Bác Năm dự định trồng ngô và đậu xanh trên một mảnh đất có diện tích 8 hecta (ha). Nếu trồng 1 ha ngô thì cần 20 ngày công và thu được 40 triệu đồng. Nếu trồng 1 ha đậu xanh thì cần 30 ngày công và thu được 50 triệu đồng. Bác Năm cần trồng bao nhiêu ha ngô để thu được nhiều tiền nhất? Biết rằng, bác Năm chỉ có thể sử dụng không quá 180 ngày công cho việc trồng ngô và đậu xanh

Gọi \(x\) là số hecta (ha) đất trồng ngô và y là số hecta đất trồng đậu xanh.

Ta có các điều kiện ràng buộc đối với \(x,y\) như sau: Hiển nhiên \(x \ge 0,y \ge 0\).

- Diện tích canh tác không vượt quá 8 ha nên \(x + y \le 8\).

- Số ngày công sử dụng không vượt quá 180 nên \(20x + 30y \le 180\).

Từ đó, ta có hệ bất phương trình mô tả các điều kiện ràng buộc: \(\left\{ \begin{array}{l}x + y \le 8\\20x + 30y \le 180\\x \ge 0\\y \ge 0\end{array} \right.\)

Biểu diễn miền nghiệm của hệ bất phương trình này trên hệ trục toạ độ Oxy, ta được miền tứ giác \(OABC\) (Hình). Toạ độ các đỉnh của tứ giác đó là: \(O(0;0);A(0;6);B(6;2);C(8;0)\)

Gọi F là số tiền (đơn vị: triệu đồng) bác Năm thu được, ta có: \(F = 40x + 50y\).

Ta phải tìm \(x,y\) thoả mãn hệ bất phương trình sao cho \(F\) đạt giá trị lớn nhất, nghĩa là tìm giá trị lớn nhất của biểu thức \(F = 40x + 50y\) trên miền tứ giác \(OABC\).

Tính các giá trị của biểu thức \(F\) tại các đỉnh của đa giác, ta có:

Tại \(O(0;0):F = 40.0 + 50.0 = 0;\quad \)

Tại \(A(0;6):F = 40.0 + 50.6 = 300\);

Tại \(B(6;2):F = 40.6 + 50.2 = 340\); \(\quad \)

Tại \(C(8;0):F = 40.8 + 50.0 = 320\).

\(F\)đạt giá trị lớn nhất bằng 340 tại \(B(6;2)\).

Vậy để thu được nhiều tiền nhất, bác Năm cần trồng 6 ha ngô và 2 ha đậu xanh.