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在错误中挖掘线性规划知识的真相

2017-10-21史红静王得勇

科学导报·学术 2017年5期

史红静 王得勇

摘 要:数学是一门严谨的学科,它追求局部与整体的和谐与尽善尽美。线性规划为在不等式约束条件下求最值的问题打开了一扇门,它通过转化与数形结合的思想,以形助数,能够有效解决目标函数的最值和范围问题。它不但能够回避代数方法中遇到的不等式多次加、减带来的范围扩大的困难,而且能较方便地找到非线性目标函数的最值,学生在认知冲突的错误解法中不断调整方案,弥补不足,获得了解决问题的有效方法。

关键词: 不等式;线性规划;目标函数;最值

【中图分类号】 O122.3 【文献标识码】A 【文章编号】2236-1879(2017)05-0098-02

数学是一门抽象性和逻辑性很强的科学,它追求局部和整体的严谨与完美。而抽象的数学知识又常常可以結合其转化的图形来辅助理解。所谓以形助数,以数解形,从而利用数形结合的思想解决问题。高中数学必修五第三章线性规划的知识就是典型的数形结合的应用。

解决线性规划问题的最有效的手段是利用区域和目标函数的关系,采用转化的思想方法,将目标函数转化为几何意义,利用区域特征进行研究。然而,为什么要转化为线性规划?不等式为什么不能像解方程组一样多次叠加?是学生们学习线性规划时,首要面临解决的问题。

为了给学生制造认知冲突,不妨先举一个如下的简单的例子:请同学们找出下面推导过程中的不合理之处

引例1:假设0

故0

因此,两个不等式相加得:-1<2x<3,所以-12

不难发现,推导过程中的每一步都没有错误,最后的结果却把变量x的范围放大了。……

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