ماهي المتباينات و كيف تختلف حلولها عن المساواة

اختبر فهمك

1
ما الفرق الأساسي بين المعادلات والمتباينات؟

أسئلة متوقعة

تمارين محلولة — البرمجة الخطية

المسألة ١
تصنيع المجوهرات
المسألة ٢
وحدات الإنارة
المسألة ٣
إعادة التدوير
١ تصنيع المجوهرات

— تصوغ أسماء من 10 إلى 25 عقداً، ومن 15 إلى 40 سواراً شهرياً.

— أجرة صياغة العقد 50 ريالاً، وأجرة السوار 30 ريالاً.

— صاغت في أحد الأشهر 30 قطعة على الأقل. كم قطعة من كل نوع لأكبر أجر؟

المتغيرات:

xعدد العقود شهرياً
yعدد الأساور شهرياً

دالة الهدف:

Z = 50x + 30y

القيود:

10 \leq x \leq 25
15 \leq y \leq 40
x + y \geq 30

الحل الرسومي:

المنطقة المظللة تمثل جميع الحلول الممكنة

نقاط الزوايا:

النقطةxyZ=50x+30y
A10201,100
B15151,200
C25151,700
D ★25402,450
E10401,700
الحل الأمثل
25 عقداً و 40 سواراً
الأجر الأقصى = 2,450 ريال
٢ إنتاج وحدات الإنارة

— مصنع ينتج نوعين من الإنارة: النوع الأول بـ 25 ريالاً، والثاني بـ 35 ريالاً.

— الطاقة الإنتاجية لا تزيد على 450 وحدة يومياً.

— لا يقل النوع الأول عن 100، ولا يزيد النوع الثاني على 200.

— ما عدد وحدات كل نوع لأكبر دخل يومي؟

المتغيرات ودالة الهدف:

xوحدات النوع الأول
yوحدات النوع الثاني
Z = 25x + 35y

القيود:

x + y \leq 450
x \geq 100 \qquad y \leq 200

الحل الرسومي:

نقاط الزوايا:

النقطةxyZ=25x+35y
A10002,500
B1002009,500
C ★25020013,250
D450011,250
الحل الأمثل
250 وحدة من النوع الأول، 200 وحدة من النوع الثاني
الدخل الأقصى = 13,250 ريال يومياً
٣ إعادة التدوير

— مصنع يُعيد تدوير ما لا يزيد على 1200 طن من البلاستيك شهرياً.

— لا يقل استخدام الحاويات الصغيرة عن 300 طن، ولا الكبيرة عن 450 طناً.

— الربح: 175 ريالاً للطن الصغير، 200 ريال للطن الكبير.

— ما أكبر ربح يمكن تحقيقه؟

المتغيرات ودالة الهدف:

xأطنان الحاويات الصغيرة
yأطنان الحاويات الكبيرة
Z = 175x + 200y

القيود:

x + y \leq 1200
x \geq 300 \qquad y \geq 450

الحل الرسومي:

نقاط الزوايا:

النقطةxyZ=175x+200y
A300450142,500
B ★300900232,500
C750450221,250
الحل الأمثل
300 طن للحاويات الصغيرة، 900 طن للحاويات الكبيرة
الربح الأقصى = 232,500 ريال شهرياً
٤ ملخص المسائل
المسألةدالة الهدفالحل الأمثل
المجوهراتZ = 50x + 30y2,450 ريال
الإنارةZ = 25x + 35y13,250 ريال
التدويرZ = 175x + 200y232,500 ريال
٥ الخلاصة — خطوات البرمجة الخطية
— الخطوة ١: حدّد المتغيرين x و y.
— الخطوة ٢: اكتب دالة الهدف Z التي تريد تعظيمها أو تصغيرها.
— الخطوة ٣: اكتب القيود كمتباينات.
— الخطوة ٤: ارسم المنطقة الممكنة وحدّد نقاط الزوايا.
— الخطوة ٥: عوّض نقاط الزوايا في دالة الهدف — الأكبر هو الحل الأمثل للتعظيم.

الشرح

المتباينات

> < ≥ ≤
رموز المتباينات
بُعد واحد
مجال من القيم
بُعدان
منطقة في المستوى
١ الفرق بين المعادلات والمتباينات

المعادلات — علامة يساوي (=):

x = 5

— تعطي حلاً واحداً محدداً. x تساوي نقطة واحدة فقط.

المتباينات — أكبر أو أصغر:

x > 3

— تعطي مجالاً من الحلول. أي عدد أكبر من 3 إلى ما لا نهاية.

٢ رموز المتباينات
>
أكبر من
x > 3
<
أصغر من
x < 5
أكبر أو يساوي
x ≥ 3
أصغر أو يساوي
x ≤ 5
> أو < النقطة الحدية ليست ضمن الحل — خط منقط
≥ أو ≤ النقطة الحدية ضمن الحل — خط مستمر
٣ أمثلة في بُعد واحد

مثال ١:

x > 3

— أي عدد أكبر من 3: مثل 4، 5، 6، 7، ...

— الرقم 3 ليس ضمن الحل ← خط منقط عند 3.

مثال ٢:

x \geq 3

— أي عدد أكبر من أو يساوي 3: مثل 3، 4، 5، 6، ...

— الرقم 3 ضمن الحل ← خط مستمر عند 3.
٤ المتباينات في بُعدين

— في بُعدين نستخدم x و y معاً.

— المعادلة تمثل خطاً، والمتباينة تمثل منطقة.

الخط الأساسي:

x + y = 1 \quad\Rightarrow\quad y = 1 - x

مثال ١ — المنطقة فوق الخط:

x + y > 1

المنطقة المظللة فوق الخط — الخط منقط (3 غير مشمول)

مثال ٢ — فوق الخط وتشمله:

x + y \geq 1

الخط مستمر — الخط نفسه ضمن الحل

مثال ٣ — المنطقة تحت الخط:

x + y < 1

المنطقة المظللة تحت الخط — الخط منقط

مثال ٤ — تحت الخط وتشمله:

x + y \leq 1

الخط مستمر — الخط نفسه ضمن الحل

٥ مقارنة المعادلات والمتباينات
الخاصية المعادلات المتباينات
الرمز=>, <, ≥, ≤
عدد الحلولحل واحد محددمجال من الحلول
في المستوىخط مستقيممنطقة مظللة
الخط المنقطعند > أو < فقط
فوق الخطx+y > a
تحت الخطx+y < a
٦ الخلاصة
— المعادلات: تعطي حلاً واحداً محدداً باستخدام علامة =.
— المتباينات: تعطي مجالاً من الحلول باستخدام >, <, ≥, ≤.
— علامة > أو <: النقطة الحدية ليست ضمن الحل ← خط منقط.
— علامة ≥ أو ≤: النقطة الحدية ضمن الحل ← خط مستمر.
— في المستوى الإحداثي: المتباينة تمثل منطقة لا خطاً.
x+y > a فوق الخط — x+y < a تحت الخط.
جاري تحميل التعليقات...