王進
我們每天的生活學習都離不開優(yōu)化,合理地計劃往往可以收到事半功倍的效果。我小時候曾經用媽媽給的5元零用錢,經過多番價格對比后買了三樣小零食,比預期的多買了一包,這樣是不是很厲害?那我們今天一起研究一下怎么優(yōu)化的問題。
什么是最優(yōu)化問題?
數學家對最優(yōu)化問題的研究已經有很多年的歷史,以前解決最優(yōu)化問題的數學方法只限于古典求導方法和變分法?,F(xiàn)在這個概念變得廣義了,給你一個任務讓你完成,你怎樣安排才能用的時間最少,效果最佳—這類問題在數學中被稱為“最優(yōu)化問題”。
解決最優(yōu)化問題的根本思路
最優(yōu)化問題不僅具有趣味性,而且解題方法靈活,技巧性強,因此對于開拓解題思路,增強數學能力很有益處。解決實際問題中的“費用最省”“面積最大”“損耗最小”等,這些從極端情況去探討它的最大或者最小值,來匹配目標問題就是我們要探索的優(yōu)化方案。如,省時問題、沏茶問題、烙餅問題、對策問題。我們要做的首先是明確整件事的順序,先干什么再干什么,把順序捋順;接下來做優(yōu)化設計,如做什么的時候可以同時做其他的事;最后按著時間線計算時間,提出最優(yōu)方案。
學霸來解題
題目1
端午節(jié)媽媽包粽子。淘米、洗粽葉要用20分鐘,包粽子要用1小時30分鐘,把粽子煮熟要用50分鐘,整理餐桌要用5分鐘。如果想在中午12時吃到粽子,媽媽最遲從上午(? ?)時(? ?)分開始動手做。
【學霸思路】解讀這道題,我們看出來是在考我們怎樣合理安排時間。題目的設置以端午節(jié)包粽子為背景,讓大家在鞏固優(yōu)化和統(tǒng)籌策略的同時,提升自己的數學應用意識。
【學霸解答】我想煮粽子時可以整理餐桌,所以吃到粽子的時間是所有制作粽子的世界加到一起,至少需要20分鐘+1小時30分鐘+50分鐘,共計2小時40分鐘,求最遲從上午幾時幾分開始動手做,就用12時減去2小時40分鐘,就是媽媽最晚行動的時間,即:9時20分。
題目2
“六一”兒童節(jié),學校組織了30名優(yōu)秀隊員去公園游玩,由6名老師帶領。公園入口處的“購票須知”寫道:“每人憑票進門。兒童、成人一律每張30元,40張開始可以享受團體20%優(yōu)惠?!辟I票時老師付給售票員1000元,你認為夠了嗎?請通過計算等方法來說明你的觀點。
【學霸思路】本題考查購票的最佳方案。題目以公園購票為背景,這是我們在現(xiàn)實生活中經常能遇到的事情,我們可以運用所學知識解決這類問題。
【學霸解答】購買門票時有兩種買法。買法一:學生和老師分別買票。一共去了36人,每張票30元,先用乘法求出總票價,再看1000元夠不夠即可;買法二:將學生和老師看成一個40人的團體共同買票。因為買40張票可以享受20%的優(yōu)惠,我們先求出40張票的票價,再看1000元夠不夠即可。
買法一:30×(30+6)=30×36=1080(元)
1080>1000? ?不夠
買法二:40×30×(1-20%)=1200×80%=960(元)
960<1000? ?夠
答:如果享受團體20%優(yōu)惠,1000元足夠。
鞏固訓練
1.在網絡經濟飛速發(fā)展的今天,消費者通過平臺團購已經成為普遍現(xiàn)象。明明和爸爸、媽媽星期天去吃火鍋。媽媽說,她在網上發(fā)現(xiàn)團購代金券每張69元,可抵100元消費,每桌限用兩張,不足部分用現(xiàn)金補齊。到店后發(fā)現(xiàn),不用代金券可以享受七五折優(yōu)惠。若一家三口吃火鍋人均消費為70元,采用(怎樣的呢)的消費方式比較優(yōu)惠。
2.動物園推出“一日游”活動,有兩種購票方案。
方案一:成人每人150元,兒童每人60元;
方案二:團體5人以上(包括5人),每人100元。
現(xiàn)在有成人4人,兒童8人,哪種方案省錢?
3.王博家來了客人,媽媽要他給客人沏茶。接水1分鐘,燒水10分鐘,洗茶杯2分鐘,拿茶葉1分鐘,沏茶1分鐘。王博合理安排以上事情讓客人盡快喝茶,至少需要幾分鐘? (解答并畫流程圖)