Задачи на оптимизацию

Содержание

Слайд 2

СВОЙСТВО Если непрерывная на промежутке функция имеет единственную точку экстремума х0,

СВОЙСТВО

Если непрерывная на промежутке функция имеет единственную точку экстремума х0, то

в случае максимума значение f(х0) – наибольшее на этом промежутке,
а в случае минимума – значение f(х0) - наименьшее.
Слайд 3

Задачи на оптимизацию (от лат. optimum – «наилучший») – задачи, которые

Задачи на оптимизацию
(от лат. optimum – «наилучший») – задачи, которые

возникают там, где необходимо выяснить как с помощью имеющихся средств достичь наилучшего результата.

③ Объяснение нового материала.

Слайд 4

Большую часть своих усилий человек тратит на поиск наилучшего, оптимального решения поставленной задачи.

Большую часть своих усилий человек тратит на поиск наилучшего, оптимального решения

поставленной задачи.
Слайд 5

С такими задачами в наше время приходится иметь дело представителям самых

С такими задачами в наше время приходится иметь дело представителям самых

разных специальностей.

Задачи подобного рода носят общее название – задачи на оптимизацию (от латинского слова optimum – “наилучший”).

Слайд 6

Экономисты стараются спланировать связи завода с источниками сырья так, чтобы транспортные

Экономисты стараются спланировать связи завода с источниками сырья так, чтобы транспортные

расходы оказались минимальными, и т.д.

Задачи подобного рода носят общее название – задачи на оптимизацию (от латинского слова optimum – “наилучший”).

Слайд 7

Задачи подобного рода носят общее название – задачи на оптимизацию (от

Задачи подобного рода носят общее название – задачи на оптимизацию (от

латинского слова optimum – “наилучший”).

Технологи – стараются так организовать производство, чтобы выпускалось как можно больше продукции.

Слайд 8

Задачи подобного рода носят общее название – задачи на оптимизацию (от

Задачи подобного рода носят общее название – задачи на оптимизацию (от

латинского слова optimum – “наилучший”).

Конструкторы пытаются разработать прибор для космического корабля так, чтобы масса прибора была наименьшей.

Слайд 9

В самых простых задачах на оптимизацию мы имеем дело с двумя

В самых простых задачах на оптимизацию мы имеем дело с

двумя величинами, одна из которых зависит от другой, причём надо найти такое значение второй величины, при котором первая принимает своё наименьшее или наибольшее (наилучшее в данных условиях) значение.
Слайд 10

Метод поиска наименьших наибольших значений функции применим к решению разнообразных прикладных

Метод поиска наименьших наибольших значений функции применим к решению разнообразных прикладных

задач.

Для решения таких задач используют важный практический вывод:
Если непрерывная на промежутке функция имеет единственную точку экстремума хо, то в случае максимума значение f(х0)- наибольшее на этом промежутке, а в случае минимума значение f(х0)- наименьшее.

Слайд 11

Задачи на оптимизацию решают по обычной схеме Составление математической модели; Работа

Задачи на оптимизацию решают по обычной схеме

Составление математической модели;
Работа с

моделью;
Ответ на вопрос задачи.
Слайд 12

I этап. Составление математической модели. Составляется математическая модель задачи. Здесь часто

I этап. Составление математической модели.
Составляется математическая модель задачи. Здесь часто

успех задачи зависит от разумного выбора независимой переменной. Важно, чтобы нетрудно было выразить у через х.
II этап. Работа с составленной моделью.
Составленная модель исследуется с помощью производной. В момент такого исследования сюжет самой задачи нас не интересует.
III этап. Ответ на вопрос задачи.
В рамках составленной модели, полученный результат интерпретируется для исходной задачи.

Памятка по решению задач на оптимизацию

Слайд 13

Рассмотрим следующую задачу. Периметр прямоугольника равен 40см. Какую длину должны иметь

Рассмотрим следующую задачу.
Периметр прямоугольника равен 40см. Какую длину должны иметь

стороны прямоугольника, чтобы площадь была наибольшей?

I этап. Составление математической модели.
Выбираем независимую переменную х и выражаем через неё стороны прямоугольника. х см – длина прямоугольника, (20-х) см – ширина прямоугольника.
Записываем функцию f(x) =x·(20-x) =20x – x2;
II этап. Работа с составленной моделью.
Находим производную f ' (x) = 20-2x; решаем уравнение 20-2х=0. х=10.
III этап. Ответ на вопрос задачи.
Значит, длина и ширина равны 10 см.
S (10) = 10 (20-10) =10·10 =100 см2.
Ответ: 10 см.

④ Решение задач. Разбор.

Слайд 14

Число 24 представить в виде суммы двух неотрицательных слагаемых так, чтобы

Число 24 представить в виде суммы двух неотрицательных слагаемых так, чтобы

сумма квадратов этих чисел была наименьшей.

I этап. Составление математической модели.

Пусть х одно из слагаемых и 24-х –другое.
Сумма квадратов этих чисел f(х)=х2+(24-х)2.

III этап. Ответ на вопрос задачи.
В точке 12 значение функции наименьшее.
Значит сумма квадратов чисел наименьшая, если эти числа
равны 12 и 24-12=12.

Ответ: 12,12.

Найдем наименьшее значение этой функции.
f`(х)=2х+2(24-х)(-1)=2х-48+2х=4х-48.
4х-48=0;
х=12.

II этап. Работа с составленной моделью.