何正文
(廣東省肇慶市百花中學 526000)
復雜問題轉(zhuǎn)化到相對較簡單的線性規(guī)劃問題上來解決,就可以把難度大大降低了.本文就線性規(guī)劃的應(yīng)用作一些探究和導析,旨在揭示解題的規(guī)律,提升學生分析問題、解決問題的能力.
例1設(shè)等差數(shù)列{an}前n項和為Sn,若S4≥10,S5≤15,求a4的最大值.
點評有時我們做題前,并不知道要用到什么方法,但當你往下做時會發(fā)現(xiàn)意想不到的思路,甚至有些數(shù)據(jù)也是我們解題的突破口,所以樹立信心意識非常重要.
例2若2sinα-cosβ≤2,求sinα+2cosβ的取值范圍為多少.
點評本題主要是用到了變量代換的方法,把一個難以下手的問題化歸到簡單的線性規(guī)劃上來解決,就“藥到病除”了.
例4三邊長都是整數(shù),且最長邊長為11的三角形個數(shù)有____個.
點評常用計數(shù)原理求解,但若引入變量轉(zhuǎn)化為線性規(guī)劃來求可行域整點的個數(shù),則獨具匠心,創(chuàng)意新穎.
點評把代數(shù)問題幾何化,體現(xiàn)了“以形助數(shù),以數(shù)賦形”的思想,使抽象問題直觀、具體又不乏生動.
例6已知函數(shù)f(x)=x3+bx2+cx+d在區(qū)間[-1,2]上是減函數(shù),求b+c的最大值.
點評本題用到了導數(shù)、二次函數(shù)、線性規(guī)劃等知識內(nèi)容,層層遞進,恰當轉(zhuǎn)化,思路清新自然.很好地考查了學生的數(shù)形結(jié)合的思想方法,邏輯推理的能力和綜合應(yīng)用的能力.
例7已知點P(-1,1),Q(2,2),若直線l:x+ky+k=0與線段PQ有交點,求k的取值范圍.
分析由線性規(guī)劃知:若點P(x1,y1),Q(x2,y2)在直線l的兩側(cè),則有(ax1+by1+c)(ax2+by2+c)<0.
而此題的P,Q點在直線l的兩側(cè)或在直線l上,
點評數(shù)學變換與轉(zhuǎn)化就是“由一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式”的數(shù)學變換,數(shù)學解題的過程實質(zhì)是一種從未知到已知的轉(zhuǎn)換過程;變換轉(zhuǎn)化意識又是中學數(shù)學最重要的解題意識,充分注意這種意識的培養(yǎng),可提高思維素質(zhì),培養(yǎng)創(chuàng)新能力.
分析(1)約束條件的區(qū)域內(nèi)的動點P(x,y)與定點A(-1,-2)連線的斜率問題來解決.
(2) 約束條件的區(qū)域內(nèi)的動點P(x,y)與定點A(-1,-2)連線的距離平方問題來解決.
點評雖然目標函數(shù)不是線性的,但它們的幾何意義比較明顯.這時我們解題應(yīng)有“洞察”能力.解題中要運用“執(zhí)果索因和由因?qū)Ч钡乃枷?
點評本題明為向量問題,實為線性規(guī)劃問題,利用向量的數(shù)量積的坐標公式把已知條件轉(zhuǎn)化為線性規(guī)劃的約束條件,解題思路就一目了然了.
例10、已知x,y∈(0,2),求x-y<1的概率.
分析由幾何概型知x-y<1的概率
點評用面積思想解決幾何概型比較簡潔、直觀.類似問題:兩人確定出發(fā)時間區(qū)域,到能見到面的概率都可用此法.
點評突出了在知識網(wǎng)絡(luò)交匯處命題的方向,揭示了各章節(jié)間的內(nèi)在聯(lián)系,體現(xiàn)了對綜合能力培養(yǎng)的重要性.
通過上面的例題剖析,我們不難看到,線性規(guī)劃最值題型的求解方法是多元的.只要我們能結(jié)合題意,善于抓住目標函數(shù)的代數(shù)式,仔細挖掘約束條件,靈活變通解題方法,選擇適當?shù)霓D(zhuǎn)化方式,有關(guān)線性規(guī)劃的最值問題就能迎刃而解.