1直线与线性规划(一)
第1讲 直线与线性规划
一. 直线的五种形式
1.点斜式：____________________ 条件:______________________
2.斜截式：_____________________ 条件:______________________
3.两点式：____________________ 条件:______________________
4.截距式：_____________________ 条件:______________________
5.一般式：____________________ 条件:______________________
0Ax By C ++=，x 轴截距________, y 轴截距_________.斜率___________.6.斜率的含义：_________________ 倾斜角的含义_________________斜率与倾斜角的关系：_________________________二. 点和直线的基本公式
1.两点间距离公式：____________________________________
2.直线上两点间距离:___________________________________
特别的，若_______________________,则_____________________3.中点坐标公式：_________________________
4.点到直线距离公式：___________________________________________
特别的00(,)x y 到x 轴的距离：_________ 到y 轴距离：_______5.三角形重心的坐标公式：_______
重心性质：_____________,_____________,________________
三. 两条直线的位置关系
1.一般式直线0Ax By C ++=方向向量____________, 法向量____________.
2.直线和直线平行的判定：___________________________________________
3.直线和直线垂直的判定：___________________________________________
4.两条平行直线间距离公式:____________
四. 点和直线的对称关系
1.点关于直线的对称点: ____________________________________________公式_____________________________________________________
2.点在直线上的投影点：____________________________________________
3.直线关于直线的对称直线：________________________________________五. 线性规划 1.基本观点：
满足(,)0F x y =的点在_____________________________
满足(,)0F x y >和(,)0F x y <的点在_________________________ 2.判断不等式属于曲线哪一侧的方法：
方法一：______________________________________________方法二：______________________________________________3.解题步骤
a. ____________________________________________________
b.____________________________________________________
c.____________________________________________________
d.____________________________________________________
题目表
题目1：（06年北京高考试题）若三点A (2,2) B (a ,0) C (0,b ) 共线，则
11
a b
+=_______. 题目2：下列直线中，斜率为4
3
?，且不经过第一象限的是（ ）
A. 3470x y ++=
B. 4370x y ++=
C. 43420x y +?=
D. 34420x y +?=
题目3：若直线0ax by c ++=过二、三、四象限,则成立的是（
）
A. 0,0ab ac >>
B. 0,0ab ac ><
C. 0,0ab ac <>
D. 0,0ab ac <<
题目4：△ABC 的重心为G (
136,－2), 边AB 的中点为D (5
4?,－1), 边BC 的中点为E (114
,－4), 那么三
个顶点的坐标是__________.
题目5：若点(4,)a 到直线431x y ?=的距离不大于3，则a 的取值范围是（
）
A. []010
， B. (0，10) C. 13313??
??
??
， D. (?∞，0]U [10，＋∞)
题目6：过P （1，2）引直线L ，使它与两点A (2,3),B (4,?5)的距离相等，则L 的方程为（
）
A. 460x y +?=
B. 460x y +?=
C. 3270,460x y x y +?=+?=
D. 2370,460x y x y +?=+?= 题目7：直线l 的倾斜角是连接(3,5),(0,9)A B ??的直线的倾斜角的两倍，则l 的斜率为（
）
A. 8/3
B. 24/25
C. ?7/25
D. ?24/7
题目8：直线sin 10x θ?+=的倾斜角的范围为___________
题目9：在直线7x ＋3y ?20=0上到两坐标轴距离相等的点的个数是（
）
A. 0个
B. 1个
C. 2个
D. 3个
题目10：过两条直线3100,30x y x y +?=?=的交点且与原点距离为1的直线方程为________________
题目11：ABC Δ的一个顶点为(4,2)A ?，两条中线所在直线方程为3220,x y ?+=，35120x y +?=求
直线BC 的方程.
题目12：直线22x my m +=+与直线1mx y m +=+平行的充要条件是（
）
A. m =1/2
B. m =?1/2
C. m =1
D. m =?1
题目13：直线420mx y +?=与250x y n ?+=相互垂直，垂足为(1,)p ，则m n p ?+=（
）
A. ?4
B. 0
C. 20
D. 24
题目14：两条直线2(9)(1)10
(1)(3)10m x m y m x m y ??+++=?++++=?
垂直，求m
题目15：北京高考试题 “1
2
m =
”是“直线(2)310m x my +++=和直线(2)(2)30m x m y ?++?=垂直”的（ ）
A. 充分必要条件
B. 充分非必要条件
C. 必要不充分条件
D. 既不充分也不必要条件
题目16：两条平行线120,220Ax By C Ax By C ++=++=的距离是_______
题目17：原点在直线l 上的射影为点P (－2,1),则直线l 的方程是（
）
A. x ＋2y =0
B. 2x ＋y ＋3=0
C. x －2y ＋4=0
D. 2x －y ＋5=0 题目18：计算（1，2）点关于x +2y +1=0线上的对称点.
题目19：（2007年浙江）直线210x y ?+=关于直线1x =对称的直线方程是（ ）
A. 210x y +?=
B. 210x y +?=
C. 230x y +?=
D. 230
x y +?=
题目20：求与直线20x y ??=关于直线330x y ?+=对称的直线方程.
题目21：已知(3,3),(5,1),A B P ?为x 轴上一点，若使////AP PB ?最大，则P 点坐标为（
）
A.. （3，0）
B. (0,3)
C. (0,0)
D. (9,0)
题目22：已知ABC Δ中，顶点A （4，?1），其两个内角平分线方程分别为10x y ??=和x =1，求BC 边
所在直线方程.
题目23：直线过点P （2，1），与x ,y 轴正半轴交于A ，B 两点，O 为原点，求满足下列条件的直线方
程.
（1）ABC Δ面积最小. （2）////OA OB +最小. （3）////PA PB ?最小. （4）//AB 最小.
题目24：原点O 与点（1，2）分别在直线3x ?y +m =0的两侧，求实数m 的取值范围.
题目25：若三条直线123:0,:20,:5150l x y l x y l x ky ?=+?=??=围成三角形，则实数k 的范围是（
）
A. k R ∈
B. k R ∈且1,0k k ≠±≠
C. k R ∈且5,1k k ≠±≠
D. k R ∈且5,10k k ≠±≠?
题目26：如果实数x y 、满足条件101010x y y x y ?+≥??
+≥??++≤?
，那么2x y ?的最大值为（
）
A. 2
B. 1
C. 2?
D. 3?
题目27：（2009年安徽高考试题理）若不等式0
3434
x x y x y ≥??
+≥??+≤?
所表示的平面区域被直线43y kx =+分为面
积相等的两个部分，则k 的值是（ ）A. 7/3 B. 3/7 C. 4/3
D. 3/4
题目28：（2009年福建卷文）在平面直角坐标系中，若不等式组101010
x y x ax y +?≥??
?≤??
?+≥?所表示的平面区域面积
等于2，则a 的值为（ ）
A. ?5
B. 1
C. 2
D. 3
题目29：（2007年山东高考试题理）设D 是不等式组210,
23,
04,1x y x y x y +≤??
+≥??
≤≤??≥?
表示的平面区域，则D 中的点(,)P x y 到直线10x y +=距离的最大值是 .
题目30：（2007年安徽高考）如果点P 在平面区域220
21020x y x y x y ?+≥??
?+≤??+?≤?
上，点Q 在曲线
22(2)1x y ++=上，那么P Q 的最小值为（
）
A.
1?
1
C. 1
D.
1?
题目31：求不等式/1//1/2x y ?+?≤表示的平面区域的面积.
题目32：22(1)(1)1x y ?+?≤是/1//1/1x y ?+?≤的什么条件？
A. 必要不充分
B. 充分不必要
C. 充要
D. 既非充分也非必要
题目33：已知甲乙两个煤矿的年产量分别为200万吨和300万吨，需经过东车站和西车站两个车站
运往外地. 东车站每年最多能运280万吨煤，西车站每年最多能运360万吨煤， 甲煤矿运往东车站和西车站的运费价格分别为1元/吨和1.5元/吨，乙煤矿运往东车站和西车站的运费价格分别为0.8元/吨和1.6元/吨. 煤矿应该怎样编制调运方案，能使总运费最少？
题目34：某矿山车队有4辆载重为10t 的甲卡车和7辆载重为6t 的乙卡车，有 9名驾驶员，此车队
每天至少要运送360t 的矿石. 已知甲型卡车每天可以往返6次，乙型卡车每天可以往返8次，甲型卡车每天的成本费252元，乙型卡车每天的成本非160元. 问每天派出甲乙两车各多少辆才能使车队所花费最低？
题目35：实系数方程2()20f x x ax b =++=的一个根在（0，1）之间，一个根在（1，2）之间，求
（1）
2
1
b a ??的取值范围；（2）22(1)(2)a b ?+?的取值范围. （3）3a b +?的取值范围.
题目36：设实数,x y 满足不等式组14
2/23/
x y y x ≤+≤??
+≥??（1）求点(,)x y 所在平面区域.
（2）设1a >?，在（1）所求的区域内，求函数(,)f x y y ax =?的最值.
答案
题目1：
12
B ，
C 两点连线的截距式
1x y
a b
+=，代入A 点即可. 题目2：B
略题目3：A
10,00,0x y c c ac bc c c a b a b
+=??>??题目4：7
(1,2),(,4),(9,4)
2
???设三点112233(,),(,),(,)A x y B x y C x y 则12312323231212135
11,2;,1;,4363242242
x x x y y y x x y y x x y y ++++++++==?=?=?==?题目5：A
4310,(4,)3
x y a d ??=?=≤题目6解：C
解析：作图可知，直线L 要么与AB 平行，要么过AB 的中点，这样可以快速判断出选择C. 题目7解：D
解析：首先求出AB 连线斜率k 1，则1
2121k k k =
?题目8解：[30,150]o o
解：[33
k =，然后依据倾斜角与斜率的关系即可. 题目9解：C
联立73200,x y x y +?==±即可. 题目10解：410x y ??=
解析：首先求出交点（1，3）
，设方程y ?3=k (x ?1)，然后利用原点到直线距离求出k =4. 题目11解：2x +y ?8=0
解析：联立两条直线，得到重心G （2/3,2）,设B （x 1,y 1）,C (x 2,y 2)，得到4个方程，
解之，可以得到B （2，4）C （4，0）
，连线即可. 题目12解：C
解析：根据公式210m ?=，分别验证1,?1,得到C 题目13解：D
解析：由条件220010,10420m m x y ?=?=+?=代入(1,)p 得到2p =?，代入250x y n ?+=得到n =?12，因此D
题目14解：m =?1,?3,2
2(9)(1)(1)(3)0m m m m ?++++=且两条直线满足一般式条件 题目15解：B
两条直线垂直的充分必要条件是(2)(2)3(2)0m m m m +?++=
解得12,
2
m =?A B A B ??→充分不必要.
题目16
题目17：D
直线过P 点，和OP 垂直，因此11
212
l OP
k k =?=?=?，点斜式即可.
题目18：714
(,)
55
??设点00(,)x y ，则0000122102
221(112
x y y x ++?++=???
???=????题目19：D
联立方程求交点A （1，1）
在直线210x y ?+=上取点B 1
(0,2
，求B 关于1x =的对称点'(2,0)
B 连接AB '即可. 题目20解：7x +y +22=0
解析：
（1）连立求交点(?5/2,?9/2) （2）取点(2,0)找对称点（?17/5，9/5） （3）两点式. 题目21解：D
解析：通过作图和三角形规则可知：ABP 三点共线. 题目22解：2x ?y +3=0
解析：首先求出A 点关于两条直线的对称点 （0，3）
，（?2，?1），连线即可. 题目23解：（1）x +2y ?4=0 （2
）20x +?= （3）k =?1 (4) k
= 解析：
（4）中需要进行拆项，然后利用均值定理. 题目24解：(1,0)?
题目25解：D
解析：作图发现三个值不能取：与l 1平行，与l 2平行，过l 1l 2的交点. 题目26：B
略
题目27解：A
解析：发现y =kx +4/3刚好过（0，4/3）点，因此也一定过三角形对边中点，求出后两条直线交点（1/2，5/2）连接两点求斜率即可. 题目28解：B 解析：作图即可. 题目29
解： 首先做出草图，发现1,23y x y =+=的交点（1，1）距离直线最远. 计算可得. 题目30：A
做出平面区域，需要求出过圆心在直线210x y ?+≤上的投影，为（?1，0） 这一点刚好在区域内，因此P （?1，0）
，到圆心距离
1? 题目31解：8
解析：做出图形，发现是一个正方形. 题目32解：A
解：将两个图像画出即可发现.
题目33解：甲煤矿生产的煤全部运往西车站，乙煤矿向东车站运送280万吨，向西车站运送20万吨.
解析：设甲向东运送x 万吨，向西运送200?x 万吨；乙向东运送y 万吨，向西运送300?y 万吨. 这
样280500360x y x y +≤????≤?，目标函数 1.5(200)0.8 1.6(300)7800.50.6t x x y y x y
=+?++?=??经过线性规划，应该取x =0, y =280 题目34解：甲车2辆，乙车5辆
解析：首先设甲车x 辆，乙车y 辆4,7,,9
6048360x y x y N x y x y ≤≤∈??
+≤??+≥?
，t =252x +160y ，画出图象，比较（1，7）（2，6）
（2，5）即可. 题目35解：（1）1
(,1)4
（2）（8，17） （3）(?5,?4)
解析：作出图象即可. 题目36解：（1）略 （2）最大值出现在（?3，7）处，最小值：若a >2则出现在（3，1）；若a <2则出现在（2，?1）
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，
(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，
高中数学 简单线性规划问题教案 新人教A版必修
3.3.2 简单线性规划问题 从容说课 本节课先由师生共同分析日常生活中的实际问题来引出简单线性规划问题的一些基本概念，由二元一次不等式组的解集可以表示为直角坐标平面上的区域引出问题：在直角坐标系内，如何用二元一次不等式（组）的解集来解决直角坐标平面上的区域求解问题？再从一个具体的二元一次不等式（组）入手，来研究一元二次不等式表示的区域及确定的方法，作出其平面区域，并通过直线方程的知识得出最值.通过具体例题的分析和求解，在这些例题中设置思考项，让学生探究，层层铺设，以便让学生更深刻地理解一元二次不等式表示的区域的概念，有利于二元一次不等式（组）与平面区域的知识的巩固. “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》对数学知识应用的重视.线性规划是利用数学为工具，来研究一定的人、财、物、时、空等资源在一定条件下，如何精打细算巧安排，用最少的资源，取得最大的经济效益.它是数学规划中理论较完整、方法较成熟、应用较广泛的一个分支，并能解决科学研究、工程设计、经营管理等许多方面的实际问题.中学所学的线性规划只是规划论中的极小一部分，但这部分内容体现了数学的工具性、应用性，同时也渗透了化归、数形结合的数学思想，为学生今后解决实际问题提供了一种重要的解题方法——数学建模法.通过这部分内容的学习，可使学生进一步了解数学在解决实际问题中的应用，培养学生学习数学的兴趣和应用数学的意识和解决实际问题的能力. 依据课程标准及教材分析，二元一次不等式表示平面区域以及线性规划的有关概念比较抽象，按学生现有的知识和认知水平难以透彻理解，再加上学生对代数问题等价转化为几何问题以及数学建模方法解决实际问题有一个学习消化的过程，故本节知识内容定为了解层次. 本节内容渗透了多种数学思想，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. 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. 教学重点重点是二元一次不等式（组）表示平面的区域. 教学难点难点是把实际问题转化为线性规划问题，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.为突出重点，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.
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。
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？
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。
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 2 121212 1x x x x x x x x z (2) ??? ??≥≥+≥++=0,12432 223max 2 121212 1x x x x x x x x (3) ??? ??≤≤≤≤≤++=83105120106max 21212 1x x x x x x z (4) ?????≥≤+-≥-+=0 ,2322 265max 1 221212 1x 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 21,0,0232624 322min 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(01022274322325min 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。 (1) ??? ??≥≤+≤++=0,825943510max 1 221212 1x x x x x x x x z (2) ?????≥≤+≤++=0,242615 532max 1 221212 1x x x x x x x x z 5.上题（1）中，若目标函数变为21m ax dx cx z +=，讨论c,d 的值如何变化，使该问题可行域的每一顶点依次使目标函数达到最优。 6.考虑下述线性规划问题： ? ????≥≤+≤++=0 ,max 122221212121112 1x x b x a x a b x a x a dx cx z 式中311≤≤c ,642≤≤c , 3111≤≤-a ,5212≤≤a ,1281≤≤b , 5221≤≤a ,6422≤≤a ,14102≤≤b ，试确定目标函数最优值的下界和上 界。 7.分别用单纯形法中的大M 法和两阶段法求解下列线性规划问题，并指出属哪一类解。 (1) ??? ?? ? ?=≥≥-≥+-≥+++-=)3,2,1(0022 2622max 32313213 21j x x x x x x x x x x x z j (2) ??? ??≥≥+≥++++=0,,62382432min 3 21213213 21x x x x x x x x x x x z
线性规划化问题的简单解法
简单线性规划问题的几种简单解法 依不拉音。司马义（吐鲁番市三堡中学，838009） “简单的线性规划问题”属于高中数学新课程必修5，进入了高考试题，并且保持了较大的考察比例，几乎是每年高考的必考内容，也是高中数学教学的一个难点。 简单的线性规划是指目标函数只含两个自变量的线性规划。简单线性规划问题的标准型为： 1112220(0)0(0),(),0(0) m m m A x B y C A x B y C m N z Ax By A x B y C +++≥≤??++≥≤?∈=+???++≥≤?L 约束条件 目标函数 ， 下面介绍简单线性规划问题的几种简单解法。 1. 图解法 第一步、画出约束条件表示的可行区域，这里有两种画可行区域的方法。 ⑴代点法：直线Ax+By+C=0（c 不为0）的某侧任取一点，把它的坐标代入不等式，若不等式成立，则不等式表示的区域在该点的那一侧；若不成立，则在另一侧。 ⑵B 判别法：若Ｂ＞0（＜０），则不等式Ax+By+C ＞0（＜０）表示的区域在直 线Ax+By+C ＝0的上方；若Ｂ＞０（＜０），则不等式Ax+By+C ＜０(＞0)表示的区域在直线Ax+By+C ＝0的下方。（即若B 与0的大小方向跟不等式的方向相同，则可行区域是边界线的上方；若B 与0的大小方向与不等式的方向相反，则可信分区域是边界线的下方） 用上面的两种方法画出可行区域是很简单，所以这里不必举例说明。 第二步、在画出的可行区域内求最优解（使目标函数取最大值或最小值的点），这 个可以用下面的两种办法解决。 ⑴y 轴上的截距法：若b >0，直线y a b x z b =- +所经过可行域上的点使其y 轴上的截距最大（最小）时，便是z 取得最大值（最小值）的点；若b <0，直线y a b x z b =-+所经过可行域上的点使其y 轴上的截距最大（最小）时，是z 取得最小值（最小值）的点（提醒：截距不是距离，截距可以取正负）。 例1．设x,y 满足约束条件x y y x y +≤≤≥???? ?10,,,求z x y =+2的最大值、最小值。 解：如图1作出可行域，因为y 的系数1大于0，目标函数z x y =+2表示直线 y x z =-+2在y 轴上的截距， 当直线过A （1，0）时，截距值最大z max =?+=2102，当直线过点O （0，0）时，截距值最小min 2000z =?+=。
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
线性规划简单线性规划问题的向量解法
高二数学上学期简单的线性规划简单线性规划问题的向量解法 例题解析 ●教学目标 （一）教学知识点 1.线性规划问题，线性规划的意义. 2.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. 3.线性规划问题的图解方法. （二）能力训练要求 1.了解简单的线性规划问题. 2.了解线性规划的意义. 3.会用图解法解决简单的线性规划问题. （三）德育渗透目标 让学生树立数形结合思想. ●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. ●教学方法 讲练结合法 教师可结合一些典型例题进行讲解，学生再通过练习来掌握用图解法解决一些较简单的线性规划问题. ●教具准备 多媒体课件（或幻灯片） 内容：课本P60图7—23 记作§7.4.2 A 过程：先分别作出x=1，x-4y+3=0，3x+5y-25=0三条直线，再找出不等式组所表示的平面区域（即三直线所围成的封闭区域）.再作直线l0:2x+y=0. 然后，作一组与直线的平行的直线： l:2x+y=t,t∈R （或平行移动直线l0），从而观察t值的变化. ●教学过程 Ⅰ.课题导入 上节课，咱们一起探讨了二元一次不等式表示平面区域，下面，我们再来探讨一下如何应用其解决一些问题. Ⅱ.讲授新课
首先，请同学们来看这样一个问题. 设z =2x +y ，式中变量x 、y 满足下列条件?? ???≥≤+-≤-1255334x y x y x 求z 的最大值和最小值. 分析：从变量x 、y 所满足的条件来看，变量x 、y 所满足的每个不等式都表示一个平面区域，不等式组则表示这些平面区域的公共区域. (打出投影片§7.4.2 A) ［师］（结合投影片或借助多媒体课件） 从图上可看出，点（0，0）不在以上公共区域内，当x =0，y =0时，z =2x +y =0. 点（0，0）在直线l 0：2x +y =0上. 作一组与直线l 0平行的直线（或平行移动直线l 0)l :2x +y =t ,t ∈R . 可知，当t 在l 0的右上方时，直线l 上的点（x ,y )满足2x +y ＞0, 即t ＞0. 而且，直线l 往右平移时，t 随之增大. （引导学生一起观察此规律） 在经过不等式组所表示的公共区域内的点且平行于l 的直线中，以经过点A （5，2）的直线l 2所对应的t 最大，以经过点B （1，1）的直线l 1所对应的t 最小. 所以：z m ax =2×5+2=12, z m in =2×1+3=3. 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.z =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z =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. Ⅲ.课堂练习 ［师］请同学们结合课本P 64练习1来掌握图解法解决简单的线性规划问题. （1）求z =2x +y 的最大值，使式中的x 、y 满足约束条件?? ???-≥≤+≤.1,1,y y x x y 解：不等式组表示的平面区域如图所示： 当x =0,y =0时，z =2x +y =0 点（0，0）在直线l 0:2x +y =0上. 作一组与直线l 0平行的直线 l :2x +y =t ,t ∈R . 可知，在经过不等式组所表示的公共区域内的点且平行于 l
简单线性规划问题教案
3.3.2 “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》对数学知识应用的重视.线性规划是利用数学为工具，来研究一定的人、财、物、时、空等资源在一定条件下，如何精打细算巧安排，用最少的资源，取得最大的经济效益.它是数学规划中理论较完整、方法较成熟、应用较广泛的一个分支，并能解决科学研究、工程设计、经营管理等许多方面的实际问题.中学所学的线性规划只是规划论中的极小一部分，但这部分内容体现了数学的工具性、应用性，同时也渗透了化归、数形结合的数学思想，为学生今后解决实际问题提供了一种重要的解题方法——数学建模法.通过这部分内容的学习，可使学生进一步了解数学在解决实际问题中的应用，培养学生学习数学的兴趣和应用数学的意识和解决实际问题的能力 依据课程标准及教材分析，二元一次不等式表示平面区域以及线性规划的有关概念比较抽象，按学生现有的知识和认知水平难以透彻理解，再加上学生对代数问题等价转化为几何问题以及数学建模方法解决实际问题有一个学习消化的过程，故本节知识内容定为了解层次 本节内容渗透了多种数学思想，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 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 教学重点重点是二元一次不等式（组）表示平面的区域 教学难点难点是把实际问题转化为线性规划问题，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.为突出重点，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 课时安排2课时 三维目标 一、知识与技能 1.掌握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.运用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 二、过程与方法 1.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 2.结合教学内容，培养学生学习数学的兴趣和“用数学”的意识，激励学生创新. 三、情感态度与价值观 1.通过本节教学着重培养学生掌握“数形结合”的数学思想，尽管侧重于用“数”研究“形”，但同时也用“形”去研究“数”，培养学生观察、联想、猜测、归纳等数学能力 2.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.
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. rjaiwjsa 自圭学习 知识点一线性规划中的基本概念 知识点二线性规划问题 i?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= — +§在y轴上的截距是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. ⑷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. 歹题型探究 题型一求线性目标函数的最值 y w 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
简单的线性规划问题附答案
简单的线性规划问题附 答案 文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
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． (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 例1 已知变量x ，y 满足约束条件???? ? y ≤2，x ＋y ≥1， x －y ≤1，则z ＝3x ＋y 的最大值为( ) 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 经过点A 时，z 取得最大值．由? ?? ?? y ＝2， x －y ＝1? ?? ?? x ＝3， y ＝2，此时z ＝3x ＋y ＝11. 跟踪训练1 (1)x ，y 满足约束条件???? ? x ＋y －2≤0，x －2y －2≤0， 2x －y ＋2≥0，若z ＝y －ax 取得最大值的最优解不唯一．．． ，则实数a 的值为( ) 或－1 B ．2或1 2
1第一章线性规划讲解
目录 未找到目录项。 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）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 b Ax x c x T ≤ that such min beq x Aeq =?
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 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 例1 已知变量x ，y 满足约束条件???? ? y ≤2，x ＋y ≥1，x －y ≤1，则z ＝3x ＋y 的最大值为( ) 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 过点A 时，z 取得最大值．由????? y ＝2，x －y ＝1????? ? x ＝3，y ＝2，此时z ＝3x ＋y ＝11.