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2017-2018学年第二学期数学组每周一课(王逸楠)
发布时间:2018-05-24   点击:   来源:数学组   录入者:王逸楠

简单的线性规划问题 (教学设计)

教学目标

①了解约束条件、线性目标函数、可行域、最优解等相关的基本概念;②能从实际优化问题中抽象出约束条件和目标函数,并运用图解法求出最优解;③形成数学模型意识。

教学重难点

教学重点:从实际问题中准确建立目标函数,并运用图解法求出最优解; 

教学难点:①准确理解线性目标函数在

轴上的截距与

最值之间的关系;②用数学语言表述求解线性规划问题的过程。

教学过程设计

教学环节

教学内容

师生活动

设计意图

一、

复习回顾,引入本节课要研究的数学问题

(1)引导学生在同一直角坐标系下作出下列直线,并找出它们之间的关系:

师生共同回顾前面所学内容,在作出5条直线的图像的基础上,分析出它们之间的关系结论:

①形如

的直线与

平行

②k<0时,k越大,直线的倾斜角

越大

唤起学生对直线位置关系的回忆,为本节课利用数形结合的方法解决线性规划问题打下础。

二、

问题,引

(2)引导学生作出下列不等式组所表示的平面区域

,提出下面三个问题:

问题①

有无最大(小)值?

问题②

有无最大(小)值?

问题③

有无最大(小)值?

首先由学生回答前两个问题,在小组讨论后请一位学生代表回答第三个问题,并说出他的理由。然后教师提问“我们能不能用

的几何意义解决问题

让学生产生进一步学习的欲望,即如何能解决这种最值问题。

用学生已有的知识结构不能解决,从而使学生产生学习新知识的愿望.

师生共同解决问题③,将问题③以例题形式出现

(3)已知

满足不等式组

的最大值和最小值。 

 (1)引导学生”以

的几何意义探求未知”,学生将

变形成为

,讨论

所表示的图形及

的几何意义,最后将问题转化为当直线

与平面区域有公共点时,在区域内找一个点P,使直线经过点P时在y轴上的截距最小

(2)师生共同确定想法:

利用数形结合的思想解决问题.

让学生自主探究,体验数学知识的发生、发展的过程,体验转化和数形结合的思想方法。

三,学生自主合作探究

(4)由学生自己按照分好的学习小组,合作交流,自主探究.

教师在巡视中,努力做到:

(1)引导学生利用

的几何意义,即直线的纵截距来解决本题; 

(2)教师根据课堂情况,合理引导小组的探究法方向,体会数形结合的思想.

(1)让学生在画图的过程中感受数形结合的思想.

(2)理解

的几何意义,可行域的确定及最优解的探求是本节课的教学难点,

(5)教师组织学生以小组为单位进行探究成果展示

(2)教师借助图象进行动态演示,同时归纳出本题的解题步骤:

①作出不等式组

所表示的平面区域;②作出直线

  ;③作一组与直线

平行的直线

;④移动直线

,观察图像直线

越往右平移,t越大.以经过点A(5,2)的直线所对应的t值最大;经过点B(1,1)的直线所对应的t值最小.

通过数与形的结合,

四,引

(6)在理解本题的基础上,向学生介绍线性规划的相关概念

解释最优解,同时交代求线性目标函数在线性约束条件下的最大值或最小值问题称为线性规划问题。

通过对例题的分析, 加深学生对线性规划问题相关概念的理解.

五,课

(7) 课堂练习

练习.求

 的最大值和最小值,使

满足约束条件

(1)从学生的已有知识出发,让学生独立完成两道练习题,上台板演,让学生感受利用数形结合思想解决线性规划问题的一般过程;

(2)重点强调解决本题的关键是对

的几何意义的理解;

(3)规范解决线性规划问题的一般步骤.

在给出引例和线性规划的定义后,及时通过练习帮助学生整理答题思路,再次强化图解法的基本步骤和规范解答的表述过程,同时加深对相关概念的理解。

对线性规划问题的再认识

例2.已知

中的三顶点

,点

内部及边界运动,请你探究并讨论以下问题:

在____处有最大值____,在____处有最小值_____;

② 请你设计一个目标函数,使得其最大值点在B处取得?

③ 请你设计一个目标函数,使得其取最优解的情况有无穷多个?

引导学生在探究的环境下,自己发现、归纳线性规划问题中目标函数的最值与平行直线族在

轴上截距的各种关系(包括在可行域边界上取得最值的情况)

创设一个探究、讨论的课堂氛围,激发学生的学习情趣,增强师生、生生之间的互动,体现新课程中让学生“做中学”的理念;

 

六,课堂小结,凝练提升

(9)课堂小结,凝练提升

为使学生对所学的知识有一个完整而深刻的印象,我引导学生从以下两方面自己小结。

(1)这节课学习了哪些知识?

(2)学到了哪些思考问题的方法?

(1)学生自主思考后,课堂集中交流,师生互相补充完善.

(2)教师适时点拨和引导,小结应包含如下方面内容:

一、知识方面:相性规划问题的相关概念; 解决线性规划问题的步骤;

二、数学思想方法:数形结合的数学思想

让学生通过小结,反思学习过程,加深对线性规划问题的认识,领会研究问题的方法,明确研究问题的步骤,体会其中蕴含着的数形结合的思想. 

六,布置作业

(10)布置作业

1.完成课本P93 第4题

2.设z=2x-y,式中变量x、y满足下列条件 

且变量x、y为整数,求z的最大值和最小值。

(1)通过作业发现和弥补教学中的不足,注重个体差异,因材施教;

《简单的线性规划》教学反思

     线性规划是通过数形结合方法来解决日常生活实践中的最优化问题的一种数学模型,体现了数形结合的数学思想,具有很强的现实意义。就本节课有以下反思:

1.由于分组时没有注意学生的层次,使得小组差别较大。可考虑混合分组,让成绩较好地学生帮组、带动基础较差的同学共同进步。

2.课堂气氛不够活跃,还是要以部分带整体多调动学生在课堂上自主探索的积极性。

3.要控制好分组合作的节奏和时间,既要保证学生有充分的时间思考,讨论。也要防止讨论时间过长。要预留一定的时间归纳和检测。

    这节课的教学使我深深的明白,作为一名教师,尤其是年轻教师,我们一定要在深入研究教材的基础上,花更多的时间去研究我们的学生,挖掘他们的潜力,让他们自主合作、探究的能力得到提高,使他们的优点得以展示,以此来激励他们更加努力的学习.

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