Giải bài 2.14 trang 32 SGK Toán 10 tập 1 – Kết nối tri thức
Biểu diễn miền nghiệm của hệ bất phương trình trên mặt phẳng tọa độ.
Đề bài
Biểu diễn miền nghiệm của hệ bất phương trình {y−2x≤2y≤4x≤5x+y≥−1 trên mặt phẳng tọa độ.
Từ đó tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của biểu thức F(x;y)=−x−y với (x;y) thỏa mãn hệ trên.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
- Biểu diễn các miền nghiệm của từng bất phương trình y−2x≤2; y≤4; x≤5 và x+y≥−1 trên cùng một mặt phẳng tọa độ.
Bước 1: Vẽ đường thẳng ax+by=c
Bước 2: Lấy điểm một điểm không thuộc đường thẳng ax+by=c và thay vào bất phương trình cần xác định miền nghiệm.
Bước 3: Nếu tọa độ điểm đó thỏa mãn bất phương trình thì miền nghiệm của bất phương trình chứa điểm đó.
- Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của biểu thức F(x;y)=−x−y
Bước 1: Xác định các đỉnh của đa giác
Bước 2: Tính giá trị F(x;y)=−x−y tại các đỉnh đó và kết luận.
Lời giải chi tiết
Bước 1 : Vẽ đường thẳng d1:y−2x=2 đi qua (0;2) và (-1;0).
Lấy điểm O(0;0) không thuộc d1. Vì 0-2.0=0<2 nên O thuộc miền nghiệm
Miền nghiệm của BPT y−2x≤2 là nửa mp bờ d1, chứa điểm O.
Bước 2: Vẽ đường thẳng d2:y=4 đi qua (0;4) và (1;4).
Lấy điểm O(0;0) không thuộc d2. Vì 0<4 nên O thuộc miền nghiệm.
Miền nghiệm của BPT y≤4 là nửa mp bờ d2, chứa điểm O.
Bước 3: Vẽ đường thẳng d3:x=5 đi qua (5;0) và (5;1).
Lấy điểm O(0;0) không thuộc d3. Vì 0<5 nên O thuộc miền nghiệm
Miền nghiệm của BPT x≤5 là nửa mp bờ d3, chứa điểm O.
Bước 4: Vẽ đường thẳng d4:x+y=−1 đi qua (-1;0) và (0;-1).
Lấy điểm O(0;0) không thuộc d4. Vì 0+0=0>-1 nên O thuộc miền nghiệm.
Miền nghiệm của BPT x+y≥−1 là nửa mp bờ d4, chứa điểm O.
Miền biểu diễn nghiệm của hệ bất phương trình là miền tứ giác ABCD với
A(1;4); B(5;4), C(5;-6); D(-1;0).
Giá trị F tại các điểm A, B, C, D lần lượt là:
F(1;4)=−1−4=−5
F(5;4)=−5−4=−9
F(5;−6)=−5−(−6)=1
F(−1;0)=−(−1)−0=1
Vậy giá trị lớn nhất của biểu thức F(x;y) là 1 và giá trị nhỏ nhất của biểu thức F(x;y) là -9.