教学目标
知识目标:
1、知道离心运动及其产生的原因.
2、知道离心现象的一些应用和可能带来的危害.
能力目标:
1、培养学生应用理论知识解决实际问题的能力
情感目标
1、培养学生用理论解释实际问题的能力与习惯.
教学建议
教材分析
教材首先分析了离心现象发生的条件和离心运动的定义,接着从生产、生活的实际问题中说明离心运动的应用和危害,充分体现了学以致用的思想.
教法建议
学习离心运动的概念时,通过充分讨论,让学生明确几点:
第一:做圆周运动的物体,一旦失去向心力或向心力不足,都不能再满足把物体约束在原来的圆周上运动的条件,这时会出现物体远离圆心而去的现象.
第二:可补充加上提供的向心力F大于物体所需向心力时,(),表现为向心的趋势(离圆心越来越近)这对学生全面理解“外力必须等于时,物体才可做匀速圆周运动”有好处.
第三:离心运动是物体具有惯性的表现,而不是物体受到“离心力”作用的结果.有些学生可能提出,“离心力”的问题,教师可以说明那是在另一参照系(非惯性系)中引入的概念,在中学阶段不予研究.
关于离心运动的应用和防止,可引导同学讨论完成.
教学设计方案
教学重点:离心运动产生的条件
教学主要设计:
一、离心运动
(一)讨论:在光滑水平面上,用细绳系一个小球,使其在桌面上做匀速圆周运动.若细绳突然断了,小球将如何运动?若拉绳的力变小了,小球如何运动?若拉绳的力变大了,小球如何运动?
(二)展示“魔盘”娱乐设施的动画资料
讨论:“魔盘”上的人所需向心力由什么力提供?为什么转速一定时,有的人能随之一块做圆周运动,而有的人逐渐向边缘滑去?
(三)用提供的力与需要的向心力的关系角度解释上述现象,得到离心运动的条件和概念.(配合课件1)
二、离心运动的应用和防止:
可提出一些问题让学生讨论解决:如:
(1)洗衣机的脱水筒中的衣物上的水滴,在脱水筒工作时,水滴需要的向心力由什么决定?提供的向心力由什么决定?什么情况下,水滴将被甩出?
(2)在公路转弯处,为什么车辆行驶不允许超过规定的速度?
(3)为什么砂轮、飞轮等都不得超过允许的最大转速?等等
探究活动
观察并思考:
1、汽车、自行车等在水平面上转弯时,为什么速度不能过大?
2、滑冰运动员及摩托车运动员在弯道处的姿势,并分析其受力情况?
线性规划教学设计方案(二)
教学目标
巩固二元一次不等式和二元一次不等式组所表示的平面区域,能用此来求目标函数的最值.
重点难点
理解二元一次不等式表示平面区域是教学重点.
如何扰实际问题转化为线性规划问题,并给出解答是教学难点.
教学步骤
【新课引入】
我们知道,二元一次不等式和二元一次不等式组都表示平面区域,在这里开始,教学又翻开了新的一页,在今后的学习中,我们可以逐步看到它的运用.
【线性规划】
先讨论下面的问题
设,式中变量x、y满足下列条件
①
求z的最大值和最小值.
我们先画出不等式组①表示的平面区域,如图中内部且包括边界.点(0,0)不在这个三角形区域内,当时,,点(0,0)在直线上.
作一组和平等的直线
可知,当l在的右上方时,直线l上的点满足.
即,而且l往右平移时,t随之增大,在经过不等式组①表示的三角形区域内的点且平行于l的直线中,以经过点A(5,2)的直线l,所对应的t最大,以经过点的直线,所对应的t最小,所以
在上述问题中,不等式组①是一组对变量x、y的约束条件,这组约束条件都是关于x、y的一次不等式,所以又称线性约束条件.
是欲达到最大值或最小值所涉及的变量x、y的解析式,叫做目标函数,由于又是x、y的解析式,所以又叫线性目标函数,上述问题就是求线性目标函数在线性约束条件①下的最大值和最小值问题.
线性约束条件除了用一次不等式表示外,有时也有一次方程表示.
一般地,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,满足线性约束条件的解叫做可行解,由所有可行解组成的集合叫做可行域,在上述问题中,可行域就是阴影部分表示的三角形区域,其中可行解(5,2)和(1,1)分别使目标函数取得最大值和最小值,它们都叫做这个问题的最优解.
【应用举例】
例1解下列线性规划问题:求的最大值和最小值,使式中的x、y满足约束条件
解:先作出可行域,见图中表示的区域,且求得.
作出直线,再将直线平移,当的平行线过B点时,可使达到最小值,当的平行线过C点时,可使达到最大值.
通过这个例子讲清楚线性规划的步骤,即:
第一步:在平面直角坐标系中作出可行域;
第二步:在可行域内找出最优解所对应的点;
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.
例2解线性规划问题:求的最大值,使式中的x、y满足约束条件.
解:作出可行域,见图,五边形OABCD表示的平面区域.
作出直线将它平移至点B,显然,点B的坐标是可行域中的最优解,它使达到最大值,解方程组得点B的坐标为(9,2).
∴
这个例题可在教师的指导下,由学生解出.在此例中,若目标函数设为,约束条件不变,则z的最大值在点C(3,6)处取得.事实上,可行域内最优解对应的点在何处,与目标函数所确定的直线的斜率有关.就这个例子而言,当的斜率为负数时,即时,若(直线的斜率)时,线段BC上所有点都是使z取得最大值(如本例);当时,点C处使z取得最大值(比如:时),若,可请同学思考.
随堂练习
1.求的最小值,使式中的满足约束条件
2.求的最大值,使式中满足约束条件
答案:1.时,.
2.时,.
总结提炼
1.线性规划的概念.
2.线性规划的问题解法.
布置作业
1.求的最大值,使式中的满足条件
2.求的最小值,使满足下列条件
答案:1.
2.在可行域内整点中,点(5,2)使z最小,
探究活动
利润的线性规划[问题]某企业1997年的利润为5万元,1998年的利润为7万元,1999年的利润为81元,请你根据以上信息拟定两个不同的利润增长直线方程,从而预2001年企业的利润,请问你帮该企业预测的利润是多少万?
[分析]首先应考虑在平面直角坐标系中如何描述题中信息:“1997年的利润为5万元,1998年的利润为7万元,1999年的利润为8万元”,在确定这三点坐标后,如何运用这三点坐标,是仅用其中的两点,还是三点信息的综合运用,运用时要注意有其合理性、思考的方向可以考虑将通过特殊点的直线、平行某个线段的直线、与某些点距离最小的直线作为预测直线等等.
建立平面直角坐标系,设1997年的利润为5万元对应的点为(0,5),1998年的利润为7万元及1999年的利润为8万元分别对应点(1,7)和(2,8),那么
①若将过两点的直线作为预测直线,其方程为:,这样预测2001年的利润为13万元.
②若将过两点的直线作为预测直线,其方程为:,这样预测2001年的利润为11万元.
③若将过两点的直线作为预测直线,其方程为:,这样预测2001年的利润为10万元.
④若将过及线段的中点的直线作为预测直线,其方程为:,这样预测2001年的利润为11.667万元.
⑤若将过及的重心(注:为3年的年平均利润)的直线作为预测直线,其方程为:,这样预测2001年的利润为11.667万元.
⑥若将过及的重心的直线作为预测直线,其方程为:,这样预测2001年的利润为10.667万元.
⑦若将过且以线段的斜率为斜率的直线作为预测直线,则预测直线的方程为:,这样预测2001年的利润为9万元.
⑧若将过且以线段的斜率为斜率的直线作为预测直线,则预测直线的方程为:,这样预测2001年的利润为11.5万元.
⑨若将过点且以线段的斜率为斜率的直线,作为预测直线,则预测直线的方程为;,这样预测2001年的利润为12万元.
⑩若将过且以线段的斜率与线段的斜率的平均数为斜率的直线作为预测直线,则预测直线的方程为:,这样预测2001年的利润为12万元.
如此这样,还有其他方案,在此不—一列举.
[思考](1)第⑤种方案与第④种方案的结果完全一致,这是为什么?
(2)第⑦种方案中,的现实意义是什么?
(3)根据以上的基本解题思路,请你思考新的方案.如方案⑥中,过的重心,找出以为斜率的直线中与两点的距离的平方和最小的直线作为预测直线.
(4)根据以上结论及你自己的答案估计一下利润的范围,你预测的利润频率出现最多的是哪一个值?你认为将你预测的结论作怎样的处理,使之得到的利润预测更为有效?如果不要求用线性预测,你能得出什么结果?
教学目标
1、知道什么是浸润和不浸润现象.能用浸润和不浸润解释有关的简单现象.
2、知道什么是以及是怎样产生的.
3、知道在实际中的应用和防止.
教学设计方案
本节颗内容可以通过实验演示,与学生自学相结合来完成。
一、课堂引入
我们研究了液体和气体之间的交界面的性质——表面张力的作用,那么固体和液体之间的交界面又具有什么性质呢?我们将液体和固体之间的交界面叫做附着层。
板书:液体与固体接触的液体薄层——附着层。
下面我们通过实验来研究液体附着层的性质。
实验1:将洁净的玻璃片和石蜡块分别浸入水中,然后拿出来。观察水在玻璃片上和石蜡块上的附着情况。
学生观察并讨论,得出结论:水能够附着在玻璃片上。水不能附着在石蜡上。(教师出示图片)
教师总结:实验表明,在洁净的玻璃片上放一滴水,水能扩展形成薄层,附着在玻璃板上。这种液体附着在固体表面上的现象叫做浸润。对玻璃来说,水是浸润液体。在石蜡面上放一滴水,水不能附着在石蜡表面上,这种液体不能附着在固体表面上的现象叫做不浸润。对石蜡来说,水是不浸润液体。同一种液体,对一些固体是浸润的,而对另一些固体可以是不浸润的。
板书:
(1)液体附着在固体表面上的现象叫做浸润
(2)液体不能附着在固体表面上的现象叫做不浸润
同一种液体,对一些固体是浸润的,而对另一些固体可以是不浸润的。
浸润现象在日常生活中,我们可以经常看到:盛有液体的容器器壁附近的液面会成弯曲的形状,是由浸润或不浸润现象引起的。如果液体能浸润器壁,在接近器壁处液面向上弯曲。如果液体不浸润器壁,在接近器壁处液面向下弯曲。焊接时,熔融了的焊锡与被焊金属必须是浸润的;医药上要用脱脂棉,就是要使酒精,药液与棉花浸润;在有些物体上写字困难,是因为墨水不浸润物体;有些动物羽毛上能分泌脂肪,水就不浸润羽毛;有些矿石在冶炼前必须采用浮选矿石的措施,利用液体不浸润矿粒但浸润砂石的性质将矿粒与砂石分离开来。
下面通过实验来观察液体的一种有趣的现象——。
二、
板书:
实验2:将几根内径不同的细玻璃管插入水中,观察实验现象。
学生观察并讨论:管内水面比容器里的水面高,管的内径越小,管内水面越高。
实验还表明把内径不同的细玻璃管插在汞中,管内汞面比容器里的汞面低,管的内径越小,管内汞面越低。
像这种浸润液体在细管内液面升高的现象和不浸润液体在细管内液面降低的现象,叫做。
具有大量毛细管的物体,只要液体与该物体浸润,就能把液体吸入物体中。
教师讲解同时展示图片,毛巾吸水、砖块吸水、灯芯吸油,都是这个原因。土壤中有许多毛细管,容易将地下水吸上来,有时为了防止水分蒸发,就将地表面的土锄松,以破坏过多的毛细管。在生理中有很大的作用,因为植物与动物的大部分组织,都是以各种各样的细微管道连通起来的。
三、处理课后习题
四、总结
典型例题
浸润和不浸润现象
例1分别画出细玻璃管中水银柱和水柱上下表面的形状。
分析:水对玻璃是浸润物体,而水银对玻璃不浸润,画的时候要注意虚线表示的是液面。
微观解释浸润和不浸润现象
例2液体和固体接触时,附着层表面具有缩小的趋势是因为:
(1)附着层里液体分子比液体内部分子稀疏;
(2)附着层里液体分子相互作用表现为引力;
(3)附着层里液体分子相互作用表现为斥力;
(4)固体分子对附着层里液体分子的引力比液体分子之间的引力强。
分析:首先从题设中看出液体对固体来说是不浸润的,而后再对附着层液体分子的作用进行研究。在出现不浸润现象时,在附着层里出现了眼表面张力相似的收缩力,即引力。并且附着层里分子的分布,虽比起表面层要密一些,但比起液内还是要稀疏,所以附着层分子受引力比液内分子受引力要大些。因此,本题答案为(2)、(4)。
各种
例3分别画出插入在水槽和水银槽中的细玻璃管中液柱的大概位置:
分析:水银对玻璃是不浸润的,而水对玻璃是浸润的。
解释的成因
例4液体在毛细管中,液面上升是由于液体层分子的力和层分子间的相互作用的结果。当与上升液柱相等时,液柱就不再上升。
答案:附着层、相斥、表面层、表面张力、重力。
(一)教学目的
知道电磁继电器的构造和工作原理。
(二)教具
电磁继电器,电磁继电器挂图,小灯泡一只,两只1.5伏的干电池,学生电源一台,导线6根,开关两只。
(三)教学过程
1.复习提问
①什么是电磁铁?
②电磁铁有什么特点?
2.引入新课
人直接操作高压电路的开关是很危险的,如果能够在低压下操作高压电路,就能避免高压的危险。利用电磁铁制成的电磁继电器,可以完成这一任务,这节课我们就学习有关电磁继电器的知识。
3.进行新课
(1)通过观察,讲解学习电磁继电器的结构
板书:第六节电磁继电器
1.电磁继电器的结构
引导学生观察实验用电磁继电器,配合课本上的图11-17或挂图,
问:
①电磁继电器中的电磁铁在什么位置?电磁铁起什么作用?
②图中的B是衔铁,它起什么作用?
③图中的C是弹簧,它起什么作用?
④图中的D是动触点,E是静触点,它们起什么作用?
学生通过观察回答以上问题时,教师注意纠正,让学生正确认识电磁继电器各部件的名称和作用。
板书:
控制电路的组成:电磁铁、低压电源、开关。
工作电路的组成:高压电源、电动机、电磁继电器的触点部分。
(2)引导学生弄懂电磁继电器的工作原理
让学生看课本图11一17(或挂图),教师引导学生讨论电磁继电器的工作过程,然后让学生阅读课本图11-17下的“工作原理”部分,边阅读边在文字下面划波浪线,同时教师板书:
2.电磁继电器的工作原理:电磁铁通电时,把衔铁吸下来,使D和E接触,工作电路闭合。电磁铁断电时失去磁性,弹簧把衔铁拉起来,切断工作电路。
电磁继电器实质就是利用电磁铁控制工作电路通断的开关。
(3)演示:使用电磁继电器控制小灯泡的亮、灭先引导学生阅读课本中实验部分的内容。
①接线,教师出示实验用电磁继电器,问:
该电磁继电器有几个接线柱?要使用电磁继电器,怎么接线?
教师指出哪两个接线柱接控制电路;哪两个接线柱接工作电路。然后让学生上讲台按课本图11-17线路接线。
②引导学生按图11-17线路共同检查一遍。并对照线路认清实际控制电路和工作电路的组成。
③观察,先观察控制电路通电和断电时触点闭合和断开情况,再观察工作电路小灯泡的亮和灭情况。
上述实验控制电路控制的只是一只小灯泡。似乎没有必要。但工作电路若是对人有危险的高压电路,就很有必要了。
(4)电磁继电器的应用
①工作电路是有危险的高压电路,通过电磁继电器可利用低压控制高压。
②工作场所温度高或环境不好,可以利用电磁继电器实现远距离操作。引导学生看课本上的图11-18图例。
板书:
3.电磁继电器的应用
用低电压弱电流控制高电压强电流。
实现远距离操作。
4.巩固、小结
(1)按板书归纳小结。并指出电磁铁、电磁继电器都是人们认识电流的磁效应后发明创造的,这说明了理论知识在指导生产中的重要作用。
(2)让学生完成课本上的练习1填空。
(3)让学生阅读课本上的练习2,然后请几个学生回答问题和补充,教师注意纠正。
(4)讨论课本上的“想想议议”。
5.作业
课本上本章末习题,9、10、11、12题。
教学目标
知识目标:
1、知道离心运动及其产生的原因.
2、知道离心现象的一些应用和可能带来的危害.
能力目标:
1、培养学生应用理论知识解决实际问题的能力
情感目标
1、培养学生用理论解释实际问题的能力与习惯.
教学建议
教材分析
教材首先分析了离心现象发生的条件和离心运动的定义,接着从生产、生活的实际问题中说明离心运动的应用和危害,充分体现了学以致用的思想.
教法建议
学习离心运动的概念时,通过充分讨论,让学生明确几点:
第一:做圆周运动的物体,一旦失去向心力或向心力不足,都不能再满足把物体约束在原来的圆周上运动的条件,这时会出现物体远离圆心而去的现象.
第二:可补充加上提供的向心力F大于物体所需向心力时,(),表现为向心的趋势(离圆心越来越近)这对学生全面理解“外力必须等于时,物体才可做匀速圆周运动”有好处.
第三:离心运动是物体具有惯性的表现,而不是物体受到“离心力”作用的结果.有些学生可能提出,“离心力”的问题,教师可以说明那是在另一参照系(非惯性系)中引入的概念,在中学阶段不予研究.
关于离心运动的应用和防止,可引导同学讨论完成.
教学设计方案
离心现象及其应用
教学重点:离心运动产生的条件
教学主要设计:
一、离心运动
(一)讨论:在光滑水平面上,用细绳系一个小球,使其在桌面上做匀速圆周运动.若细绳突然断了,小球将如何运动?若拉绳的力变小了,小球如何运动?若拉绳的力变大了,小球如何运动?
(二)展示“魔盘”娱乐设施的动画资料
讨论:“魔盘”上的人所需向心力由什么力提供?为什么转速一定时,有的人能随之一块做圆周运动,而有的人逐渐向边缘滑去?
(三)用提供的力与需要的向心力的关系角度解释上述现象,得到离心运动的条件和概念.(配合课件1)
二、离心运动的应用和防止:
可提出一些问题让学生讨论解决:如:
(1)洗衣机的脱水筒中的衣物上的水滴,在脱水筒工作时,水滴需要的向心力由什么决定?提供的向心力由什么决定?什么情况下,水滴将被甩出?
(2)在公路转弯处,为什么车辆行驶不允许超过规定的速度?
(3)为什么砂轮、飞轮等都不得超过允许的最大转速?等等
探究活动
观察并思考:
1、汽车、自行车等在水平面上转弯时,为什么速度不能过大?
2、滑冰运动员及摩托车运动员在弯道处的姿势,并分析其受力情况?
教学目标
(1)使学生了解并会用二元一次不等式表示平面区域以及用二元一次不等式组表示平面区域;
(2)了解线性规化的意义以及线性约束条件、线性目标函数、线性规化问题、可行解、可行域以及最优解等基本概念;
(3)了解线性规化问题的图解法,并能应用它解决一些简单的实际问题;
(4)培养学生观察、联想以及作图的能力,渗透集合、化归、数形结合的数学思想,提高学生“建模”和解决实际问题的能力;
(5)结合教学内容,培养学生学习数学的兴趣和“用数学”的意识,激励学生勇于创新.
教学建议
一、知识结构
教科书首先通过一个具体问题,介绍了二元一次不等式表示平面区域.再通过一个具体实例,介绍了线性规化问题及有关的几个基本概念及一种基本解法-图解法,并利用几道例题说明线性规化在实际中的应用.
二、重点、难点分析
本小节的重点是二元一次不等式(组)表示平面的区域.
对学生来说,二元一次不等式(组)表示平面的区域是一个比较陌生、抽象的概念,按高二学生现有的知识和认知水平难以透彻理解,因此学习二元一次不等式(组)表示平面的区域分为两个大的层次:
(1)二元一次不等式表示平面区域.首先通过建立新旧知识的联系,自然地给出概念.明确二元一次不等式在平面直角坐标系中表示直线某一侧所有点组成的平面区域不包含边界直线(画成虚线).其次再扩大到所表示的平面区域是包含边界直线且要把边界直线画成实线.
(2)二元一次不等式组表示平面区域.在理解二元一次不等式表示平面区域含义的基础上,画不等式组所表示的平面区域,找出各个不等式所表示的平面区域的公共部分.这是学生对代数问题等价转化为几何问题以及数学建模方法解决实际问题的基础.
难点是把实际问题转化为线性规划问题,并给出解答.
对许多学生来说,从抽象到的化归并不比从具体到抽象遇到的问题少,学生解数学应用题的最常见困难是不会将实际问题提炼成数学问题,即不会建模.所以把实际问题转化为线性规划问题作为本节的难点,并紧紧围绕如何引导学生根据实际问题中的已知条件,找出约束条件和目标函数,然后利用图解法求出最优解作为突破这个难点的关键.
对学生而言解决应用问题的障碍主要有三类:①不能正确理解题意,弄清各元素之间的关系;②不能分清问题的主次关系,因而抓不住问题的本质,无法建立数学模型;③孤立地考虑单个的问题情景,不能多方联想,形成正迁移.针对这些障碍以及题目本身文字过长等因素,将本课设计为计算机辅助教学,从而将实际问题鲜活直观地展现在学生面前,以利于理解;分析完题后,能够抓住问题的本质特征,从而将实际问题抽象概括为线性规划问题.另外,利用计算机可以较快地帮助学生掌握寻找整点最优解的方法.
三、教法建议
(1)对学生来说,二元一次不等式(组)表示平面的区域是一个比较陌生的概念,不象二元一次方程表示直线那样已早有所知,为使学生对这一概念的引进不感到突然,应建立新旧知识的联系,以便自然地给出概念
(2)建议将本节新课讲授分为五步(思考、尝试、猜想、证明、归纳)来进行,目的是为了分散难点,层层递进,突出重点,只要学生对旧知识掌握较好,完全有可能由学生主动去探求新知,得出结论.
(3)要举几个典型例题,特别是似是而非的例子,对理解二元一次不等式(组)表示的平面区域的含义是十分必要的.
(4)建议通过本节教学着重培养学生掌握“数形结合”的数学思想,尽管侧重于用“数”研究“形”,但同时也用“形”去研究“数”,这对培养学生观察、联想、猜测、归纳等数学能力是大有益处的.
(5)对作业、思考题、研究性题的建议:①作业主要训练学生规范的解题步骤和作图能力;②思考题主要供学有余力的学生课后完成;③研究性题综合性较大,主要用于拓宽学生的思维.
(6)若实际问题要求的最优解是整数解,而我们利用图解法得到的解为非整数解(近似解),应作适当的调整,其方法应以与线性目标函数的直线的距离为依据,在直线的附近寻求与此直线距离最近的整点,不要在用图解法所得到的近似解附近寻找.
如果可行域中的整点数目很少,采用逐个试验法也可.
(7)在线性规划的实际问题中,主要掌握两种类型:一是给定一定数量的人力、物力资源,问怎样运用这些资源能使完成的任务量最大,收到的效益最大;二是给定一项任务问怎样统筹安排,能使完成的这项任务耗费的人力、物力资源最小.
线性规划教学设计方案(一)
教学目标
使学生了解并会作二元一次不等式和不等式组表示的区域.
重点难点
了解二元一次不等式表示平面区域.
教学过程
【引入新课】
我们知道一元一次不等式和一元二次不等式的解集都表示直线上的点集,那么在平面坐标系中,二元一次不等式的解集的意义是什么呢?
【二元一次不等式表示的平面区域】
1.先分析一个具体的例子
我们知道,在平面直角坐标系中,以二元一次方程的解为坐标的点的集合是经过点(0,1)和(1,0)的一条直线l(如图)那么,以二元一次不等式(即含有两个未知数,且未知数的最高次数都是1的不等式)的解为坐标的点的集合是什么图形呢?
在平面直角坐标系中,所有点被直线l分三类:①在l上;②在l的右上方的平面区域;③在l的左下方的平面区域(如图)取集合A的点(1,1)、(1,2)、(2,2)等,我们发现这些点都在l的右上方的平面区域,而点(0,0)、(-1,-1)等等不属于A,它们满足不等式,这些点却在l的左下方的平面区域.
由此我们猜想,对直线l右上方的任意点成立;对直线l左下方的任意点成立,下面我们证明这个事实.
在直线上任取一点,过点P作垂直于y轴的直线,在此直线上点P右侧的任意一点,都有∴
于是
所以
因为点,是L上的任意点,所以,对于直线右上方的任意点,
都成立
同理,对于直线左下方的任意点,
都成立
所以,在平面直角坐标系中,以二元一次不等式的解为坐标的点的集点.
是直线右上方的平面区域(如图)
类似地,在平面直角坐标系中,以二元一次不等式的解为坐标的点的集合是直线左下方的平面区域.
2.二元一次不等式和表示平面域.
(1)结论:二元一次不等式在平面直角坐标系中表示直线某一侧所有点组成的平面区域.
把直线画成虚线以表示区域不包括边界直线,若画不等式就表示的面区域时,此区域包括边界直线,则把边界直线画成实线.
(2)判断方法:由于对在直线同一侧的所有点,把它的坐标代入,所得的实数的符号都相同,故只需在这条直线的某一侧取一个特殊点,以的正负情况便可判断表示这一直线哪一侧的平面区域,特殊地,当时,常把原点作为此特殊点.
【应用举例】
例1画出不等式表示的平面区域
解;先画直线(画线虚线)取原点(0,0),代入,
∴∴原点在不等式表示的平面区域内,不等式表示的平面区域如图阴影部分.
例2画出不等式组
表示的平面区域
分析:在不等式组表示的平面区域是各个不等式所表示的平面点集的交集,因而是各个不等式所表示的平面区域的公共部分.
解:不等式表示直线上及右上方的平面区域,表示直线上及右上方的平面区域,上及左上方的平面区域,所以原不等式表示的平面区域如图中的阴影部分.
课堂练习
作出下列二元一次不等式或不等式组表示的平面区域.
(1)(2)(3)
(4)(5)
总结提炼
1.二元一次不等式表示的平面区域.
2.二元一次不等式表示哪个平面区域的判断方法.
3.二元一次不等式组表示的平面区域.
布置作业
1.不等式表示的区域在的().
A.右上方B.右下方C.左上方D.左下方
2.不等式表示的平面区域是().
3.不等式组表示的平面区域是().
4.直线右上方的平面区域可用不等式表示.
5.不等式组表示的平面区域内的整点坐标是.
6.画出表示的区域.
答案:
1.B2.D3.B4.5.(-1,-1)
6.
--示例(一)
教学重点:知道天然放射现象及三种射线的性质,会书写核反应方程式,知道半衰期
教学难点:有关半衰期的计算
教育过程:
一、引入课题
提问:人们通过什么现象或实验发现原子核是由更小的微粒构成的?
二、天然放射现象
1、有关天然放射现象的物理学史
2、三种射线的性质:射线是由氦核构成,速度可达光速的10分之一,穿透能力很弱,电离作用很强;射线是高速电子流,速度可达0.9倍光速,穿透能力较强,电离作用较弱;射线是波长极短的电磁波,穿透能力很强,电离作用很弱.
3、学生阅读后完成下表
成分
速度
穿透能力
电离能力
射线
射线射线
三、衰变
1、衰变
2、核反应方程的书写
(1)书写要求:质量数和电荷数都守恒
(2)练习
例题1:n+c+
ar+heca+ 
;例题2:u衰变成pb的过程中
a、经过8次衰变,6次衰变
b、中子数减少22个
c、质子数减少16个
d、有6个中子失去电子转化为质子
答案:abd
提示:在判断衰变次数时,应先判断衰变次数,再判断衰变次数
四、半衰期
1、半衰期的定义
2、半衰期是一个宏观统计量,由原子核内部本身的因素决定,与原子所处的物理或化学状态无关
3、半衰期的计算
例题3:已知钍234的半衰期是24天,1g钍234经过120天后还剩下多少?
解答:1/32g
对于层次较高的学生可以补充有关用半衰期测量古木、矿石年龄的题目
五、完成课后作业
线性规划教学设计方案(二)
教学目标
巩固二元一次不等式和二元一次不等式组所表示的平面区域,能用此来求目标函数的最值.
重点难点
理解二元一次不等式表示平面区域是教学重点.
如何扰实际问题转化为线性规划问题,并给出解答是教学难点.
教学步骤
【新课引入】
我们知道,二元一次不等式和二元一次不等式组都表示平面区域,在这里开始,教学又翻开了新的一页,在今后的学习中,我们可以逐步看到它的运用.
【线性规划】
先讨论下面的问题
设,式中变量x、y满足下列条件
①
求z的最大值和最小值.
我们先画出不等式组①表示的平面区域,如图中内部且包括边界.点(0,0)不在这个三角形区域内,当时,,点(0,0)在直线上.
作一组和平等的直线
可知,当l在的右上方时,直线l上的点满足.
即,而且l往右平移时,t随之增大,在经过不等式组①表示的三角形区域内的点且平行于l的直线中,以经过点A(5,2)的直线l,所对应的t最大,以经过点的直线,所对应的t最小,所以
在上述问题中,不等式组①是一组对变量x、y的约束条件,这组约束条件都是关于x、y的一次不等式,所以又称线性约束条件.
是欲达到最大值或最小值所涉及的变量x、y的解析式,叫做目标函数,由于又是x、y的解析式,所以又叫线性目标函数,上述问题就是求线性目标函数在线性约束条件①下的最大值和最小值问题.
线性约束条件除了用一次不等式表示外,有时也有一次方程表示.
一般地,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,满足线性约束条件的解叫做可行解,由所有可行解组成的集合叫做可行域,在上述问题中,可行域就是阴影部分表示的三角形区域,其中可行解(5,2)和(1,1)分别使目标函数取得最大值和最小值,它们都叫做这个问题的最优解.
【应用举例】
例1解下列线性规划问题:求的最大值和最小值,使式中的x、y满足约束条件
解:先作出可行域,见图中表示的区域,且求得.
作出直线,再将直线平移,当的平行线过B点时,可使达到最小值,当的平行线过C点时,可使达到最大值.
通过这个例子讲清楚线性规划的步骤,即:
第一步:在平面直角坐标系中作出可行域;
第二步:在可行域内找出最优解所对应的点;
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.
例2解线性规划问题:求的最大值,使式中的x、y满足约束条件.
解:作出可行域,见图,五边形OABCD表示的平面区域.
作出直线将它平移至点B,显然,点B的坐标是可行域中的最优解,它使达到最大值,解方程组得点B的坐标为(9,2).
∴
这个例题可在教师的指导下,由学生解出.在此例中,若目标函数设为,约束条件不变,则z的最大值在点C(3,6)处取得.事实上,可行域内最优解对应的点在何处,与目标函数所确定的直线的斜率有关.就这个例子而言,当的斜率为负数时,即时,若(直线的斜率)时,线段BC上所有点都是使z取得最大值(如本例);当时,点C处使z取得最大值(比如:时),若,可请同学思考.
随堂练习
1.求的最小值,使式中的满足约束条件
2.求的最大值,使式中满足约束条件
答案:1.时,.
2.时,.
总结提炼
1.线性规划的概念.
2.线性规划的问题解法.
布置作业
1.求的最大值,使式中的满足条件
2.求的最小值,使满足下列条件
答案:1.
2.在可行域内整点中,点(5,2)使z最小,
探究活动
利润的线性规划[问题]某企业1997年的利润为5万元,1998年的利润为7万元,1999年的利润为81元,请你根据以上信息拟定两个不同的利润增长直线方程,从而预2001年企业的利润,请问你帮该企业预测的利润是多少万?
[分析]首先应考虑在平面直角坐标系中如何描述题中信息:“1997年的利润为5万元,1998年的利润为7万元,1999年的利润为8万元”,在确定这三点坐标后,如何运用这三点坐标,是仅用其中的两点,还是三点信息的综合运用,运用时要注意有其合理性、思考的方向可以考虑将通过特殊点的直线、平行某个线段的直线、与某些点距离最小的直线作为预测直线等等.
建立平面直角坐标系,设1997年的利润为5万元对应的点为(0,5),1998年的利润为7万元及1999年的利润为8万元分别对应点(1,7)和(2,8),那么
①若将过两点的直线作为预测直线,其方程为:,这样预测2001年的利润为13万元.
②若将过两点的直线作为预测直线,其方程为:,这样预测2001年的利润为11万元.
③若将过两点的直线作为预测直线,其方程为:,这样预测2001年的利润为10万元.
④若将过及线段的中点的直线作为预测直线,其方程为:,这样预测2001年的利润为11.667万元.
⑤若将过及的重心(注:为3年的年平均利润)的直线作为预测直线,其方程为:,这样预测2001年的利润为11.667万元.
⑥若将过及的重心的直线作为预测直线,其方程为:,这样预测2001年的利润为10.667万元.
⑦若将过且以线段的斜率为斜率的直线作为预测直线,则预测直线的方程为:,这样预测2001年的利润为9万元.
⑧若将过且以线段的斜率为斜率的直线作为预测直线,则预测直线的方程为:,这样预测2001年的利润为11.5万元.
⑨若将过点且以线段的斜率为斜率的直线,作为预测直线,则预测直线的方程为;,这样预测2001年的利润为12万元.
⑩若将过且以线段的斜率与线段的斜率的平均数为斜率的直线作为预测直线,则预测直线的方程为:,这样预测2001年的利润为12万元.
如此这样,还有其他方案,在此不—一列举.
[思考](1)第⑤种方案与第④种方案的结果完全一致,这是为什么?
(2)第⑦种方案中,的现实意义是什么?
(3)根据以上的基本解题思路,请你思考新的方案.如方案⑥中,过的重心,找出以为斜率的直线中与两点的距离的平方和最小的直线作为预测直线.
(4)根据以上结论及你自己的答案估计一下利润的范围,你预测的利润频率出现最多的是哪一个值?你认为将你预测的结论作怎样的处理,使之得到的利润预测更为有效?如果不要求用线性预测,你能得出什么结果?
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