Giải chuyên đề Toán 12 chân trời Bài 1: Bài toán quy hoạch tuyến tính

Hướng dẫn giải Bài 1: Bài toán quy hoạch tuyến tính bộ sách mới chuyên đề học tập Toán 12 chân trời sáng tạo. Bộ sách được biên soạn theo định hướng đổi mới giáo dục phổ thông nhằm phát triển toàn diện phẩm chất, năng lực của học sinh. Hi vọng, với cách hướng dẫn cụ thể và giải chi tiết dưới đây các em sẽ nắm bài học tốt hơn.

B. Bài tập và hướng dẫn giải

1. BÀI TOÁN QUY HOẠCH TUYẾN TÍNH

Giải chi tiết hoạt động khám phá 1 trang 6 chuyên đề toán 12 chân trời sáng tạo

 Xét bài toán: Tìm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của biểu thức F = x + 2y với (x; y) là nghiệm của hệ bất phương trình

x-2y+420

x+y-5≤0

x ≥ 0

y≥0

Miền nghiệm 2 của hệ (1) là miền tứ giác OABC (được tô màu) trên Hình 1. Với giá trị F cho trước, xét đường thẳng d: x + 2y - F = 0 hay y= - +

Trả lời các câu hỏi sau để giải bài toán trên

a) Với giá trị nào của F thì đường thẳng d đi qua điểm O, điểm B?

b) Khi giá trị của F tăng (hoặc giảm) thì tung độ giao điểm của d với trục Oy thay đổi như thế nào? Khi đó, phương của đường thẳng d có thay đổi không?

c) Với điều kiện nào của F thì đường thẳng d và miền nghiệm Ω có điểm chung?

d) Từ đó, chỉ ra giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của biểu thức F = x + 2y trên miền nghiệm Ω. Biểu thức F đạt được các giá trị đó tại điểm nào?

Giải chi tiết hoạt động khám phá 2 trang 8 chuyên đề toán 12 chân trời sáng tạo

Xét bài toán quy hoạch tuyến tính: 

F=  2x + y -> max, min

với ràng buộc 

Tập phương án Ω của bài toán là phần được tô màu trên Hình 3. Hai điểm A(1, 3) và B(3, 1) gọi là các đỉnh của Ω

Với giá trị F cho trước, xét đường thẳng d: 2x + y = F hay d: y = 2x + F.

Trả lời các câu hỏi sau để giải bài toán trên.

a) Tìm giá trị của F để đường thẳng d đi qua điểm A(1; 3). Gọi giá trị tìm được là FA

b) Khi giá trị của F tăng (hoặc giảm) thì tung độ giao điểm của d với trục Oy thay đổi như thế nào? Khi đó, phương của đường thẳng d có thay đổi không?

c) Nếu F < FA thì d và Ω có điểm chung không? Từ đó, chỉ ra giá trị nhỏ nhất của hàm mục tiêu F = 2x + y trên Ω.

d) Với giá trị nào của F thì d và Ω  có điểm chung? Hàm mục tiêu F = 2x + y đạt giá trị lớn nhất trên Ω hay không?

Giải chi tiết hoạt động thực hành 1 trang 10 chuyên đề toán 12 chân trời sáng tạo:

Giải bài toán quy hoạch tuyến tỉnh:

F = 4x + 3y -> max min

với ràng buộc

Giải chi tiết hoạt động thực hành 2 trang 10 chuyên đề toán 12 chân trời sáng tạo:

Giải bài toán quy hoạch tuyến tính:
F = 25x + 10y → min

Với ràng buộc

 

Giải chi tiết hoạt động vận dụng trang 10 chuyên đề toán 12 chân trời sáng tạo

Cho bài toán quy hoạch tuyến tính

 F = 3x + 3y →max, min

 có tập phương án Ω là miền tứ giác ABCD (được tô màu như Hình 5) với các đỉnh là A(0; 5), B(4; 1), C(2; 1) và D(0; 2).

a) Giải bài toán quy hoạch tuyến tính đã cho.

b) Hàm mục tiêu F đạt giá trị lớn nhất trên Ω tại bao nhiêu điểm? Giải thích.

2. ỨNG DỤNG VÀO CÁC BÀI TOÁN THỰC TẾ

Giải chi tiết hoạt động khám phá 3 trang 11 chuyên đề toán 12 chân trời sáng tạo

Xét tình huống thương nhân thu mua trái cây ở (trang 6).

a) Nếu gọi x, y (tính theo tấn) lần lượt là khối lượng trái cây loại A và B được thương nhân thu mua thì x và y phải thoả mãn hệ bất phương trình bậc nhất hai ẩn nào?

b) Từ đó, phát biểu bài toán quy hoạch tuyến tính tìm khối lượng thu mua mỗi loại trái cây để thu được lợi nhuận cao nhất. Giải bài toán đó.

Giải chi tiết hoạt động thực hành 3 trang 13 chuyên đề toán 12 chân trời sáng tạo

Một dây chuyền của nhà máy sản xuất đá xây dựng dự định sản xuất hai loại sản phẩm A và B. Thời gian để dây chuyền sản xuất 100 tấn sản phẩm loại A và 100 tấn sản phẩm loại B lần lượt là 2 giờ và 3 giờ. Do nhu cầu thị trường, xí nghiệp sản xuất sản lượng sản phẩm loại A không ít hơn 3 lần sản lượng sản phẩm loại B. Sản phẩm loại A cho lợi nhuận là 5 triệu đồng/100 tấn; sản phẩm loại B cho lợi nhuận 9 triệu đồng/100 tấn.

Trong thời gian không quá 6 giờ làm việc của dây chuyền, cần sản xuất bao nhiêu tấn sản phẩm loại A, bao nhiêu tấn sản phẩm loại B để thu được lợi nhuận cao nhất?

Giải chi tiết hoạt động thực hành 4 trang 13 chuyên đề toán 12 chân trời sáng tạo

 Trong 100 g thịt bò loại I có chứa 21 g protein và 3,5 g lipid; 100 g thịt bò loại II có chứa 18 g protein và 10,5 g lipid. Biết rằng thịt bò loại I có giá 220 nghìn đồng/kg thì thịt bò loại II có giá 210 nghìn đồng/kg. Để có lượng thực phẩm từ hai loại thịt bò trên cung cấp ít nhất 630 g protein và 210 g lipid, cần mua khối lượng bao nhiêu cho mỗi loại thịt bò loại I và II sao cho chi phí thấp nhất?

GIẢI BÀI TẬP 

Giải chi tiết bài 1 trang 13 chuyên đề toán 12 chân trời sáng tạo:

Giải bài toán quy hoạch tuyến tính:

F = 8x + 5y → max, min

Với ràng buộc

Giải chi tiết bài 2 trang 14 chuyên đề toán 12 chân trời sáng tạo:

Giải bài toán quy hoạch tuyến tính:

F = 10x + 20y → min

Với ràng buộc

Giải chi tiết bài 3 trang 14 chuyên đề toán 12 chân trời sáng tạo

Một cơ sở đóng thuyền thủ công cần 10 giờ lao động để đóng một thuyền loại A và 15 giờ lao động để đóng một thuyền loại B. Mỗi tuần cơ sở bố trí được tối đa 120 giờ lao động cho việc đóng hai loại thuyền này. Qua thực tế, người ta thấy mỗi tuần cơ sở bán được tối đa 6 thuyền loại A và tối thiểu 2 thuyền loại B. Mỗi thuyền loại A, loại B cho lợi nhuận lần lượt là 0,5 triệu đồng và 0,7 triệu đồng. Mỗi tuần cơ sở nên đóng bao nhiêu thuyền mỗi loại để có thể thu được lợi nhuận cao nhất?

Giải chi tiết bài 4 trang 14 chuyên đề toán 12 chân trời sáng tạo

Để làm một chiếc bánh bao loại X cần 100 g bột mì và 60 g thịt nạc vai. Để làm một chiếc bánh bao loại Y cần 150 g bột mì và 30 g thịt nạc vai. Có thể làm được nhiều nhất bao nhiêu chiếc bánh bao từ 3 kg bột mì và 1,2 kg thịt nạc vai có sẵn? Biết rằng không thiếu các nguyên liệu khác để làm bánh.

Giải chi tiết bài 5 trang 14 chuyên đề toán 12 chân trời sáng tạo

Hàm lượng các vi chất (chất vi lượng) calcium, phosphorus và iron chứa trong 100 g hai loại thực phẩm X và Y được cho ở bảng sau:

 

Calcium (mg)

Phosphorus (mg)

Iron (mg)

X

200

600

8

Y

500

300

6

Từ hai loại thực phẩm X và Y, người ta muốn tạo ra một lượng thực phẩm hỗn hợp chứa ít nhất 2000 mg calcium, 3000 mg phosphorus, 48 mg iron. Cần chọn bao nhiêu gam mỗi loại thực phẩm X và Y sao cho lượng thực phẩm hỗn hợp có khối lượng nhỏ nhất?

Thêm kiến thức môn học

Từ khóa tìm kiếm:

Giải chuyên đề Toán 12 chân trời sáng tạo, giải Bài 1: Bài toán quy hoạch tuyến tính chuyên đề học tập Toán 12 chân trời, giải chuyên đề học tập Toán 12 CTST Bài 1: Bài toán quy hoạch tuyến tính

Bình luận

Giải bài tập những môn khác