BIỂU DIỄN TẬP NGHIỆM CỦA BẤT PHƯƠNG TRÌNH BẬC NHẤT HAI ẨN Cũng như bất phương trình bậc nhất một ẩn, các bất phương trình bậc nhất hai ẩn thường có vô số nghiệm và để mô tả tập nghiệm củ
Trang 1BÀI 1 BẤT PHƯƠNG TRÌNH BẬC NHẤT HAI ẨN
I BẤT PHƯƠNG TRÌNH BẬC NHẤT HAI ẨN
Bất phương trình bậc nhất hai ẩn có dạng tổng quát là
trong đó là những số thực đã cho, và không đồng thời bằng và là các ẩnsố
II BIỂU DIỄN TẬP NGHIỆM CỦA BẤT PHƯƠNG TRÌNH BẬC NHẤT HAI ẨN
Cũng như bất phương trình bậc nhất một ẩn, các bất phương trình bậc nhất hai ẩn thường có vô
số nghiệm và để mô tả tập nghiệm của chúng, ta sử dụng phương pháp biểu diễn hình học
Trong mặt phẳng tọa độ tập hợp các điểm có tọa độ là nghiệm của bất phương trình được gọi là miền nghiệm của nó
Từ đó ta có quy tắc thực hành biểu diễn hình học tập nghiệm (hay biểu diễn miền nghiệm) củabất phương trình như sau (tương tự cho bất phương trình )
- Bước 1 Trên mặt phẳng tọa độ vẽ đường thẳng :
- Bước 2 Lấy một điểm không thuộc (ta thường lấy gốc tọa độ )
- Bước 3 Tính và so sánh với
- Bước 4 Kết luận
Nếu thì nửa mặt phẳng bờ chứa là miền nghiệm của
Nếu thì nửa mặt phẳng bờ không chứa là miền nghiệm của
Trang 2BÀI 2 HỆ BẤT PHƯƠNG TRÌNH BẬC NHẤT HAI ẨN
I HỆ BẤT PHƯƠNG TRÌNH BẬC NHẤT HAI ẨN
Tương tự hệ bất phương trình một ẩn
Hệ bất phương trình bậc nhất hai ẩn gồm một số bất phương trình bậc nhất hai ẩn mà taphải tìm các nghiệm chung của chúng Mỗi nghiệm chung đó được gọi là một nghiệm của hệbất phương trình đã cho
Cũng như bất phương trình bậc nhất hai ẩn, ta có thể biểu diễn hình học tập nghiệm của hệ bấtphương trình bậc nhất hai ẩn
II BIỂU DIỄN TẬP NGHIỆM CỦA HỆ BẤT PHƯƠNG TRÌNH BẬC NHẤT HAI ẨN
Để biểu diễn miền nghiệm của hệ bất phương trình bậc nhất 2 ẩn ta làm nư sau:
- Trong cùng hệ toạ độ, biểu diễn miền nghiệm của mỗi bất phương trình trong hệ bằng cách gạch bỏ phần không thuộc miền nghiệm của nó
- Phần không bị gạch là miền nghiệm cần tìm
III ÁP DỤNG VÀO BÀI TOÁN THỰC TIỄN
Giải một số bài toán kinh tế thường dẫn đến việc xét những hệ bất phương trình bậc nhất hai ẩn
và giải chúng Loại bài toán này được nghiên cứu trong một ngành toán học có tên gọi là Quy hoạch tuyến tính
DẠNG 1: CÁC BÀI TOÁN LIÊN BẤT PHƯƠNG TRÌNH BẬC NHẤT HAI ẨN
Câu 1: Biểu diễn hình học tập nghiệm của bất phương trình
Lời giải
Vẽ đường thẳng
Lấy gốc tọa độ ta thấy và có nên nửa mặt phẳng bờ chứa gốc tọa
độ là miền nghiệm của bất phương trình đã cho (miền không bị tô đậm trong hình)
Câu 2: Biểu diễn hình học tập nghiệm của bất phương trình
Trang 3Lời giải
Trước hết, ta vẽ đường thẳng
Ta thấy không là nghiệm của bất phương trình
Vậy miền nghiệm là nửa mặt phẳng bờ không chứa điểm
Câu 3: Biểu diễn hình học tập nghiệm của bất phương trình
Lời giải
Đầu tiên, thu gọn bất phương trình đề bài đã cho về thành
Ta vẽ đường thẳng
Ta thấy không là nghiệm của bất phương trình
Vậy miền nghiệm là nửa mặt phẳng (không kể bờ ) không chứa điểm
Câu 4: Biểu diễn hình học tập nghiệm của bất phương trình
Lời giải
Trang 4Trước hết, ta vẽ đường thẳng
Ta thấy không là nghiệm của bất phương trình đã cho
Vậy miền nghiệm là nửa mặt phẳng bờ không chứa điểm
DẠNG 2: CÁC BÀI TOÁN LIÊN HỆ BẤT PHƯƠNG TRÌNH BẬC NHẤT HAI ẨN
Câu 1: Biểu diễn hình học tập nghiệm của hệ bất phương trình
Trang 5Câu 2: Tìm miền nghiệm của hệ bất phương trình
Lời giải
Trước hết, ta vẽ ba đường thẳng:
Ta thấy là nghiệm của cả ba bất phương trình Điều đó có nghĩa điểm thuộc cả
ba miền nghiệm của ba bất phương trình Sau khi gạch bỏ miền không thích hợp, miền không
bị gạch là miền nghiệm của hệ
Câu 3: Tìm trị lớn nhất của biểu thức , với điều kiện
Trang 6Miền nghiệm là ngũ giác với
Vậy giá trị lớn nhất của biết thức bằng
DẠNG 3: CÁC BÀI TOÁN THỰC TIỄN
Bài toán: Tìm giá trị lớn nhất, nhỏ nhất của biểu thức với nghiệm đúng
một hệ bất phương trình bậc nhất hai ẩn cho trước
Bước 1: Xác định miền nghiệm của hệ bất phương trình đã cho Kết quả thường được miền
nghiệm là đa giác
Bước 2: Tính giá trị của tương ứng với là tọa độ của các đỉnh của đa giác
Bước 3: Kết luận:
Giá trị lớn nhất của là số lớn nhất trong các giá trị tìm được
Giá trị nhỏ nhất của là số nhỏ nhất trong các giá trị tìm được
Câu 1: Một hộ nông dân định trồng đậu và cà trên diện tích m2 Nếu trồng đậu thì cần công và
thu đồng trên m2 nếu trồng cà thì cần công và thu đồng trên
m2 Hỏi cần trồng mỗi loại cây trên diện tích là bao nhiêu để thu được nhiều tiền nhất khi tổng
số công không quá
Lời giải
Gọi là số m2 đất trồng đậu, là số m2 đất trồng cà Điều kiện ,
Số tiền thu được là triệu đồng
Theo bài ra ta có
Đồ thị:
Trang 7Dựa đồ thị ta có tọa độ các đỉnh , , ,
Câu 2: Bạn An kinh doanh hai mặt hàng handmade là vòng tay và vòng đeo cổ Mỗi vòng tay làm
trong 4 giờ, bán được 40 ngàn đồng Mỗi vòng đeo cổ làm trong 6 giờ, bán được 80 ngàn đồng.Mỗi tuần bạn An bán được không quá 15 vòng tay và 4 vòng đeo cổ Tính số giờ tối thiểu trongtuần An cần dùng để bán được ít nhất 400 ngàn đồng?
Lời giải
Gọi là số vòng tay và vòng đeo cổ trong tuần An làm được
Theo giả thiết ta có
Bài toán trở thành tìm nghiệm để nhỏ nhất
Miền nghiệm của hệ bất phương trình (1) là tam giác với kể cảmiền trong tam giác đó
Tình giá trị của biểu thức tại tất cả các đỉnh của tam giác ta thấy nhỏ nhất
Vậy số giờ tối thiểu trong tuần An cần dung là
Câu 3: Một xưởng cơ khí có hai công nhân là Chiến và Bình Xưởng sản xuất loại sản phẩm và
Mỗi sản phẩm bán lãi nghìn đồng, mỗi sản phẩm bán lãi nghìn đồng Để sảnxuất được một sản phẩm thì Chiến phải làm việc trong giờ, Bình phải làm việc trong giờ Để sản xuất được một sản phẩm thì Chiến phải làm việc trong giờ, Bình phải làmviệc trong giờ Một người không thể làm được đồng thời hai sản phẩm Biết rằng trong mộttháng Chiến không thể làm việc quá giờ và Bình không thể làm việc quá giờ Tính sốtiền lãi lớn nhất trong một tháng của xưởng
Lời giải
Gọi , lần lượt là số sản phẩm loại và loại được sản xuất ra Điều kiện , nguyên dương
Trang 8Tiền lãi trong một tháng của xưởng là (triệu đồng)
Ta thấy đạt giá trị lớn nhất chỉ có thể tại các điểm , , Vì có tọa độ không nguyên nên loại
Tại thì triệu đồng
Tại thì triệu đồng
Vậy tiền lãi lớn nhất trong một tháng của xưởng là triệu đồng
Câu 4: Một gia đình cần ít nhất đơn vị protein và đơn vị lipit trong thức ăn mỗi ngày Mỗi
kiogam thịt bò chứa đơn vị protein và đơn vị lipit Mỗi kilogam thịt lợn chứa đơn
vị protein và đơn vị lipit Biết rằng gia đình này chỉ mua nhiều nhất kg thịt bò và
kg thịt lợn Giá tiền một kg thịt bò là nghìn đồng, một kg thịt lợn là nghìn đồng Gọi, lần lượt là số kg thịt bò và thịt lợn mà gia đình đó cần mua Tìm , để tổng số tiền họphải trả là ít nhất mà vẫn đảm bảo lượng protein và lipit trong thức ăn?
Lời giải
Theo bài ra ta có số tiền gia đình cần trả là với , thỏa mãn:
Bài toán trở thành: Tìm thỏa mãn hệ bất phương trình sao cho
nhỏ nhất
Trang 9O x
y
A B C
D
1 2
Câu 5: Một hộ nông dân định trồng dứa và củ đậu trên diện tích Trên diện tích mỗi , nếu
trồng dứa thì cần 20 công và thu 3 triệu đồng, nếu trồng củ đậu thì cần 30 công và thu 4 triệuđồng Hỏi cần trồng mỗi loại cây trên với diện tích là bao nhiêu để thu được nhiều tiềnnhất, biết rằng tổng số công không quá 180
Trang 10Miền nghiệm của hệ là miền tứ giác với
Khi đó đạt cực đại tại một trong các đỉnh của
Vậy cần trồng 6 dứa và 2 củ đậu
Câu 1: Bất phương trình tương đương với bất phương trình nào sau đây?
Lời giải Chọn B
Câu 2: Cho bất phương trình Khẳng định nào dưới đây là khẳng định
đúng?
A Điểm thuộc miền nghiệm của bất phương trình đã cho
B Điểm thuộc miền nghiệm của bất phương trình đã cho
C Điểm thuộc miền nghiệm của bất phương trình đã cho
D Điểm thuộc miền nghiệm của bất phương trình đã cho
Lời giải Chọn A
Lần lượt thay toạ độ điểm ở mỗi phương án vào bất phương trình đã cho, ta thấy
là nghiệm của bất phương trình đã cho
2
=
BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM.
Trang 11Câu 3: Cho bất phương trình Khẳng định nào dưới đây là khẳng định sai?
A Điểm thuộc miền nghiệm của bất phương trình đã cho
B Điểm thuộc miền nghiệm của bất phương trình đã cho
C Điểm thuộc miền nghiệm của bất phương trình đã cho
D Điểm thuộc miền nghiệm của bất phương trình đã cho
Lời giải Chọn D
Lần lượt thay toạ độ điểm ở mỗi phương án vào bất phương trình đã cho, ta thấy
không là nghiệm của bất phương trình đã cho
Câu 4: Cặp số là nghiệm của bất phương trình nào sau đây?
Lời giải Chọn C
Câu 5: Cặp số nào sau đây là nghiệm của bất phương trình ?
Lời giải Chọn D
Thay các đáp án vào bpt để kiểm tra
Câu 6: Cặp số nào sau đây không là nghiệm của bất phương trình ?
Lời giải Chọn B
Ta có ; ta thay từng đáp án vào bất phương trình, cặp
không thỏa mãn bất phương trình vì là sai Vậy chọn B.
Câu 7: Miền nghiệm của bất phương trình là
Trang 13Trước hết, ta vẽ đường thẳng
Ta thấy không phải là nghiệm của bất phương trình đã cho Vậy miền nghiệm cần tìm
là nửa mặt phẳng (không kể bờ ) không chứa điểm
Câu 9: Miền nghiệm của bất phương trình là
Trang 14Trước hết, ta vẽ đường thẳng
Ta thấy không phải là nghiệm của bất phương trình đã cho Vậy miền nghiệm cần tìm
là nửa mặt phẳng (không kể bờ ) không chứa điểm
Câu 10: Miền nghiệm của bất phương trình là
Trang 15Trước hết, ta vẽ đường thẳng
Ta thấy là nghiệm của bất phương trình đã cho Vậy miền nghiệm cần tìm là nửa mặtphẳng (không kể bờ ) chứa điểm
Trang 16A B C D
Lời giải Chọn D
Ta dùng máy tính lần lượt kiểm tra các đáp án để xem đáp án nào thỏa hệ bất phương trình trên
Câu 12: Miền nghiệm của hệ bất phương trình là phần mặt phẳng chứa điểm
Lời giải Chọn A
Nhận xét: chỉ có điểm thỏa mãn hệ
Câu 13: Trong các cặp số sau, tìm cặp số không là nghiệm của hệ bất phương trình
Lời giải Chọn C
Ta dùng máy tính lần lượt kiểm tra các đáp án để xem đáp án nào không thỏa hệ bất phương
trình
trên với mọi x.
Câu 14: Điểm nào sau đây không thuộc miền nghiệm của hệ bất phương trình ?
Lời giải Chọn C
Nhận xét: chỉ có điểm không thỏa mãn hệ
Trang 17Hỏi khẳng định nào dưới đây là khẳng định đúng?
A Điểm thuộc miền nghiệm của hệ bất phương trình đã cho
B Điểm thuộc miền nghiệm của hệ bất phương trình đã cho
C Điểm thuộc miền nghiệm của hệ bất phương trình đã cho
D Điểm thuộc miền nghiệm của hệ bất phương trình đã cho
Lời giải Chọn A
Lần lượt thay toạ độ điểm ở mỗi phương án vào hệ bất phương trình đã cho, ta thấy
là nghiệm của hệ bất phương trình đã cho
Câu 16: Cho hệ bất phương trình
.Hỏi khẳng định nào dưới đây là khẳng định đúng?
A Điểm thuộc miền nghiệm của hệ bất phương trình đã cho
B Điểm thuộc miền nghiệm của hệ bất phương trình đã cho
C Điểm thuộc miền nghiệm của hệ bất phương trình đã cho
D Điểm thuộc miền nghiệm của hệ bất phương trình đã cho
Lời giải Chọn C
Lần lượt thay toạ độ điểm ở mỗi phương án vào hệ bất phương trình đã cho, ta thấy
là nghiệm của hệ bất phương trình đã cho
Câu 17: Điểm thuộc miền nghiệm của hệ bất phương trình nào sau đây?
Lời giải Chọn C
Thay vào từng đáp án ta được:
Trang 18Câu 18: Cho hệ bất phương trình có tập nghiệm Mệnh đề nào sau đây là đúng?
Trước hết, ta vẽ hai đường thẳng:
Thử trực tiếp ta thấy là nghiệm của bất phương trình (2) nhưng không phải là nghiệm của bất phương trình (1) Sau khi gạch bỏ các miền không thích hợp, tập hợp nghiệm của hệ bấtphương trình chính là các điểm thuộc đường thẳng
Câu 19: Cho hệ Gọi là tập nghiệm của bất phương trình (1), là tập nghiệm của
bất phương trình (2) và là tập nghiệm của hệ thì
Lời giải Chọn A
Trang 19Trước hết, ta vẽ hai đường thẳng:
Ta thấy là nghiệm của cả hai bất phương trình Điều đó có nghĩa gốc tọa độ thuộc cảhai miền nghiệm của hai bất phương trình Sau khi gạch bỏ các miền không thích hợp, miềnkhông bị gạch là miền nghiệm của hệ
Câu 20: Phần không gạch chéo ở hình sau đây là biểu diễn miền nghiệm của hệ bất phương trình nào
trong bốn hệ A, B, C, D?
Lời giải Chọn A
Dựa vào hình vẽ ta thấy đồ thị gồm hai đường thẳng và đường thẳng
Miền nghiệm gồm phần nhận giá trị dương
Trang 20C
B
5 2
Dựa vào hình vẽ, ta thấy đồ thị gồm các đường thẳng:
Miền nghiệm gần phần mặt phẳng nhận giá trị dương (kể cả bờ )
Lại có là nghiệm của cả hai bất phương trình và
Câu 22: Cho hệ bất phương trình Mệnh đề nào sau đây là sai?
Trang 21A Trên mặt phẳng tọa độ , biểu diễn miền nghiệm của hệ bất phương trình đã cho là miền
B Đường thẳng có giao điểm với tứ giác kể cả khi
C Giá trị lớn nhất của biểu thức , với và thỏa mãn hệ bất phương trình đã cho là
D Giá trị nhỏ nhất của biểu thức , với và thõa mãn hệ bất phương trình đã cho là 0
Lời giải Chọn B
Trước hết, ta vẽ bốn đường thẳng:
Miền nghiệm là phần không bị gạch, kể cả biên
Câu 23: Giá trị nhỏ nhất của biết thức trên miền xác định bởi hệ là
Lời giải Chọn A
Trang 22Nhận thấy biết thức chỉ đạt giá trị nhỏ nhất tại các điểm hoặc
Cách 1: Thử máy tínhTa dùng máy tính lần lượt kiểm tra các đáp án để xem đáp án nào thỏa
hệ bất phương trình trên loại được đáp án D.
Cách 2: Tự luận:
Tọa độ , , Giá trị lần lượt tại toạ độ các điểm là
Suy ra tại
Trang 23Câu 25: Giá trị nhỏ nhất của biểu thức , với điều kiện là
Lời giải Chọn B
Vẽ các đường thẳng ;
.Các đường thẳng trên đôi một cắt nhau tại
Vì điểm có toạ độ thoả mãn tất cả các bất pt trong hệ nên ta tô đậm các nửa mặt phẳng
bờ không chứa điểm Miền không bị tô đậm là đa giác kể cả cáccạnh (hình bên) là miền nghiệm của hệ pt đã cho
Giá trị lớn nhất cần tìm là
Câu 26: Biểu thức , với và thỏa mãn hệ bất phương trình , đạt giá trị
lớn nhất là và đạt giá trị nhỏ nhất là Hãy chọn kết quả đúng trong các kết quả sau:
Trang 24Trước hết, ta vẽ ba đường thẳng:
Ta thấy là nghiệm của cả ba bất phương trình Điều đó có nghĩa gốc tọa độ thuộc cả bamiền nghiệm của cả ba bất phương trình Sau khi gạch bỏ các miền không thích hợp, miềnkhông bị gạch là miền nghiệm của hệ (kể cả biên)
Miền nghiệm là hình tam giác (kể cả biên), với
Trang 25trị lớn nhất của là đạt được khi và
Câu 28: Trong một cuộc thi pha chế, mỗi đội chơi được sử dụng tối đa 24 g hương liệu, 9 lít nước và
210 g đường để pha chế nước cam và nước táo
● Để pha chế 1 lít nước cam cần 30 g đường, 1 lít nước và 1 g hương liệu;
● Để pha chế 1 lít nước táo cần 10 g đường, 1 lít nước và 4 g hương liệu
Mỗi lít nước cam nhận được 60 điểm thưởng, mỗi lít nước táo nhận được 80 điểm thưởng.Hỏi cần pha chế bao nhiêu lít nước trái cây mỗi loại để đạt được số điểm thưởng cao nhất?
A lít nước cam và lít nước táo B lít nước cam và lít nước táo
C lít nước cam và lít nước táo D lít nước cam và lít nước táo
Lời giải Chọn C
Giả sử lần lượt là số lít nước cam và số lít nước táo mà mỗi đội cần pha chế
Suy ra là số gam đường cần dùng;
là số lít nước cần dùng;
là số gam hương liệu cần dùng
Trang 26Theo giả thiết ta có
Số điểm thưởng nhận được sẽ là
Ta đi tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức với thỏa mãn
Câu 29: Một xưởng sản xuất hai loại sản phẩm
● Mỗi kg sản phẩm loại I cần 2 kg nguyên liệu và 30 giờ, đem lại mức lời 40 nghìn;
● Mỗi kg sản phẩm loại II cần 4 kg nguyên liệu và 15 giờ, đem lại mức lời 30 nghìn
Xưởng có 200 kg nguyên liệu và 1200 giờ làm việc Nên sản xuất mỗi loại sản phẩm bao nhiêu
để có mức lời cao nhất?
A kg loại I và kg loại II B kg loại I và kg loại II
C kg loại I và kg loại II D kg loại I và kg loại II
Lời giải Chọn B
Gọi lần lượt là số sản phẩm loại I và loại II cần sản xuất
Khi đó, tổng số nguyên liệu sử dụng:
Tổng số giờ làm việc:
Lợi nhuận tạo thành: (nghìn)
Thực chất của bài toán này là phải tìm thoả mãn hệ
sao cho đạt giá trị lớn nhất
Câu 30: Một nhà khoa học đã nghiên cứu về tác động phối hợp của hai loại Vitamin và đã thu
được kết quả như sau: Trong một ngày, mỗi người cần từ 400 đến 1000 đơn vị Vitamin cả lẫn và có thể tiếp nhận không quá 600 đơn vị vitamin và không quá 500 đơn vị vitamin Do tác động phối hợp của hai loại vitamin trên nên mỗi ngày một người sử dụng số đơn vịvitamin không ít hơn một nửa số đơn vị vitamin và không nhiều hơn ba lần số đơn vịvitamin Tính số đơn vị vitamin mỗi loại ở trên để một người dùng mỗi ngày sao cho chi phí
rẻ nhất, biết rằng mỗi đơn vị vitamin có giá 9 đồng và mỗi đơn vị vitamin có giá 7,5đồng
A đơn vị Vitamin , đơn vị Vitamin
B đơn vị Vitamin , đơn vị Vitamin
C đơn vị Vitamin , đơn vị Vitamin
D đơn vị Vitamin , đơn vị Vitamin