高三數(shù)學(xué)教案:《簡(jiǎn)單復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)》教學(xué)設(shè)計(jì)。
俗話(huà)說(shuō),凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢。高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是高中教師需要精心準(zhǔn)備的。教案可以更好的幫助學(xué)生們打好基礎(chǔ),幫助高中教師營(yíng)造一個(gè)良好的教學(xué)氛圍。優(yōu)秀有創(chuàng)意的高中教案要怎樣寫(xiě)呢?下面是小編精心收集整理,為您帶來(lái)的《高三數(shù)學(xué)教案:《簡(jiǎn)單復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)》教學(xué)設(shè)計(jì)》,歡迎大家閱讀,希望對(duì)大家有所幫助。
本文題目: 高三數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)教案;簡(jiǎn)單復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)
【高考要求】:簡(jiǎn)單復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)(B).
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】:1.了解復(fù)合函數(shù)的概念,理解復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則,能求簡(jiǎn)單的復(fù)合函數(shù)(僅限于形如f(ax+b))的導(dǎo)數(shù).
2.會(huì)用復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)圖像或曲線(xiàn)的特征.
3.會(huì)用復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性、極值、最值.
【知識(shí)復(fù)習(xí)與自學(xué)質(zhì)疑】
1.復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則是什么?
2.(1)若 ,則 ________.(2)若 ,則 _____.(3)若 ,則 ___________.(4)若 ,則 ___________.
3.函數(shù) 在區(qū)間_____________________________上是增函數(shù), 在區(qū)間__________________________上是減函數(shù).
4.函數(shù) 的單調(diào)性是_________________________________________.
5.函數(shù) 的極大值是___________.
6.函數(shù) 的最大值,最小值分別是______,_________.
【例題精講】
1. 求下列函數(shù)的導(dǎo)數(shù)(1) ;(2) .
2.已知曲線(xiàn) 在點(diǎn) 處的切線(xiàn)與曲線(xiàn) 在點(diǎn) 處的切線(xiàn)相同,求 的值.
【矯正反饋】
1.與曲線(xiàn) 在點(diǎn) 處的切線(xiàn)垂直的一條直線(xiàn)是___________________.
2.函數(shù) 的極大值點(diǎn)是_______,極小值點(diǎn)是__________.
(不好解)3.設(shè)曲線(xiàn) 在點(diǎn) 處的切線(xiàn)斜率為 ,若 ,則函數(shù) 的周期是 ____________.
4.已知曲線(xiàn) 在點(diǎn) 處的切線(xiàn)與曲線(xiàn) 在點(diǎn) 處的切線(xiàn)互相垂直, 為原點(diǎn),且 ,則 的面積為_(kāi)_____________.
5.曲線(xiàn) 上的點(diǎn)到直線(xiàn) 的最短距離是___________.
【遷移應(yīng)用】
1.設(shè) , 若存在 ,使得 ,求 的取值范圍.
2.已知 ,若對(duì)任意 都有 ,試求 的取值范圍.
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高三數(shù)學(xué)幾個(gè)常用函數(shù)的導(dǎo)數(shù)教案2
1.2.1幾個(gè)常用函數(shù)的導(dǎo)數(shù)
教學(xué)目標(biāo):
1.使學(xué)生應(yīng)用由定義求導(dǎo)數(shù)的三個(gè)步驟推導(dǎo)四種常見(jiàn)函數(shù)、、、的導(dǎo)數(shù)公式;
2.掌握并能運(yùn)用這四個(gè)公式正確求函數(shù)的導(dǎo)數(shù).
教學(xué)重點(diǎn):四種常見(jiàn)函數(shù)、、、的導(dǎo)數(shù)公式及應(yīng)用
教學(xué)難點(diǎn):四種常見(jiàn)函數(shù)、、、的導(dǎo)數(shù)公式
教學(xué)過(guò)程:
一.創(chuàng)設(shè)情景
我們知道,導(dǎo)數(shù)的幾何意義是曲線(xiàn)在某一點(diǎn)處的切線(xiàn)斜率,物理意義是運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻的瞬時(shí)速度.那么,對(duì)于函數(shù),如何求它的導(dǎo)數(shù)呢?
由導(dǎo)數(shù)定義本身,給出了求導(dǎo)數(shù)的最基本的方法,但由于導(dǎo)數(shù)是用極限來(lái)定義的,所以求導(dǎo)數(shù)總是歸結(jié)到求極限這在運(yùn)算上很麻煩,有時(shí)甚至很困難,為了能夠較快地求出某些函數(shù)的導(dǎo)數(shù),這一單元我們將研究比較簡(jiǎn)捷的求導(dǎo)數(shù)的方法,下面我們求幾個(gè)常用的函數(shù)的導(dǎo)數(shù).
二.新課講授
1.函數(shù)的導(dǎo)數(shù)
根據(jù)導(dǎo)數(shù)定義,因?yàn)?br>
所以
函數(shù)導(dǎo)數(shù)
表示函數(shù)圖像(圖3.2-1)上每一點(diǎn)處的切線(xiàn)的斜率都為0.若表示路程關(guān)于時(shí)間的函數(shù),則可以解釋為某物體的瞬時(shí)速度始終為0,即物體一直處于靜止?fàn)顟B(tài).
2.函數(shù)的導(dǎo)數(shù)
因?yàn)?br>
所以
函數(shù)導(dǎo)數(shù)表示函數(shù)圖像(圖3.2-2)上每一點(diǎn)處的切線(xiàn)的斜率都為1.若表示路程關(guān)于時(shí)間的函數(shù),則可以解釋為某物體做瞬時(shí)速度為1的勻速運(yùn)動(dòng).
3.函數(shù)的導(dǎo)數(shù)
因?yàn)?br>
所以
函數(shù)導(dǎo)數(shù)
表示函數(shù)圖像(圖3.2-3)上點(diǎn)處的切線(xiàn)的斜率都為,說(shuō)明隨著的變化,切線(xiàn)的斜率也在變化.另一方面,從導(dǎo)數(shù)作為函數(shù)在一點(diǎn)的瞬時(shí)變化率來(lái)看,表明:當(dāng)時(shí),隨著的增加,函數(shù)減少得越來(lái)越慢;當(dāng)時(shí),隨著的增加,函數(shù)增加得越來(lái)越快.若表示路程關(guān)于時(shí)間的函數(shù),則可以解釋為某物體做變速運(yùn)動(dòng),它在時(shí)刻的瞬時(shí)速度為.
4.函數(shù)的導(dǎo)數(shù)
因?yàn)?br>
所以
函數(shù)導(dǎo)數(shù)(2)推廣:若,則
三.課堂練習(xí)
1.課本P13探究1
2.課本P13探究2
4.求函數(shù)的導(dǎo)數(shù)
四.回顧總結(jié)
函數(shù)導(dǎo)數(shù)
五.布置作業(yè)
高二數(shù)學(xué)教案:《函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)》教學(xué)設(shè)計(jì)
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一、教學(xué)目標(biāo)
1 知識(shí)與技能
〈1〉結(jié)合函數(shù)圖象,了解可導(dǎo)函數(shù)在某點(diǎn)取得極值的必要條件和充分條件
〈2〉理解函數(shù)極值的概念,會(huì)用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的極大值與極小值
2 過(guò)程與方法
結(jié)合實(shí)例,借助函數(shù)圖形直觀感知,并探索函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系。
3 情感與價(jià)值
感受導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)性質(zhì)中一般性和有效性,通過(guò)學(xué)習(xí)讓學(xué)生體會(huì)極值是函數(shù)的局部性質(zhì),增強(qiáng)學(xué)生數(shù)形結(jié)合的思維意識(shí)。
二、重點(diǎn):利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的極值
難點(diǎn):函數(shù)在某點(diǎn)取得極值的必要條件與充分條件
三、教學(xué)基本流程
回憶函數(shù)的單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系,與已有知識(shí)的聯(lián)系
提出問(wèn)題,激發(fā)求知欲
組織學(xué)生自主探索,獲得函數(shù)的極值定義
通過(guò)例題和練習(xí),深化提高對(duì)函數(shù)的極值定義的理解
四、教學(xué)過(guò)程
〈一〉創(chuàng)設(shè)情景,導(dǎo)入新課
1、通過(guò)上節(jié)課的學(xué)習(xí),導(dǎo)數(shù)和函數(shù)單調(diào)性的關(guān)系是什么?
(提問(wèn)C類(lèi)學(xué)生回答,A,B類(lèi)學(xué)生做補(bǔ)充)
函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案 2、觀察圖1.3.8 表示高臺(tái)跳水運(yùn)動(dòng)員的高度h隨時(shí)間t變化的函數(shù)函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案=-4.9t2+6.5t+10的圖象,回答以下問(wèn)題
函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案
函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案
函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案
(1)當(dāng)t=a時(shí),高臺(tái)跳水運(yùn)動(dòng)員距水面的高度最大,那么函數(shù)函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案在t=a處的導(dǎo)數(shù)是多少呢?
(2)在點(diǎn)t=a附近的圖象有什么特點(diǎn)?
(3)點(diǎn)t=a附近的導(dǎo)數(shù)符號(hào)有什么變化規(guī)律?
共同歸納: 函數(shù)h(t)在a點(diǎn)處h/(a)=0,在t=a的附近,當(dāng)t<a時(shí),函數(shù)函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案單調(diào)遞增, 函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案 >0;當(dāng)t>a時(shí),函數(shù)函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案單調(diào)遞減, 函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案 <0,即當(dāng)t在a的附近從小到大經(jīng)過(guò)a時(shí), 函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案 先正后負(fù),且函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案連續(xù)變化,于是h/(a)=0.
3、對(duì)于這一事例是這樣,對(duì)其他的連續(xù)函數(shù)是不是也有這種性質(zhì)呢?
探索研討
函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案1、觀察1.3.9圖所表示的y=f(x)的圖象,回答以下問(wèn)題:
函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案(1)函數(shù)y=f(x)在a.b點(diǎn)的函數(shù)值與這些點(diǎn)附近的函數(shù)值有什么關(guān)系?
(2) 函數(shù)y=f(x)在a.b.點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)值是多少?
(3)在a.b點(diǎn)附近, y=f(x)的導(dǎo)數(shù)的符號(hào)分別是什么,并且有什么關(guān)系呢?
2、極值的定義:
我們把點(diǎn)a叫做函數(shù)y=f(x)的極小值點(diǎn),f(a)叫做函數(shù)y=f(x)的極小值;
點(diǎn)b叫做函數(shù)y=f(x)的極大值點(diǎn),f(a)叫做函數(shù)y=f(x)的極大值。
極大值點(diǎn)與極小值點(diǎn)稱(chēng)為極值點(diǎn), 極大值與極小值稱(chēng)為極值.
3、通過(guò)以上探索,你能歸納出可導(dǎo)函數(shù)在某點(diǎn)x0取得極值的充要條件嗎?
充要條件:f(x0)=0且點(diǎn)x0的左右附近的導(dǎo)數(shù)值符號(hào)要相反
4、引導(dǎo)學(xué)生觀察圖1.3.11,回答以下問(wèn)題:
(1)找出圖中的極點(diǎn),并說(shuō)明哪些點(diǎn)為極大值點(diǎn),哪些點(diǎn)為極小值點(diǎn)?
(2)極大值一定大于極小值嗎?
5、隨堂練習(xí):
如圖是函數(shù)y=f(x)的函數(shù),試找出函數(shù)y=f(x)的極值點(diǎn),并指出哪些是極大值點(diǎn),哪些是極小值點(diǎn).如果把函數(shù)圖象改為導(dǎo)函數(shù)y=函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案的圖象?
函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案講解例題
例4 求函數(shù)函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案的極值
教師分析:①求f/(x),解出f/(x)=0,找函數(shù)極點(diǎn); ②由函數(shù)單調(diào)性確定在極點(diǎn)x0附近f/(x)的符號(hào),從而確定哪一點(diǎn)是極大值點(diǎn),哪一點(diǎn)為極小值點(diǎn),從而求出函數(shù)的極值.
學(xué)生動(dòng)手做,教師引導(dǎo)
解:∵函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案∴函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案=x2-4=(x-2)(x+2)令函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案=0,解得x=2,或x=-2.
函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案
函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案
下面分兩種情況討論:
(1) 當(dāng)函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案>0,即x>2,或x<-2時(shí);
(2) 當(dāng)函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案<0,即-2<x<2時(shí).
當(dāng)x變化時(shí), 函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案 ,f(x)的變化情況如下表:
x
(-∞,-2)
-2
(-2,2)
2
(2,+∞)
函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案
+
0
_
0
+
f(x)
單調(diào)遞增
函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案
函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案單調(diào)遞減
函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案
單調(diào)遞增
函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案因此,當(dāng)x=-2時(shí),f(x)有極大值,且極大值為f(-2)= 函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案 ;當(dāng)x=2時(shí),f(x)有極
小值,且極小值為f(2)= 函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案
函數(shù)函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案的圖象如:
函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案歸納:求函數(shù)y=f(x)極值的方法是:
函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案1求函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案,解方程函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案=0,當(dāng)函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案=0時(shí):
(1) 如果在x0附近的左邊函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案>0,右邊函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案<0,那么f(x0)是極大值.
(2) 如果在x0附近的左邊函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案<0,右邊函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案>0,那么f(x0)是極小值
課堂練習(xí)
1、求函數(shù)f(x)=3x-x3的極值
2、思考:已知函數(shù)f(x)=ax3+bx2-2x在x=-2,x=1處取得極值,
求函數(shù)f(x)的解析式及單調(diào)區(qū)間。
C類(lèi)學(xué)生做第1題,A,B類(lèi)學(xué)生在第1,2題。
課后思考題
1、若函數(shù)f(x)=x3-3bx+3b在(0,1)內(nèi)有極小值,求實(shí)數(shù)b的范圍。
2、已知f(x)=x3+ax2+(a+b)x+1有極大值和極小值,求實(shí)數(shù)a的范圍。
課堂小結(jié)
1、函數(shù)極值的定義
2、函數(shù)極值求解步驟
3、一個(gè)點(diǎn)為函數(shù)的極值點(diǎn)的充要條件。
作業(yè) P32 5 ① ④
教學(xué)反思
本節(jié)的教學(xué)內(nèi)容是導(dǎo)數(shù)的極值,有了上節(jié)課導(dǎo)數(shù)的單調(diào)性作鋪墊,借助函數(shù)圖形的直觀性探索歸納出導(dǎo)數(shù)的極值定義,利用定義求函數(shù)的極值.教學(xué)反饋中主要是書(shū)寫(xiě)格式存在著問(wèn)題.為了統(tǒng)一要求主張用列表的方式表示,剛開(kāi)始學(xué)生都不愿接受這種格式,但隨著幾道例題與練習(xí)題的展示,學(xué)生體會(huì)到列表方式的簡(jiǎn)便,同時(shí)為能夠快速判斷導(dǎo)數(shù)的正負(fù),我要求學(xué)生盡量把導(dǎo)數(shù)因式分解.本節(jié)課的難點(diǎn)是函數(shù)在某點(diǎn)取得極值的必要條件與充分條件,為了說(shuō)明這一點(diǎn)多舉幾個(gè)例題是很有必要的.在解答過(guò)程中學(xué)生還暴露出對(duì)復(fù)雜函數(shù)的求導(dǎo)的準(zhǔn)確率比較底,以及求函數(shù)的極值的過(guò)程板書(shū)仍不規(guī)范,看樣子這些方面還要不斷加強(qiáng)訓(xùn)練函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)教案
研討評(píng)議
教學(xué)內(nèi)容整體設(shè)計(jì)合理,重點(diǎn)突出,難點(diǎn)突破,充分體現(xiàn)教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體的雙主體課堂地位,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,教師合理清晰的引導(dǎo)思路,使學(xué)生的數(shù)學(xué)思維得到培養(yǎng)和提高,教學(xué)內(nèi)容容量與難度適中,符合學(xué)情,并關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異,使不同程度的學(xué)生都得到不同效果的收獲。
高三數(shù)學(xué)教案:《簡(jiǎn)單的線(xiàn)性規(guī)劃》教學(xué)設(shè)計(jì)
本文題目:高三數(shù)學(xué)教案:簡(jiǎn)單的線(xiàn)性規(guī)劃
●知識(shí)梳理
1.二元一次不等式表示平面區(qū)域
在平面直角坐標(biāo)系中,已知直線(xiàn)Ax+By+C=0,坐標(biāo)平面內(nèi)的點(diǎn)P(x0,y0).
B>0時(shí),①Ax0+By0+C>0,則點(diǎn)P(x0,y0)在直線(xiàn)的上方;②Ax0+By0+C
對(duì)于任意的二元一次不等式Ax+By+C>0(或
當(dāng)B>0時(shí),①Ax+By+C>0表示直線(xiàn)Ax+By+C=0上方的區(qū)域;②Ax+By+C
2.線(xiàn)性規(guī)劃
求線(xiàn)性目標(biāo)函數(shù)在線(xiàn)性約束條件下的最大值或最小值的問(wèn)題,統(tǒng)稱(chēng)為線(xiàn)性規(guī)劃問(wèn)題.
滿(mǎn)足線(xiàn)性約束條件的解(x,y)叫做可行解,由所有可行解組成的集合叫做可行域(類(lèi)似函數(shù)的定義域);使目標(biāo)函數(shù)取得最大值或最小值的可行解叫做最優(yōu)解.生產(chǎn)實(shí)際中有許多問(wèn)題都可以歸結(jié)為線(xiàn)性規(guī)劃問(wèn)題.
線(xiàn)性規(guī)劃問(wèn)題一般用圖解法,其步驟如下:
(1)根據(jù)題意,設(shè)出變量x、y;
(2)找出線(xiàn)性約束條件;
(3)確定線(xiàn)性目標(biāo)函數(shù)z=f(x,y);
(4)畫(huà)出可行域(即各約束條件所示區(qū)域的公共區(qū)域);
(5)利用線(xiàn)性目標(biāo)函數(shù)作平行直線(xiàn)系f(x,y)=t(t為參數(shù));
(6)觀察圖形,找到直線(xiàn)f(x,y)=t在可行域上使t取得欲求最值的位置,以確定最優(yōu)解,給出答案.
●點(diǎn)擊雙基
1.下列命題中正確的是
A.點(diǎn)(0,0)在區(qū)域x+y≥0內(nèi)
B.點(diǎn)(0,0)在區(qū)域x+y+1
C.點(diǎn)(1,0)在區(qū)域y>2x內(nèi)
D.點(diǎn)(0,1)在區(qū)域x-y+1>0內(nèi)
解析:將(0,0)代入x+y≥0,成立.
答案:A
2.(2005年海淀區(qū)期末練習(xí)題)設(shè)動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo)(x,y)滿(mǎn)足
(x-y+1)(x+y-4)≥0,
x≥3,
A. B. C. D.10
解析:數(shù)形結(jié)合可知當(dāng)x=3,y=1時(shí),x2+y2的最小值為10.
答案:D
2x-y+1≥0,
x-2y-1≤0,
x+y≤1
A.正三角形及其內(nèi)部
B.等腰三角形及其內(nèi)部
C.在第一象限內(nèi)的一個(gè)無(wú)界區(qū)域
D.不包含第一象限內(nèi)的點(diǎn)的一個(gè)有界區(qū)域
解析:將(0,0)代入不等式組適合C,不對(duì);將( , )代入不等式組適合D,不對(duì);又知2x-y+1=0與x-2y-1=0關(guān)于y=x對(duì)稱(chēng)且所夾頂角α滿(mǎn)足
tanα= = .
∴α≠ .
答案:B
4.點(diǎn)(-2,t)在直線(xiàn)2x-3y+6=0的上方,則t的取值范圍是________________.
解析:(-2,t)在2x-3y+6=0的上方,則2×(-2)-3t+6 .
答案:t>
5.不等式組 表示的平面區(qū)域內(nèi)的整點(diǎn)(橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)都是整數(shù)的點(diǎn))共有____________個(gè).
解析:(1,1),(1,2),(2,1),共3個(gè).
答案:3
●典例剖析
【例1】 求不等式|x-1|+|y-1|≤2表示的平面區(qū)域的面積.
剖析:依據(jù)條件畫(huà)出所表達(dá)的區(qū)域,再根據(jù)區(qū)域的特點(diǎn)求其面積.
解:|x-1|+|y-1|≤2可化為
x≥1, x≥1, x≤1, x≤1,
y≥1, y≤1, y≥1, y≤1,
x+y ≤4 x-y ≤2 y-x ≤2 x+y≥0.
其平面區(qū)域如圖.
∴面積S= ×4×4=8.
評(píng)述:畫(huà)平面區(qū)域時(shí)作圖要盡量準(zhǔn)確,要注意邊界.
深化拓展
若再求:① ;② 的值域,你會(huì)做嗎?
答案: ①(-∞,- ]∪[ ,+∞);②[1,5].
【例2】 某人上午7時(shí),乘摩托艇以勻速v n mile/h(4≤v≤20)從A港出發(fā)到距50 n mile的B港去,然后乘汽車(chē)以勻速w km/h(30≤w≤100)自B港向距300 km的C市駛?cè)?應(yīng)該在同一天下午4至9點(diǎn)到達(dá)C市.設(shè)乘汽車(chē)、摩托艇去所需要的時(shí)間分別是x h、y h.
(1)作圖表示滿(mǎn)足上述條件的x、y范圍;
(2)如果已知所需的經(jīng)費(fèi)
p=100+3×(5-x)+2×(8-y)(元),
那么v、w分別是多少時(shí)走得最經(jīng)濟(jì)?此時(shí)需花費(fèi)多少元?
剖析:由p=100+3×(5-x)+2×(8-y)可知影響花費(fèi)的是3x+2y的取值范圍.
解:(1)依題意得v= ,w= ,4≤v≤20,30≤w≤100.
∴3≤x≤10, ≤y≤ . ①
由于乘汽車(chē)、摩托艇所需的時(shí)間和x+y應(yīng)在9至14個(gè)小時(shí)之間,即9≤x+y≤14.②
因此,滿(mǎn)足①②的點(diǎn)(x,y)的存在范圍是圖中陰影部分(包括邊界).
(2)∵p=100+3?(5-x)+2?(8-y),
∴3x+2y=131-p.
設(shè)131-p=k,那么當(dāng)k最大時(shí),p最小.在通過(guò)圖中的陰影部分區(qū)域(包括邊界)且斜率為- 的直線(xiàn)3x+2y=k中,使k值最大的直線(xiàn)必通過(guò)點(diǎn)(10,4),即當(dāng)x=10,y=4時(shí),p最小.
此時(shí),v=12.5,w=30,p的最小值為93元.
評(píng)述:線(xiàn)性規(guī)劃問(wèn)題首先要根據(jù)實(shí)際問(wèn)題列出表達(dá)約束條件的不等式.然后分析要求量的幾何意義.
【例3】 某礦山車(chē)隊(duì)有4輛載重量為10 t的甲型卡車(chē)和7輛載重量為6 t的乙型卡車(chē),有9名駕駛員.此車(chē)隊(duì)每天至少要運(yùn)360 t礦石至冶煉廠(chǎng).已知甲型卡車(chē)每輛每天可往返6次,乙型卡車(chē)每輛每天可往返8次.甲型卡車(chē)每輛每天的成本費(fèi)為252元,乙型卡車(chē)每輛每天的成本費(fèi)為160元.問(wèn)每天派出甲型車(chē)與乙型車(chē)各多少輛,車(chē)隊(duì)所花成本費(fèi)最低?
剖析:弄清題意,明確與運(yùn)輸成本有關(guān)的變量的各型車(chē)的輛數(shù),找出它們的約束條件,列出目標(biāo)函數(shù),用圖解法求其整數(shù)最優(yōu)解.
解:設(shè)每天派出甲型車(chē)x輛、乙型車(chē)y輛,車(chē)隊(duì)所花成本費(fèi)為z元,那么
x+y≤9,
10×6x+6×8x≥360,
0≤x≤4,
0≤y≤7.
z=252x+160y,
其中x、y∈N.
作出不等式組所表示的平面區(qū)域,即可行域,如圖.
作出直線(xiàn)l0:252x+160y=0,把直線(xiàn)l向右上方平移,使其經(jīng)過(guò)可行域上的整點(diǎn),且使在y軸上的截距最小.觀察圖形,可見(jiàn)當(dāng)直線(xiàn)252x+160y=t經(jīng)過(guò)點(diǎn)(2,5)時(shí),滿(mǎn)足上述要求.
此時(shí),z=252x+160y取得最小值,即x=2,y=5時(shí),zmin=252×2+160×5=1304.
答:每天派出甲型車(chē)2輛,乙型車(chē)5輛,車(chē)隊(duì)所用成本費(fèi)最低.
評(píng)述:用圖解法解線(xiàn)性規(guī)劃題時(shí),求整數(shù)最優(yōu)解是個(gè)難點(diǎn),對(duì)作圖精度要求較高,平行直線(xiàn)系f(x,y)=t的斜率要畫(huà)準(zhǔn),可行域內(nèi)的整點(diǎn)要找準(zhǔn),最好使用“網(wǎng)點(diǎn)法”先作出可行域中的各整點(diǎn).
●闖關(guān)訓(xùn)練
夯實(shí)基礎(chǔ)
1.(x-1)2+(y-1)2=1是|x-1|+|y-1|≤1的__________條件.
A.充分而不必要 B.必要而不充分
C.充分且必要 D.既不充分也不必要
解析:數(shù)形結(jié)合.
答案:B
2.(x+2y+1)(x-y+4)≤0表示的平面區(qū)域?yàn)?/p>
解析:可轉(zhuǎn)化為
x+2y+1≥0, x+2y+1≤0,
x-y+4≤0 x-y+4≥0.
答案:B
3.(2004年全國(guó)卷Ⅱ,14)設(shè)x、y滿(mǎn)足約束條件
x≥0,
x≥y,
2x-y≤1,則z=3x+2y的最大值是____________.
解析:如圖,當(dāng)x=y=1時(shí),zmax=5.
答案:5
x-4y+3≤0,
3x+5y-25≤0,
x≥1,
_________.
解析:作出可行域,如圖.當(dāng)把z看作常數(shù)時(shí),它表示直線(xiàn)y=zx的斜率,因此,當(dāng)直線(xiàn)y=zx過(guò)點(diǎn)A時(shí),z最大;當(dāng)直線(xiàn)y=zx過(guò)點(diǎn)B時(shí),z最小.
x=1,
3x+5y-25=0,得A(1, ).
x-4y+3=0,
3x+5y-25=0,
∴zmax= = ,zmin= .
答案:
5.畫(huà)出以A(3,-1)、B(-1,1)、C(1,3)為頂點(diǎn)的△ABC的區(qū)域(包括各邊),寫(xiě)出該區(qū)域所表示的二元一次不等式組,并求以該區(qū)域?yàn)榭尚杏虻哪繕?biāo)函數(shù)z=3x-2y的最大值和最小值.
分析:本例含三個(gè)問(wèn)題:①畫(huà)指定區(qū)域;②寫(xiě)所畫(huà)區(qū)域的代數(shù)表達(dá)式——不等式組; ③求以所寫(xiě)不等式組為約束條件的給定目標(biāo)函數(shù)的最值.
解:如圖,連結(jié)點(diǎn)A、B、C,則直線(xiàn)AB、BC、CA所圍成的區(qū)域?yàn)樗蟆鰽BC區(qū)域.
直線(xiàn)AB的方程為x+2y-1=0,BC及CA的直線(xiàn)方程分別為x-y+2=0,2x+y-5=0.
在△ABC內(nèi)取一點(diǎn)P(1,1),分別代入x+2y-1,x-y+2,2x+y-5得x+2y-1>0,x-y+2>0,2x+y-5
因此所求區(qū)域的不等式組為
x+2y-1≥0,
x-y+2≥0,
2x+y-5≤0.
作平行于直線(xiàn)3x-2y=0的直線(xiàn)系3x-2y=t(t為參數(shù)),即平移直線(xiàn)y= x,觀察圖形可知:當(dāng)直線(xiàn)y= x- t過(guò)A(3,-1)時(shí),縱截距- t最小.此時(shí)t最大,tmax=3×3-2× (-1)=11;
當(dāng)直線(xiàn)y= x- t經(jīng)過(guò)點(diǎn)B(-1,1)時(shí),縱截距- t最大,此時(shí)t有最小值為tmin= 3×(-1)-2×1=-5.
因此,函數(shù)z=3x-2y在約束條件
x+2y-1≥0,
x-y+2≥0,
2x+y-5≤0
6.某?;锸抽L(zhǎng)期以面粉和大米為主食,面食每100 g含蛋白質(zhì)6個(gè)單位,含淀粉4個(gè)單位,售價(jià)0.5元,米食每100 g含蛋白質(zhì)3個(gè)單位,含淀粉7個(gè)單位,售價(jià)0.4元,學(xué)校要求給學(xué)生配制盒飯,每盒盒飯至少有8個(gè)單位的蛋白質(zhì)和10個(gè)單位的淀粉,問(wèn)應(yīng)如何配制盒飯,才既科學(xué)又費(fèi)用最少?
解:設(shè)每盒盒飯需要面食x(百克),米食y(百克),
所需費(fèi)用為S=0.5x+0.4y,且x、y滿(mǎn)足
6x+3y≥8,
4x+7y≥10,
x≥0,
y≥0,
由圖可知,直線(xiàn)y=- x+ S過(guò)A( , )時(shí),縱截距 S最小,即S最小.
故每盒盒飯為面食 百克,米食 百克時(shí)既科學(xué)又費(fèi)用最少.
培養(yǎng)能力
7.配制A、B兩種藥劑,需要甲、乙兩種原料,已知配一劑A種藥需甲料3 mg,乙料5 mg;配一劑B種藥需甲料5 mg,乙料4 mg.今有甲料20 mg,乙料25 mg,若A、B兩種藥至少各配一劑,問(wèn)共有多少種配制方法?
解:設(shè)A、B兩種藥分別配x、y劑(x、y∈N),則
x≥1,
y≥1,
3x+5y≤20,
5x+4y≤25.
上述不等式組的解集是以直線(xiàn)x=1,y=1,3x+5y=20及5x+4y=25為邊界所圍成的區(qū)域,這個(gè)區(qū)域內(nèi)的整點(diǎn)為(1,1)、(1,2)、(1,3)、(2,1)、(2,2)、(3,1)、(3,2)、(4,1).所以,在至少各配一劑的情況下,共有8種不同的配制方法.
8.某公司計(jì)劃在今年內(nèi)同時(shí)出售變頻空調(diào)機(jī)和智能洗衣機(jī),由于這兩種產(chǎn)品的市場(chǎng)需求量非常大,有多少就能銷(xiāo)售多少,因此該公司要根據(jù)實(shí)際情況(如資金、勞動(dòng)力)確定產(chǎn)品的月供應(yīng)量,以使得總利潤(rùn)達(dá)到最大.已知對(duì)這兩種產(chǎn)品有直接限制的因素是資金和勞動(dòng)力,通過(guò)調(diào)查,得到關(guān)于這兩種產(chǎn)品的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:
資 金 單位產(chǎn)品所需資金(百元) 月資金供應(yīng)量(百元)
空調(diào)機(jī) 洗衣機(jī)
成 本 30 20 300
勞動(dòng)力(工資) 5 10 110
單位利潤(rùn) 6 8
試問(wèn):怎樣確定兩種貨物的月供應(yīng)量,才能使總利潤(rùn)達(dá)到最大,最大利潤(rùn)是多少?
解:設(shè)空調(diào)機(jī)、洗衣機(jī)的月供應(yīng)量分別是x、y臺(tái),總利潤(rùn)是P,則P=6x+8y,由題意有
30x+20y≤300,
5x+10y≤110,
x≥0,
y≥0,
x、y均為整數(shù).
由圖知直線(xiàn)y=- x+ P過(guò)M(4,9)時(shí),縱截距最大.這時(shí)P也取最大值Pmax=6×4+8×9=96(百元).
故當(dāng)月供應(yīng)量為空調(diào)機(jī)4臺(tái),洗衣機(jī)9臺(tái)時(shí),可獲得最大利潤(rùn)9600元.
探究創(chuàng)新
9.實(shí)系數(shù)方程f(x)=x2+ax+2b=0的一個(gè)根在(0,1)內(nèi),另一個(gè)根在(1,2)內(nèi),求:
(1) 的值域;
(2)(a-1)2+(b-2)2的值域;
(3)a+b-3的值域.
f(0)>0
f(1)
f(2)>0
b>0,
a+b+1
a+b+2>0.
如圖所示. A(-3,1)、B(-2,0)、C(-1,0).
又由所要求的量的幾何意義知,值域分別為(1)( ,1);(2)(8,17);(3)(-5,-4).
●思悟小結(jié)
簡(jiǎn)單的線(xiàn)性規(guī)劃在實(shí)際生產(chǎn)生活中應(yīng)用非常廣泛,主要解決的問(wèn)題是:在資源的限制下,如何使用資源來(lái)完成最多的生產(chǎn)任務(wù);或是給定一項(xiàng)任務(wù),如何合理安排和規(guī)劃,能以最少的資源來(lái)完成.如常見(jiàn)的任務(wù)安排問(wèn)題、配料問(wèn)題、下料問(wèn)題、布局問(wèn)題、庫(kù)存問(wèn)題,通常解法是將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型,歸結(jié)為線(xiàn)性規(guī)劃,使用圖解法解決.
圖解法解決線(xiàn)性規(guī)劃問(wèn)題時(shí),根據(jù)約束條件畫(huà)出可行域是關(guān)鍵的一步.一般地,可行域可以是封閉的多邊形,也可以是一側(cè)開(kāi)放的非封閉平面區(qū)域.第二是畫(huà)好線(xiàn)性目標(biāo)函數(shù)對(duì)應(yīng)的平行直線(xiàn)系,特別是其斜率與可行域邊界直線(xiàn)斜率的大小關(guān)系要判斷準(zhǔn)確.通常最優(yōu)解在可行域的頂點(diǎn)(即邊界線(xiàn)的交點(diǎn))處取得,但最優(yōu)整數(shù)解不一定是頂點(diǎn)坐標(biāo)的近似值.它應(yīng)是目標(biāo)函數(shù)所對(duì)應(yīng)的直線(xiàn)平移進(jìn)入可行域最先或最后經(jīng)過(guò)的那一整點(diǎn)的坐標(biāo).
●教師下載中心
教學(xué)點(diǎn)睛
線(xiàn)性規(guī)劃是新增添的教學(xué)內(nèi)容,應(yīng)予以足夠重視.
線(xiàn)性規(guī)劃問(wèn)題中的可行域,實(shí)際上是二元一次不等式(組)表示的平面區(qū)域,是解決線(xiàn)性規(guī)劃問(wèn)題的基礎(chǔ),因?yàn)樵谥本€(xiàn)Ax+By+C=0同一側(cè)的所有點(diǎn)(x,y)實(shí)數(shù)Ax+By+C的符號(hào)相同,所以只需在此直線(xiàn)的某一側(cè)任取一點(diǎn)(x0,y0)〔若原點(diǎn)不在直線(xiàn)上,則取原點(diǎn)(0,0)最簡(jiǎn)便〕,把它的坐標(biāo)代入Ax+By+C=0,由其值的符號(hào)即可判斷二元一次不等式Ax+By+C>0(或
在求線(xiàn)性目標(biāo)函數(shù)z=ax+by的最大值或最小值時(shí),設(shè)ax+by=t,則此直線(xiàn)往右(或左)平移時(shí),t值隨之增大(或減小),要會(huì)在可行域中確定最優(yōu)解.
解線(xiàn)性規(guī)劃應(yīng)用題步驟:(1)設(shè)出決策變量,找出線(xiàn)性約束條件和線(xiàn)性目標(biāo)函數(shù); (2)利用圖象在線(xiàn)性約束條件下找出決策變量,使線(xiàn)性目標(biāo)函數(shù)達(dá)到最大(或最小).
拓展題例
【例1】 已知f(x)=px2-q且-4≤f(1)≤-1,-1≤f(2)≤5,求f(3)的范圍.
解:∵-4≤f(1)≤-1,-1≤f(2)≤5,
p-q≤-1,
p-q≥-4,
4p-q≤5,
4p-q≥-1.
求z=9p-q的最值.
p=0,
q=1,
zmin=-1,
p=3,
q=7,
∴-1≤f(3)≤20.
【例2】 某汽車(chē)公司有兩家裝配廠(chǎng),生產(chǎn)甲、乙兩種不同型號(hào)的汽車(chē),若A廠(chǎng)每小時(shí)可完成1輛甲型車(chē)和2輛乙型車(chē);B廠(chǎng)每小時(shí)可完成3輛甲型車(chē)和1輛乙型車(chē).今欲制造40輛甲型車(chē)和20輛乙型車(chē),問(wèn)這兩家工廠(chǎng)各工作幾小時(shí),才能使所費(fèi)的總工作時(shí)數(shù)最少?
解:設(shè)A廠(chǎng)工作x h,B廠(chǎng)工作y h,總工作時(shí)數(shù)為t h,則t=x+y,且x+3y≥40,2x+y≥20,x≥0,y≥0,可行解區(qū)域如圖.而符合問(wèn)題的解為此區(qū)域內(nèi)的格子點(diǎn)(縱、橫坐標(biāo)都是整數(shù)的點(diǎn)稱(chēng)為格子點(diǎn)),于是問(wèn)題變?yōu)橐诖丝尚薪鈪^(qū)域內(nèi),找出格子點(diǎn)(x,y),使t=x+y的值為最小.
由圖知當(dāng)直線(xiàn)l:y=-x+t過(guò)Q點(diǎn)時(shí),縱、橫截距t最小,但由于符合題意的解必須是格子點(diǎn),我們還必須看Q點(diǎn)是否是格子點(diǎn).
x+3y=40,
2x+y=20,
得Q(4,12)為格子點(diǎn).
故A廠(chǎng)工作4 h,B廠(chǎng)工作12 h,可使所費(fèi)的總工作時(shí)數(shù)最少.
高三數(shù)學(xué)教案:《橢圓的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)》教學(xué)設(shè)計(jì)
教學(xué)目的:
1.熟練掌握橢圓的范圍,對(duì)稱(chēng)性,頂點(diǎn)等簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)
2.掌握標(biāo)準(zhǔn)方程中的幾何意義,以及的相互關(guān)系
3.理解、掌握坐標(biāo)法中根據(jù)曲線(xiàn)的方程研究曲線(xiàn)的幾何性質(zhì)的一般方法
教學(xué)重點(diǎn):橢圓的幾何性質(zhì)
教學(xué)難點(diǎn):如何貫徹?cái)?shù)形結(jié)合思想,運(yùn)用曲線(xiàn)方程研究幾何性質(zhì)
授課類(lèi)型:新授課
課時(shí)安排:1課時(shí)
教 具:多媒體、實(shí)物投影儀
內(nèi)容分析:
根據(jù)曲線(xiàn)的方程,研究曲線(xiàn)的幾何性質(zhì),并正確地畫(huà)出它的圖形,是解析幾何的基本問(wèn)題之一,根據(jù)曲線(xiàn)的條件列出方程,如果說(shuō)是解析幾何的手段,那么根據(jù)曲線(xiàn)的方程研究它的性質(zhì)、畫(huà)圖就是解析幾何的目的 怎樣用代數(shù)的方法來(lái)研究曲線(xiàn)原性質(zhì)呢?本節(jié)內(nèi)容為系統(tǒng)地按照方程來(lái)研究曲線(xiàn)的幾何性質(zhì)提供了一個(gè)范例,因此,本節(jié)內(nèi)容在解析幾何中占有非常重要的地位
通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握應(yīng)從哪些方面來(lái)討論一般曲線(xiàn)的幾何性質(zhì),從而對(duì)曲線(xiàn)的方程和方程的曲線(xiàn)彼此之間的相輔相成的辯證關(guān)系,對(duì)解析幾何的基本思想有更深的了解 通過(guò)對(duì)橢圓幾種畫(huà)法的學(xué)習(xí),能深化對(duì)橢圓定義的認(rèn)識(shí),提高畫(huà)圖能力;通過(guò)幾何性質(zhì)的簡(jiǎn)單的應(yīng)用,了解到如何應(yīng)用幾何性質(zhì)去解決實(shí)際問(wèn)題,提高學(xué)生用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力
本節(jié)內(nèi)容的重點(diǎn)是橢圓的幾何性質(zhì)――范圍、對(duì)稱(chēng)性、頂點(diǎn)、離心率、準(zhǔn)線(xiàn)方程;根據(jù)方程研究曲線(xiàn)的幾何性質(zhì)的思路與方法;橢圓的幾種畫(huà)法。難點(diǎn)是橢圓的離心率、準(zhǔn)線(xiàn)方程及橢圓的第二定義的理解,關(guān)鍵是掌握橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程與橢圓圖形的對(duì)應(yīng)關(guān)系,理解關(guān)掌握兩種橢圓的定義的等價(jià)性
根據(jù)教學(xué)大綱的安排,本節(jié)內(nèi)容分4個(gè)課時(shí)進(jìn)行教學(xué),本節(jié)內(nèi)容的課時(shí)分配作如下設(shè)計(jì):第一課時(shí),橢圓的范圍、對(duì)稱(chēng)性、頂點(diǎn)坐標(biāo)、離心率、橢圓的畫(huà)法;第二課時(shí),橢圓的第二定義、橢圓的準(zhǔn)線(xiàn)方程;第三課時(shí),焦半徑公式與橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;第四課時(shí),橢圓的參數(shù)方程及應(yīng)用
教學(xué)過(guò)程:
一、復(fù)習(xí)引入:
1.橢圓定義:在平面內(nèi),到兩定點(diǎn)距離之和等于定長(zhǎng)(定長(zhǎng)大于兩定點(diǎn)間的距離)的動(dòng)點(diǎn)的軌跡