(3) [合作探究] 师 诸如上述问题中,不等式组是一组对变量x、y的约束条件,由于这组约束条件都是关于x、y的一次不等式,所以又可称其为线性约束条件.t=2x+y是欲达到最大值或最小值所涉及的变量x、y的解析式,我们把它称为目标函数.由于t=2x+y又是关于x、y的一次解析式,所以又可叫做线性目标函数. 另外注意:线性约束条件除了用一次不等式表示外,也可用一次方程表示. 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.例如:我们刚才研究的就是求线性目标函数z=2x+y在线性约束条件下的最大值和最小值的问题,即为线性规划问题. 那么,满足线性约束条件的解(x,y)叫做可行解,由所有可行解组成的集合叫做可行域.在上述问题中,可行域就是阴影部分表示的三角形区域.其中可行解(5,2)和(1,1)分别使目标函数取得最大值和最小值,它们都叫做这个问题的最优解. 课堂小结 用图解法解决简单的线性规划问题的基本步骤: 1.首先,要根据线性约束条件画出可行域(即画出不等式组所表示的公共区域). 2.设t=0,画出直线l0. 3.观察、分析,平移直线l0,从而找到最优解. 4.最后求得目标函数的最大值及最小值. 布置作业
1.某工厂用两种不同原料均可生产同一产品,若采用甲种原料,每吨成本1 000元,运费500元,可得产品90千克;若采用乙种原料,每吨成本为1500元,运费400元,可得产品100千克,如果每月原料的总成本不超过6 000元,运费不超过2 000元,那么此工厂每月最多可生产多少千克产品? 分析:将已知数据列成下表: 成本 运费 产品 甲原料(吨) 1 000 500 90 乙原料(吨) 1 500 400 100 费用限额 6 000 2 000 解:设此工厂每月甲、乙两种原料各x吨、y吨,生产z千克产品,则 ?x?0,?y?0,? ?1000x?1500y?6000,???500x?400y?2000,z=90x+100y. 作出以上不等式组所表示的平面区域,即可行域,如右图: 12?x?,?2x?3y?12,??7由?得? 205x?4y?20.??y?.?7?
令90x+100y=t,作直线:90x+100y=0,即9x+10y=0的平行线90x+100y=t,当90x+100y=t过点M(90x+100y=t中的截距最大. 1220,)时,直线77由此得出t的值也最大,zmax=90×2012+100×=440. 77答:工厂每月生产440千克产品. 2.某工厂家具车间造A、B型两类桌子,每张桌子需木工和漆工两道工序完成.已知木工做一张A、B型桌子分别需要1小时和2小时,漆工油漆一张A、B型桌子分别需要3小时和1小时;又知木工、漆工每天工作分别不得超过8小时和9小时,而工厂造一张A、B型桌子分别获利润2千元和3千元,试问工厂每天应生产A、B型桌子各多少张,才能获得利润最大? 解:设每天生产A型桌子x张,B型桌子y张, ?x?2y?8,?则?3x?y?9, ?x?0,y?0.?目标函数为z=2x+3y.作出可行域: 把直线l:2x+3y=0向右上方平移至l′的位置时,直线经过可行域上的点M,且与原点距离最大,此时z=2x+3y取得最大值.
解方程??x?2y?8,得M的坐标为(2,3). 3x?y?9,? 答:每天应生产A型桌子2张,B型桌子3张才能获得最大利润.3.课本106页习题3.3A组2. 第2课时 导入新课 师 前面我们学习了目标函数、线性目标函数、线性规划问题、可行解、可行域、最优解等概念. 师 同学们回忆一下用图解法解决简单的线性规划问题的基本步骤. 生(1)首先,要根据线性约束条件画出可行域(即画出不等式组所表示的公共区域); (2)设t=0,画出直线l0; (3)观察、分析,平移直线l0,从而找到最优解; (4)最后求得目标函数的最大值及最小值.推进新课 ?2x?y?300,?x?2y?250,?师 【例1】 已知x、y满足不等式组?试求?x?0,??y?0,z=300x+900y的最大值时的整点的坐标及相应的z的最大值. 师 分析:先画出平面区域,然后在平面区域内寻找使z=300x+900y取最大值时的整点. 解:如图所示平面区域AOBC,点A(0,125),点B(150,0),点C的坐标由方程组
350?x?,??2x?y?300350200?3得C(,),令???20033x?2y?250??y?,?3?t=300x+900y,即y??x? 13t,900欲求z=300x+900y的最大值,即转化为求截距t900的最大值,从而可求t的最大值,因直线y??1t1与直线y??xx?39003平行,故作y??x的平行线,当过点A(0,125)时,对应的直线的截距最大,所以此时整点A使z取最大值,zmax=300×0+900×125=112 500. 13师 【例2】 求z=600x+300y的最大值,使式中的x、y满足约束条件3x+y≤300,x+2y≤250, x≥0,y≥0的整数值.师 分析:画出约束条件表示的平面区域即可行域再解.解:可行域如图所示.