1、3.3.1二元一次不等式(组)与平面区域【教学过程】1.课题导入设置情境,引入新课一家银行信贷部计划年初投入25000000元用于企业和个人贷款,希望这笔资金至少可以带来30000元的收益,其中从企业贷款中获益12%,从个人贷款中获益10%,那么信贷部如何分配资金呢?问题1.那么信贷部如何分配资金呢?问题2.用什么不等式模型来刻画它们呢?2.讲授新课1建立二元一次不等式模型把实际问题 数学问题:(1)设用于企业资金贷款的资金为元,用于个人贷款的资金元,(把文字语言 符号语言)由于资金总数为25000000元,得到 由于预计企业贷款创收12%,个人贷款创收10%,共创收30000元以上,所以即。
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,于是 将合在一起,得到分配资金应该满足的条件: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。2二元一次不等式和二元一次不等式组的定义(1)二元一次不等式:含有两个未知数,并且未知数的最高次数是1的不等式叫做二元一次不等式。(2)二元一次不等式组:有几个二元一次不等式组成的不等式组称为二元一次不等式组。(3)二元一次不等式(组)的解集:满足二元一次不等式(组)的x和y的取值构成有序实数对(x,y),所有这样的有序实数对(x,y)构成的集合称为二元一次不等式(组)的解集。(4)二元一次不等式(组)的解集与平面直角坐标系内的点之间的关
3、系:二元一次不等式(组)的解集是有序实数对,而点的坐标也是有序实数对,因此,有序实数对就可以看成是平面内点的坐标,进而,二元一次不等式(组)的解集就可以看成是直角坐标系内的点构成的集合。3.探究二元一次不等式(组)的解集表示的图形(1)回忆、思考回忆:初中一元一次不等式(组)的解集所表示的图形数轴上的区间思考:在直角坐标系内,二元一次不等式(组)的解集表示什么图形?(2)探究从特殊到一般:先研究具体的二元一次不等式x-y6的解集所表示的图形。如图:在平面直角坐标系内,x-y=6表示一条直线。平面内所有的点被直线分成三类:第一类:在直线x-y=6上的点;第二类:在直线x-y=6左上方的区域内的点
4、;第三类:在直线x-y=6右下方的区域内的点。设点是直线x-y=6上的点,选取点,使它的坐标满足不等式x-y6,请同学们完成课本第83页的表格,横坐标x-3-2-10123点P的纵坐标点A的纵坐标并思考: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?根据此说说,直线x-y=6左上方的坐标与不等式x-y6有什么关系?直线x-y=6右下方点的坐标呢?学生思考、讨论、交流,达成共识:在平面直角坐标系中,以二元一次不等式x-y6的解为坐标的点都在直线x-y=6的左上方;反过来,直线x-y=6左上方的点的坐标都满足不等式x-y6。因此,在平面直角坐标系中,不等式x-y6表示直线x-y=6右下方的
5、区域;如图。直线叫做这两个区域的边界由特殊例子推广到一般情况:(3)结论:一般地, 在直角坐标系中,二元一次不等式表示某侧所有点组成的平面区域.我们把直线画成虚线,表示区域不包括边界.而不等式表示区域时则包括边界,把边界画成实线.4二元一次不等式表示哪个平面区域的判断方法由于对在直线Ax+By+C=0同一侧的所有点(),把它的坐标()代入Ax+By+C,所得到实数的符号都相同,所以只需在此直线的某一侧取一特殊点(x0,y0),从Ax0+By0+C的正负即可判断Ax+By+C0表示直线哪一侧的平面区域.(特殊地,当C0时,常把原点作为此特殊点)即“直线定界,特殊点定域”。三、典型例题例1 画出不
6、等式表示的平面区域。解:先画直线(画成虚线).取原点(0,0),代入+4y-4,0+40-4=-40,原点在表示的平面区域内,不等式表示的区域如图:归纳:画二元一次不等式表示的平面区域常采用“直线定界,特殊点定域”的方法。特殊地,当时,常把原点作为此特殊点。变式1、画出不等式2+y60表示的平面区域。解:先画直线2+y60(画成虚线)。取原点(0,0),代入2+y6,20+0660,原点在2+y60表示的平面区域内,不等式2+y60表示的区域如图:例2 用平面区域表示.不等式组的解集。分析: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
7、:不等式表示直线右下方的区域,表示直线右上方的区域,取两区域重叠的部分,如图的阴影部分就表示原不等式组的解集。归纳: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。变式2、画出不等式2+y60表示的平面区域。解:先画直线2+y60(画成虚线)。取原点(0,0),代入2+y6,20+0660,原点在2+y60表示的平面区域内,不等式2+y60表示的区域如图:四、课堂练习1不等式表示的区域在直线的( )A 右上方 B 右下方 C 左上方 D 左下方2下列二元一次不等式组可用来表示图中阴影部分表示的平面区域的是()3、画出不等式2+y-60表示的
8、平面区域.4、画出不等式组表示的平面区域。答案:1. D; 2. ;3. 4. 4.课时小结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5. 作业课本第93页习题3.3组的第1题3.3.1二元一次不等式(组)与平面区域【教学过程】1.课题导入二元一次不等式Ax+By+C0在平面直角坐标系中表示直线Ax+By+C=0某一侧所有点组成的平面区域.(虚线表示区域不包括边界直线)判断方法:由于对在直线Ax+By+C=0同一侧的所有点(x,y),把它的坐标(x,y)代入Ax+By+C,所得到实数的符号都相同,所以只需在此直线的某一侧取一特殊点(
9、x0,y0),从Ax0+By0+C的正负即可判断Ax+By+C0表示直线哪一侧的平面区域.(特殊地,当C0时,常把原点作为此特殊点)。2.讲授新课【应用举例】例3 某人准备投资 1 200万兴办一所完全中学,对教育市场进行调查后,他得到了下面的数据表格(以班级为单位):学段班级学生人数配备教师数硬件建设/万元教师年薪/万元初中45226/班2/人高中40354/班2/人分别用数学关系式和图形表示上述的限制条件。解:设开设初中班x个,开设高中班y个,根据题意,总共招生班数应限制在20-30之间,所以有考虑到所投资金的限制,得到即 另外,开设的班数不能为负,则把上面的四个不等式合在一起,得到:用图
10、形表示这个限制条件,得到如图的平面区域(阴影部分)变式3: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:今需要A、B、C三种规格的成品分别为15、18、27块,问各截这两种钢板多少张可得所需三种规格成品,且使所用钢板张数量少?答案::设需截第一种钢板x张,第二种钢板y张,则且x,y都是整数 例4 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18t;生产1车皮乙种肥料需要的主要原料是磷酸盐1t,硝酸盐15t,现库存磷酸盐10t、硝酸盐66t,在此基础上生产两种混合肥料。列出满足生产条件的数学关系式,并画出相应的平面区域
11、。解:设x,y分别为计划生产甲乙两种混合肥料的车皮数,于是满足以下条件:在直角坐标系中可表示成如图的平面区域(阴影部分)。变式4、 某企业生产A、B两种产品,生产每一吨产品所需的劳动力、煤和电耗如下表:产品品种劳动力(个)煤(吨)电(千瓦)A产品394B产品1045已知生产每吨A产品的利润是7万元,生产每吨B产品的利润是12万元,现因条件限制,该企业仅有劳动力300个,煤360吨,并且供电局只能供电200千瓦,列出满足生产条件的关系式,并画出平面区域。答案:设生产A、B两种产品各为x、y吨,利润为z万元,则 平面区域如图(阴影部分) 例5、画出下列不等式表示的区域(1) ; (2) 分析:(1
12、)转化为等价的不等式组; (2)注意到不等式的传递性,由,得,又用代,不等式仍成立,区域关于轴对称。解:(1)或矛盾无解,故点在一带形区域内(含边界)。(2) 由,得;当时,有点在一条形区域内(边界);当,由对称性得出。指出:把非规范形式等价转化为规范不等式组形式便于求解例6、利用区域求不等式组的整数解分析:不等式组的实数解集为三条直线,所围成的三角形区域内部(不含边界)。设,求得区域内点横坐标范围,取出的所有整数值,再代回原不等式组转化为的一元不等式组得出相应的的整数值。解:设,。于是看出区域内点的横坐标在内,取1,2,3,当1时,代入原不等式组有,得2,区域内有整点(1,-2)。同理可求得
13、另外三个整点(2,0),(2,-1),(3,-1)。指出:求不等式的整数解即求区域内的整点是教学中的难点,它为线性规划中求最优整数解作铺垫。常有两种处理方法,一种是通过打出网络求整点;另一种是本题解答中所采用的,先确定区域内点的横坐标的范围,确定的所有整数值,再代回原不等式组,得出的一元一次不等式组,再确定的所有整数值,即先固定,再用制约。3.随堂练习21.若不等式组表示的平面区域是一个三角形,则的取值范围是(C )或2画出下列不等式组表示的平面区域:(1); (2); (3)3画出下列不等式组表示的平面区域: 解:如图所示 如图所示 3课本第86页的练习44.课时小结进一步熟悉用不等式(组)的解集表示的平面区域。5. 作业1、课本第93页习题3.3组的第1、2题