Giá trị nhỏ nhất của biểu thức F = y – x trên miền xác định bởi hệ $\left\{\begin{array}{c}2x+y\le 2\\ x-y\le 2\\ 5x+y\ge -4\end{array}\right.$ là

Phương pháp giải:

Bước 1. Biểu diễn miền nghiệm của hệ bất phương trình.

Bước 2. Sau khi biểu diễn miền nghiệm, tìm các điểm biên.

Bước 3. Tính giá trị của hàm số tại các điểm biên đó, giá trị nào lớn nhất là giá trị lớn nhất còn giá trị nào nhỏ nhất là giá trị nhỏ nhất.

Bước 4. Kết luận.

Đáp án đúng là: C

Biểu diễn miền nghiệm của hệ bất phương trình $\left\{\begin{array}{c}2x+y\le 2\\ x-y\le 2\\ 5x+y\ge -4\end{array}\right.$ trên hệ trục tọa độ như dưới đây:

Ta vẽ đường thẳng d1: 2x + y = 2, đường thẳng d1 đi qua hai điểm (0; 2) và (1; 0)

Xét điểm O(0; 0) thay vào phương trình đường thẳng ta có 2.0 + 0 = 0 < 2, điểm O(0; 0) thoả mãn bất phương trình 2x + y ≤ 2, vậy điểm O(0; 0) thuộc miền nghiệm của bất phương trình. Ta có miền nghiệm của bất phương trình là phần nửa mặt phẳng được chia bởi d1 và chứa điểm O(0; 0) (kể cả bờ).

Ta vẽ đường thẳng d2: x - y = 2, đường thẳng d1 đi qua hai điểm (0; - 2) và (2; 0)

Xét điểm O(0; 0) thay vào phương trình đường thẳng ta có 0 - 0 = 0 < 2, điểm O(0; 0) thoả mãn bất phương trình x - y ≤ 2, vậy điểm O(0; 0) thuộc miền nghiệm của bất phương trình. Ta có miền nghiệm của bất phương trình là phần nửa mặt phẳng được chia bởi d1 và chứa điểm O(0; 0) (kể cả bờ).

Ta vẽ đường thẳng d3: 5x + y = - 4, đường thẳng d1 đi qua hai điểm (0; -4) và $\left(-\frac{4}{5};0\right)$

Xét điểm O(0; 0) thay vào phương trình đường thẳng ta có 5.0 + 0 = 0 > - 4, điểm O(0; 0) thoả mãn bất phương trình 5x + y ≥ - 4, vậy điểm O(0; 0) thuộc miền nghiệm của bất phương trình. Ta có miền nghiệm của bất phương trình là phần nửa mặt phẳng được chia bởi d1 và chứa điểm O(0; 0) (kể cả bờ).

Miền nghiệm là phần không bị gạch như hình vẽ.

Giá trị nhỏ nhất của biết thức F = y – x chỉ đạt được tại các điểm A(- 2; 6),$B\left(\frac{-1}{3};\frac{-7}{3}\right)$;$C\left(\frac{4}{3};-\frac{2}{3}\right)$

Ta có:

F(x; y) = y – x suy ra F(- 2; 6) = 6 – (– 2) = 8,

F(x; y) = y – x suy ra F$\left(\frac{-1}{3};\frac{-7}{3}\right)$= $-\frac{7}{3}-(-\frac{1}{3})=-2$,

F(x; y) = y – x suy ra F$\left(\frac{4}{3};-\frac{2}{3}\right)$= $-\frac{2}{3}-\frac{4}{3}=-2$.

Vậy giá trị nhỏ nhất biểu thức F = y – x = – 2.

Bài tập liên quan:

Phần không bị gạch trong hình vẽ nào trong các hình sau biểu diễn miền nghiệm của hệ bất phương trình $\left\{\begin{array}{l}x-2y<1\\ 2x-y+2>0\end{array}\right.$ 

 A. 

B. 

C. 

D. 

Cách giải:

Đáp án đúng là: A

Vẽ đường thẳng d1 : x – 2y = 1, đường thẳng đi qua hai điểm $\left(0;-\frac{1}{2}\right)$ và (1; 0).

Xét điểm O(0; 0) thay vào phương trình đường thẳng ta có 0 – 2.0 = 0 < 1 thoả mãn bất phương trình x – 2y < 1. Vậy điểm O(0; 0) thuộc miền nghiệm của bất phương trình. Miền nghiệm là nửa mặt phẳng được chia bởi đường thẳng d1 và chứa gốc toạ độ O(0; 0).

Vẽ đường thẳng d2: 2x – y + 2 = 0, đường thẳng đi qua hai điểm (0; 2) và (– 1; 0)

Xét điểm O(0; 0) thay vào phương trình đường thẳng ta có 2.0 – 0 + 2 > 0 thoả mãn bất phương trình 2x – y + 2 > 0. Vậy điểm O(0; 0) thuộc miền nghiệm của bất phương trình. Vậy miền nghiệm là phần nửa mặt phẳng được chia bởi đường thẳng d2 và chứa gốc toạ độ O(0; 0).

Vậy phần không bị gạch trong hình ở đáp án A biểu diễn miền nghiệm của hệ bất phương trình $\left\{\begin{array}{l}x-2y<1\\ 2x-y+2>0\end{array}\right.$

Tham khảo thêm một số tài liệu liên quan:

Trắc nghiệm Toán 10 Kết nối tri thức

Lý thuyết Mệnh đề (Kết nối tri thức) | Toán lớp 10