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1、线性规划

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1、线性规划

简单的线性规划教案[1]

简单的线性规划教案 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】

简单的线性规划【教学目标】 1.知识与技能:使学生了解二元一次不等式表示平面区域;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;了解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:经历从实际情境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.情态与价值: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“建模”和解决实际问题的能力。 【教学重点】用图解法解决简单的线性规划问题 【教学难点】准确求得线性规划问题的最优解 【教学过程】 1.课题导入 [复习提问] 1、二元一次不等式0 +C Ax在平面直角坐标系中表示什么图形? By + > 2、怎样画二元一次不等式(组)所表示的平面区域应注意哪些事项 3、熟记“直线定界、特殊点定域”方法的内涵。 2.讲授新课 在现实生产、生活中,经常会遇到资源利用、人力调配、生产安排等问题。 1、下面我们就来看有关与生产安排的一个问题:

引例:某工厂有A 、B 两种配件生产甲、乙两种产品,每生产一件甲产品使用4个A 配件耗时1h,每生产一件乙产品使用4个B 配件耗时2h ,该厂每天最多可从配件厂获得16个A 配件和12个B 配件,按每天8h 计算,该厂所有可能的日生产安排是什么? (1)用不等式组表示问题中的限制条件: 设甲、乙两种产品分别生产x 、y 件,又已知条件可得二元一次不等式组: 2841641200 x y x y x y +≤??≤?? ≤??≥?≥?? (1) (2)画出不等式组所表示的平面区域: 如图,图中的阴影部分的整点(坐标为整数的点)就代表所有可能的日生产安排。 (3)提出新问题: 进一步,若生产一件甲产品获利2万元,生产一件乙产品获利3万元,采用哪种生产安排利润最大? (4)尝试解答: 设生产甲产品x 件,乙产品y 件时,工厂获得的利润为z ,则z=2x+3y .这样,上述问题就转化为: 当x,y 满足不等式(1)并且为非负整数时,z 的最大值是多少? 把z=2x+3y 变形为233z y x =-+,这是斜率为23-,在y 轴上的截距为3z 的直线。 当z 变化时,可以得到一族互相平行的直线,如图,由于这些直线的斜率是确定的,

简单的线性规划word版

如对你有帮助,请购买下载打赏,谢谢! 7.3简单的线性规划 考点一二元一次不等式(组)表示的平面区域 1.(2013北京,14,5分)已知点A(1,-1),B(3,0),C(2,1).若平面区域D由所有满足 =λ+μ(1≤λ≤2,0≤μ≤1)的点P组成,则D的面积为. 答案 3 2.(2013山东,14,4分)在平面直角坐标系xOy中,M为不等式组所表示的区域上一动点,则|OM|的最小值是. 答案 3.(2013安徽,12,5分)若非负变量x,y满足约束条件则x+y的最大值为. 答案 4 考点二线性规划问题 4.(2013课标全国Ⅱ,3,5分)设x,y满足约束条件则z=2x-3y的最小值是( ) A.-7 B.-6 C.-5 D.-3 答案 B 5.(2013天津,2,5分)设变量x,y满足约束条件则目标函数z=y-2x的最小值为( ) A.-7 B.-4 C.1 D.2 答案 A 6.(2013福建,6,5分)若变量x,y满足约束条件则z=2x+y的最大值和最小值分别为( ) A.4和3 B.4和2 C.3和2 D.2和0 答案 B 7.(2013陕西,7,5分)若点(x,y)位于曲线y=|x|与y=2所围成的封闭区域,则2x-y的最小值是( ) A.-6 B.-2 C.0 D.2 答案 A 8.(2013四川,8,5分)若变量x,y满足约束条件且z=5y-x的最大值为a,最小值为b,则a-b的值是( ) A.48 B.30 C.24 D.16 答案 C 9.(2013湖北,9,5分)某旅行社租用A、B两种型号的客车安排900名客人旅行,A、B两种车辆的载客量分别为36人和60人,租金分别为1 600元/辆和2 400元/辆,旅行社要求租车总数不超过21辆,且B型车不多于A型车7辆.则租金最少为( ) A.31 200元 B.36 000元 C.36 800元 D.38 400元 答案 C 10.(2013课标全国Ⅰ,14,5分)设x,y满足约束条件则z=2x-y的最大值为. 答案 3 11.(2013湖南,13,5分)若变量x,y满足约束条件则x+y的最大值为. 答案 6 12.(2013北京,12,5分)设D为不等式组表示的平面区域.区域D上的点与点(1,0)之间的距离的最小值为. 答案 13.(2013广东,13,5分)已知变量x,y满足约束条件则z=x+y的最大值是. 答案 5 14.(2013浙江,15,4分)设z=kx+y,其中实数x,y满足若z的最大值为12,则实数k= . 答案 2

数学建模(教案)第一章--线性规划

数学建模 第一章 线性规划 §1 线性规划 在人们的生产实践中,经常会遇到如何利用现有资源来安排生产,以取得最大经济效益的问题。此类问题构成了运筹学的一个重要分支—数学规划,而线性规划(Linear Programming 简记LP)则是数学规划的一个重要分支。自从1947年G. B. Dantzig 提出求解线性规划的单纯形方法以来,线性规划在理论上趋向成熟,在实用中日益广泛与深入。特别是在计算机能处理成千上万个约束条件和决策变量的线性规划问题之后,线性规划的适用领域更为广泛了,已成为现代管理中经常采用的基本方法之一。 1.1 线性规划的实例与定义 例1 某机床厂生产甲、乙两种机床,每台销售后的利润分别为4000元与3000元。生产甲机床需用B A 、机器加工,加工时间分别为每台2小时和1小时;生产乙机床需用C B A 、、三种机器加工,加工时间为每台各一小时。若每天可用于加工的机器时数分别为A 机器10小时、B 机器8小时和C 机器7小时,问该厂应生产甲、乙机床各几台,才能使总利润最大? 上述问题的数学模型:设该厂生产1x 台甲机床和2x 乙机床时总利润最大,则21,x x 应满足 (目标函数) 2134m ax x x z += (1) s.t. ( 约 束 条 件 ) ?????? ?≥≤≤+≤+0 ,781022122 121x x x x x x x (2) 这里变量21,x x 称之为决策变量,(1)式被称为问题的目标函数,(2)中的几个不等式是问题的约束条件,记为s.t.(即subject to)。

上述即为一规划问题数学模型的三个要素。由于上面的目标函数及约束条件均为线性函数,故被称为线性规划问题。 总之,线性规划问题是在一组线性约束条件的限制下,求一线性目标函数最大或最小的问题。 在解决实际问题时,把问题归结成一个线性规划数学模型是很重要的一步,但往往也是困难的一步,模型建立得是否恰当,直接影响到求解。而选取适当的决策变量,是我们建立有效模型的关键之一。 1.2 线性规划的Matlab 标准形式 线性规划的目标函数可以是求最大值,也可以是求最小值,约束条件的不等号可以是小于号也可以是大于号。为了避免这种形式多样性带来的不便,Matlab 中规定线性规划的标准形式为 b Ax x c x T ≤ that such min 其中c 和x 为n 维列向量,b 为m 维列向量,A 为n m ?矩阵。 例如线性规划 b Ax x c x T ≥ that such max 的Matlab 标准型为 b Ax x c x T -≤-- that such min 1.3 线性规划问题的解的概念 一般线性规划问题的标准型为 ∑==n j j j x c z 1min (3) ∑==≤n j i j ij m i b x a 1,,2,1 s.t.Λ (4) 可行解 满足约束条件(4)的解),,,(21n x x x x Λ=,称为线性规划问题的可行解,而使目标函数(3)达到最小值的可行解叫最优解。

《简单的线性规划问题》教案

《简单的线性规划问题》教学设计 (人教A版高中课标教材数学必修5第三章第3.3.2节) 祁东二中谭雪峰 一、内容与内容解析 本节课是《普通高中课程标准实验教科书数学》人教A版必修5第三章《不等式》中第3.3.2《简单的线性规划问题》的第一课时. 本课内容是线性规划的相关概念和简单的线性规划问题的解法. 线性规划是运筹学中研究较早、发展较快、应用广泛、方法较成熟的一个重要分支,它是辅助人们进行科学管理的一种数学方法.本节内容是在学习了不等式和直线方程的基础上,利用不等式和直线方程的有关知识展开的.简单的线性规划指的是目标函数含两个自变量的线性规划,其最优解可以用数形结合方法求出.简单的线性规划关心的是两类问题:一是在人力、物力、资金等资源一定的条件下,如何使用它们来完成最多的任务;二是给定一项任务,如何合理规划,能以最少的人力、物力、资金等资源来完成. 本节内容蕴含了丰富的数学思想方法,突出体现了优化思想、数形结合思想和化归思想. 通过这一部分的学习,使学生进一步了解数学在解决实际问题中的应用,体验数形结合和转化的思想方法,培养学生学习数学的兴趣、应用数学的意识和解决实际问题的能力. 二、教学目标 一)、知识目标 1.了解线性规划的意义、了解线性约束条件、线性目标函数、可行解、可行域、最优解等基本概念. 2.理解线性规划问题的图解法 3. 会用图解法求线性目标函数的最优解. 二)、能力目标 1.在应用图解法解题的过程中培养学生的观察能力、理解能力. 2.在变式训练的过程中,培养学生的分析能力、探索能力.

3.培养学生观察、联想、作图和理解实际问题的能力,渗透化归、数形结合的数学思想. 三)、情感目标 1.让学生体验数学来源于生活,服务于生活,品尝学习数学的乐趣. 2.让学生体验数学活动充满着探索与创造,培养学生勤于思考、勇于探索的精神. 三、教学重点、难点 重点:线性规划问题的图解法;寻求有实际背景的线性规划问题的最优解. 难点:借助线性目标函数的几何含义准确理解线性目标函数在y 轴上的截距与z最值之间的关系. 四、学习者特征分析 1. 已经掌握用平面区域表示二元一次不等式(组) 2. 初步学会分析简单的实际应用问题 3. 能根据实际数据假设变量,并从中抽象出不等的线性约束条件并用相应的平面区域进行表示 本节课学生在学习过程中可能遇到以下疑虑和困难: 1.将实际问题抽象成线性规划问题; 2.用图解法解线性规划问题中,为什么要将求目标函数最值问题转化为经过可行域的直线在y轴上的截距的最值问题?如何想到要这样转化? 3.数形结合思想的深入理解. 五、教学与学法分析 本节课以学生为中心,以问题为载体,采用启发、引导、探索相结合的教学方法.课堂中应注重创设师生互动、生生互动的和谐氛围,通过学生动手实践、动脑思考等方法探究数学知识获取直接经验,进而培养学生的思维能力和应用意识等. 1.设置“问题”情境,激发学生解决问题的欲望; 2.提供“观察、探索、交流”的机会,引导学生独立思考,有效地调动学生思维,使学生在开放的活动中获取直接经验.

(完整版)简单的线性规划问题(附答案)

简单的线性规划问题 [ 学习目标 ] 1.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 .2. 了解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. 知识点一线性规划中的基本概念 知识点二线性规划问题 1.目标函数的最值 线性目标函数 z=ax+by (b≠0)对应的斜截式直线方程是 y=-a x+z,在 y 轴上的 截距是z, b b b 当 z 变化时,方程表示一组互相平行的直线. 当 b>0,截距最大时, z 取得最大值,截距最小时, z 取得最小值; 当 b<0,截距最大时, z 取得最小值,截距最小时, z 取得最大值. 2.解决简单线性规划问题的一般步骤在确定线性约束条件和线性目标函数的前提下,解决简单线性规划问题的步骤可以概括为:“画、移、求、答”四步,即, (1)画:根据线性约束条件,在平面直角坐标系中,把可行域表示的平面图形准确地画出来,可行域可以是封闭的多边形,也可以是一侧开放的无限大的平面区域.(2)移:运用数形结合的思想,把目标函数表示的直线平行移动,最先通过或最后通过的顶点 (或边界 )便是最优解. (3)求:解方程组求最优解,进而求出目标函数的最大值或最小值. (4)答:写出答案.

知识点三简单线性规划问题的实际应用 1.线性规划的实际问题的类型 (1)给定一定数量的人力、物力资源,问怎样运用这些资源,使完成的任务量最大,收到的效益最大; (2)给定一项任务,问怎样统筹安排,使完成这项任务耗费的人力、物力资源量最小.常见问题有: ①物资调动问题例如,已知两煤矿每年的产量,煤需经两个车站运往外地,两个车站的运输能力是有限的,且已知两煤矿运往两个车站的运输价格,煤矿应怎样编制调动方案,才能使总运费最小? ②产品安排问题例如,某工厂生产甲、乙两种产品,每生产一个单位的甲种或乙种产品需要的A、B、C 三种 材料的数量,此厂每月所能提供的三种材料的限额都是已知的,这个工厂在每个月中应如何安排这两种产品的生产,才能使每月获得的总利润最大? ③下料问题例如,要把一批长钢管截成两种规格的钢管,应怎样下料能使损耗最小?2.解答线性规划实际应用题的步骤 (1)模型建立:正确理解题意,将一般文字语言转化为数学语言,进而建立数学模型,这需要在学习有关例题解答时,仔细体会范例给出的模型建立方法. (2)模型求解:画出可行域,并结合所建立的目标函数的特点,选定可行域中的特殊点作为最优解. (3)模型应用:将求解出来的结论反馈到具体的实例中,设计出最佳的方案. 题型一求线性目标函数的最值 y≤2, 例 1 已知变量 x,y 满足约束条件 x+y≥1,则 z=3x+y 的最大值为 ( ) x-y≤1, A . 12 B .11 C .3 D .- 1 答案 B 解析首先画出可行域,建立在可行域的基础上,分析最值点,然后通过解方程组得最值点 的坐标,代入即可.如图中的阴影部分,即为约束条件对应的可行域,当直线y=-3x+z 经 y=2,x= 3,

简单的线性规划教案一

简单的线性规划教案一 【教学目标】 1.知识与技能:使学生了解二元一次不等式表示平面区域;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;了解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:经历从实际情境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.情态与价值: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“建模”和解决实际问题的能力。 【教学重点】 用图解法解决简单的线性规划问题 【教学难点】 准确求得线性规划问题的最优解 【教学过程】 1.课题导入 [复习提问] 1、二元一次不等式0>++C By Ax 在平面直角坐标系中表示什么图形? 2、怎样画二元一次不等式(组)所表示的平面区域?应注意哪些事项? 3、熟记“直线定界、特殊点定域”方法的内涵。 2.讲授新课 在现实生产、生活中,经常会遇到资源利用、人力调配、生产安排等问题。 1、下面我们就来看有关与生产安排的一个问题: 引例:某工厂有A 、B 两种配件生产甲、乙两种产品,每生产一件甲产品使用4个A 配件耗时1h,每生产一件乙产品使用4个B 配件耗时2h ,该厂每天最多可从配件厂获得16个A 配件和12个B 配件,按每天8h 计算,该厂所有可能的日生产安排是什么? (1)用不等式组表示问题中的限制条件: 设甲、乙两种产品分别生产x 、y 件,又已知条件可得二元一次不等式组: 2841641200 x y x y x y +≤??≤?? ≤??≥?≥?? ……………………………………………………………….(1) (2)画出不等式组所表示的平面区域: 如图,图中的阴影部分的整点(坐标为整数的点)就代表所有可能的日生产安排。 (3)提出新问题: 进一步,若生产一件甲产品获利2万元,生产一件乙产品获利3万元,采用哪种生产安排利润最大? (4)尝试解答: 设生产甲产品x 件,乙产品y 件时,工厂获得的利润为z ,则z=2x+3y .这样,上述问题就转化为: 当x,y 满足不等式(1)并且为非负整数时,z 的最大值是多少?

简单的线性规划 习题含答案

线性规划教案 1.若x、y满足约束条件 2 2 2 x y x y ≤ ? ? ≤ ? ?+≥ ? ,则z=x+2y的取值范围是() A、[2,6] B、[2,5] C、[3,6] D、(3,5] 解:如图,作出可行域,作直线l:x+2y=0,将l向右上方平移,过点A(2,0)时,有最小值2,过点B(2,2)时,有最大值6,故选 A 2.不等式组 260 30 2 x y x y y +-≥ ? ? +-≤ ? ?≤ ? 表示的平面区域的面积为 () A、4 B、1 C、5 D、无穷大解:如图,作出可行域,△ABC的面 积即为所求,由梯形OMBC的面积减去梯形OMAC的面积即可,选 B 3.满足|x|+|y|≤2的点(x,y)中整点(横纵坐标都是整数)有() A、9个 B、10个 C、13个 D、14个 解:|x|+|y|≤2等价于 2(0,0) 2(0,0) 2(0,0) 2(0,0) x y x y x y x y x y x y x y x y +≤≥≥ ? ?-≤≥ ? ? -+≤≥ ? ?--≤ ? 作出可行域如右图,是正方形内部(包括边界),容易得到整点个数为13个,选 D 四、求线性目标函数中参数的取值范围 4.已知x、y满足以下约束条件 5 50 3 x y x y x +≥ ? ? -+≤ ? ?≤ ? ,使 z=x+ay(a>0)取得最小值的最优解有无数个,则a的值 为() A、-3 B、3 C、-1 D、1 解:如图,作出可行域,作直线l:x+ay=0,要使目标函 数z=x+ay(a>0)取得最小值的最优解有无数个,则将 l向右上方平移后与直线x+y=5重合,故a=1,选 D 5.某木器厂生产圆桌和衣柜两种产品,现有两种木料,第一种有72m3,第二种有56m3,假设生产每种产品都需要用两种木料,生产一只圆桌和一个衣柜分别所需木料如下表所示.每生产一只圆桌可获利6元,生产

高中数学优秀教案 简单的线形规划简单的线性规划(一)

课题:7.4 简单的线性规划(一) 授课人:石家庄市第一中学孟庆善 教材分析: 本节课是在学生学习了直线与直线方程的关系,初步了解了二元一次方程的几何意义的基础上,引领学生进一步研究二元一次不等式的几何意义,为后面学习用图解法求二元函数最值问题创造条件.使学生体会数与形的转化过程,逐步加强学生应用几何图形解决代数问题的意识. 基于以上分析,在教学中应充分利用多媒体课件向学生展示代数条件与几何图形的对应关系,加强学生对问题的了解,培养学生学习数学的兴趣. 教学目标: 1.使学生了解二元一次不等式表示平面区域; 2. 掌握根据二元一次不等式(组)正确做出平面区域的方法,培养学生作图的能力. 3.让学生通过观察、联想,体验数学的作用,培养学生学习数学的兴趣,培养学生勤于思考、勇于探索和团结协作的精神。 教学重点: 二元一次不等式表示平面区域. 教学难点: 1.二元一次不等式表示平面区域; 2.根据二元一次不等式(组)正确做出平面区域. 教法分析:师生互动,探究、研讨、辨析、总结 鉴于高二学生已具有较好的数学基础知识和较强的分析问题、解决问题的能力,本节课以学生为中心,以问题为载体,采用启发、引导、探索相结合的教学方法.首先设置“问题”情境,激发学生解决问题的欲望;其次提供观察、探索、交流的机会,引导学生独立思考,有效地调动学生思维,使学生在开放的活动中获取知识.恰当的利用多媒体课件辅助教学,直观生动地呈现学生思维的形成过程,从而提高教学效率.在教学过程中,注重学生的探索经历和发现新知的体验,使其形成自己对数学知识的理解和有效的学习策略.

教学过程:

二元一次不等式表示平面区域的作图步骤:⑴作出直线;⑵取特殊点;⑶代入 表示的平面区域.

第一章 线性规划

第一章 线性规划 §1 线性规划 在人们的生产实践中,经常会遇到如何利用现有资源来安排生产,以取得最大经济效益的问题。此类问题构成了运筹学的一个重要分支—数学规划,而线性规划(Linear Programming 简记LP)则是数学规划的一个重要分支。自从1947年G. B. Dantzig 提出求解线性规划的单纯形方法以来,线性规划在理论上趋向成熟,在实用中日益广泛与深入。特别是在计算机能处理成千上万个约束条件和决策变量的线性规划问题之后,线性规划的适用领域更为广泛了,已成为现代管理中经常采用的基本方法之一。 1.1 线性规划的实例与定义 例1 某机床厂生产甲、乙两种机床,每台销售后的利润分别为4000元与3000元。生产甲机床需用B A 、机器加工,加工时间分别为每台2小时和1小时;生产乙机床需用C B A 、、三种机器加工,加工时间为每台各一小时。若每天可用于加工的机器时数分别为A 机器10小时、B 机器8小时和C 机器7小时,问该厂应生产甲、乙机床各几台,才能使总利润最大? 上述问题的数学模型:设该厂生产1x 台甲机床和2x 台乙机床时总利润最大,则 21,x x 应满足 (目标函数)2134m ax x x z += (1) s.t.(约束条件)???????≥≤≤+≤+0 ,781022122 121x x x x x x x (2) 这里变量21,x x 称之为决策变量,(1)式被称为问题的目标函数,(2)中的几个不等式 是问题的约束条件,记为s.t.(即subject to)。上述即为一规划问题数学模型的三个要素。由于上面的目标函数及约束条件均为线性函数,故被称为线性规划问题。 总之,线性规划问题是在一组线性约束条件的限制下,求一线性目标函数最大或最小的问题。 在解决实际问题时,把问题归结成一个线性规划数学模型是很重要的一步,但往往也是困难的一步,模型建立得是否恰当,直接影响到求解。而选取适当的决策变量,是我们建立有效模型的关键之一。 1.2 线性规划的Matlab 标准形式 线性规划的目标函数可以是求最大值,也可以是求最小值,约束条件的不等号可以是小于号也可以是大于号。为了避免这种形式多样性带来的不便,Matlab 中规定线性规划的标准形式为 b Ax x c x T ≤ that such min 其中c 和x 为n 维列向量,b 为m 维列向量,A 为n m ?矩阵。 例如线性规划 b Ax x c x T ≥ that such max 的Matlab 标准型为

简单的线性规划练习-附答案详解

简单的线性规划练习 附答案详解 一、选择题 1.在平面直角坐标系中,若点(-2,t )在直线x -2y +4=0的上方,则t 的取值范围是( ) A .(-∞,1) B .(1,+∞) C .(-1,+∞) D .(0,1) 2.若2m +2n <4,则点(m ,n )必在( ) A .直线x +y -2=0的左下方 B .直线x +y -2=0的右上方 C .直线x +2y -2=0的右上方 D .直线x +2y -2=0的左下方 3.不等式组???? ? x ≥0x +3y ≥4 3x +y ≤4 所表示的平面区域的面积等于( ) A.32 B.23 C.43 D.3 4 4.不等式组???? ? x +y ≥22x -y ≤4 x -y ≥0所围成的平面区域的面积为( )A .3 2 B .6 2 C .6 D .3 5.设变量x ,y 满足约束条件???? ? y ≤x x +y ≥2 y ≥3x -6,则目标函数z =2x +y 的最小值为( )A .2 B .3 C .5 D .7 6.已知A (2,4),B (-1,2),C (1,0),点P (x ,y )在△ABC 内部及边界运动,则z =x -y 的最大值及最小值分别是( ) A .-1,-3 B .1,-3 C .3,-1 D .3,1 7.在直角坐标系xOy 中,已知△AOB 的三边所在直线的方程分别为x =0,y =0,2x +3y =30,则△AOB 内部和边上整点(即坐标均为整数的点)的总数为( )A .95 B .91

C .88 D .75 8.某企业生产甲、乙两种产品,已知生产每吨甲产品要用A 原料3吨,B 原料2吨;生产每吨乙产品要用A 原料1吨,B 原料3吨,销售每吨甲产品可获得利润5万元,每吨乙产品可获得利润3万元.该企业在一个生产周期内消耗A 原料不超过13吨,B 原料不超过18吨.那么该企业可获得最大利润是( )A .12万元 B .20万元 C .25万元 D .27万元 9.已知实数x ,y 满足???? ? x -y +6≥0x +y ≥0 x ≤3,若z =ax +y 的最大值为3a +9,最小值为3a -3,则实数a 的取值范围为( ) A .a ≥1 B .a ≤-1 C .-1≤a ≤1 D .a ≥1或a ≤-1 10.已知变量x ,y 满足约束条件???? ? x +4y -13≥02y -x +1≥0 x +y -4≤0,且有无穷多个点(x ,y )使目标函数 z =x +my 取得最小值,则m =( ) A .-2 B .-1 C .1 D .4 11.当点M (x ,y )在如图所示的三角形ABC 区域内(含边界)运动时,目标函数z =kx +y 取得最大值的一个最优解为(1,2),则实数k 的取值范围是( ) A .(-∞,-1]∪[1,+∞) B .[-1,1] C .(-∞,-1)∪(1,+∞) D .(-1,1) 12.已知x 、y 满足不等式组???? ? y ≥x x +y ≤2 x ≥a ,且z =2x +y 的最大值是最小值的3倍,则a =( )

线性规划1

习题一 1.1 用图解法求解下列线性规划问题,并指出各问题是具有唯一最优解、无穷多最优解、无界解或无可行解。 (1) min z =6x1+4x2(2) max z =4x1+8x2 st. 2x1+x2≥1 st. 2x1+2x2≤10 3x1+4x2≥1.5 -x1+x2≥8 x1, x2≥0 x1, x2≥0 (3) max z =x1+x2(4) max z =3x1-2x2 st. 8x1+6x2≥24 st. x1+x2≤1 4x1+6x2≥-12 2x1+2x2≥4 2x2≥4 x1, x2≥0 x1, x2≥0 (5) max z =3x1+9x2(6) max z =3x1+4x2 st. x1+3x2≤22 st. -x1+2x2≤8 -x1+x2≤4 x1+2x2≤12 x2≤6 2x1+x2≤16 2x1-5x2≤0 x1, x2≥0 x1, x2≥0 1.2. 在下列线性规划问题中,找出所有基本解,指出哪些是基本可行解并分别代入目标函数,比较找出最优解。 (1) max z =3x1+5x2(2) min z =4x1+12x2+18x3 st. x1+x3=4 st. x1+3x3-x4=3 2x2+x4=12 2x2+2x3-x5=5 3x1+2x2+x5=18 x j≥0 (j=1, (5) x j≥0 (j=1, (5) 1.3. 分别用图解法和单纯形法求解下列线性规划问题,并对照指出单纯形法迭代的每一步相当于图解法可行域中的哪一个顶点。 (1) max z =10x1+5x2 st. 3x1+4x2≤9 5x1+2x2≤8 x1, x2≥0 (2) max z =100x1+200x2 st. x1+x2≤500 x1≤200 2x1+6x2≤1200 x1, x2≥0 9

简单的线性规划问题附答案

简单的线性规划问题 [学习目标] 1.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.2.了解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. 知识点一 线性规划中的基本概念 1.目标函数的最值 线性目标函数z =ax +by (b ≠0)对应的斜截式直线方程是y =-a b x +z b ,在y 轴上的截距是z b , 当z 变化时,方程表示一组互相平行的直线. 当b >0,截距最大时,z 取得最大值,截距最小时,z 取得最小值; 当b <0,截距最大时,z 取得最小值,截距最小时,z 取得最大值. 2.解决简单线性规划问题的一般步骤 在确定线性约束条件和线性目标函数的前提下,解决简单线性规划问题的步骤可以概括为:“画、移、求、答”四步,即, (1)画:根据线性约束条件,在平面直角坐标系中,把可行域表示的平面图形准确地画出来,

可行域可以是封闭的多边形,也可以是一侧开放的无限大的平面区域. (2)移:运用数形结合的思想,把目标函数表示的直线平行移动,最先通过或最后通过的顶点(或边界)便是最优解. (3)求:解方程组求最优解,进而求出目标函数的最大值或最小值. (4)答:写出答案. 知识点三简单线性规划问题的实际应用 1.线性规划的实际问题的类型 (1)给定一定数量的人力、物力资源,问怎样运用这些资源,使完成的任务量最大,收到的效益最大; (2)给定一项任务,问怎样统筹安排,使完成这项任务耗费的人力、物力资源量最小. 常见问题有: ①物资调动问题 例如,已知两煤矿每年的产量,煤需经两个车站运往外地,两个车站的运输能力是有限的,且已知两煤矿运往两个车站的运输价格,煤矿应怎样编制调动方案,才能使总运费最小? ②产品安排问题 例如,某工厂生产甲、乙两种产品,每生产一个单位的甲种或乙种产品需要的A、B、C三种材料的数量,此厂每月所能提供的三种材料的限额都是已知的,这个工厂在每个月中应如何安排这两种产品的生产,才能使每月获得的总利润最大? ③下料问题 例如,要把一批长钢管截成两种规格的钢管,应怎样下料能使损耗最小? 2.解答线性规划实际应用题的步骤 (1)模型建立:正确理解题意,将一般文字语言转化为数学语言,进而建立数学模型,这需要在学习有关例题解答时,仔细体会范例给出的模型建立方法. (2)模型求解:画出可行域,并结合所建立的目标函数的特点,选定可行域中的特殊点作为最优解.

第一章线性规划

-1- 第一章 线性规划 §1 线性规划 在人们的生产实践中,经常会遇到如何利用现有资源来安排生产,以取得最大经济效益的问题。此类问题构成了运筹学的一个重要分支—数学规划,而线性规划(Linear Programming 简记LP)则是数学规划的一个重要分支。自从1947年G . B. Dantzig 提出求解线性规划的单纯形方法以来,线性规划在理论上趋向成熟,在实用中日益广泛与深入。特别是在计算机能处理成千上万个约束条件和决策变量的线性规划问题之后,线性规划的适用领域更为广泛了,已成为现代管理中经常采用的基本方法之一。 1.1 线性规划的实例与定义 例1 某机床厂生产甲、乙两种机床,每台销售后的利润分别为4000元与3000元。生产甲机床需用B A 、机器加工,加工时间分别为每台2小时和1小时;生产乙机床需用C B A 、、三种机器加工,加工时间为每台各一小时。若每天可用于加工的机器时数分别为A 机器10小时、B 机器8小时和C 机器7小时,问该厂应生产甲、乙机床各几台,才能使总利润最大? 上述问题的数学模型:设该厂生产1x 台甲机床和2x 乙机床时总利润最大,则2 1,x x 应满足 (目标函数)2134max x x z += (1) s.t.(约束条件)???????≥≤≤+≤+0 ,781022122 121x x x x x x x (2) 这里变量21,x x 称之为决策变量, (1)式被称为问题的目标函数,(2)中的几个不等式是问题的约束条件,记为s.t.(即subject to)。由于上面的目标函数及约束条件均为线性 函数,故被称为线性规划问题。 总之,线性规划问题是在一组线性约束条件的限制下,求一线性目标函数最大或最小的问题。 在解决实际问题时,把问题归结成一个线性规划数学模型是很重要的一步,但往往也是困难的一步,模型建立得是否恰当,直接影响到求解。而选适当的决策变量,是我们建立有效模型的关键之一。 1.2 线性规划的Matlab 标准形式 线性规划的目标函数可以是求最大值,也可以是求最小值,约束条件的不等号可以是小于号也可以是大于号。为了避免这种形式多样性带来的不便,Matlab 中规定线性规划的标准形式为 x c x T min s.t. ?? ? ??≤≤=?≤ub x lb beq x Aeq b Ax 其中c 和x 为n 维列向量,A 、Aeq 为适当维数的矩阵,b 、beq 为适当维数的列向量。

简单的线性规划

简单的线性规划 一、本章节的地位及作用 1.“简单的线性规划”是在学生学习了直线方程的基础上,介绍直线方程的一个简单应用,这是《新大纲》中增加的一个新内容,反映了《新大纲》对数学知识应用的重视,体现了数学的工具性、应用性. 2.本节内容渗透了转化、归纳、数形结合数学思想,是向学生进行数学思想方法教学的好教材,也是培养学生观察、作图等能力的好教材. 3.本节内容与实际问题联系紧密,有利于培养学生学习数学的兴趣和“用数学”的意识以及解决实际问题的能力. 二、教学目标 1.知识目标:能把实际问题转化为简单的线性规划问题,并能给出解答. 2.能力目标:培养学生观察、联想以及作图的能力,渗透化归、数形结合的数学思想,提高学生“建模”和解决实际问题的能力. 3.情感目标:结合教学内容,培养学生学习数学的兴趣和“用数学”的意识,激励学生勇于创新. 三、教学重点与难点 1.教学重点:建立线性规划模型 2.教学难点:如何把实际问题转化为简单的线性规划问题,并准确给出解答. 解决重点、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.为突出重点,突破难点,本节教学应指导学生紧紧抓住化归、数形结合的数学思想方法将实际问题数学化、代数问题几何化. 四、教学方法与手段 1.教学方法 为了激发学生学习的主体意识,面向全体学生,使学生在获取知识的同时,各方面的能力得到进一步的培养.根据本节课的内容特点,本节课采用启发引导、讲练结合的教学方法,着重于培养学生分析、解决实际问题的能力以及良好的学习品质. 2.教学手段 新大纲明确指出:要积极创造条件,采用现代化的教学手段进行教学.根据本节知识本身的抽象性以及作图的复杂性,为突出重点、突破难点,增加教学容量,激发学生的学习兴趣,增强教学的条理性、形象性,本节课采用计算机辅助教学,以直观、生动地揭示二元一次不等式(组)所表示的平面区域以及图形的动态变化情况. 3.学生课前准备 坐标纸、三角板、铅笔和彩色水笔 五、教学过程设计 教学流程图

第一章线性规划及单纯形法习题

第一章 线性规划及单纯形法习题 1.用图解法求解下列线性规划问题,并指出问题具有唯一最优解、无穷最优解还是无可行解。 (1)??? ??≥≥+≥++=0,42266432min 2121212 1x x x x x x x x z (2) ??? ??≥≥+≥++=0,12432 223max 2 121212 1x x x x x x x x (3) ?? ? ??≤≤≤≤≤++=8 3105120 106max 21212 1x x x x x x z (4) ??? ??≥≤+-≥-+=0,2322 265max 1 2212121x x x x x x x x z 2.将下列线性规划问题化成标准形式。 (1)????? ? ?≥≥-++-≤+-+-=-+-+-+-=无约束 43214321432143214321,0,,2321422 245243min x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x z (2) ????? ? ?≥≤≥-++-≤-+-=++-+-=无约束 32143213213213 21,0,023*******min x x x x x x x x x x x x x x x x z 3.对下列线性规划问题找出所有基本解,指出哪些是基可行解,并确定最优解。 (1) ??? ?? ? ?=≥=-=+-+=+++++=)6,,1(0231024893631223min 61432143213 21 j x x x x x x x x x x x x x x z j (2) ??? ??=≥=+++=+++++-=)4,,1(0102227 4322325min 432143214321 j x x x x x x x x x x x x x z j 4.分别用图解发法和单纯形法求解下述问题,并对照单纯形表中的各基本可行解对应图解法中可行域的哪一顶点。

简单的线性规划(教案)

§3.3.2简单的线性规划(教案) ---一节校际公开课的设计,实施,反思 【教学目标】 1.知识与技能:掌握线性规划问题的图解法,培养学生数形结合水平,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,学会用数学语言去表达实际问题,通过经历图解法解决问题的过程掌握图解法;3.情态与价值:通过对现实中优化问题的解决,让学生体会数学知识在解决资源分配,生产安排,人力布局等方面的强大作用.培养学生的理性精神。 【教学重点】利用图解法求得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。 【教学流程】 【教学过程】 一.复习引入: 1.二元一次不等式Ax+By+C>0在平面直角坐标系中表示直线Ax+By+C=0某一侧所有点组成的平面区域(虚线表示区域不包括边界直线)代点确定,通常代如下几点(0,0),(1,0),(0,1) 2.二元一次不等式组表示的几何意义是什么? 二.问题情景:

例 一个化肥厂生产甲、乙两种混合肥料,生产1车皮甲种肥料的主要原料是磷酸盐4t 硝酸盐18t ;生产1车皮乙种肥料需要的主要原料是磷酸盐1t,硝酸盐15t,现库存磷酸盐10t 、硝酸盐66t .若生产1车皮甲种肥料,产生的利润为10 000元;生产1车皮乙种肥料,产生的利润为5 000元,那么分别生产甲、乙两种肥料各多少车皮,能够产生最大的利润? 三 建立模型 解:设x,y 分别为计划生产甲乙两种混合肥料的车皮数,设利润为Z,于是满足以下条件: 41018156600x y x y x y +≤??+≤??≥? ?≥? (1) Z=x+0.5y (2) 四 分析Z 随x 和y 的变化是如何变化:把(2)式等价变形为y=-2x+2Z,联系前面学过的一次函数:y=kx+b 可知,b=2Z,又因为一次函数的图象是直线如下图 从图中分析可知:当直线与y 轴交点越向上时,b 的值越大,越向下是时,b 的值越小.取z=0,z=1,z=2等等可得到一系列平行直线

《简单线性规划(1)》教学设计

课题:简单线性规划(一) 北京师范大学第二附属中学王张平 教材:人教版(B版)普通高中课程标准实验教科书(必修5)第三章§3.5.2 教学目标: 1.知识目标:理解线性规划有关概念,初步学会解决简单的线性规划问题. 2.能力目标:渗透数形结合的数学思想;加强学生自主探究、合作交流的意识;进一步培养学生在研究问题中主动借助现代信息技术手段辅助思维的习惯. 3.情感目标:让学生感受探究问题的乐趣和解决问题的成就感,通过带领学生解决实际问题及对线性规划有关历史的简单回顾,感受数学的文化价值. 教学重点、难点: 探究解决简单线性规划问题的方法. 教学方式: 学生自主探究和教师引导相结合. 教学手段: CASIO图形计算器、多媒体、几何画板. 教学过程: 一. 设置情境,问题引入 通过实际问题,创设问题情境. 问题一:资金分配 前不久的四川大地震,牵动了全国人民的心,灾后重 建是当务之急.北京某企业积极响应北京市对口支援什邡 市重建的号召,打算对中小学教学楼的重建(包括各项附 属设施)提供支援,预算投入资金不超过1000万元.根 据当前实际情况,要求投入中学建设的资金不少于投入小 学建设资金的1.8倍,初步估算中学教学楼的平均造价为 每百平方米14万元,小学教学楼的平均造价为每百平方 米8万元.并且对两者的建设面积都不低于1000平方 米.请你帮该企业计算一下,如何分配这笔资金能使得 教学楼重建后的面积最大?最大面积为多少?

学生活动: (1) 独立将实际问题转化为数学问题; (2) 针对得到的“约束条件”(不等式组),做出相应的平面区域. 预案:学生会比较顺利的列出不等式组,不容易想到列出“目标函数”,教师作适当引导, 让学生列出二元函数表达式. 说明: (1) 学生已经学习了“二元一次不等式组表示平面区域”的问题,作为上述知识的应 用,这里设计了从实际问题出发,创设问题情境,从而引起学生的探究兴趣; (2) 放手让学生独立解决.碰到问题(如何处理一个“二元函数”的最值问题),引起 认知冲突,激发求知的欲望. 二. 深入研究, 探求解法 针对“问题一”中提出的数学问题,让学生自己探究解决的方法,教师巡视观察. 设建设中学教学楼面积为x 百平方米, 建设小学教学楼面积y 百平方米, 建筑总面积为z 百平方米. z = x +y . 满足: 学生活动:学生合作交流,进行自主探究. 预案一:学生利用图形计算器的取点功能作出自由点,并度量其坐标,然后在所绘区域 内移动该点,并直接计算x +y 的值进行比较,容易猜想出使z 取得最大值的点的位置. 预案二:让学生思考使z 取某个特殊值(如60)时点的位置.部分学生容易想到:满足 条件的点的集合为直线x +y =60与所画区域的交集.可再取两个特殊值让学生思考,引导他们发现直线之间的平行关系,并思考z 的几何意义:把目标函数化成y x z =-+1481000 141.881010x y x y x y +≤??≥?? ? ≥? ?≥ ?

简单的线性规划

简单的线性规划 x+y+1≥0 1、由不等式组 x-y+1≥0所表示的平面区域的面积是( ) x ≤0 A 、2 B 、1 C 、2 1 D 、4 2x+y ≤40 x+2y ≤50 2、若变量x ,y 满足 x ≥0 ,则z=3x+2y 的最大值是( ) y ≥0 A 、90 B 、80 C 、70 D 、40 3、点P (x ,y )在直线4x+3y=0上,且x ,y 满足-14≤x-y ≤7,则点P 到坐标原点距离的取值范围是( ) A 、[0,5] B 、[0,10] C 、[5,10] D 、[5,15] 2x-y+2≥0 4、如果点P 在平面区域 x-2y+1≤0上,点Q 在曲线x 2+(y+2)2=1上,那么|PQ|的最小 x+y-2≤0 值为( ) A 、5-1 B 、54 -1 C 、22-1 D 、2-1 x+y-3≤0 5、若线性目标函数z=x+y 在线性约束条件 2x-y ≤0 下取得最大值时的最优解只有一个, y ≤a 则实数a 的取值范围是__________。 x-y+1≤0 6、实数x ,y 满足 x >0 。 y ≤2 ⑴若z=x y ,求z 的最大值和最小值,并求在的取值范围。 ⑵若z=x 2+y 2,求z 的最大值与最小值,并求z 的取值范围 x+y-3≥0 7、已知实数x ,y 满足 x-y+1≥0 x ≤2 ⑴z=2x+y ,求z 的最大值和最小值;⑵若z=x 2+y 2,求z 的最大值和最小值; ⑶若z=x y ,求z 的最大值和最小值。 x-y+2≥0 8、已知 x+y-4≥0,求 2x-y-5≤0 ⑴z=x+2y-4的最大值;⑵z=x 2+y 2-10y+25的最小值; ⑶z=11++x y 的范围。

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