Một xưởng sản xuất hai loại sản phẩm. Để sản xuất mỗi kg sản phẩm loại I cần 2 kg nguyên liệu và 30 giờ, đem lại mức lời 40 nghìn. Để sản xuất 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 1 200 giờ làm việc. Nên sản xuất mỗi loại sản phẩm bao nhiêu kg để có mức lời cao nhất?

Gọi \(x\) là số kg sản phẩm loại I cần sản xuất, \(y\) là số kg sản phẩm loại II cần sản xuất. \[(x \ge 0,y \ge 0)\].

Xưởng có 200 kg nguyên liệu nên ta có: \(2x + 4y \le 200 \Leftrightarrow x + 2y \le 100\)

Xưởng có 1200 giờ làm việc nên ta có: \(30x + 15y \le 1200 \Leftrightarrow 2x + y \le 80\)

Tổng lợi nhuận là: \(40000x + 30000y\)

Bài toán trở thành: Xác định \(x;\,y\)  sao cho \(F\left( {x;\,y} \right) = 40000x + 30000y\) đạt giá trị lớn nhất, với điều kiện: \[\left\{ \begin{array}{l}x + 2y \le 100\\2x + y \le 80\\x \ge 0\\y \ge 0\end{array} \right.\].   (I)

  Biểu diễn miền nghiệm của hệ BPT (I) là miền tứ giác không tô màu trong hình vẽ sau (kể cả các cạnh của tứ giác)

GTLN của \(F\left( {x;\,y} \right) = 40000x + 30000y\) đạt tại một trong các điểm (0; 0), (40; 0), (0; 50), (20; 40).

Ta có:

 \(F\left( {0;\,0} \right) = 0,\,F\left( {40;\,0} \right) = 1\,600\,000,\,F\left( {0;\,50} \right) = 1\,500\,000,\,F\left( {20;\,40} \right) = 2\,000\,000\)

Giá trị lớn nhất của \(F\left( {x;\,y} \right)\) là 2 000 000 khi \(\left( {x;\,y} \right)\) = (20; 40).