Trong một trận lụt ở Hội An, một khách sạn bị nước lụt tràn vào, cần di chuyển cùng một lúc 40 hành khách và 24 vali hành lý. Lúc này chỉ huy động được 8 chiếc ghe lớn và 8 chiếc ghe nhỏ. Một chiếc ghe lớn chỉ có thể chở 10 hành khách và 4 vali hành lý. Một chiếc ghe nhỏ chỉ có thể chở 5 hành khách và 4 vali hành lý. Giá một chuyến ghe lớn là 250 ngàn đồng và giá một chuyến ghe nhỏ là 130 ngàn đồng. Hỏi chủ khách sạn cần thuê bao nhiêu chiếc ghe mỗi loại để chi phí thấp nhất?

Giải thích các bước giải:

Gọi x, y lần lượt là số ghe lớn, ghe nhỏ cần thuê.   (x, y ≥ 0)

Số hành khách để x ghe lớn và y ghe nhỏ chở là: 10x + 5y

Số vali để x ghe lớn và y ghe nhỏ chở là: 4x + 4y

Chi phí thuê ghe là T = 250x + 130y (nghìn đồng)

Từ các dữ kiện ta có hệ phương trình:

 $\left\{\begin{array}{l}0\le x\le 8\\ 0\le y\le 8\\ 10x+5y\ge 40\\ 4x+4y\ge 24\end{array}\right.$ (1)

Khi đó bài toán mới hình thành:

Trong các nghiệm của hệ bất phương trình (1) thì nghiệm (x = x₀; y = y₀) nào cho T = 250x + 130y nhỏ nhất.

Miền nghiệm của hệ bất phương trình (1) là ngũ giác ABCDE tính cả biên (như hình vẽ).

T đạt giá trị nhỏ nhất tại một trong các đỉnh của ngũ giác ABCDE

Ta có: 

A(0;8) ⇒ T = 1040

B(8;8) ⇒ T = 3040

C(8;0) ⇒ T = 2000

D(6;0) ⇒T = 1500

E(2;4) ⇒ T = 1020

Do đó T = 250x + 130y nhỏ nhất là 1020 (nghìn đồng) khi x = 2; y = 4

Vậy chủ khách sạn cần thuê 2 ghe lớn và 4 ghe nhỏ để chi phí thấp và phải trả là 1020 nghìn đồng.