《江西省吉安縣高中數(shù)學(xué) 第3章 不等式 3.4.2 簡單線性規(guī)劃課件 北師大版必修5.ppt》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《江西省吉安縣高中數(shù)學(xué) 第3章 不等式 3.4.2 簡單線性規(guī)劃課件 北師大版必修5.ppt(26頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、簡單線性規(guī)劃,學(xué)習(xí)目標(biāo)1了解線性規(guī)劃的意義以及約束條件、目標(biāo)函數(shù)、可行解、可行域、最優(yōu)解等基本概念2了解線性規(guī)劃問題的圖解法,并能應(yīng)用它解決一些簡單的實際問題,導(dǎo),3,線性規(guī)劃,問題:設(shè)z=2x+y,式中變量滿足下列條件:求z的最大值與最小值.,,,,目標(biāo)函數(shù)(線性目標(biāo)函數(shù)),線性約束條件,思,4,可行解:滿足線性約束條件的解(x,y)叫可行解;,可行域:由所有可行解組成的集合叫做可行域;,最優(yōu)解:使目標(biāo)函數(shù)取得最大或最小值的可行解叫線性規(guī)劃問題的最優(yōu)解。,可行域,,,2x+y=3,2x+y=12,(1,1),(5,2),線性規(guī)劃,線性規(guī)劃問題:求線性目標(biāo)函數(shù)在線性約束條件下的最大值或最小值的
2、問題,統(tǒng)稱為線性規(guī)劃問題,思,線性規(guī)劃中的基本概念,不等式組,一次,解析式,一次,(x,y),集合,最大值,最大值,最小值,最小值,思,6,,線性目標(biāo)函數(shù),線性約束條件,,線性規(guī)劃問題,,任何一個滿足不等式組的(x,y),,可行解,,可行域,所有的,,最優(yōu)解,,目標(biāo)函數(shù)中Z所表示的幾何意義在y軸上的截距或其相反數(shù)。,思,探究一求線性目標(biāo)函數(shù)的最值,例1.已知,求z=2x+y的最大值和最小值。,議,8,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1,,O,x,y,,y-x=0,,x+y-1=0,,1,-1,y
3、+1=0,,,,,,,,,,,,,A(2,-1),B(-1,-1),,,,2、畫出Z=2x+y對應(yīng)的方程0=2x+y的圖像,3、根據(jù)b的正負值判斷向上向下平移時Z的增減性,4、將直線0=2x+y進行平移,議,9,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1,,O,x,y,,y-x=0,,x+y-1=0,,1,-1,y+1=0,,,,,,,,,,,,,A(2,-1),B(-1,-1),,,,2、畫出Z=2x+y對應(yīng)的方程0=2x+y的圖像,3、根據(jù)b的正負值判斷向上向下平移時Z的增減性,,4、根據(jù)0=2x+
4、y平移到區(qū)域的最后一個點時有最大(?。┲?議,10,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1,,O,x,y,,y-x=0,,x+y-1=0,,1,-1,y+1=0,,,,,,,,,,,,,A(2,-1),B(-1,-1),,,,2.畫出Z=2x+y對應(yīng)的方程0=2x+y的圖像,3.根據(jù)b的正負值判斷向上向下平移時Z的增減性,,4、根據(jù)0=2x+y平移到區(qū)域的最后一個點時有最大(?。┲?議,11,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5,,,,,,,,,,,
5、,,,,,,,,,,,,1,,O,x,y,,y-x=0,,x+y-1=0,,1,-1,y+1=0,,,,,,,,,,,,,A(2,-1),B(-1,-1),,,,2、畫出Z=2x+y對應(yīng)的方程0=2x+y的圖像,3、根據(jù)b的正負值判斷向上向下平移時Z的增減性,,4、根據(jù)0=2x+y平移到區(qū)域的最后一個點時有最大(?。┲?議,12,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1,,O,x,y,,y-x=0,,x+y-1=0,,1,-1,y+1=0,,,,,,,,,,,,,A(2,-1),B(-1,-1),,,
6、,2.畫出Z=2x+y對應(yīng)的方程0=2x+y的圖像,3.根據(jù)b的正負值判斷向上向下平移時Z的增減性,,4、根據(jù)0=2x+y平移到區(qū)域的最后一個點時有最大(?。┲?議,13,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1,,O,x,y,,y-x=0,,x+y-1=0,,1,-1,y+1=0,,,,,,,,,,,,,A(2,-1),B(-1,-1),,,,2、畫出Z=2x+y對應(yīng)的方程0=2x+y的圖像,3、根據(jù)b的正負值判斷向上向下平移時Z的增減性,,4、根據(jù)0=2x+y平移到區(qū)域的最后一個點時有最大(?。┲?/p>
7、,議,14,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1,,O,x,y,,y-x=0,,x+y-1=0,,1,-1,y+1=0,,,,,,,,,,,,,A(2,-1),B(-1,-1),,,,2、畫出Z=2x+y對應(yīng)的方程0=2x+y的圖像,3、根據(jù)b的正負值判斷向上向下平移時Z的增減性,,,4、根據(jù)0=2x+y平移到區(qū)域的最后一個點時有最大(?。┲?Zmax=2x+y=2x2+(-1)=3,議,15,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5,,,,,,,,,
8、,,,,,,,,,,,,,,1,,O,x,y,,y-x=0,,x+y-1=0,,1,-1,y+1=0,,,,,,,,,,,,,A(2,-1),B(-1,-1),,,,2、畫出Z=2x+y對應(yīng)的方程0=2x+y的圖像,3、根據(jù)b的正負值判斷向上向下平移時Z的增減性,,4、根據(jù)0=2x+y平移到區(qū)域的最后一個點時有最大(?。┲?議,16,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1,,O,x,y,,y-x=0,,x+y-1=0,,1,-1,y+1=0,,,,,,,,,,,,,A(2,-1),B(-1,-1),
9、,,,2、畫出Z=2x+y對應(yīng)的方程0=2x+y的圖像,3、根據(jù)b的正負值判斷向上向下平移時Z的增減性,,4、根據(jù)0=2x+y平移到區(qū)域的最后一個點時有最大(小)值,議,17,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1,,O,x,y,,y-x=0,,x+y-1=0,,1,-1,y+1=0,,,,,,,,,,,,,A(2,-1),B(-1,-1),,,,2.畫出Z=2x+y對應(yīng)的方程0=2x+y的圖像,3.根據(jù)b的正負值判斷向上向下平移時Z的增減性,,4、根據(jù)0=2x+y平移到區(qū)域的最后一個點時有最大(小
10、)值,議,18,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1,,O,x,y,,y-x=0,,x+y-1=0,,1,-1,y+1=0,,,,,,,,,,,,,A(2,-1),B(-1,-1),,,,2.畫出Z=2x+y對應(yīng)的方程0=2x+y的圖像,3.根據(jù)b的正負值判斷向上向下平移時Z的增減性,,4、根據(jù)0=2x+y平移到區(qū)域的最后一個點時有最大(?。┲?議,19,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1,,O,x
11、,y,,y-x=0,,x+y-1=0,,1,-1,y+1=0,,,,,,,,,,,,,A(2,-1),B(-1,-1),,,,2.畫出Z=2x+y對應(yīng)的方程0=2x+y的圖像,3.根據(jù)b的正負值判斷向上向下平移時Z的增減性,,4、根據(jù)0=2x+y平移到區(qū)域的最后一個點時有最大(?。┲?議,20,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1,,O,x,y,,y-x=0,,x+y-1=0,,1,-1,y+1=0,,,,,,,,,,,,,A(2,-1),B(-1,-1),,,,2.畫出Z=2x+y對應(yīng)的方程0=
12、2x+y的圖像,3.根據(jù)b的正負值判斷向上向下平移時Z的增減性,,4、根據(jù)0=2x+y平移到區(qū)域的最后一個點時有最大(小)值,議,21,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1,,O,x,y,,y-x=0,,x+y-1=0,,1,-1,y+1=0,,,,,,,,,,,,,A(2,-1),B(-1,-1),,,,2.畫出Z=2x+y對應(yīng)的方程0=2x+y的圖像,3.根據(jù)b的正負值判斷向上向下平移時Z的增減性,,4、根據(jù)0=2x+y平移到區(qū)域的最后一個點時有最大(?。┲?,Zmin=2x+y=2x(-1)
13、+(-1)=-3,議,解線性規(guī)劃問題的方法步驟:縱截距圖解法第一步:畫可行域;第二步:作初始直線,畫與目標(biāo)函數(shù)平行的直線,在可行域內(nèi)進行平移,并求出最優(yōu)解所對應(yīng)點的坐標(biāo);第三步:利用縱截距圖解法結(jié)論找最優(yōu)解:當(dāng)b0時,向上移Z增大,向下移Z減??;當(dāng)b<0則相反。第四步:解方程的最優(yōu)解,代入目標(biāo)函數(shù)從而求出最大值或最小值.,總結(jié),探究二已知目標(biāo)函數(shù)的最值求參數(shù),例2.設(shè)zkxy,其中實數(shù)x,y滿足若z的最大值為12,則實數(shù)k________.,議,解可行域如圖,由得A(4,4),同樣地,得B(0,2),目標(biāo)函數(shù)zkxy變形為ykxz,當(dāng)k<時,由圖可看出z在x4,y4時取最大值,即直線zkxy在y軸上的截距z最大,此時,124k4,故k2.當(dāng)k時,目標(biāo)函數(shù)zkxy在x0,y2時取最大值,即直線zkxy在y軸上的截距z最大,此時,120k2,故k不存在綜上,k2.故答案為2.,議,,1、解下列線性規(guī)劃問題:求z=2x-y的最大值和最小值,使式中x、y滿足下列條件:,,,,2x-y=0,2x-y=-1,2x-y=5,答案:當(dāng)x=-1,y=-1時,z=2x-y有最小值1.,當(dāng)x=2,y=-1時,z=2x-y有最大值5.,,也可以通過比較可行域邊界頂點的目標(biāo)函數(shù)值大小得到。,達標(biāo)檢測,檢,2、設(shè)zkxy,其中實數(shù)x,y滿足若z取的最優(yōu)解有無數(shù)多個,則實數(shù)k________.,檢,