Biểu thức F = y – x  đạt giá trị nhỏ nhất với điều kiện

Đáp án đúng là: A

Biểu diễn miền nghiệm của hệ bất phương trình −2x+y≤−2x−2y≤2x+y≤5x≥0 trên hệ trục tọa độ

Ta vẽ đường thẳng d₁: – 2x + y = – 2, đường thẳng d₁ đi qua hai điểm (0; – 2) và (1; 0)

Xét điểm O(0; 0) thay vào phương trình đường thẳng ta có – 2.0 + 0 = 0 > – 2, điểm O(0; 0) không thoả mãn bất phương trình – 2x + y ≤ – 2, vậy điểm O(0; 0) không thuộc miền nghiệm của bất phương trình. Ta có miền nghiệm của bất phương trình là phần nửa mặt phẳng được chia bởi d₁ và không chứa điểm O(0; 0) (kể cả bờ).

Ta vẽ đường thẳng d₂: x – 2y = 2, đường thẳng d₂ đi qua hai điểm (0; – 1) và (2; 0)

Xét điểm O(0; 0) thay vào phương trình đường thẳng ta có 0 – 2.0 = 0 < 2, điểm O(0; 0) thoả mãn bất phương trình x – 2y ≤ 2, vậy điểm O(0; 0) thuộc miền nghiệm của bất phương trình. Ta có miền nghiệm của bất phương trình là phần nửa mặt phẳng được chia bởi d₂ và chứa điểm O(0; 0) (kể cả bờ).

Ta vẽ đường thẳng d₃: x + y = 5, đường thẳng d₃ đi qua hai điểm (0; 5) và (5; 0)

Xét điểm O(0; 0) thay vào phương trình đường thẳng ta có 0 + 0 = 0 < 5, điểm O(0; 0) thoả mãn bất phương trình x + y ≤ 5, vậy điểm O(0; 0) thuộc miền nghiệm của bất phương trình. Ta có miền nghiệm của bất phương trình là phần nửa mặt phẳng được chia bởi d₃ và chứa điểm O(0; 0) (kể cả bờ).

Miền nghiệm là phần không bị gạch trong hình dưới đây (kể cả bờ).

Nhận thấy biểu thức F = y – x chỉ đạt giá trị nhỏ nhất tại các điểm A, B hoặc C, với A23;−23, B73;83, C(4;1).

Ta có

F(x; y) = y – x suy ra F23;−23 = −23−23=−43 ,

F(x; y) = y – x suy ra F73;83= 83−73=13,

F(x; y) = y – x suy ra F(4;1).= 1 – 4 = – 3.

Vậy F = y – x đạt giá trị nhỏ nhất bằng – 3 tại điểm có toạ độ (4; 1).