Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Chuyên đề: quy hoạch/tối ưu (Toán học Lớp 12)
Tuyển tập 102 câu hỏi thuộc chuyên đề Chuyên đề: quy hoạch/tối ưu (Chuyên đề học tập – Toán học Lớp 12) trích từ ngân hàng đề thi chính thức và đề thi thử các trường THPT trên toàn quốc. Chọn trực tiếp đáp án A, B, C, D bên dưới để kiểm tra kết quả và xem hướng dẫn giải chi tiết từng bước.
Dấu hiệu & kiến thức trọng tâm:hàm mục tiêuràng buộcphương án tối ưu
Một nhà máy sản xuất, sử dụng ba loại máy đặc chủng để sản xuất sản phẩm A và sản phẩm B trong một chu trình sản xuất. Để sản xuất một tấn sản phẩm A lãi 4 triệu đồng người ta sử dụng máy I trong 1 giờ, máy II trong 2 giờ và máy III trong 3 giờ. Để sản xuất một tấn sản phẩm B lãi 3 triệu đồng người ta sử dụng máy I trong 6 giờ, máy II trong 3 giờ và máy III trong 2 giờ. Biết rằng máy I chỉ hoạt động không quá 36 giờ, máy II hoạt động không quá 23 giờ và máy III hoạt động không quá 27 giờ. Hỏi nhà máy cần sản xuất tổng bao nhiêu tấn sản phẩm A và B để tiền lãi được nhiều nhất?
(AI giải đề cho tôi) Gọi x,y là số tấn sản phẩm A,B. Bài toán: max P=4x+3y với x+6y≤36, 2x+3y≤23, 3x+2y≤27, x,y≥0. Các đỉnh miền ràng buộc: (0;0), (0;323), giao của x+6y=36 và 2x+3y=23 là (310;949) (thỏa 3x+2y≈20,9≤27), giao của 2x+3y=23 và 3x+2y=27 là (7;3) (thỏa x+6y=25≤36), và (9;0). Giao của x+6y=36 và 3x+2y=27 là (845;1681) nhưng vi phạm 2x+3y≈26,4>23 nên loại. Tính P: tại (0;323): 23; tại (310;949): 389≈29,67; tại (7;3): 28+9=37; tại (9;0): 36. Vậy lãi lớn nhất 37 triệu đồng khi sản xuất 7 tấn A và 3 tấn B, tổng cộng 7+3=10 tấn.
Thầy Ánh tư vấn cho học viên mới (cao 1m7 nặng 70kg) về chi phí tập Gym để nâng cao sức khỏe và thi đấu với chế độ ăn mỗi ngày không quá: 139g Protein; 242,1g Carbohydrate (Carb); 80g chất béo lành mạnh từ các thực phẩm chính là trứng, yến mạch, thịt bò. Trong một ngày ăn không quá 800g trứng, tỉ lệ khối lượng yến mạch và thịt bò là 3 : 2. Gọi x(100g); y(100g) lần lượt là khối lượng thịt bò và trứng cần mua để ăn trong một ngày sao cho số tiền mua là nhiều nhất và bảo đảm đúng chế độ ăn. Biết giá tiền và hàm lượng của 3 loại thực phẩm chính mà thầy hay dùng trong bảng bên dưới:
Tên thực phẩm
Giá tiền (1000vnd/100g)
Protein (g/100g)
Carbohydrate (g/100g)
Chất béo lành mạnh (g/100g)
Thịt bò
22
26
0
5
Trứng
7
15
0,7
9
Yến mạch
21
14
80
10
Khi đó tổng khối lượng theo đơn vị 100g của 3 loại là ?
(AI giải đề cho tôi) Gọi x (100g) thịt bò, y (100g) trứng; tỉ lệ yến mạch : thịt bò = 3 : 2 nên yến mạch = 1,5x (100g). Các ràng buộc: Protein: 26x + 15y + 14(1,5x) = 47x + 15y ≤ 139; Carb: 120x + 0,7y ≤ 242,1; Chất béo: 5x + 9y + 10(1,5x) = 20x + 9y ≤ 80; y ≤ 8; x, y ≥ 0. Hàm chi phí: P = 22x + 7y + 21(1,5x) = 53,5x + 7y (nghìn đồng). Xét các đỉnh miền ràng buộc: giao của Carb và Protein: 120x + 0,7y = 242,1 và 47x + 15y = 139 giải được x = 2; y = 3 (kiểm tra chất béo: 20·2 + 9·3 = 67 ≤ 80, y = 3 ≤ 8, thỏa). Chi phí P = 53,5·2 + 7·3 = 128. Các đỉnh khác: (0; 8) cho P = 56; (2,0175; 0) cho P ≈ 107,9; giao Chất béo–Carb cho P ≈ 137,8 nhưng vi phạm ràng buộc Protein (47x + 15y ≈ 160,5 > 139) nên loại; giao Chất béo–Protein cho P ≈ 78. Vậy tối ưu tại x = 2, y = 3, yến mạch = 3. Tổng khối lượng theo đơn vị 100g: 2 + 3 + 3 = 8, khớp đáp án nguồn.
Một công ty vận chuyển cần sử dụng hai loại thùng size M và size L để gửi hàng đi. Thùng size M chứa được 10 kg hàng và chi phí đóng gói là 10 nghìn đồng, thùng size L chứa được 14 kg hàng và chi phí đóng gói 15 nghìn đồng. Tổng số thùng không vượt quá 300 do không gian xe chở hàng bị giới hạn và số tiền tối đa cho việc đóng gói là 3,6 triệu đồng. Để việc sắp xếp hàng được ổn định và cân bằng tải trọng, số thùng size L không vượt quá 200 và phải ít nhất bằng một phần ba số thùng size M. Tìm khối lượng hàng lớn nhất mà công ty có thể gửi đi.
Miền ràng buộc là đa giác với các đỉnh (tính từ giao của các đường thẳng): - Giao y=3x với 10x+15y=3600: thay vào được 10x+5x=3600⇒x=240,y=80. Điểm (240;80), thỏa x+y=320>300? Kiểm tra: 240+80=320>300 — vi phạm! Xem lại: thực tế đỉnh này không thuộc miền vì vi phạm x+y≤300.
Xét lại các đỉnh của miền ràng buộc: - Giao y=3x với x+y=300: x+3x=300⇒x=225,y=75. Kiểm tra chi phí: 10(225)+15(75)=2250+1125=3375≤3600 ✓. P=2250+1050=3300 kg. - Giao x+y=300 với 10x+15y=3600: 10x+15(300−x)=3600⇒4500−5x=3600⇒x=180,y=120. Kiểm tra y≥x/3: 120≥60 ✓. P=1800+1680=3480 kg. - Giao 10x+15y=3600 với y=200: 10x=600⇒x=60. Kiểm tra y≥x/3: 200≥20 ✓. P=600+2800=3400 kg. - Giao y=200 với y=x/3: x=600, vi phạm x+y≤300, loại.
Vì hàm mục tiêu tuyến tính, giá trị lớn nhất đạt tại đỉnh (180;120): Pmax=3480 kg.
Vậy khối lượng hàng lớn nhất công ty có thể gửi đi là 3480 kg, với 180 thùng size M và 120 thùng size L.
Một xưởng sản xuất hai loại sản phẩm là sản phẩm loại I và sản phẩm loại II: - Mỗi kg sản phẩm loại I cần 2kg nguyên liệu và 30 giờ, thu lời được 40 nghìn. - Mỗi kg sản phẩm loại II cần 4 kg nguyên liệu và 15 giờ, thu lời được 30 nghìn. Xưởng có 200 kg nguyên liệu và 1200 giờ làm việc tối đa. Nên sản xuất mỗi loại sản phẩm bao nhiêu để có mức lời cao nhất?
Sản xuất x kg loại I và y kg loại II để lợi nhuận cao nhất. Điều kiện: x,y≥0. Dựa vào dữ kiện đề bài ta có hệ sau: ⎩⎨⎧x≥0y≥0x+2y≤1002x+y≤80 - Lợi nhuận: L=40x+30y (nghìn đồng). [0,25]
Miền nghiệm là miền tứ giác OABC:
[Hình cần kiểm tra lại: p17_f1]
[0,25]
Thay tọa độ các đỉnh vào hàm lợi nhuận L=40x+30y:
Đỉnh
Tọa độ (x,y)
Tính toán giá trị L
Kết quả (nghìn đồng)
O
(0,0)
LO=40(0)+30(0)
0
A
(40,0)
LA=40(40)+30(0)
1.600
C
(0,50)
LC=40(0)+30(50)
1.500
B
(20,40)
LB=40(20)+30(40)=800+1.200
2.000
(Điểm: 0,25)
Kết quả: Sản xuất 20kg loại I và 40kg loại II. (0,25)
Trong một cuộc thi gói bánh vào dịp năm mới, mỗi đội chơi được sử dụng tối đa 20 kg gạo nếp, 2kg thịt ba chỉ, 5kg đậu xanh để gói bánh chưng và bánh hỏng. Để gói một cái bánh chưng cần 0,4kg gạo nếp, 0,05 kg thịt và 0,1 kg đậu xanh; để gói một cái bánh ống cần 0,6 kg gạo nếp, 0,075 kg thịt và 0,15kg đậu xanh. Mỗi cái bánh chưng nhận được 5 điểm thưởng, mỗi cái bánh ống nhận được 7điểm thưởng. Hỏi điểm thưởng cao nhất có thể đạt được là bao nhiêu?
(AI giải đề cho tôi) Gọi x,y lần lượt là số bánh chưng và bánh ống gói được (x,y≥0). Các ràng buộc nguyên liệu: - Gạo nếp: 0,4x+0,6y≤20⇔2x+3y≤100. - Thịt: 0,05x+0,075y≤2⇔2x+3y≤80. - Đậu xanh: 0,1x+0,15y≤5⇔2x+3y≤100.
Vì ràng buộc thịt chặt nhất, miền nghiệm thực chất là tam giác với 2x+3y≤80, x≥0, y≥0. Hàm mục tiêu P=5x+7y.
Trên cạnh 2x+3y=80: x=280−3y, nên P=5⋅280−3y+7y=200−0,5y, giảm theo y, lớn nhất tại y=0, tức x=40: P=200.
Kiểm tra các đỉnh: (40;0) cho P=200; (0;80/3) cho P=350/3≈116,7; (0;0) cho P=0. Vậy điểm thưởng cao nhất là 200, chọn B.
Có ba nhóm máy A,B,C dùng để sản xuất ra hai loại sản phẩm I và II. Để sản xuất một đơn vị sản phẩm mỗi loại phải lần lượt dùng các máy thuộc các nhóm khác nhau. Số máy trong một nhóm và số máy của từng nhóm cần thiết để sản xuất ra một đơn vị sản phẩm thuộc mỗi loại được cho trong bảng sau:
Nhóm
Số máy trong mỗi nhóm
Số máy trong từng nhóm để sản xuất ra một đơn vị sản phẩm
Loại I
Loại II
A
10
2
2
B
4
0
2
C
12
2
4
Một đơn vị sản phẩm loại I lãi ba triệu đồng, một đơn vị sản phẩm loại II lãi năm triệu đồng. Lãi suất cao nhất mà đơn vị thu được là bao nhiêu?
(AI giải đề cho tôi) Gọi x,y lần lượt là số đơn vị sản phẩm loại I và loại II cần sản xuất. Hàm mục tiêu: P=3x+5y (triệu đồng). Ràng buộc từ số máy của từng nhóm: - Nhóm A: 2x+2y≤10⇔x+y≤5. - Nhóm B: 2y≤4⇔y≤2. - Nhóm C: 2x+4y≤12⇔x+2y≤6. - x≥0,y≥0.
Miền ràng buộc có các đỉnh: (0;0), (5;0), giao của x+y=5 và x+2y=6 là (4;1), giao của x+2y=6 và y=2 là (2;2), (0;2).
Tính P=3x+5y tại các đỉnh: - (0;0): P=0. - (5;0): P=15. - (4;1): P=12+5=19. - (2;2): P=6+10=16. - (0;2): P=10.
Vậy lãi cao nhất là 19 triệu đồng, đạt khi sản xuất 4 đơn vị loại I và 1 đơn vị loại II.
Một gia đình cần ít nhất 900 gam protein và 400 gam lipit từ lượng thịt trong bữa ăn mỗi ngày. Biết rằng thịt bò chứa 80\% protein và 20\% lipit; thịt lợn chứa 60\% protein và 40\% lipit. Giả thiết gia đình này chỉ mua nhiều nhất là 1600 gam thịt bò, 1100 gam thịt lợn và giá tiền 1 kg thịt bò là 45 nghìn đồng, giá tiền 1 kg thịt lợn là 35 nghìn đồng. Hỏi số tiền nhỏ nhất mà gia đình cần phải chi trả để mua thịt mỗi ngày là bao nhiêu? (Đơn vị: nghìn đồng)
(AI giải đề cho tôi) Gọi x (gam) là lượng thịt bò, y (gam) là lượng thịt lợn, với 0≤x≤1600, 0≤y≤1100. Ràng buộc dinh dưỡng: 0,8x+0,6y≥900 (protein) và 0,2x+0,4y≥400 (lipit). Hàm chi phí (nghìn đồng): P=0,045x+0,035y.
Xét các đỉnh của miền ràng buộc: - Giao của hai đường thẳng: giải 0,8x+0,6y=900 và 0,2x+0,4y=400. Nhân phương trình hai với 2: 0,4x+0,8y=800. Trừ: 0,4x−0,2y=100⇒y=2x−500. Thay vào: 0,8x+1,2x−300=900⇒x=600, y=700. Chi phí: P=0,045⋅600+0,035⋅700=27+24,5=51,5. - (1600,200) (do lipit: 320+0,4y≥400⇒y≥200): P=72+7=79. - (300,1100) (do protein: 0,8x+660≥900⇒x≥300): P=13,5+38,5=52. - (1600,0) và (0,1100) không thỏa mãn ràng buộc.
Vậy chi phí nhỏ nhất đạt tại x=600 gam thịt bò, y=700 gam thịt lợn, bằng 51,5 nghìn đồng.
Một cửa hàng gạo tháng này cần nhập hai loại gạo là gạo loại I và gạo loại II. Số tiền chi cho việc nhập hai loại gạo này không quá 240 triệu đồng. Gạo loại I mua vào với giá 20 triệu đồng/tấn, lợi nhuận dự kiến là 4,5 triệu đồng/tấn. Gạo loại II nhập vào với giá 30 triệu đồng/tấn và lợi nhuận dự kiến là 5 triệu đồng/tấn. Cửa hàng ước tính doanh số bán ra một tháng của hai loại gạo này không quá 9 tấn. Hỏi cửa hàng có thể lãi nhiều nhất là bao nhiêu triệu đồng khi kinh doanh hai loại gạo này?
(AI giải đề cho tôi) Gọi x,y (tấn) là lượng gạo loại I, II nhập vào (x,y≥0). Ràng buộc: x+y≤9 (doanh số) và 20x+30y≤240⇔2x+3y≤24 (vốn). Lợi nhuận P=4,5x+5y. Miền nghiệm có các đỉnh: (0;0), (9;0), giao của x+y=9 và 2x+3y=24: trừ hai phương trình ta được y=6,x=3, tức (3;6), và (0;8). Tính P: tại (9;0): 40,5; tại (3;6): 13,5+30=43,5; tại (0;8): 40. Vậy lợi nhuận lớn nhất là 43,5 triệu đồng, đạt khi nhập 3 tấn gạo loại I và 6 tấn gạo loại II. Kết quả khớp với đáp án nguồn 43,5.
Một cửa hàng gạo tháng này cần nhập hai loại gạo là gạo loại I và gạo loại II. Số tiền chi cho việc nhập hai loại gạo này không quá 240 triệu đồng. Gạo loại I mua vào với giá 20 triệu đồng/tấn, lợi nhuận dự kiến là 4,5 triệu đồng/tấn. Gạo loại II nhập vào với giá 30 triệu đồng/tấn và lợi nhuận dự kiến là 5 triệu đồng/tấn. Cửa hàng ước tính doanh số bán ra một tháng của hai loại gạo này không quá 9 tấn. Hỏi cửa hàng có thể lãi nhiều nhất là bao nhiêu triệu đồng khi kinh doanh hai loại gạo này?
(AI giải đề cho tôi) Gọi x,y (tấn) là lượng gạo loại I, loại II nhập trong tháng (x,y≥0). Ràng buộc: 20x+30y≤240⇔2x+3y≤24; x+y≤9. Lợi nhuận P=4,5x+5y. Miền nghiệm có các đỉnh: (0;0), (9;0), giao điểm của 2x+3y=24 và x+y=9: giải hệ được x=3,y=6; và (0;8). Tính P: tại (9;0): P=40,5; tại (3;6): P=4,5⋅3+5⋅6=13,5+30=43,5; tại (0;8): P=40. Vậy lợi nhuận lớn nhất là 43,5 triệu đồng khi nhập 3 tấn gạo loại I và 6 tấn gạo loại II, khớp với đáp án nguồn 43,5.
Một người dùng ba loại nguyên liệu A,B,C để sản xuất ra hai loại sản phẩm P và Q. Để sản xuất 1kg mỗi loại sản phẩm P hoặc Q phải dùng một số kilôgam nguyên liệu khác nhau. Tổng số kilôgam nguyên liệu mỗi loại mà người đó có và số kilôgam từng loại nguyên liệu cần thiết để sản xuất ra 1kg sản phẩm mỗi loại được cho trong bảng sau:
Loại nguyên liệu
Số kilôgam nguyên liệu đang có
Số kilôgam từng loại nguyên liệu cần để sản xuất 1 kg sản phẩm P
Số kilôgam từng loại nguyên liệu cần để sản xuất 1 kg sản phẩm Q
A
10
2
2
B
4
0
2
C
12
2
4
Biết 1kg sản phẩm P có lợi nhuận 3 triệu đồng và 1kg sản phẩm Q có lợi nhuận 5 triệu đồng. Người đó đã lập được phương án sản xuất hai loại sản phẩm trên sao cho có lãi cao nhất. Hỏi lãi cao nhất bằng bao nhiêu triệu đồng?
(AI giải đề cho tôi) Gọi x,y (kg) là lượng sản phẩm P,Q sản xuất. Ràng buộc: 2x+2y≤10⇒x+y≤5; 2y≤4⇒y≤2; 2x+4y≤12⇒x+2y≤6; x,y≥0. Lợi nhuận f=3x+5y. Các đỉnh miền ràng buộc: (0;0), (5;0), giao của x+y=5 và x+2y=6 là (4;1), (0;2). Tính: f(5;0)=15, f(4;1)=12+5=17, f(0;2)=10. Vậy lợi nhuận cao nhất là 17 triệu đồng tại x=4,y=1 (kiểm tra: nguyên liệu A dùng 10, B dùng 2≤4, C dùng 12).
Câu 7 (7 điểm). Trong một trò chơi, nhân vật Mario cần di chuyển về phía trước bằng các lần nhảy xa với độ dài mỗi lần là 1 mét hoặc a mét hoặc b mét, trong đó a và b là các số nguyên dương thỏa mãn 1<a<b. Cho trước một chặng đường cần di chuyển có độ dài là m mét, với m là một số nguyên dương, Mario luôn sử dụng chiến thuật nhảy về phía trước như sau: trước tiên Mario sẽ thực hiện các lần nhảy với độ dài mỗi lần b mét (với số lần tối đa có thể sao cho chưa vượt quá đích); nếu vẫn chưa tới đích, Mario sẽ thực hiện tiếp các lần nhảy với độ dài mỗi lần a mét (với số lần nhảy tối đa sao cho chưa vượt quá đích), rồi cuối cùng là chuyển sang các lần nhảy với mỗi bước nhảy là 1 mét. Mario sẽ thắng nếu không tồn tại cách di chuyển nào đến đích có số lần nhảy ít hơn so với chiến thuật trên. Trong trường hợp ngược lại, Mario sẽ thua. a) Hãy chỉ ra rằng với (a,b)=(6,14), tồn tại một số m để Mario thua trong trò chơi này. b) Tìm số lượng tất cả các cặp (a,b), với 1<a<b≤100, để Mario luôn thắng theo chiến thuật trên với mọi số nguyên dương m.
a) Chọn m=18. Khi đó Mario sẽ nhảy xa được đúng một lần với độ dài b=14 (mét). Cần phải di chuyển thêm 18−14=4 (mét), không đủ cho một lần nhảy với độ dài a=6 (mét), nên Mario cần phải nhảy thêm 4 lần, mỗi lần với độ dài 1 mét. Vì vậy Mario phải nhảy đúng 5 lần. Trong khi đó, có cách khác chỉ sau 3 lần nhảy, mỗi lần với độ dài 6 mét để đến đích với khoảng cách 18 mét, và do đó Mario sẽ thua.
b) Ta gọi một cặp (a,b) là Tốt, nếu Mario luôn thắng với mọi số nguyên dương m. Trong trường hợp ngược lại, tức là nếu tồn tại một số nguyên dương m sao cho Mario thua, thì ta nói (a,b) là Không tốt. Bổ đề. Cặp (a,b) là không tốt khi và chỉ khi tồn tại số nguyên n≥2 sao cho (n−1)a<b≤n(a−1). Chứng minh bổ đề. Điều kiện đủ. Giả sử (n−1)a<b≤n(a−1). Rõ ràng khi đó a>n. Cho m=na, khi đó Mario sẽ nhảy một lần với độ dài b mét. Khoảng cách còn lại cần phải di chuyển là na−b∈[n;a), nên Mario sẽ phải nhảy thêm ít nhất n lần, mỗi lần 1 mét. Tổng cộng Mario phải nhảy ít nhất n+1 lần. Tuy nhiên có cách khác đến đích với n lần nhảy, mỗi lần a mét, do đó Mario sẽ thua. Điều kiện cần. Giả sử (a,b) là một cặp không tốt, do đó có cách nhảy đến đích với số lần nhảy ít hơn cách của Mario. Gọi số lần nhảy tương ứng (b,a,1) mét của Mario là (x1,y1,z1), x1≥0, y1≥0, z1≥0. Suy ra tồn tại một bộ (x2,y2,z2) khác gồm các số nguyên không âm thỏa mãn ⎩⎨⎧x1b+y1a+z1=x2b+y2a+z2x1+y1+z1>x2+y2+z2x1≥x2 Từ các hệ thức trên suy ra (x1−x2)b+(y1−y2)a=z2−z1<(x1−x2)+(y1−y2). Do đó (y1−y2)(1−a)>(x1−x2)(b−1)≥0. Vì a>1 suy ra y1<y2. Ngoài ra không thể xảy ra trường hợp x1=x2, vì khi đó ta phải có đánh giá z1−z2=(y2−y1)a>a, dẫn tới z1>a: mâu thuẫn với cách chơi của Mario. Vì vậy ta có hệ thức (x1−x2)b+(z1−z2)=(y2−y1)a. Đặt t=x1−x2∈Z+, u=y2−y1∈Z+, v=z1−z2∈Z. Suy ra {tb+v=uat+v>u Theo cách nhảy xa của Mario, ta có v=z1−z2≤z1<a. Do đó ua−a<ua−v=tb<ua+t−u, dẫn tới (u−1)a<tb<u(a−1)+t. Chia cả hai vế cho t>0 ta nhận được tu−1a<b<tu(a−1)+1. Đặt ⌊tu⌋=n∈Z+, suy ra (n−1)<tu−1 và tu≤n. Do b là số nguyên dương, ta suy ra (n−1)a<b≤n(a−1). Do n≥a−1b>1 nên n≥2. Bổ đề được chứng minh. Bây giờ, với mỗi b≥3 cố định, ta đếm số cặp (a,b) tốt. Từ Bổ đề trên ta thấy rằng (a,b) là không tốt khi và chỉ khi tồn tại số nguyên n≥2 sao cho nb+1≤a<n−1b. Vì (n−1)a<n(a−1) suy ra n<a. Từ đó với (a,b) là không tốt, phải có n(n−1)<b. Gọi l là số nguyên dương sao cho l(l−1)<b≤l(l+1). Khi đó 2≤n≤l. Vậy cặp (a,b) là không tốt khi và chỉ khi 2≤a<b và a∈S, ở đó tập S là hợp của (l−1) khoảng đôi một không giao nhau sau đây: S=[lb+1;l−1b)∪[l−1b+1;l−2b)∪⋯∪[3b+1;2b)∪[2b+1;b), Do đó cặp (a,b) là tốt khi và chỉ khi 1<a<b và a∈/S. Dễ thấy với mọi k, 3≤k≤l, có duy nhất một số nguyên dương a=⌊k−1b⌋ nằm giữa hai khoảng liên tiếp [k−1b+1;k−2b), [kb+1;k−1b) và không thuộc hai khoảng này. Tổng cộng có (l−2) số a như vậy. Ngoài ra, có ⌊lb⌋−1 số a thỏa mãn 1<a<lb+1. Với một số b≤100 cố định, có ⌊lb⌋−1+(l−2)=⌊lb⌋+(l−3)=:K(b) cặp (a,b) tốt. Nhận thấy K(b)={l+l−3=2l−3,l+1+l−3=2l−2,l(l−1)<b≤l2l2<b≤l(l+1). Suy ra K(b)=⌈2b⌉−3. Do đó số cặp tốt với 1<a<b≤100 là T=∑b=3100(⌈2b⌉−3). Nhận xét rằng với 91≤b≤100, ⌈2b⌉=20. Do đó T=(20−3)⋅10+b=3∑90(⌈2b⌉−3). Đặt ⌈2b⌉=c, suy ra 4≤c≤19. Với mỗi số c cố định, ta có ⌈2b⌉=c tương đương với c−1<2b≤c⇔4(c−1)2<b≤4c2. (*) Bằng cách xét tính chẵn lẻ của c, ta thấy có tất cả ⌊2c⌋ số b thỏa mãn (*) với mỗi số c cố định. Vì vậy, nếu đặt d=⌊2c⌋, ta có T=170+c=4∑19(c−3)⌊2c⌋=170+d=2∑9(2d−3)d+d=2∑9(2d−2)d =170+d=2∑9(4d−5)d=170+4d=2∑9d2−5d=2∑9d=170+4d=1∑9d2−5d=1∑9d−4+5 =171+4⋅69⋅10⋅19−5⋅29⋅10=171+1140−225=1086. Đáp số: 1086 cặp.
Một hộ nông dân định trồng dưa vàng và nho trên diện tích 1000m2. Nếu trồng dưa vàng thì cần 30 công và thu 8500000 đồng trên 100m2, nếu trồng nho thì cần 40 công và thu 9100000 đồng trên 100m2. Hộ nông dân đó có thể thu được số tiền lớn nhất là bao nhiêu triệu đồng biết rằng tổng số công không quá 360 (kết quả làm tròn đến hàng phần chục)?
(AI giải đề cho tôi) Gọi x,y (đơn vị 100m2) lần lượt là diện tích trồng dưa vàng và nho, x,y≥0, x+y=10. Ràng buộc công: 30x+40y≤360⇔3x+4y≤36. Số tiền thu (triệu đồng): P=8,5x+9,1y. Vì hệ số của y lớn hơn, ta ưu tiên trồng nho: từ x+y=10 và 3x+4y=36 suy ra y=6,x=4 (thỏa mãn). Khi đó P=8,5⋅4+9,1⋅6=34+54,6=88,6 triệu đồng. Kiểm tra các đỉnh khác: (10;0) cho 85; (0;9) cho 81,9 (vì y≤9 do 4y≤36). Vậy giá trị lớn nhất là 88,6 triệu đồng.
Một xưởng cơ khí có hai công nhân là Chiến và Bình. Xưởng sản xuất loại sản phẩm I và II. Mỗi sản phẩm I bán lãi 500 nghìn đồng, mỗi sản phẩm II bán lãi 400 nghìn đồng. Để sản xuất được một sản phẩm I thì Chiến phải làm việc trong 3 giờ, Bình phải làm việc trong 1 giờ. Để sản xuất được một sản phẩm II thì Chiến phải làm việc trong 2 giờ, Bình phải làm việc trong 6 giờ. Một người không thể làm được đồng thời hai sản phẩm. Biết rằng trong một tháng Chiến không thể làm việc quá 180 giờ và Bình không thể làm việc quá 220 giờ. Số tiền lãi lớn nhất trong một tháng của xưởng là bao nhiêu triệu đồng?
(AI giải đề cho tôi) Gọi x,y lần lượt là số sản phẩm I và II sản xuất trong tháng (x,y≥0). Ràng buộc: Chiến làm 3x+2y≤180 giờ, Bình làm x+6y≤220 giờ. Hàm lãi: f=500x+400y (nghìn đồng). Xét các đỉnh miền ràng buộc: (0;0): f=0; (60;0): f=30000; giao điểm hai đường thẳng: giải 3x+2y=180, x+6y=220 ta được x=40, y=30, khi đó f=500⋅40+400⋅30=20000+12000=32000 nghìn đồng; (0;3110): f≈14667 nghìn đồng. Vậy lãi lớn nhất là 32000 nghìn đồng =32 triệu đồng, đạt khi sản xuất 40 sản phẩm I và 30 sản phẩm II.
Bác Việt dự định trồng ngô và đậu xanh trên một mảnh đất có diện tích 8 hecta (ha). Nếu trồng 1 ha ngô thì cần 20 ngày công và thu được 40 triệu đồng. Nếu trồng 1 ha đậu xanh thì cần 30 ngày công và thu được 50 triệu đồng. Biết rằng, bác Việt chỉ có thể sử dụng không quá 180 ngày công cho việc trồng ngô và đậu xanh. Gọi x là số hecta đất trồng ngô và y là số hecta đất trồng đậu xanh bác Việt cần trồng để thu được nhiều tiền nhất. Tính 25x+3y.
(AI giải đề cho tôi) Ràng buộc: x+y≤8, 20x+30y≤180⇔2x+3y≤18, x,y≥0. Lợi nhuận P=40x+50y (triệu đồng). Xét các đỉnh miền ràng buộc: (0;0): P=0; (8;0): P=320; (0;6): P=300; giao điểm x+y=8 và 2x+3y=18 suy ra x=6,y=2: P=40⋅6+50⋅2=340 (lớn nhất). Vậy x=6,y=2 và 25x+3y=150+6=156, khớp đáp án nguồn.
Bác Năm dự định trồng ngô và đậu xanh trên một mảnh đất có diện tích 8 hecta (ha). Nếu trồng 1 ha ngô thì cần 20 ngày công và thu được 40 triệu đồng. Nếu trồng 1 ha đậu xanh thì cần 30 ngày công và thu được 50 triệu đồng. Bác năm thu được lãi nhiều nhất bao nhiêu triệu đồng từ việc trồng ngô và đậu xanh. Biết rằng, bác Năm chỉ có thể sử dụng không quá 180 ngày công cho việc trồng ngô và đậu xanh.
(AI giải đề cho tôi) Gọi x (ha) là diện tích trồng ngô, y (ha) là diện tích trồng đậu xanh (x,y≥0). Ràng buộc: x+y≤8 (diện tích) và 20x+30y≤180 (ngày công). Lãi cần lớn nhất: P=40x+50y (triệu đồng). Xét các đỉnh miền ràng buộc: (0;0): P=0; (8;0): P=320; (0;6): P=300; giao của x+y=8 và 20x+30y=180: thay y=8−x ta được 20x+30(8−x)=180⇒−10x=−60⇒x=6,y=2, khi đó P=40⋅6+50⋅2=340. Vậy lãi lớn nhất là 340 triệu đồng (trồng 6 ha ngô, 2 ha đậu xanh), khớp với đáp án nguồn.
Bác Năm dự định trồng ngô và đậu xanh trên một mảnh đất có diện tích 8 hecta (ha). Nếu trồng 1 ha ngô thì cần 20 ngày công và thu được 40 triệu đồng. Nếu trồng 1 ha đậu xanh thì cần 30 ngày công và thu được 50 triệu đồng. Bác năm thu được lãi nhiều nhất bao nhiêu triệu đồng từ việc trồng ngô và đậu xanh. Biết rằng, bác Năm chỉ có thể sử dụng không quá 180 ngày công cho việc trồng ngô và đậu xanh.
(AI giải đề cho tôi) Gọi x (ha) là diện tích trồng ngô, y (ha) là diện tích trồng đậu xanh (x,y≥0). Ràng buộc: x+y≤8 (diện tích) và 20x+30y≤180 tức 2x+3y≤18 (ngày công). Hàm lợi nhuận: P=40x+50y (triệu đồng). Xét các đỉnh miền ràng buộc: giao của x+y=8 và 2x+3y=18 cho x=6,y=2 với P=40⋅6+50⋅2=340; đỉnh (0,6) cho P=300; đỉnh (8,0) cho P=320. Vậy lợi nhuận lớn nhất là 340 triệu đồng, đạt khi trồng 6 ha ngô và 2 ha đậu xanh. Kết quả trùng với đáp án nguồn (340).
Để điều trị bệnh hiệu quả, bà Hòa được tư vấn bổ sung vào chế độ ăn hằng ngày bằng cách sử dụng thêm hai loại thực phẩm khác nhau là X và Y. Mỗi gói thực phẩm X chứa 20 đơn vị canxi, 20 đơn vị sắt và 10 đơn vị vitamin B; mỗi gói thực phẩm Y chứa 20 đơn vị canxi, 10 đơn vị sắt và 20 đơn vị vitamin B. Yêu cầu hằng ngày tối thiểu cần bổ sung cho chế độ ăn uống là 240 đơn vị canxi, 160 đơn vị sắt và 140 đơn vị vitamin B. Mỗi ngày không được dùng quá 12 gói mỗi loại. Biết 1 gói thực phẩm loại X giá 20000 đồng, 1 gói thực phẩm loại Y giá 25000 đồng. Hỏi tổng số gói thực phẩm loại X và thực phẩm loại Y mỗi ngày bà Hòa cần dùng là bao nhiêu để chi phí mua là ít nhất?
(AI giải đề cho tôi) Gọi x,y là số gói thực phẩm loại X và Y dùng mỗi ngày (0≤x,y≤12, x,y∈Z). Ràng buộc: - Canxi: 20x+20y≥240⇔x+y≥12; - Sắt: 20x+10y≥160⇔2x+y≥16; - Vitamin B: 10x+20y≥140⇔x+2y≥14.
Chi phí: P=20x+25y (nghìn đồng), cần nhỏ nhất.
Xét các đỉnh của miền ràng buộc: - Giao x+y=12 và x+2y=14: y=2,x=10. Kiểm tra 2x+y=22≥16 ✓. Chi phí P=200+50=250. - Giao x+y=12 và 2x+y=16: x=4,y=8. Kiểm tra x+2y=20≥14 ✓. Chi phí P=80+200=280. - Giao 2x+y=16 và x+2y=14: x=6,y=4, nhưng x+y=10<12 ✗ (loại). - Điểm (12,1): thỏa mọi ràng buộc (x+2y=14), chi phí P=240+25=265.
Vậy chi phí nhỏ nhất 250 nghìn đồng tại x=10,y=2. Tổng số gói là x+y=10+2=12 (khớp đáp án nguồn: 12).
Một nhà máy sản xuất hai loại sản phẩm I và II từ ba nguyên liệu A, B và C. Để sản xuất 1 kg sản phẩm I nhà máy phải sử dụng 2 kg nguyên liệu A và 2 kg nguyên liệu C. Để sản xuất 1 kg sản phẩm II nhà máy phải sử dụng 2 kg nguyên liệu A, 2 kg nguyên liệu B và 4 kg nguyên liệu C. Biết rằng nhà máy có 10 tấn nguyên liệu A, 4 tấn nguyên liệu B và 12 tấn nguyên liệu C. Giả sử sản phẩm sản xuất ra đều được bán hết và tiền lãi khi bán mỗi tấn sản phẩm I là 3 triệu đồng, mỗi tấn sản phẩm II là 5 triệu đồng. Khi nhà máy sản xuất hai loại sản phẩm trên có lãi cao nhất bằng bao nhiêu (triệu đồng)?
(AI giải đề cho tôi) Gọi x,y (tấn) là lượng sản phẩm I và II sản xuất. Ràng buộc: 2x+2y≤10⇒x+y≤5; 2y≤4⇒y≤2; 2x+4y≤12⇒x+2y≤6; x,y≥0. Hàm lợi nhuận P=3x+5y (triệu đồng). Các đỉnh miền ràng buộc: (0,0),(5,0),(4,1),(2,2),(0,2), trong đó (4,1) là giao của x+y=5 và x+2y=6; (2,2) là giao của y=2 và x+2y=6. Tính P: tại (5,0): 15; tại (4,1): 17; tại (2,2): 16; tại (0,2): 10. Vậy lợi nhuận lớn nhất là 17 triệu đồng tại x=4,y=1.
Bác Minh dự định trồng hoa thược dược và hoa cẩm tú cầu trên một mảnh đất có diện tích 5000 m2 để bán chính vụ Tết. Để trồng 100 m2 hoa thược dược thì cần 3,2 giờ công và thu được 300 000 đồng. Nếu trồng 100 m2 hoa cẩm tú cầu thì cần 4,8 giờ công và thu được 400 000 đồng. Biết rằng, bác Minh chỉ có thể sử dụng không quá 24 ngày công cho việc trồng hai loại hoa nói trên, và 1 ngày công được quy đổi bằng 8 giờ công. Tính số tiền (đơn vị triệu đồng) nhiều nhất mà bác Minh có thể thu được từ việc trồng hoa thược dược và hoa cẩm tú cầu.
(AI giải đề cho tôi) Gọi x,y (đơn vị: 100m2) lần lượt là diện tích trồng hoa thược dược và hoa cẩm tú cầu (x,y≥0). Ràng buộc: tổng diện tích x+y≤50 (vì đất 5000m2=50×100m2); tổng giờ công 3,2x+4,8y≤24×8=192. Hàm mục tiêu: T=300x+400y (nghìn đồng). Xét hiệu suất trên mỗi giờ công: hoa thược dược cho 3,2300=93,75 nghìn đồng/giờ công; hoa cẩm tú cầu cho 4,8400≈83,33 nghìn đồng/giờ công. Vì hoa thược dược có hiệu suất cao hơn, nên ưu tiên trồng hoa thược dược. Với y=0: từ x≤50 và 3,2x≤192⇒x≤60, chọn x=50. Khi đó T=300×50=15000 nghìn đồng =15 triệu đồng (sử dụng 50×3,2=160 giờ công =20 ngày công ≤24 ngày công, thỏa mãn). Vậy số tiền nhiều nhất bác Minh thu được là 15 triệu đồng.
Người ta định dùng hai loại nguyên liệu để chiết xuất ít nhất 120 kg hóa chất A và 9 kg hóa chất B. Từ mỗi tấn nguyên liệu loại I giá 4 triệu đồng có thể chiết xuất được 20 kg chất A và 0,6 kg chất B. Từ mỗi tấn nguyên liệu loại II giá 3 triệu đồng có thể chiết xuất được 10 kg chất A và 1,5 kg chất B. Biết rằng cơ sở cung cấp nguyên liệu chỉ có thể cung cấp không quá 10 tấn nguyên liệu loại I và không quá 9 tấn nguyên liệu loại II. Gọi số tấn nguyên liệu loại I cần sử dụng là x (tấn); số tấn nguyên liệu loại II cần sử dụng là y (tấn). Khi chi phí mua nguyên liệu là ít nhất, tính x+y.
(AI giải đề cho tôi) Ràng buộc: 20x+10y≥120⇔2x+y≥12; 0,6x+1,5y≥9⇔2x+5y≥30; 0≤x≤10, 0≤y≤9. Chi phí C=4x+3y. Giao hai đường thẳng 2x+y=12 và 2x+5y=30: trừ hai phương trình được 4y=18⇒y=4,5, x=3,75 (thỏa mọi ràng buộc). Các đỉnh khác của miền ràng buộc: (10;2) cho C=46; (3,75;4,5) cho C=4⋅3,75+3⋅4,5=15+13,5=28,5 (triệu đồng) là nhỏ nhất. Vậy x+y=3,75+4,5=8,25.
Đề thi có nhiều câu hỏi chuyên đề Chuyên đề: quy hoạch/tối ưu
Luyện tập trong bối cảnh đề thi thật hoặc tải bản in PDF chuẩn A4 kèm lời giải.