3.4.2简单的线性规划教学设计
【教材分析】
1.学情分析
学生刚刚经历了学习二元一次不等式表示平面区域的过程,学习平面区域有什么用处?为本节课做好了知识的铺垫,同时又促进了学生对本节课的兴趣.
2.教材分析
根据教学大纲的要求,本节着重要介绍线性规划的有关概念,并且要推导出“最优解一般在可行域的边界处,而且在可行域的顶点处取得”的重要结论。围绕重点内容,我们在教学时,对概念部分让学生自研完成,让学生通过合作探究得到平移原理,从而利用平移原理准确的寻找出最优解。
3.教学方法
自主研究与合作探究相结合。
4.教学目标
(1)知识与技能:
①会画二元一次不等式表示平面区域;
②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;
③探究和掌握解决线性规划问题的平移原理;
④了解线性规划问题的图解法。
(2)过程与方法
经历从探究平移原理,从而解决简单的线性规划问题的过程,提高学生从特殊到一般的研究问题的方法,感受解决问题的快乐。
(3)情态、态度、价值观
培养学生观察、联想以及作图的能力,渗透集合、化归、数形结合的数学思想,提高学生从特殊到一般的研究问题的方法,以及解决实际问题的能力。
5.教学重点
(1)线性规划的有关概念(2)平移原理;(3)用图解法解决简单的线性规划问题。
突出重点的方法:对(1):自主阅读,培养学生的自学能力,从而加深学生的印象;对(2):通过从特殊到一般的方法,通过合作探究;对(3):通过学生的课堂练习、板演、讲解、纠错、观察、设问等形式突出重点。
6. 教学难点
用平移原理准确求得线性规划问题的最优解。
突破难点的方法:通过从特殊到一般的方法,通过合作探究,通过学生的课堂练习、板演、讲解、纠错、观察、设问等形式突破重点。
【教学过程】
1.课题导入
【复习提问】
(1)二元一次不等式在平面直角坐标系中表示: ;
(2)画二元一次不等式(组)的方法: ;
(3)你能画出下面不等式组表示的平面区域吗?
2.讲授新课
(1)实例:设满足以下条件条件
求的最小值与最大值.
线性规划的有关概念:
①线性约束条件:在上述问题中,不等式组是一组变量的约束条件,这组约束条件都是关于的一次不等式,故又称线性约束条件.
②线性目标函数
关于的一次式是欲达到最大值或最小值所涉及的变量的解析式,叫线性目标函数.
③线性规划问题
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.
④可行解、可行域和最优解
满足线性约束条件的解()叫可行解;由所有可行解组成的集合叫做可行域;
使目标函数取得最大或最小值的可行解叫线性规划问题的最优解.
(2)提出问题:如何在可行域中找出最优解?
(3)探究平移原理
给出四组直线,要求学生在不同的直角坐标系中做出下列四组直线,并观察它们之间的变化,你能得出什么结论?
①
②
③
④
课前学生自主完成,教师引导观察平移原理:
【小结】平移原理
直线:,令 得.
①当 时,上移变大,下移变小;
②当 时,上移变小,下移变大.
(4)利用平移原理解决实例中的问题,总结解决线性规划问题的步骤.
(5)课堂练习
设满足以下条件
(1)求目标函数的最小值与最大值;
(2)求目标函数的最小值与最大值.
(5)课堂小结
从以下几方面总结:
基本知识:①线性规划的基本概念及解线性规划的步骤 ;②平移原理.
基本思想:① 数形结合思想;②转化思想;
基本方法:① 特殊到一般的方法;②类比归纳的方法.