生对解决问题的
挑战。
出示例题:“五一”黄金周期间,我校计划组织385名师生租车
旅游,现知道出租公司有42座和60座两种客车,42座客车的租金
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每辆320元,60座客车的租金每辆460元。
请同学们想:(1)如果单独租42座客车需 辆,租金为 元;
(2)如果单独租60座客车需 辆,租金为 元。
(同学们大多都能写出答案,但有个别学生错在仍采用四舍五入
法求车辆数,因此教师对此类问题进行说明)
问题(2):若学校同时租用这两种客车8辆(可以坐不满),而且
要比单独租用一种节省租金,请你设计一下有几种租车方案。
问题(3):请你帮助我校选择一种最节省的租车方案。
(二)分析解决问题:
师:第(2)个问题中求最佳租车方案,要考虑哪些因素?
生1:要考虑租车费用不超过方案(1)中的最低租车费用。
生2:还要考虑到两种客车的乘坐人数不少于385名。
师:同学们真行,特别是生2能全面来考虑问题,那么谁能根据
生1的问题建立数学模型?
生3:我能。因为单独租42座客车 需10辆,租金为3200元,
单独租60座客车需7辆,租金为3220元。设租42座客车x辆,则
租60座客车为(8-x)辆,可列不等式为:320x+460(8-x)≤3200;
而两种客车所乘总人数可列不等式为:42x+60(8-x)≥385;
于是组成方程组为: 320x+460(8-x)≤3200
42x+60(8-x)≥385
求出x的取值范围,然后判断有几种租车方案。即3.4≤x≤5.3,
有两种方案:一、租42座客车4辆,租60座客车4辆;
二、租42座客车5辆,租60座客车3辆。
师:这位同学分析、回答得很好,大家鼓掌欢迎。
请同学思考选择哪种方案最节省?
[生思考,教师巡查]学生甲:我认为租车费用为
y=320x+460(8-x),即y=-140x+4680,当x取问题(2)范围内的最大
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值,即x=5时,y有最小值为3910元。其他学生都赞同这种说法。
师:大家发言比较积极,也比较好!对于这样的问题,你们还有
没有兴趣?
生:(齐答)有!
师:好!(多媒体出示题目内容)
在双休日,某公司决定组织48名员工到公园坐船,公司先派一
名经理去了解船只的租金情况,价格如下:
船型 每只限载人数 租金(元)
大船 5 3
小船 3 2
问题(1):若只租大船需付租金 元,只租小船需付租金 元?
问题(2):要求既租大船,又租小船,且所租船只为12只(允许
有空位),有几种租船方案?
学生独立思考后分组交流,约3分钟后,教师让学生自由说说自
己列出的关系式及表达的意义。
(教师点拨:大船每只坐5人,租金3元,小船每只坐3元,租
金2元,因此尽可能坐大船,一方面便宜些,另一方面从租大船的范
围来确定租船方案)
师:谁到黑板上列出关系式?
生2:设租大船x只,则小船为(12-x)只,
则有: 5x+3(12-x)≥48 ①
5x+3≤48 ②
解得:6≤x≤9,共有四种方案:
一、租大船6只,租小船6只;
二、租大船7只,租小船5只;
三、租大船8只,租小船4只;
四、租大船9只,租小船3只。
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师:为什么考虑5x+3≤48?
生:因为既租大船,又租小船,小船只数至少为1只,所以建立
了不等式②。
师:回答得很好,考虑得也很周密。希望大家继续认真听讲,回
答问题。
问题(3):若考虑员工需求和经费,要求既租大船,又租小船,
并且租金不高于30元,最节省的租船方案是什么?需要多少租金?
师:小组合作交流,想好后举手说说自己的看法。
生4:考虑人数和费用,可列方程组为: 5x+3(12-x)≥48
3x+2(12-x)≤30
生5:我认为问题(3)中大船与小船的和不一定是12只。
生6:我赞同生5的说法,因为方案四中9只大船加1只小船就
能供48名员工乘坐。
师:给予肯定评价后分析:从问题(2)中我们知道租大船和租小
船每个位置的人均费用来看,租大船尽可能多时,费用就越低,并且
大船与小船刚好供48名员工乘坐又没有空位时费用最省。
生7:我明白怎样考虑了。
师:说说看。
生7:设租大船x只,小船为y只,
于是有: 5x+3y=48
3x+2y≤30
求出:6≤x≤9,当x=9时,费用最少,此时,租9只大船,
租1只小船费用最低。3×9+2×1=29元。
师:很棒,考虑又全面又详细,值得同学们学习。
师:谁愿意到黑板上写出此题的解题过程?
生8:我愿意(学生板书解题过程)。
师:对过程作出评价。同学们现在对于列不等式组或方程,借助
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函数关系式来解决实际问题还感到害怕吗?
生:现在明白多了,不感觉害怕了,觉得做此类实际问题还挺有
趣。
师:希望大家学习要有信心、有恒心,只要认真听讲、及时总结、
相互交流、合作探究,什么难题都可以解决!
教师总结:对于不等式组(方程),当自变量的取值在一定范围
时,在此范围内选取方案,确定当函数可能在这个范围内边界取值时,
从而利用函数的增减性来求实际问题的最值,这类题的一般步骤如
下:
1、审题,分析题意,确定两个变量;
2、利用不等式组和函数,建立恰当的不等式和函数模型;
3、将已知条件代入数学模型,利用函数性质来解纯数学问题;
4、将获得的结果还原到实际问题。
四、巩固练习:多媒体展示
学生独立做(教师一边检查,一边指导,发现问题及时纠正)。
五、布置作业:
[总评]本节课利用不等式组、函数模型来确定选最佳方案,这只
是专题复习选最佳方案中的一节,将在后面对最佳方案的选择逐一作
以介绍。本节课通过激发学生学习兴趣和求知欲望,经过学生自主探
索,合作交流,教师点拨、讲解,使学生的潜能得以发挥和展示,同
时也体现了新教材的教学理念和学生的认知规律。