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二元一次不等式组与简单的线性规划问题、基本不等式(均值不等式)教师教案
0 A 0) 0 A 0) 不等式 Ax By C ( 表示直线 Ax By C ( 左方的平面区域.
(三)二元一次不等式组表示的平面区域的简单应用 【例 4】 要将两种大小不同的钢板截成 A,B,C 三种规格,每张钢板可同时截得三种规格 的小钢板的块数如下表所示: 钢板类型 规格类型 A 规格 2 1 B 规格 1 2 C 规格 1 3
2.不等式 3x 2 y 6 0 表示的平面区域是( D )
3.画出不等式 x 1 表示的平面区域. 解:所求作 x 1 表示的平面区域如图 6 所示:
图6
4.画出不等式 4 x 3 y 12 表示的平面区域. 解:所求作 4 x 3 y 12 表示的平面区域 如图 7 所示:
图1
如图 2:设点 P( x, y1 ) 是直线 l 上的点,选取点
A( x, y2 ) 使它的坐标满足 x y 6 ,完成下表
图2
思考 2:当点 A 与点 P 有相同的横坐标时,它们的纵坐标有什么关系?据此说说直线 l 左 上方点的坐标与不等式 x y 6 有什么关系?直线 l 右下方点的坐标呢? 点 A 的纵坐标大于点 P 的纵坐标. 我们发现,在平面直角坐标系中,以二元一次不等式 x y 6 的解为坐标的点都在直 线 x y 6 的左上方;反之,直线 x y 6 左上方点的坐标都满足不等式 x y 6 . 直线 x y 6 右下方点的坐标满足不等式 x y 6 .
y 2 0 ;在 x 2 y 4 0 的右下方,所以 x 2 y 4 0 .
6
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则用不等式组可表示为:
x y 0 x 2y 4 0 y 2 0
【提升总结】 直线 Ax By C ( 把平面分成两个区域. 0 A 0) 不等式 Ax By C ( 表示直线 Ax By C ( 右方的平面区域. 0 A 0) 0 A 0)
第一种钢板 第二种钢板
今需要 A,B,C 三种规格的成品分别 15,18,27 块,用数学关系式和图形表示上述要求. 分析:列表
解:设需截第一种钢板 x 张,第二种钢板 y 张,则
2 x y 15 x 2 y 18 x 3 y 27 x 0 y 0
用图形表示以上限制条件,得到平面区域 如阴影部分所示
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【提升总结】用平面区域表示实际问题的相关量的取值范围的基本方法: 先根据问题的需要选取起关键作用的关联较多的量用字母表示,进而把问题中所有 的量都用这两个字母表示出来,再由实际问题中有关的限制条件写出所有不等式,再把 由这些不等式所组成的不等式组用平面区域表示出来即可. 【例 6】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 4 t、 硝酸盐 18 t; 生产 1 车皮乙种肥料需要的主要原料是磷酸盐 1 t、 硝酸盐 15 t. 现 库存磷酸盐 10 t、硝酸盐 66 t,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. 分析:列表
x y 25 000 000
①
1.二元一次不等式: 含有两个未知数,并且未知数的次数是 1 的不等式 由于预计企业贷款创收 12%,个人贷款创收 10%,共创收 30 000 元以上,所以
(12%) x (10%) y 30 000
即
6 x 5 y 1 500 000
②
最后考虑到用于企业贷款和个人贷款的资金数额都不能是负值,所以
图4
x 4 y 4 表示的平面区域内。即不等式 x 4 y 4 表示的平面区域如图 5 所示:
图5
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III 课堂训练 1.不等式 x 2 y 6 0 表示的区域在直线 x 2 y 6 0 的( B ) A.右上方 B.右下方 C.左上方 D.左下方
那么二元一次不等式组
x y 6 x y 4
表示怎样的几何意义呢? 带着以上问题,我们一起进入今天的学习 Ⅱ.讲授新课 (一)二元一次不等式组的有关概念 设用于企业贷款的资金为 x 元,用于个人贷款的资金为 y 元.由资金总数为 25 000 000 元,得到
x y 25 000 000
y 3x 12 的解集. x 2 y
解:① 不等式 y 3x 12 表示直线 y 3x 12 下方的区域; ② 不等式 x 2 y 表示直线 y
1 x, 2
上方的区域; ③ 取两区域重叠的部分,图中阴影部分就表示原不 等式组的解集. 【提升总结】 直线 y kx b 把平面分成两个区域. 不等式 y kx b 表示直线 y kx b 上方的平面区域. 不等式 y kx b 表示直线 y kx b 下方的平面区域. 【例 3 】写出由三条直线 x y 0 , x 2 y 4 0 及 y 2 0 所围成的平面区域所表 示的不等式组. 解:此平面区域在 x y 0 的右下方,所以 x y 0 ; 在 y 2 0 的右下方,所以
教学重点
教学难点 表示 Ax By C 0 的那一侧区域。 教法与学法 教学用具 教 学 过 程 引导启发式教学法 探究教学法 是否用多媒体 是 补充
第一课时
Ⅰ.新课导入 一家银行的信贷部计划年初投入 25 000 000 元用于企业和个人贷款,希望这笔资金 至少可带来 30 000 元的收益,其中企业贷款获益 12%,个人贷款获益 10%. 思考 1:上述问题应该用什么不等式模型来刻画呢? Ⅱ.讲授新课 (一)二元一次不等式的有关概念. 设用于企业贷款的资金为 x 元,用于个人贷款的资金为 y 元.由资金总数为 25 000 000 元,得到
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因此,在平面直角坐标系中,不等式 x y 6 表示直线 x y 6 左上方的平面区 域(如图 3) ;不等式 x y 6 表示直线 x y 6 右下方的平面区域(如图 4)
x y 6
x y 6
图3
直线 x y 6 叫做这两个区域的边界. 这里,把直线 x y 6 画成虚线,以表示区域不包括边界. 【提升总结】 ⑴ 不等式 Ax By C 0 表示直线 Ax By C 0 某一侧所有点组成的平面区域,不 包括边界,直线画成虚线 ⑵ 不等式 Ax By C 0 表示的平面区域为不等式 Ax By C 0 表示的区域加上边 界,直线以实线表示. ⑶ 区域确定: 对于 Ax By C 0 同一侧的所有点 x, y ,将其坐标带入 Ax By C ,所得的 值符号相同,所以 Ax By C 0 表示的平面区域只需要一个特殊点就能确定。 一般地, C 0 时,常用原点 0,0 确定, C 0 时常用点 0,1 或 1,0 确定。 【例题 1】画出不等式 x 4 y 4 表示的平面区域。 解:① 先作出边界 x 4 y 4 ,因为这条直线上的点都不满足 x 4 y 4 ,所以画成虚 线 ② 取原点 0,0 ,因为 0 4 0 4 4 0 (或者 0 4 0 4 ) ,所以原点 0,0 在
x y 6 表示 x y 4
两个平面区域的公共部分.
【提升总结】 画二元一次不等式组表示的平面区域时,首先画出各条直线,注意虚实;然后取点确 定各不等式表示的区域;最后再确定各不等式表示平面区域的公共部分.简单地说: “一 画线,二定侧,三求交”. 【例题 2】用平面区域表示不等式组
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x, y 构成的集合称为二元一次不等式组的解集.
有序数对可以看成直角坐标平面内点的坐标.于是,二元一次不等式组的解集就可以 看成直角坐标系内的点构成的集合. (二)二元一次不等式组表示的平面区域
x y 4 表示直线 x y 4 及直线右上方的平面区域.
二元一次不等式组
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x 0, y 0
2.二元一次不等式的解集: 满足二元一次不等式的 x 和 y 的取值构成有序数对 x, y , 所有这样的有序数对 ③
x, y 构成的集合称为二元一次不等式的解集.
有序数对可以看成直角坐标平面内点的坐标.于是, 二元一次不等式的解集就可以看 成直角坐标系内的点构成的集合 例如二元一次不等式 x y 6 的解集为 ( x, y) | x y 6 (二)二元一次不等式与平面区域 以二元一次不等式 x y 6 的解为坐标的点的集合 ( x, y) | x y 6 表示什么平 面图形? 如图 1:平面内的点被直线 x y 6 分成三类: ① 在直线 x y 6 上的点 ② 在直线 x y 6 左上方区域内的点 ③ 在直线 x y 6 左上方区域内的点
x y 25 000 000 6 x 5 y 1 500 000 x0 y0
1.二元一次不等式组: 像上面,由几个二元一次不等式组成的不等式组的 x 和 y 的取值构成有序数对 x, y ,所有这样的有序数对
图7
小结
回顾本节课你有什么收获? 1. 二元一次不等式表示的平面区域: 直线某一侧所有点组成的平面区域. 2. 判定方法: 直线定界,特殊点定域.(注意区分虚实线)
作业 板 书 设 计
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教 学 过 程 补充
第二课时
Ⅰ.新课导入 1.在上一节“新课导入”中,若最后加入“那么信贷部应该如何分配资金呢?” 应该用什么不等式模型来刻画呢? 2.通过上一课的学习,我们知道 x y 6 表示直线 x y 6 左上方的平面区域
①
由于预计企业贷款创收 12%,个人贷款创收 10%,共创收 30 000 元以上,所以