簡單的線性規劃1
教學目標(1)使學生了解并會用二元一次不等式表示平面區域以及用二元一次不等式組表示平面區域;
(2)了解線性規化的意義以及線性約束條件、線性目標函數、線性規化問題、可行解、可行域以及最優解等基本概念;
(3)了解線性規化問題的圖解法,并能應用它解決一些簡單的實際問題;
(4)培養學生觀察、聯想以及作圖的能力,滲透集合、化歸、數形結合的數學思想,提高學生“建模”和解決實際問題的能力;
(5)結合教學內容,培養學生學習數學的愛好和“用數學”的意識,激勵學生勇于創新.
教學建議
一、知識結構
教科書首先通過一個具體問題,介紹了二元一次不等式表示平面區域.再通過一個具體實例,介紹了線性規化問題及有關的幾個基本概念及一種基本解法-圖解法,并利用幾道例題說明線性規化在實際中的應用.
二、重點、難點分析
本小節的重點是二元一次不等式(組)表示平面的區域.
對學生來說,二元一次不等式(組)表示平面的區域是一個比較生疏、抽象的概念,按高二學生現有的知識和認知水平難以透徹理解,因此學習二元一次不等式(組)表示平面的區域分為兩個大的層次:
(1)二元一次不等式表示平面區域.首先通過建立新舊知識的聯系,自然地給出概念.明確二元一次不等式在平面直角坐標系中表示直線某一側所有點組成的平面區域不包含邊界直線(畫成虛線).其次再擴大到所表示的平面區域是包含邊界直線且要把邊界直線畫成實線.
(2)二元一次不等式組表示平面區域.在理解二元一次不等式表示平面區域含義的基礎上,畫不等式組所表示的平面區域,找出各個不等式所表示的平面區域的公共部分.這是學生對代數問題等價轉化為幾何問題以及數學建模方法解決實際問題的基礎.
難點是把實際問題轉化為線性規劃問題,并給出解答.
對許多學生來說,從抽象到的化歸并不比從具體到抽象碰到的問題少,學生解數學應用題的最常見困難是不會將實際問題提煉成數學問題,即不會建模.所以把實際問題轉化為線性規劃問題作為本節的難點,并緊緊圍繞如何引導學生根據實際問題中的已知條件,找出約束條件和目標函數,然后利用圖解法求出最優解作為突破這個難點的關鍵.
對學生而言解決應用問題的障礙主要有三類:①不能正確理解題意,弄清各元素之間的關系;②不能分清問題的主次關系,因而抓不住問題的本質,無法建立數學模型;③孤立地考慮單個的問題情景,不能多方聯想,形成正遷移.針對這些障礙以及題目本身文字過長等因素,將本課設計為計算機輔助教學,從而將實際問題鮮活直觀地展現在學生面前,以利于理解;分析完題后,能夠抓住問題的本質特征,從而將實際問題抽象概括為線性規劃問題.另外,利用計算機可以較快地幫助學生把握尋找整點最優解的方法.
三、教法建議
(1)對學生來說,二元一次不等式(組)表示平面的區域是一個比較生疏的概念,不象二元一次方程表示直線那樣已早有所知,為使學生對這一概念的引進不感到忽然,應建立新舊知識的聯系,以便自然地給出概念