Слайд 1Наибольшее и наименьшее значения функции
Решение прикладных задач на оптимизацию
Слайд 2
Определяя точки минимума функции, ученик нашел, при каких значениях
аргумента значения функции равны нулю. Затем из этих значений он выбрал те, проходя через которые функция меняет знак с минуса на плюс. Эти точки он назвал точками минимума.
Прав ли он?
Слайд 3
Определяя точки минимума функции, ученик нашел те значения аргумента,
при которых производная обращается в нуль. Эти точки он назвал точками минимума.
Прав ли он?
Слайд 4График производной.
Определяя точки минимума, ученик указал точку х =
2.
Прав ли он?
Слайд 5График производной.
Определяя точки минимума, ученик указал точки:
х = -4, х = 1, х = 3.
Прав ли он?
Слайд 6
На промежутке (0;2) у`(x) > 0,
на промежутке (2;3) у`(x) < 0.
Является ли точка х = 2 точкой максимума?
Слайд 7
Является ли точка х = 2 критической для функции
у(х), если D(y) = [-3;2]?
Слайд 8
На отрезке [a;b] функция имеет максимум, равный 5 и
минимум, равный 2, причем у(а) = -3, у(b) = 6.
Верно ли, что наибольшее значение функции равно 5, а наименьшее – равно 2?
Слайд 9
Непрерывная на отрезке [a;b] функция f(х) имеет единственную точку
максимума х=2, причём f(2)=7.
Верно ли, что наибольшее значение функции на отрезке [a;b] равно 7?
Слайд 10 График непрерывной функции
Область определения функции;
Множество значений функции;
При каких
значениях x f (x) > 0, f (x) < 0, f(x) = 0;
При каких значениях x f` (x) > 0, f` (x) < 0;
Чему равно наибольшее и наименьшее значение функции?
Слайд 11Алгоритм нахождения наибольшего и наименьшего значений функции.
Найти производную функции и критические
точки, лежащие внутри отрезка [a;b]
Вычислить значения функции в отобранных критических точках и на концах отрезка
Выбрать наибольшее и наименьшее значение функции
Слайд 12Проверка домашнего задания
Найти наибольшее значение функции V(x) =
(12 – x) • х2 / 2 на отрезке [0;12].
При каком х достигается это значение?
Слайд 13 Решение задачи
V(x) = (12 – x) • х2
/ 2 = 6х2-0,5 х V`(x) =12x - 1,5х2, 12x - 1,5х2 = 0, 1,5х•(8 –х)=0, х=0 , х=8.
V(0)=0
V(8) =128
V(12)=0
Наибольшее значение функции
равно 128. Это значение функция принимает при х=8
Слайд 14
Л.Н. Толстой
«Много ли человеку земли надо?»
Слайд 15Участок, который обошел Пахом
P=2+15+13+10=40 км
S=(2+10):2*13=78 кв. км
Слайд 16
«Особенную важность имеют те методы науки, которые позволяют решать задачу, общую
для всей практической деятельности человека: как располагать своими средствами для достижения наибольшей выгоды»
П.Л. Чебышев
Слайд 17Задачи на оптимизацию.
Оптимизация,
(от лат. optimum- наилучший). Выбор наилучшего из
возможных вариантов.
Слайд 18Цели урока
Знать алгоритм решения практических задач на оптимизацию;
Уметь применять алгоритм поиска
наибольшего и наименьшего значений функции в решении задач;
Осознать, насколько в жизни важны и необходимы математические знания.
Слайд 19Схема решения задач на оптимизацию
Составление математической модели
выбирается независимая переменная, через которую
выражается та величина, для которой надо найти наибольшее или наименьшее значение
Работа с моделью
находится наибольшее или наименьшее значение полученной функции
Ответ на вопрос задачи
по результатам, полученным в предыдущем пункте, записывается конкретный ответ на вопрос задачи
Слайд 20
Периметр прямоугольника равен 40 см. Какую длину должны иметь стороны прямоугольника,
чтобы площадь была наибольшей?
Слайд 21Задача: Периметр прямоугольника равен 40 см. Какую длину должны иметь стороны
прямоугольника, чтобы площадь была наибольшей?
Решение:
Составляем математическую модель. Пусть х – ширина прямоугольника, тогда длина – 20 - х. Функция будет иметь следующий вид: S(x) = x • (20 - x) = 20x - x2 , где 0Находим наибольшее значение этой функции S`(x) = 20 - 2x, 20 – 2x = 0, x = 10. S(10) = 10 • (20 - 10) = 100
Ответ:
Длина и ширина прямоугольника равны 10 см.
Вывод:
Наибольшую площадь среди четырехугольников при заданном периметре имеет квадрат
х
20 - х
Слайд 23Проверка домашнего задания
Пусть MN=X, тогда AM= (12-х)/2. Функция примет вид V
(x) = (12 – x) • х2 / 2 Наибольшее значение эта функция принимает при х=8. V(8)=128 куб.см
Вывод:
объём коробки будет наибольшим при длине основания равном 8 см
Слайд 25Задача
Открытый металлический бак с квадратным основанием должен вмещать 32 л
воды. При каких размерах на его изготовление уйдёт наименьшее количество металла?
Слайд 26 Решение:
Пусть х – длина основания, тогда
высота – 32 / х2. Площадь поверхности состоит из дна и четырёх боковых прямоугольников S= х2 + 4х • 32 / х2 = х2 +128/х
S`=2х – 128/х2 2х3 - 128 = 0 х3 = 64 х = 4
х=4 – единственная точка минимума на отрезке, значит в ней функция принимает наименьшее значение.
Ответ: наименьшее количество металла потребуется для бака с размерами 4х4х2 дм.
Слайд 27Задача
Строители решили пристроить к стене школы физкультурный зал прямоугольной формы. Оказалось,
что кирпича у них хватит на 100 м стены (по периметру трёх новых стен). Зал должен быть как можно больше по площади.
Какие размеры пристройки выбрать?
Слайд 28Решение задач в группах.
1 группа.
Сумма двух целых
чисел равна 24. Найдите эти числа, если известно, что их произведение принимает наибольшее значение.
2 группа.
Число 54 представьте в виде суммы трёх положительных слагаемых, два из которых пропорциональны числам 1 и 2, таким образом, чтобы произведение всех слагаемых было наибольшим.
3 группа.
Для стоянки машин выделили площадку прямоугольной формы, примыкающую одной стороной к стене здания. Площадку обнесли с трех сторон металлической сеткой длиной 200 м, и площадь ее при этом оказалась наибольшей. Каковы размеры площадки?
Слайд 29Ответы
1 группа. (12; 12).
2 группа. (12, 24, 18 )
3 группа. (50,
100, 50)
Слайд 30
Однажды в разговоре П.Л. Чебышев заметил: «В старину математические задачи задавали
боги. Далее наступил второй период, когда задачи задавали полубоги: Ньютон, Эйлер, Лагранж и т.д. Теперь третий период, когда задачи задает практика»
Слайд 31Домашнее задание.
1 группа – учебник: задачи
№ 312, 315.
2 и 3 группа - творческое задание. Составить вместе с родителями и оформить решение в тетради задачу на оптимизацию, с которой вам или вашим родителям пришлось столкнуться на практике.