Bài tập Hệ bất phương trình bậc nhất hai ẩn có đáp án

Công ty yêu cầu quảng cáo với số lần phát như sau: ít nhất 10 lần quảng cáo vào khoảng 20h30 và không quá 50 lần quảng cáo vào khung giờ 16h00 – 17h00.

Gọi x, y lần lượt là số lần phát quảng cáo vào khoảng 20h30 và vào khung giờ 16h00 – 17h00.

Do đó: $x\in \mathbb{N},y\in \mathbb{N}$ , x ≥ 10 và 0 ≤ y ≤ 50.

Mỗi lần quảng cáo vào khung giờ 20h30 có giá là 30 triệu đồng nên chi phí để phát x lần quảng cáo vào khung giờ này là 30x (triệu đồng).

Mỗi lần phát quảng cáo vào khung giờ 16h00 – 17h00 có giá là 6 triệu đồng nên chi phí để phát y lần quảng cáo vào khung giờ này là 6y (triệu đồng).

Tổng chi phí để phát x lần quảng cáo vào khoảng 20h30 và y lần quảng cáo vào khung giờ 16h00 – 17h00 là: 30x + 6y (triệu đồng).

Công ty dự định chi không quá 900 triệu đồng để quảng cáo nên 30x + 6y ≤ 900

⇔ 5x + y ≤ 150.  

Vậy các điều kiện ràng buộc đối với x và y để đáp ứng nhu cầu của công ty là: x ≥ 10, 0 ≤  y ≤ 50, 5x + y ≤ 150, với $x\in \mathbb{N},y\in \mathbb{N}$ .

a) Bất phương trình (1) có dạng ax + by < c (a và b không đồng thời bằng 0, với a = 1, b = – 1, c = 3).

Bất phương trình (2) có dạng ax + by > c (a và b không đồng thời bằng 0, với a = 1, b = 2, c = – 2) 

Vậy mỗi bất phương trình (1) và (2) đều là bất phương trình bậc nhất hai ẩn x và y.

b) Chọn x0 = 2, y0 = 1. Khi đó:

(1) ⇔ 2 – 1 < 3 ⇔ 1 < 3 (luôn đúng) nên (2; 1) là nghiệm của bất phương trình (1)

(2) ⇔ 2 + 2.1 > – 2 ⇔ 4 > – 2 (luôn đúng) nên (2; 1) là nghiệm của bất phương trình (2)

Vậy cặp số (2; 1) là một nghiệm chung của hai bất phương trình (1) và (2) trong hệ trên.

Chú ý: Ta có thể chọn cặp số khác thỏa mãn là nghiệm chung của hai bất phương trình (1) và (2), chẳng hạn (1; 0), (4; 2),…

Chọn cặp số (1; 1)

Ta có: 2 . 1 + 1 = 2 + 1 = 3 > 0 nên (1; 1) là nghiệm của bất phương trình 2x + y > 0.

Lại có: 1 – 3 . 1 = 1 – 3 = – 2 < 6 nên (1; 1) là nghiệm của bất phương trình x – 3y < 6.

Ta cũng có: 1 – 1 = 0 > – 4 nên (1; 1) là nghiệm của bất phương trình x – y ≥ 4.

Do đó (1; 1) là nghiệm chung của ba bất phương trình trong hệ đã cho.

Vậy (1; 1) là một nghiệm của hệ bất phương trình đã cho.

 Chú ý: Ta cũng có thể chỉ ra các nghiệm khác của bất phương trình, chẳng hạn (1; 2), (0; 1), …

a) Trong cùng một mặt phẳng tọa độ Oxy, vẽ ba đường thẳng:

d₁: x – 2y = – 2;

d₂: 7x – 4y = 16;

d₃: 2x + y = – 4.

Đường thẳng d₁ đi qua 2 điểm A(4; 3) và C(– 2; 0)

Đường thẳng d₂ đi qua 2 điểm A(4; 3) và B(0; – 4)

Đường thẳng d₃ đi qua hai điểm B(0; – 4) và C(– 2; 0)

Do tọa độ điểm O(0; 0) thỏa mãn các bất phương trình trong hệ đã cho nên miền nghiệm của từng bất phương trình trong hệ lần lượt là những nửa mặt phẳng không bị gạch chứa điểm O(0; 0) (kể cả đường thẳng tương ứng).

b) Phần không bị gạch (chứa điểm O(0; 0)) là miền nghiệm của hệ bất phương trình đã cho.

Cụ thể, miền nghiệm của hệ là tam giác ABC kể cả miền trong (còn gọi là miền tam giác ABC) với A(4; 3), B(0; – 4) và C(– 2; 0).

Trên cùng một mặt phẳng tọa độ Oxy, vẽ 3 đường thẳng:

d₁: 3x – y = – 3;

d₂: – 2x + 3y = 6;

d₃: 2x + y = – 4.

Gạch đi các phần không thuộc miền nghiệm của mỗi bất phương trình.

Miền nghiệm của hệ bất phương trình là phần mặt phẳng không bị gạch sọc không kể đường biên trong hình dưới.

a) $\left\{\begin{array}{l}3x+2y\ge -6\left(1\right)\\ x+4y>4\left(2\right)\end{array}\right.$

+ Xét cặp số (0; 2), thay x = 0, y = 2 vào từng bất phương trình của hệ đã cho, ta có:

(1):  3 . 0 + 2 . 2 ≥ – 6 là mệnh đề đúng;

(2): 0 + 4 . 2 > 4 là mệnh đề đúng.

Vậy (0; 2) là nghiệm chung của (1) và (2) nên (0; 2) là nghiệm của hệ bất phương trình.

+ Xét cặp số (1; 0), thay x = 1, y = 0 vào từng bất phương trình của hệ đã cho ta có:

(1): 3 . 1 + 2 . 0 ≥ – 6 là mệnh đề đúng;

(2): 1 + 4 . 0 > 4 là mệnh đề sai.

Vậy (1; 0) không là nghiệm của (2) nên (1; 0) không là nghiệm của hệ bất phương trình.

b) $\left\{\begin{array}{l}4x+y\le -3\left(3\right)\\ -3x+5y\ge -12\left(4\right)\end{array}\right.$

+ Xét cặp số (– 1; – 3), thay x = – 1, y = – 3 vào từng bất phương trình của hệ, ta có:

(3): 4 . (– 1) + (– 3) ≤ – 3  (do 4 . (– 1) + (– 3) = – 7 < – 3) là mệnh đề đúng;

(4): (– 3) . (– 1) + 5 . (– 3) ≥ – 12 (do (– 3) . (– 1) + 5 . (– 3) = – 12) là mệnh đề đúng.

Vậy (– 1; – 3) là nghiệm chung của (3) và (4) nên (– 1; – 3) là nghiệm của hệ bất phương trình.

+ Xét cặp số (0; – 3), thay x = 0, y = – 3 vào từng bất phương trình của hệ đã cho ta có:

(3): 4 . 0 + (– 3) ≤ – 3 là mệnh đề đúng;

(4): (– 3) . 0 + 5 . (– 3) ≥ – 12 là mệnh đề sai.

Vậy (0; – 3) không là nghiệm của (2) nên không là nghiệm của hệ bất phương trình.