Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức F(x; y) = y - x trên miền xác định bởi hệ bất
Câu hỏi:
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức F(x; y) = y – x trên miền xác định bởi hệ bất phương trình \[\left\{ \begin{array}{l}y - 2x \le 2\\2y - x \ge 4\\x + y \le 5\end{array} \right.\].
Trả lời:
Vẽ đường thẳng d1: y – 2x = 2, đường thẳng d1 qua 2 điểm (0; 2) và (–1; 0).
Ta xét điểm O(0; 0) thay vào phương trình đường thẳng ta có: 0 – 2.0 = 0 < 2.
Do đó điểm O(0; 0) thuộc miền nghiệm của bất phương trình. Vậy miền nghiệm D1 là nửa mặt phẳng được chia bởi đường thẳng d1 chứa gốc tọa độ O kể cả bờ.
Vẽ đường thẳng d2: 2y – x = 4, đường thẳng d2 qua 2 điểm (0; 2) và (– 4; 0).
Ta xét điểm O(0;0) thay vào phương trình đường thẳng ta có:
2.0 – 0 = 0 < 4 không thoả mãn bất phương trình 2y – x ≥ 4.
Do đó điểm O(0; 0) không thuộc nềm nghiệm của bất phương trình. Vậy miền nghiệm D2 là nửa mặt phẳng được chia bởi đường thẳng d2 không chứa gốc tọa độ O kể cả bờ.
Vẽ đường thẳng d3: x + y = 5, đường thẳng d1 qua hai điểm (0; 5) và (5; 0).
Xét điểm O(0; 0) thay vào phương trình đường thẳng ta có 0 + 0 = 0 < 5, thoả mãn bất phương trình x + y ≤ 5.
Do đó điểm O(0; 0) thuộc miền nghiệm của bất phương trình. Vậy miền nghiệm D3 là nửa mặt phẳng được chia bởi đường thẳng d3 chứa gốc tọa độ O kể cả bờ.
Miền nghiệm là phần không gạch chéo như hình vẽ.
Miền nghiệm của hệ là tam giác ABC với A(1;4), B(0;2), C(2;3)
Ta tính giá trị của F(x; y) = y – x tại các giao điểm:
Tính F(x; y) = y – x suy ra F(1; 4) = 4 – 1 = 3
Tính F(x; y) = y – x suy ra F(0; 2) = 2 – 0 = 2
Tính F(x; y) = y – x suy ra F(2; 3) = 3 – 2 = 1
Vậy giá trị nhỏ nhất của F(x; y) là 1 khi x = 2, y = 3.
