Với giải Bài 2.4 trang 33 Chuyên đề Toán 12 Kết nối tri thức chi tiết trong Bài 3: Vận dụng hệ bất phương trình bậc nhất hai ẩn để giải quyết một số bài toán quy hoạch tuyến tính giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập Chuyên đề Toán 12. Mời các bạn đón xem:

Giải Chuyên đề Toán 12 Bài 3: Vận dụng hệ bất phương trình bậc nhất hai ẩn để giải quyết một số bài toán quy hoạch tuyến tính

Bài 2.4 trang 33 Chuyên đề Toán 12: Chế độ ăn của một người yêu cầu mỗi ngày tối thiểu 400 đơn vị vitamin, 500 đơn vị khoáng chất và 1 400 đơn vị calo. Có hai loại thức ăn F₁ và F₂; mỗi đơn vị F₁ giá 1 200 đồng và mỗi đơn vị F₂ giá 720 đồng. Mỗi đơn vị thức ăn F₁ chứa 2 đơn vị vitamin, 1 đơn vị khoáng chất và 4 đơn vị calo. Mỗi đơn vị thức ăn F₂ chứa 1 đơn vị vitamin, 2 đơn vị khoáng chất và 4 đơn vị calo. Tìm chế ăn hỗn hợp F₁ và F₂ sao cho chi phí là ít nhất mà vẫn đảm bảo các yêu cầu về dinh dưỡng.

Lời giải:

Gọi x và y lần lượt là chế ăn hỗn hợp F₁ và F₂.

Chi phí cho thức ăn là: 1 200x + 720y (đồng).

Hệ bất phương trình ràng buộc x và y là

Miền nghiệm của hệ bất phương trình này là miền tô màu, không là miền đa giác (hình vẽ).

Ở đây, d₁: 2x + y = 400, d₂: x + 2y = 500 và d₃: x + y = 350.

Các điểm cực biên là: A(0; 400), B(50; 300), C(200; 150), D(500; 0).

Bài toán yêu cầu tìm giá trị nhỏ nhất của F(x; y) trên miền nghiệm của hệ bất phương trình trên. Vì miền chấp nhận được không là miền đa giác và có x ≥ 0, y ≥ 0 nên F(x; y) có giá trị nhỏ nhất trên S và đạt được tại một trong các điểm cực biên của miền chấp nhận được. Tính giá trị của F(x; y) tại các điểm cực biên ta được:

F(0; 400) = 1 200.0 + 720.400 = 288 000;

F(50; 300) = 1 200.50 + 720.300 = 276 000;

F(200; 150) = 1 200.200 + 720.150 = 348 000;

F(500; 0) = 1 200.500 + 720.0 = 600 000.

Do đó giá trị nhỏ nhất của F(x; y) bằng 276 000 tại điểm cực biên B(50; 300).

Vậy để chi phí là ít nhất mà vẫn đảm bảo các yêu cầu về dinh dưỡng thì cần 50 chế ăn loại F₁ và 300 chế ăn loại F₂.