Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ

37. Bất phương trình bậc nhất hai ẩn và hệ bất phương trình bậc nhất hai ẩn

I. Đặt vấn đề

Chúng ta đã tiếp cận với bất phương trình và hệ bất phương trình bậc nhất 1 ẩn. Sự xác định miền nghiệm của nó khá dễ dàng. Vậy bây giờ, nếu bất phương trình của chúng ta có 2 ẩn thì ta có xác định được miền nghiệm của bất phương trình này hay không?

Chúng ta cùng vào bài ngày hôm nay: “Bất phương trình và hệ bất phương trình bậc nhất hai ẩn

II. Nội dung bài học

Đầu tiên chúng ta sẽ cùng đi tìm hiểu bất phương trình bậc nhất hai ẩn.

1.      Bất phương trình bậc nhất hai ẩn

Chúng ta xét 1 số ví dụ:

Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
 (1) ;
Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
(2)

Đây là những bất phương trình bậc nhất hai ẩn. Vậy nghiệm của nó là gì?

Chúng ta biết rằng, khi học về phương trình, nghiệm của phương trình là những số hoặc cặp số thỏa mãn phương trình đó. Vậy thì với bất phương trình cũng vậy.

Chúng ta xét pt 1, Ta thấy ngay

Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
 chính là nghiệm của bất pt này

Ngoài ra ta có thể kiểm tra có rất nhiều cặp khác cũng sẽ là nghiệm

Câu hỏi đặt ra: Muốn tìm được tất cả nghiệm của bài toán này thì ta làm như thế nào?

Trước hết, hãy cũng nhau định nghĩa lại bất phương trình bậc nhất hai ẩn đã nhé!

GV chốt:

Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
Bất phương trình bậc nhất hai ẩn x,y là bất phương trình có một trong các dạng:

Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
 trong đó a, b, c là những số thực đã cho, a và b không đồng thời bằng 0; x và y là các ẩn số.

Mỗi cặp số (x0; y0) sao cho ax0 + by0một nghiệm của bất phương trình

Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
,

Nghiệm của các bất phương trình dạng

Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
cũng được định nghĩa tương tự.

2.      Biểu diễn tập nghiệm của bất phương trình bậc nhất hai ẩn

Cũng như bất phương trình bậc nhất 1 ẩn thì các bất pt bậc nhất hai ẩn cũng có vô số nghiệm, và để mô tả tập nghiệm của chúng, ta thường sử dụng phương pháp biểu diễn hình học.

GV chốt:

Xét bất phương trình:

Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ

Trong mặt phẳng Oxy, tập hợp các điểm có tọa độ là nghiệm của bất phương trình được gọi là miền nghiệm của nó

Người ta đã chứng mình được rằng, trong mặt phẳng

Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
 đường thẳng
Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
 chia mặt phẳng thành hai phần, 1 trong hai phần đó là miền nghiệm của bất phương trình
Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
và phần còn lại là miền nghiệm của bất phương trình
Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ

Từ đó ta có 1 quy tắc thực hành biểu diễn hình học tập nghiệm của bất phương trình

Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
như sau:

Bước 1: Trên mặt phẳng tọa độ vẽ đường thẳng

Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ

Bước 2: Lấy một điểm

Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
 không thuộc
Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
( ta thường lấy gốc tọa độ O, hoặc các điểm có tung độ hoặc hoành độ bằng 0 )

Bước 3: Tính

Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
và so sánh
Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
 với c

Bước 4: Kết luận

·         Nếu

Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
thì nửa mặt phẳng bờ
Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
 chứa
Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
 là miền nghiệm của
Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ

·         Nếu

Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
thì nửa mặt phẳng bờ
Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
 không chứa
Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
 là miền nghiệm của
Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ

Chú ý: Miền nghiệm của bất phương trình

Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
bỏ đi đường thẳng
Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
là miền nghiệm của bất phương trình
Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ

Chúng ta cùng xét 1 ví dụ:

Bài 1. Mức 1:Xác định miền nghiệm của bất phương trình

Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ

Gv hướng dẫn HS thực hành theo đúng các bước:

Bước 1: Vẽ đường thẳng

Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ

Bước 2: Xét

Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ

Bước 3: Ta có :

Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ

Bước 4: Khi đó, miền nghiệm của bất phương trình là phần gạch chéo như hình vẽ

Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
( miền không tô màu )

GV chú ý HS cách trình bày.

Đây là cách xác định nghiệm của bất phương trình bậc nhất 2 ẩn. Mở rông ra là hệ bất phương trình chúng ta cũng tiến hành tương tự.

3.      Hệ bất phương trình bậc nhất hai ẩn

Chúng ta xét ví dụ:

Bài 4. Mức 2: Xác định miền nghiệm của hệ bất phương trình sau

Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ

GV gọi lần lượt 2 HS xác định miền nghiệm của 2 bất phương trình trên cùng 1 mặt phẳng tọa độ

Chúng ta thấy, nghiệm của hệ này nó phải thỏa mãn đồng thời cả 2 bất phương trình. Vậy miền nghiệm của nó phải là gì nhỉ? àgiao của các miền nghiệm của từng bất phương trình.

Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
(miền không tô màu )

Bây giờ, ta sẽ xét 1 ứng dụng của phương pháp hình học trên nhé!

Bài 6. Mức 3:  Tìm giá trị lớn nhất của biết thức

Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
 với điều kiện
Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ

Trước hết, chúng ta hãy biểu diễn cho thầy miền nghiệm của hệ bpt trên

HS trình bay vào vở, GV vẽ trên bảng

Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ

Chúng ta thấy miền nghiệm của nó là một ngũ giác ABCOD

Người ta đã chứng minh được rằng, biểu thức

Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
 sẽ đạt GTLN hoặc GTNN tại 1 đỉnh của tứ giác này.

Chúng ta sẽ áp dụng tính chất này nhé.

Hãy tìm cho thầy tọa độ của tất cả các đỉnh của nó nào!

Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
.

Khi đó tính giá trị biểu thức F tại các điểm này nào

Ta có:

Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
,
Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
,
Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
,
Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
,
Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
.

Vậy giá trị lớn nhất của biết thức

Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
bằng
Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
.

Như vậy, với các bài toán kiểu này, chúng ta sẽ đi tìm miền đa giác của nó và các đỉnh của đa giác. Khi đó GTLN và GTNN sẽ đạt tại đỉnh của đa giác.

Còn với bài toán miền nghiệm không phải đa giác thì bài toán không còn đúng.

Một bài toán thực tế của dạng này ( ngta còn gọi là bài toán Quy hoạch tuyến tính )

Bài 8*:Một xưởng sản xuất hai loại sản phẩm, mỗi kg sản phẩm loại I cần 2kg nguyên liệu và 30 giờ, đem lại mức lời 40000 đồng. Mỗi kg sản phẩm loại II cần 4kg nguyên liệu và 15giờ, đem lại mức lời 30000 đồng. Xưởng có 200kg nguyên liệu và 1200 giờ làm việc. Nên sản xuất mỗi loại sản phẩm bao nhiêu để có mức lời cao nhất?

Với các bài toán thực tế kiểu này, chúng ta sẽ cố gắng đưa về bài toán trên bằng cách lập ra các biểu thức và các bất phương trình.

Đầu tiên, nếu chúng ta gọi

Gọi

Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
(
Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
) là số kg loại I cần sản xuất,
Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
(
Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
) là số kg loại II cần sản xuất.

Khi đó, số nguyên liệu cần dùng là bao nhiều? à

Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
(kg)

Số giờ cần thiết phải dùng à

Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
(giờ)

Số lợi nhuận thu được à

Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
 ( nghìn đồng)

Như vậy, nếu để có mức lời cao nhất thì chúng ta có điều gì nào? à số lợi nhuận cao nhất. Hay nói cách khác chúng ta phải đi tìm GTLN của biểu thức

Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ

Vậy để tìm GTLN đó, chúng ta sẽ cần thêm 1 số ràng buộc bởi các bất phương trình.

Đầu tiên, xưởng này chỉ có 200 kg nguyên liệu nên ta thấy, số nguyên liệu cần dùng cũng chỉ được phép trong mức 200kg à

Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ

Số giờ làm việc là 1200 giờ à

Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ

Như vậy, ta có tất cả các ràng buộc giữa x và y.

Bài toán này được đưa về bài toán tìm GTLN của biểu thức

Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
biết
Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ

Bài toán này chúng ta đã làm chưa? à HS tự làm

Gọi

Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
(
Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
) là số kg loại I cần sản xuất,
Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
(
Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
) là số kg loại II cần sản xuất.

Suy ra số nguyên liệu cần dùng là

Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
, thời gian là
Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
 có mức lời là
Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ

Theo giả thiết bài toán xưởng có 200kg nguyên liệu và 120 giờ làm việc suy ra

Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
 hay
Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
,
Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
 hay
Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
.

Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
Bài toán trở thành: Tìm
Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
 thoả mãn hệ
Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
 (*)   sao cho 
Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
  đạt giá trị lớn nhất.

Trong mặt phẳng tọa độ vẽ các đường thẳng

Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ

Khi đó miền nghiệm của hệ bất phương trình (*) là phần mặt phẳng(tứ giác) không tô màu trên hình vẽ

Giá trị lớn nhất của

Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
 đạt tại một trong các điểm
Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
. Ta có
Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
 suy ra giá trị lớn nhất của
Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
 
Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
 khi
Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
.

Vậy cần sản xuất

Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
 kg sản phẩm loại I và
Bất phương trình bậc nhất hai an ví dụ
 kg sản phẩm loại II để có mức lời lớn nhất.

GV chốt lại các làm với những bài toán thực tế kiểu này.