Biểu diễn miền nghiệm của hệ bất phương trình bậc nhất hai ẩn: các bước, ví dụ và bài tập

Miền nghiệm của hệ bất phương trình bậc nhất hai ẩn là phần chung của các nửa mặt phẳng, thường là miền đa giác. Các bước vẽ, cách tìm đỉnh của miền, ví dụ hệ có ba bất phương trình và bài tập có đáp án Toán 10.

Biểu diễn miền nghiệm của hệ bất phương trình bậc nhất hai ẩn: các bước, ví dụ và bài tập

Miền nghiệm của hệ bất phương trình bậc nhất hai ẩn

Miền nghiệm của hệ bất phương trình bậc nhất hai ẩn là phần mặt phẳng thuộc miền nghiệm của tất cả các bất phương trình trong hệ, tức là phần chung của các nửa mặt phẳng. Miền này thường là một đa giác, có thể bị chặn hoặc không bị chặn.

Các bước biểu diễn

  1. Biểu diễn miền nghiệm của từng bất phương trình (xem bài miền nghiệm của một bất phương trình).
  2. Gạch bỏ phần không thuộc miền nghiệm của mỗi bất phương trình.
  3. Phần không bị gạch là miền nghiệm của hệ.
  4. Xác định tọa độ các đỉnh của miền bằng cách giải hệ hai phương trình đường thẳng tương ứng.

Xem bài: Biểu diễn miền nghiệm của bất phương trình bậc nhất hai ẩn

Ví dụ: tam giác

Đề bài

Biểu diễn miền nghiệm của hệ $\begin{cases} x \geq 0 \\ y \geq 0 \\ x + y \leq 4 \end{cases}$.

Lời giải

$x \geq 0$: nửa mặt phẳng bên phải trục $Oy$.
$y \geq 0$: nửa mặt phẳng phía trên trục $Ox$.
$x + y \leq 4$: nửa mặt phẳng chứa $O$, bờ là đường thẳng qua $(4; 0)$ và $(0; 4)$.
Miền nghiệm là tam giác có ba đỉnh $O(0; 0)$, $A(4; 0)$, $B(0; 4)$.

Các đỉnh là giao điểm của từng cặp đường thẳng bờ.

Ví dụ: tứ giác

Lời giải

Hệ $\begin{cases} x \geq 0 \\ y \geq 0 \\ x \leq 3 \\ 2x + y \leq 8 \end{cases}$.
Các đường thẳng: $x = 3$ cắt $2x + y = 8$ tại $(3; 2)$; $2x + y = 8$ cắt $Oy$ tại $(0; 8)$.
Miền nghiệm là tứ giác $O(0; 0)$, $A(3; 0)$, $B(3; 2)$, $C(0; 8)$.

Kiểm tra bằng cách thay tọa độ mỗi đỉnh vào cả bốn bất phương trình.

Xem bài: Giá trị lớn nhất và nhỏ nhất trên miền đa giác

Những lỗi thường gặp


Bài tập thực hành

  1. Biểu diễn miền nghiệm của hệ $\begin{cases} x \geq 0 \\ y \geq 0 \\ x + 2y \leq 6 \end{cases}$ và tìm các đỉnh.
  2. Tìm các đỉnh của miền nghiệm hệ $\begin{cases} x \geq 1 \\ y \geq 1 \\ x + y \leq 5 \end{cases}$.
  3. Miền nghiệm của hệ $\begin{cases} x \leq 2 \\ y \leq 2 \\ x \geq 0 \\ y \geq 0 \end{cases}$ là hình gì?
  4. Hệ $\begin{cases} x + y \geq 5 \\ x + y \leq 2 \end{cases}$ có miền nghiệm không?
  5. Điểm $(1; 1)$ có thuộc miền nghiệm của $\begin{cases} x \geq 0 \\ y \geq 0 \\ x + y \leq 1 \end{cases}$ không?

Đáp án

  1. Tam giác với đỉnh $O(0; 0)$, $A(6; 0)$, $B(0; 3)$.
  2. Tam giác với đỉnh $(1; 1)$, $(4; 1)$, $(1; 4)$.
  3. Hình vuông cạnh $2$ với đỉnh $(0; 0)$, $(2; 0)$, $(2; 2)$, $(0; 2)$.
  4. Không, hai nửa mặt phẳng không có phần chung; miền nghiệm là $\emptyset$.
  5. Không, vì $1 + 1 = 2 > 1$.

Tổng kết

Bài học liên quan

Bài trước: Hệ bất phương trình bậc nhất hai ẩn

Bài tiếp theo: Giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của biểu thức trên miền đa giác

Xem tất cả bài học chủ điểm Bất phương trình và hệ bất phương trình bậc nhất hai ẩn

Câu hỏi thường gặp

Miền nghiệm của hệ là gì?

Là phần chung của các miền nghiệm của từng bất phương trình trong hệ.

Làm sao tìm đỉnh của miền nghiệm?

Giải hệ hai phương trình của hai đường thẳng bờ rồi kiểm tra điểm đó thỏa các bất phương trình còn lại.

Miền nghiệm có thể không bị chặn không?

Có, khi hệ không đủ ràng buộc, miền trải dài vô hạn.

Hệ vô nghiệm thì miền nghiệm ra sao?

Là tập rỗng, các nửa mặt phẳng không có phần chung.