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高二数学简单线性规划知识点

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  数学这一学科知识积累的越多,掌握的就会越熟练,下面是51自学小编给大家带来的高二数学简单线性规划知识点,希望对你有帮助。

  高二数学简单线性规划知识点归纳

  1.在同一坐标系上作出下列直线:

  2x+y=0;2x+y=1;2x+y=-3;2x+y=4;2x+y=7xYo简单线性规划(1)-可行域上的最优解2y

  问题1:x 有无最大(小)值?

  问题2:y 有无最大(小)值?

  问题3:2x+y 有无最大(小)值?

  2.作出下列不等式组的所表示的平面区域3二.提出问题

  把上面两个问题综合起来:

  设z=2x+y,求满足

  时,求z的最大值和最小值.4y

  直线L越往右平移,t随之增大.

  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.

  可以通过比较可行域边界顶点的目标函数值大小得到。

  思考:还可以运用怎样的方法得到目标函数的最大、最小值?5线性规划问题:设z=2x+y,式中变量满足

  下列条件:

  求z的最大值与最小值。

  目标函数

  (线性目标函数)线性约束条件

  象这样关于x,y一次不等式组的约束条件称为线性约束条件

  Z=2x+y称为目标函数,(因这里目标函数为关于x,y的一次式,又称为线性目标函数6线性规划

  线性规划: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.

  可行解 :满足线性约束条件的解(x,y)叫可行解;

  可行域 :由所有可行解组成的集合叫做可行域;

  最优解 :使目标函数取得最大或最小值的可行解叫线性规划问题的最优解。可行域2x+y=32x+y=12(1,1)(5,2)7

  线性目标函数

  线性约束条件

  线性规划问题

  任何一个满足不等式组的(x,y)可行解可行域所有的最优解

  目标函数所表示的几何意义——在y轴上的截距或其相反数。8线性规划

  例1 解下列线性规划问题:

  求z=2x+y的最大值和最小值,使式中x、y满足下

  列条件:

  解线性规划问题的一般步骤:

  第一步:在平面直角坐标系中作出可行域;

  第二步:在可行域内找到最优解所对应的点;

  第三步:解方程的最优解,从而求出目标函数的最大值或最小值。

  探索结论2x+y=02x+y=-32x+y=3答案:当x=-1,y=-1时,z=2x+y有最小值-3.

  当x=2,y=-1时,z=2x+y有最大值3.

  也可以通过比较可行域边界顶点的目标函数值大小得到。9线性规划

  例2 解下列线性规划问题:

  求z=300x+900y的最大值和最小值,使式中x、y满足下列条件:

  探索结论x+3y=0300x+900y=0

  300x+900y=112500

  答案:当x=0,y=0时,z=300x+900y有最小值0.

  当x=0,y=125时,z=300x+900y有最大值112500.10例3: 某工厂用A,B两种配件生产甲,乙两种产品,每生产一件甲种产品使用4个A配件耗时1h,每生产一件乙种产品使用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,按每天工作8小时计算,该厂所有可能的日生产安排是什么?

  若生产1件甲种产品获利2万元,生产1 件乙

  种产品获利3万元,采用哪种生产安排利润最大?

  把例3的有关数据列表表示如下:11将上面不等式组表示成平面上的区域,区域内

  所有坐标为整数的点P(x,y),安排生产任务x,y

  都是有意义的.

  解:设甲,乙两种产品分别生产x,y件,由己知条件可得:

  问题:求利润2x+3y的最大值.

  线性约束条件12若设利润为z,则z=2x+3y,这样上述问题转化为:

  当x,y在满足上述约束条件时,z的最大值为多少?

  当点P在可允许的取值范围变化时,13M(4,2)

  问题:求利润z=2x+3y的最大值.

  变式:若生产一件甲产品获利1万元,生产一件乙产品获利3万元,采用哪种生产安排利润最大?14N(2,3)

  变式:求利润z=x+3y的最大值.15解线性规划应用问题的一般步骤:

  2)设好变元并列出不等式组和目标函数

  3)由二元一次不等式表示的平面区域作出可行域;

  4)在可行域内求目标函数的最优解

  1)理清题意,列出表格:

  5)还原成实际问题

  (准确作图,准确计算)

  画出线性约束条件所表示的可行域,画图力保准确;

  法1:移-在线性目标函数所表示的一组平行线中,利用平移的方法找出与可行域有公共点且纵截距最大或最小的直线;

  法2:算-线性目标函数的最大(小)值一般在可行域的顶点处取得,也可能在边界处取得(当两顶点的目标函数值相等时最优解落在一条边界线段上)。此法可弥补作图不准的局限。16例4、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,在此基础上生产这两种混合肥料。列出满足生产条件的数学关系式,并画出相应的平面区域。并计算生产甲、乙两种肥料各多少车皮,能够产生最大的利润?

  分析:设x、y分别为计划生产甲、乙两种混合肥料的车皮数,于是满足以下条件:xyo17

  解:设生产甲种肥料x车皮、乙种肥料y车皮,

  能够产生利润Z万元。目标函数为Z=x+0.5y,

  约束条件为下例不等式组,可行域如图红色阴影部分:

  把Z=x+0.5y变形为y=-2x+2z,它表示斜率为-2,在y轴上的截距为2z的一组直线系。xyo由图可以看出,当直线经过可行域上的点M时,截距2z最大,即z最大。

  答:生产甲种、乙种肥料各2车皮,能够产生最大利润,最大利润为3万元。M容易求得M点的坐标为

  (2,2),则Zmax=3

  线性约束条件18三、课堂练习(1)已知求z=2x+y的最大值和最小值。19551Oxyy-x=0x+y-1=01-1y+1=0A(2,-1)B(-1,-1)20练习2、已知

  求z=3x+5y的最大值和最小值。21551Oxy1-15x+3y=15X-5y=3y=x+1A(-2,-1)B(3/2,5/2)22练习3:

  某工厂生产甲、乙两种产品,生产1t甲种产品需要A种原料4t、 B种原料12t,产生的利润为2万元;生产1t乙种产品需要A种原料1t、 B种原料9t,产生的利润为1万元。现有库存A种原料10t、 B种原料60t,如何安排生产才能使利润最大?

  相关数据列表如下:23设生产甲、乙两种产品的吨数

  分别为x、y

  何时达到最大?24


 
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