“阅读与思考”——错在哪里?【教学目标】1.知识与技能:掌握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:经历从实际问题中抽象出简单的线性规划问题的过程,提高数学建模能力;3.掌握不等式的性质与应用,能用代数法解线性规划问题;4.情态与价值:引发学生学习和使用数学知识的兴趣,发展创新精神,培养实事求是、理论与实际相结合的科学态度和科学道德。【教学重点】利用图解法求得线性规划问题的最优解;能够知道如何用代数法求线性规划问题的最优解。【教学难点】把实际问题转化成线性规划问题,并给出解答,解决难点的关键是根据实际问题中的已知条件,找出约束条件和目标函数,利用图解法求得最优解。并从中发现代数法解线性规划问题出现错误的关键点是什么,并学会如何改正。【教学过程】引例,若实数x,y满足1311xyxy求z=4x+2y的取值范围.解1:由①、②同向相加可求得:0≤2x≤4即0≤4x≤8③由②得—1≤y—x≤1将上式与①同向相加得0≤2y≤4④③十④得0≤4x十2y≤12解2:因为4x+2y=3(x+y)+(x-y)且由已有条件有:33()9xy(5)11xy(6)将(5)(6)两式相加得2423()()10xyxyxy所以24210xy以上解法正确吗?为什么?(1)[质疑]引导学生阅读、讨论、分析.(2)提出疑问:能否用所学过的哪个知识点来验证两位同学的答案是否正确?(1分钟左右的讨论时间)(3)通过学生的回答,让学生自己根据本题用线性规划的方法画出我们的图形,并且标出可行域,和我们的目标函数的平行直线。通过应用线性规划方法我们可以得出正确答案是24210xy(4)提出疑问,解法1对吗,哪些是正确的,哪些是错误的,错在哪里?辨析1通过讨论,上述解法中,确定的0≤4x≤8及0≤2y≤4是对的,但用x的最大(小)值及y的最大(小)值来确定4x十2y的最大(小)值却是不合理的.X取得最大(小)值时,y并不能同时取得最大(小)值。由于忽略了x和y的相互制约关系,故这种解法不正确.辨析2我们可以通过线性规划来发现这个错误点是什么得出结论:显然由图2可以清晰的看到解法1中的0≤2x≤4,0≤2y≤4,将我们可行域范围扩大图1X-y=1X-y=-1X+y=3X+y=10Xy4x+2y=0X-y=1X-y=-1X+y=3X+y=10Xy图2x=2y=2了,由本来的阴影部分扩大到了整个正方形,从而导致我们的最优解的范围也扩大。(5)探究我们的解法2,为什么正确?代数法(整体代换)利用整体代换的方法,其实是将x+y,x-y分别看成一个整体,可用a,b表示因为4x+2y=3a+b且由已有条件有:3≤3a≤9-1≤b≤1将两式相加得2≤3a+b≤10即:24210xy这个解法在解题过程中就避免了x与y之间的互相制约,根据不等式的性质应用解题得出正确的答案。(6)解法2启发我们线性规划问题也可以用纯代数方法求解引发思考:是否还有其他的代数方法(提示:利用代数法解题,要注意避开x与y之间的互相制约)解法3:令z=4x+2y代入我们的不等式组,消y可得:消去x可得:解法4(可以作个了解,详见PPT)[随堂练习]已知a0,x、y满足约束条件(A)(B)(C)1(D)2分组讨论,请两组学生分别用线性规划法和代数法解题解法1:线性规划法102z2x+y=0显然,当平行线2x+y=0经过点P(1,-2a)时取到最小值所以z=2x+y=2-2a=1解得:a=解法2:因为又z=2x+y则y=-2x+代入③式消y得:(a+2)x-z≤3a④由①x-(a+2)+④消x可得:z≥-2a+2即z的最小值为-2a+2.所以-2a+2=1则a=【课堂小结】知识与内容:(1)不等式的基本性质与应用;(2)二元一次不等式简单的线性规划;(3)代数法,整体代换的思想(4)化归与转化法(范围问题转化为线性规划问题)33P(1,-2a)x+y=3y=a(x-3)