Hệ phương trình chứa tham số m I Lý thuyết Cho hệ phương trình ax by c (*) a ''''x b''''y c'''' + = + = Để giải hệ phương trình (*) ta thường dùng phương pháp thế hoặc cộng đại số Từ hai phương trình của h[.]
Trang 1Hệ phương trình chứa tham số m
I Lý thuyết
Cho hệ phương trình ax by c (*)
a 'x b ' y c'
- Để giải hệ phương trình (*) ta thường dùng phương pháp thế hoặc cộng đại số
- Từ hai phương trình của hệ phương trình (*), sau khi dùng phương pháp thế hoặc phương pháp cộng đại số, ta thu được một phương trình mới gồm một ẩn Khi đó
số nghiệm của phương trình mới bằng số nghiệm hệ phương trình đã cho
Chú ý: Với trường hợp a ';b';c' 0
Hệ phương trình có nghiệm duy nhất a b
a ' b'
Hệ phương trình vô nghiệm a b c
a ' b' c'
Hệ phương trình vô số nghiệm a b c
a ' b' c'
II Dạng bài tập
Dạng 1: Giải và biện luận hệ phương trình
Phương pháp giải: Để giải và biện luận hệ phương trình (*) ta làm như sau:
Bước 1: Sử dụng các phương pháp giải hệ phương trình cơ bản đã học như thế, cộng đại số, ta thu được phương trình mới (chỉ còn một ẩn)
Bước 2: Giải và biện luận phương trình mới, từ đó đi đến kết luận về giải và biện luận hệ phương trình đã cho
Chú ý: Số nghiệm của hệ phương trình (*) bằng số nghiệm của phương trình mới
Ví dụ 1: Cho hệ phương trình với m là tham số
a) Tìm m để hệ phương trình đã cho có nghiệm duy nhất Tìm nghiệm duy nhất đó
Trang 2b) Tìm m để hệ phương trình đã cho vô nghiệm
Lời giải:
a)
x my 2m (1)
mx y 1 m (2)
Từ (1) ta có: x = 2m – my thay vào (2) ta được:
m 2m−my + = −y 1 m
Để hệ (*) có nghiệm duy nhất thì phương trình (**) phải có nghiệm duy nhất (**) có nghiệm duy nhất 2
(1 m)(1 m) 0
−
−
Khi đó: ( 2) 2
1 m− y= −2m − +m 1
2 2
y
1 m
=
−
2
y
1 m 1 m
=
y
1 m m 1
=
Trang 3( )( )
(m 1 1 2m)( ) 1 2m
y
Vì x=2m−my
1 2m
m 1
−
+
x
m 1
=
+
x
m 1
=
+
2
x
m 1
+
=
+
Hệ phương trình có nghiêm duy nhất khi và chỉ khi m và nghiệm duy nhất đó 1
là
2
;
b) Để hệ (*) vô nghiệm thì phương trình (**) phải vô nghiệm
(**) vô nghiệm
2 2
+ −
2
m 1
2m(m 1) (m 1) 0
=
= −
m 1
(m 1)(2m 1) 0
=
= −
Trang 4m 1
1
m
m 1 2
m 1
−
=
= −
Vậy m = 1 thì hệ phương trình vô nghiệm
Ví dụ 2: Cho hệ phương trình với m là tham số
− =
Tìm điều kiện của m để hệ phương trình có nghiệm
Lời giải:
mx y 2m (1)
4x my m 6 (2)
− =
Từ phương trình (1) ta có:
y = mx – 2m thay vào phương trình (2) ta có:
4x−m(mx−2m)= +m 6
Để hệ phương trình (I) có nghiệm thì phương trình (II) phải có nghiệm
Để phương trình (II) có nghiệm ta có hai trường hợp sau:
Trường hợp 1: (II) có nghiệm duy nhất
2
(2 m 2)( m) 0
−
Trang 5m 2
−
Trường hợp 2: Phương trình (II) có vô số nghiệm
2
2
− − =
2
=
= −
(m 2)(2m 3) 0
=
= −
3 m
2
=
= −
=
Kết hợp hai trường hợp ta được m − thì hệ phương trình luôn có nghiệm 2
Dạng 2: Tìm điều kiện của m để hệ phương trình thỏa mãn điều kiện cho trước Phương pháp giải:
Bước 1: Đặt điều kiện để hệ phương trình có nghĩa (nếu có)
Bước 2: Tìm điều kiện để hệ phương trình có nghiệm duy nhất
Bước 3: Giải hệ phương trình tìm nghiệm (x; y) theo tham số m
Bước 4: Thay x; y vào điều kiện đề bài và giải điều kiện
Bước 5: Kết luận
Trang 6Ví dụ 1: Cho hệ phương trình:
+ =
(với m là tham số)
a) Tìm m để hệ phương trình có nghiệm duy nhất
b) Tìm m để phương trình có nghiệm x < 0; y > 0
Lời giải:
a) Để hệ phương trình có nghiệm duy nhất
m 3
Vậy m thì hệ phương trình có nghiệm duy nhất 3
b) Với m = 3 thì hệ phương trình vô nghiệm nên hệ này có nghiệm sẽ là nghiệm duy nhất
Theo bài ra ta có:
+ =
− =
(3 m x) 4 m
− =
x
3 m
−
=
− =
x
3 m
y 1
3 m
−
=
−
= −
x
3 m
y
3 m
−
=
=
x
3 m 1 y
3 m
−
=
=
Để y > 0 1 0
3 m
−
−
Trang 73 m 0
−
− −
Để x < 0 4 m 0
3 m
−
− Trường hợp 1:
Trường hợp 2:
Kết hợp điều kiện x và y ta thấy để y > 0 và x < 0 thì 3 < m < 4
Ví dụ 2: Tìm m nguyên để hệ phương trình sau có nghiệm duy nhất (x; y) và x; y
nguyên
Lời giải:
+ Với m = 0 khi đó hệ trở thành:
1 x
y 2
=
=
=
(loại vì không phải nghiệm nguyên)
+ Với m hệ phương trình có nghiệm duy nhẩt 0
Trang 8
Ta có:
= + −
m 1 mx
y
2
m 1 mx
2
+ −
=
+ −
m 1 mx
y
2
+ −
=
m 1 mx
y
2
+ −
=
2 2
m 1 mx
y
2
x
+ −
=
=
x
m 1 mx
y
2
=
+ −
=
m 1
x
m 1
m 1 m
y
2
−
=
=
Trang 9( )( ) ( 2 )
m 1
x
y
2
−
=
=
m 1
x
y
2(2 m)
−
=
=
−
+
Để x nguyên thì m 1
+
Ta có:
1
Để m 1
−
3
m+2 3 m( +2) Hay (m+ 2) Ư(3)
Ư(3) = 1; 3
Để y nguyên thì 2m 1
+
+
Ta có:
Trang 10( )
+
3
m+2
Để m 1
−
3
m+2 (tương tự câu a) Vậy để hệ phương trình có nghiệm (x; y) nguyên thì m − − − 5; 3; 1;1
Dạng 3: Tìm hệ thức liên hệ giữa các ẩn trong hệ phương trình không phụ thuộc
vào tham số m
Phương pháp giải: Ta thực hiện theo ba bước
Bước 1: Tìm điều kiện của tham số m để hệ phương trình có nghiệm duy nhất Bước 2: Dùng phương pháp cộng đại số hoặc thế làm mất tham số m
Bước 3: Kết luận
Ví dụ 1: Cho hệ phương trình sau:
+ = −
+ = −
(m là tham số)
Khi hệ phương trình có nghiệm duy nhất, tìm hệ thức liên hệ giữa x và y không phụ thuộc vào tham số m
Lời giải:
Hệ phương trình có nghiệm duy nhất m 1 m 1
Ta có:
+ = −
+ = −
+ = −
Thay (2) vào (1) ta được:
x(-x – y) + y = -1
2
Vậy hệ thức liên hệ giữa x và y không phụ thuộc vào m là − −x2 xy+ + =y 1 0
Trang 11Ví dụ 2: Cho hệ phương trình
+ = +
(m là tham số)
Tìm hệ thức liên hệ giữa x và y không phụ thuộc vào tham số m
Lời giải:
x y m 4 (1)
2x 3y 4m (2)
+ = +
Từ (1) ta có: m = x + y – 4 thay vào (2) ta được:
2x + 3y = 4(x + y – 4)
2x + 3y = 4x + 4y – 16
4x +4y – 16 – 2x – 3y = 0
2x + y - 16 = 0
Vậy hệ thức liên hệ giữa x và y không phụ thuộc vào tham số m là 2x + y – 16 = 0
III Bài tập vận dụng
Bài 1: Cho hệ phương trình mx 3y 6
+ =
(m là tham số) Tìm điều kiện của m để
hệ phương trình vô số nghiệm
Bài 2: Cho hệ phương trình 2mx 5y 2
a) Tìm m để hẹ phương trình có nghiệm duy nhất
b) Tìm m nguyên để nghiệm duy nhất (x; y) sao cho x; y nguyên
Bài 3: Cho hệ phương trình mx y 2m
− =
a) Giải phương trình khi m = 1
b) Giải và biện luận hệ phương trình đã cho theo m
Trang 12Bài 4: Cho hệ phương trình 2mx y 2
+ =
a) Tìm m để hệ phương trình có nghiệm duy nhất
b) Tìm các giá trị nguyên của m sao cho hệ phương trình có nghiệm duy nhất (x; y) thỏa mãn x nguyên; y nguyên
Bài 5: Cho hệ phương trình mx y 3
+ =
Tìm điều kiện của m để hệ phương trình có nghiệm duy nhât (x; y) thỏa mãn x > 2;
y > 0
Bài 6: Cho hệ phương trình 2mx y 5
(m là tham số)
a) Giải hệ phương trình khi m = 1
b) Tìm các giá trị của tham số m để hệ phương trình có nghiệm (x; y) thỏa mãn x –
y = 2
Bài 7: Cho hệ phương trình x my 0
Tìm hệ thức liên hệ giữa x và y không phụ thuộc vào m
Bài 8: Cho hệ phương trình 2x 4y m 3
− = +
Tìm hệ thức liên hệ giữa x và y không phụ thuộc vào tham số m
Bài 9: Cho hệ phương trình 2mx 4y 3
− = +
(với m là tham số)
Tìm m để 2x – 3y = 0
Bài 10: Cho hệ phương trình 2mx y 2
+ =
a) Giải hệ phương trình khi m = -1
Trang 13b) Tìm m để hệ phương trình có nghiệm (x; y) = (2; -6) c) Giải và biện luận hệ phương trình theo m
d) Tìm hệ thức liên hệ giữa x và y không phụ thuộc vào m e) Tìm m để 4x + 3y = 7
f) Tìm m để x – y > 0