Hệ bất phương trình — miền nghiệm

Mỗi bất phương trình ax+by≤c cho một nửa mặt phẳng. Giao tất cả các nửa mặt phẳng lại được miền đa giác nghiệm — phần tô đậm. Kéo slider để đổi ràng buộc và thử điểm.

💡 Miền nghiệm là phần chung của mọi nửa mặt phẳng. Bài toán tối ưu tuyến tính đạt giá trị lớn nhất/nhỏ nhất tại một ĐỈNH của đa giác này.

Thấy hay? Chia sẻ cho bạn bè: f Facebook 𝕏 X

Miền nghiệm là gì?

Một bất phương trình bậc nhất hai ẩn dạng ax + by ≤ c (hay ≥, <, >) chia mặt phẳng toạ độ thành hai phần bởi đường thẳng ax + by = c. Tập nghiệm của nó là một nửa mặt phẳng — tất cả các điểm nằm về một phía của đường. Khi có nhiều bất phương trình cùng lúc, ta có một hệ, và miền nghiệm của hệ là giao của mọi nửa mặt phẳng: phần mặt phẳng thoả mãn đồng thời tất cả các ràng buộc.

Các bước vẽ miền nghiệm

  1. Vẽ từng đường thẳng ax + by = c ứng với mỗi bất phương trình.
  2. Chọn điểm thử (thường là gốc O) và thay vào để biết lấy nửa mặt phẳng nào.
  3. Gạch bỏ phần không thoả mãn của mỗi bất phương trình.
  4. Phần còn lại chung cho mọi bất phương trình chính là miền nghiệm (thường là đa giác lồi).

Điểm thử hoạt động thế nào?

Đường thẳng chia mặt phẳng thành hai phía; mọi điểm cùng một phía đều cho cùng dấu của biểu thức ax + by − c. Vì thế chỉ cần thử một điểm bất kỳ không nằm trên đường: nếu nó thoả mãn bất phương trình thì cả nửa mặt phẳng chứa nó là nghiệm; nếu không, lấy nửa còn lại. Gốc O(0;0) thường là điểm thử tiện nhất.

Ứng dụng: bài toán tối ưu

Miền nghiệm chính là miền ràng buộc trong quy hoạch tuyến tính:

Khám phá thêm