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高中数学解题中线性规划的有效应用

2021-01-12

数理化解题研究 2020年34期
关键词:最值数形题目

徐 芹

(安徽省芜湖市第十二中学 241000)

高中数学解题中,线性规划的应用和解题是考试的热点和难点,线性规划是一种有效的解题辅助工具,在很多数学问题中广泛使用,优化解题过程,提高学生解题效果和质量.作为高中数学教师,需要引导学生利用线性规划解题,培养学生良好的解题意识,发挥线性规划的优势,明确数学问题解题思路,简化数学解题计算,有效解答数学问题.结合具体的数学解题,引导学生掌握线性规划应用技巧,不断地归纳和总结,更好地利用线性规划解决问题,提高学生解题能力.

一、线性规划思想迁移,解决函数最值问题

高中数学教学中,函数知识是重要的内容,函数最值求解是函数解题的重点和难点,也是高考数学中常考的内容.在函数最值解题中,解题的方式有很多,应当根据题目特点,灵活选择解题方式,保证解题效率.利用线性规划解决函数最值问题,是一种有效的解题方式,特别是特殊的二元函数最值解题,降低问题解答难度,保证学生快速解决函数问题.

例1当a2+b2-4a+6b+11=0时,求a+b+4的最值.

高中数学函数最值求解时,根据题目条件进行分析,借助数形转化思想,灵活利用线性规划方式,明确问题解题思路,保证题目有效解答.

二、有效利用线性规划,解决数列问题

高中数学教学中,数列是重要的知识内容,其数学概念和公式比较多,数列问题解题难度比较大,也是高考数学考查的重要内容.数列范围问题是数列问题中的典型问题,题目综合性比较强,通常情况下常将数列范围问题转化成函数问题解题,但是,一些数列范围问题不适合构造函数,影响学生解题.因此,教师可以引导学生将数列问题转化成不等式问题,通过变形将原问题转化成线性规划问题,完成数学难题解答.

例2已知数列{an}为等差数列,Sn为数列的前n项和,S4≥10,S5≤15,求a4的最大值.

三、利用线性规划,解决不等式问题

不等式是高中数学的重要内容,题目综合性强,和方程、函数、概率等知识有着非常大的联系.在部分不等式问题求解中,解题难度大,解题过程复杂,影响学生解题效率.在这样的情况下,引导学生尝试线性规划解题,利用数形结合思想,将相关数量关系和信息直观展示出来,使得解题更加简便快捷,保证解题准确性和解题效率.

在解题的过程中,将不等式的转换和获得可行域是解题的关键,根据题目已知进行分析,通过相应的换元获得可行域,将其转化成线性规划问题.此题要求学生具有比较强的思维能力,题目有着一定的深度,实现学生的全面考查.

四、利用线性规划,解决向量问题

向量具有代数形式和几何形式的双重特点,将数与形融为一体.在向量问题解答中,从数的角度来说,其思路将几何问题转变成坐标和符号,结合坐标进行适当的变形处理,完成解答,也可以将其转化成线性规划问题,对题目进行思考和解答,保证学生解题效率和准确性,提高学生数学解题能力.

高中数学解题中,线性规划应用比较广发,通过线性规划求解函数最值问题,解决平面几何的相关数学问题.应用线性规划解决数学问题,可以减少运算量,将抽象内容转变成直观图形,化繁为简,实现数学问题快速准确解答.作为高中数学教师,在解题中引导学生树立数形思想,有效利用线性规划,掌握有效的解题方式,巧妙解决数学难题,树立学生学习自信心,提高学生解题能力.

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