不等式建模在实际问题中的应用—设计方案

发表时间:2021/1/29   来源:《中国教师》2020年30期   作者:王霞
[导读] 自课改以来,青岛市每年中考都会出现方案设计考试题
        王霞
        山东省青岛第六十二中学  
一、问题的提出:
        自课改以来,青岛市每年中考都会出现方案设计考试题。大多是联系生活实际的开放题,往往以立意活泼、设计新颖、富有创新意识以生活应用为载体,通过设置一个实际问题情景,给出若干信息,提出解决问题的要求,要求学生运用所掌握的技能和方法,进行设计和操作,寻求恰当的解决. 平日的教学给老师提出更高的要求。结合平日教学,教师往往多给学生锻炼的机会,让学生多读题、审题、讨论,在读懂题意的基础上,让学生要弄清题意,根据题意准确地写出表达各种量的代数式,建构恰当的不等式(组)模型,求出未知数的取值范围,利用未知数的整数解,结合实际问题确定方案设计的种数,从而得出方案.
二、模型的创建:
        模型一、一般的方案设计
        方案设计的问题往往是在结果出现多种情况下产生,需要根据实际情况和问题的具体情景考虑。
        青岛市某区为武汉疫情地区进行募捐,共募捐到蔬菜100吨,水果56吨。现计划租用甲、乙两种货车共8辆将这批货物全部运往武汉,已知一辆甲种货车同时可装蔬菜20吨、水果6吨;一辆乙种货车同时可装蔬菜8吨、水果8吨,将这些货物一次性运到目的地,有几种租用货车的方案?
分析 :此题中并没有可以体现不等关系的关键词。但是通过我们的分析我们可以明确题目中隐含的两个不等关系:

所以共有2种设计方案。分别为:租用甲种火车3辆,乙种货车4辆…租用甲种火车4辆,乙种货车4辆
模型二、最优的方案设计
        所谓的“最优购买方案”即是要明确当实付款在不同的范围内在哪家购买商品相应数值较少,从而确定相应的购买方案。
        小明同学用的圆珠笔可以到甲超市购买,也可以到乙超市购买,已知两家超市的标价都是2元一支,但两超市的优惠条件不同,分别是:
甲超市:购买80支以上,从第81支开始按标价的80%卖出;
乙超市:购买50支以上,从第51支开始按标价的85%卖出
问:你能帮小明同学设计一个购买方案吗?
        这个问题中由于甲超市的优惠方案是购物满80元后,再购买的商品按原价的80%收费,而乙超市的优惠方案是购物满50元后,再购买的商品按原价的85%收费。显然,每个超市实付款随着购物款的变化而变化,即实付款是购物款的函数。由于各个购物款范围的优惠方案不同,这个函数是个分段函数,于是建立如下函数模型:
甲超市的实付款:

        此时,
        

三、模型的应用
例1、利群商场需要购进一批电冰箱和电脑,根据市场调查,决定电冰箱进货量不少于电脑的进货量的一半.已知购进一台电冰箱需要1200元,一台电脑需要900元,且购进两种机器的总资金不超过21000元
请你帮助商店算一算有多少种进货方案?(不考虑除进价之外的其它费用)
分析:題目中含有如下两个不等量关系.
①电冰箱的进货量≥电脑的进货量的一半;
②购进电冰箱的资金+购进电脑的资金≤161800元.
解:(1)设商店购进电冰箱x台,那么购进电脑(100-x)台.依题意,得


四、练习
        1.(2020年青岛局属八年级期中考试第20题)为支持武汉抗击疫情,青岛市A、B、C三地现在分别有赈灾物资100吨,、100吨、80吨,需要全部运往武汉重灾地区的D、E两县。根据灾区的情况,这批赈灾物资运往D县的数量是180吨,运往E县的数量为100吨。若要求C地运往D县的赈灾物资为60吨,A地运往D的赈灾物资为x吨(x为整数),B地运往D县的赈灾物资数量小于A地运往D县的赈灾物资数量的2倍。其余的赈灾物资全部运往E县,且B地运往E县的赈灾物资数量不超过25吨。则A、B两地的赈灾物资运往D、E两县的方案有几种??
        2.某园林公园的门票每张10元,一次使用,考虑到人们不同需求,也为了吸引更多的游客,该园林公园除保留原来的售票方法外,还推出了一种“购买个人年票”的售票方法(个人年票从购买日起,可供持票者使用一年),年票分A,B,C三类:A类年票每张120元,持票着进入公园时,无需再购买门票;B类年票每张60元,持票着进入公园时,需再购买门票,,每次2元;C类年票每张40元,持票着进入公园时,需再购买门票,,每次3元;如果你只选择一种购买门票的方式,试通过计算,找出最佳的购票方式。
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