BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 9 Vậy tập nghiệp của phương trình là S x Thử lại phương trình thấy x 2 thỏa mãn Vậy tập nghiệm của phương trình là S 2 Thay vào phương trình ta có tập nghiệm của phư
Trang 1NGUYỄN BẢO VƯƠNG
CHƯƠNG III PHƯƠNG TRÌNH – HỆ PHƯƠNG
TRÌNH BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM GIÁO VIÊN MUA FILE WORD LIÊN HỆ 0946798489
TOÁN 10
Trang 2BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 1
Trang 3BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 2
CHƯƠNG III: PHƯƠNG TRÌNH VÀ HỆ PHƯƠNG TRÌNH
§1 ĐẠI CƯƠNG VỀ PHƯƠNG TRÌNH
2 Phương trình tương đương, phương trình hệ quả
gọi là tương đương nếu chúng có cùng tập nghiệm Kí hiệu là
f x g x f x g x
Phép biến đổi không làm thay đổi tập nghiệm của phương trình gọi là phép biến
đổi tương đương
Trang 4BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 3
1) f x h x g x h x
2) f x h x g x h x nếu h x 0 với mọi x D
Định lý 2: Khi bình phương hai vế của một phương trình, ta được phương trình hệ quả
của phương trình đã cho
f x g x f x g x
Lưu ý: Khi giải phương trình ta cần chú ý
Đặt điều kiện xác định(đkxđ) của phương trình và khi tìm được nghiệm của phương trình phải đối chiếu với điều kiện xác định
Nếu hai vế của phương trình luôn cùng dấu thì bình phương hai vế của nó ta thu
được phương trình tương đương
Khi biến đổi phương trình thu được phương trình hệ quả thì khi tìm được nghiệm của phương trình hệ quả phải thử lại phương trình ban đầu để loại bỏ nghiệm ngoại lai
B CÁC DẠNG TOÁN VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI
DẠNG TOÁN 1: TÌM ĐIỀU KIỆN XÁC ĐỊNH CỦA PHƯƠNG TRÌNH
1 Phương pháp giải
- Điều kiện xác định của phương trình bao gồm các điều kiện để giá trị của f x ,g x
cùng được xác định và các điều kiện khác (nếu có yêu cầu trong đề bài)
- Điều kiện để biểu thức
Trang 5BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 4
x
21
x
31
x x
Lời giải:
a) Điều kiện xác định của phương trình là x2 4 0 x2 4 x 2
x x
x
d) Điều kiện xác định của phương trình là
Trang 6BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 5
2 3
5S3
5S3
Trang 7BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 6
Thử vào phương trình thấy 3
4
x thỏa mãn
Vậy tập nghiệp của phương trình là S 3
4
b) Điều kiện xác định của phương trình là x2 6x 9 0 x 3 2 0 x 3
Thay x 3 vào thấy thỏa mãn phương trình
Vậy tập nghiệp của phương trình là S 3
c) Điều kiện xác định của phương trình là
Không có giá trị nào của x thỏa mãn điều kiện
Vậy tập nghiệm của phương trình là S
d) Điều kiện xác định của phương trình là
x x
x
Vậy điều kiện xác định của phương trình là x 3 hoặc x 5
3
Thay x 3 và x 5
3 vào phương trình thấy chỉ có x 3 thỏa mãn
Vậy tập nghiệm của phương trình là S 3
3 Bài tập luyện tập
Trang 8BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 7
Bài 3.0: Tìm điều kiện xác định của phương trình sau:
x x x
x x x
x x x
312
x x x
Trang 9BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 8
x
x x
Trang 10BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 9
Vậy tập nghiệp của phương trình là S
x
Thử lại phương trình thấy x 2 thỏa mãn
Vậy tập nghiệm của phương trình là S 2
Thay vào phương trình ta có tập nghiệm của phương trình là S 1
DẠNG TOÁN 2: GIẢI PHƯƠNG TRÌNH BẰNG PHÉP BIẾN ĐỔI TƯƠNG
ĐƯƠNG VÀ HỆ QUẢ
1 Phương pháp giải
Để giải phương trình ta thực hiện các phép biến đổi để đưa về phương trình tương đương với phương trình đã cho đơn giản hơn trong việc giải nó Một số phép biến đổi thường sử dụng
Cộng (trừ) cả hai vế của phương trình mà không làm thay đổi điều kiện xác định của phương trình ta thu được phương trình tương đương phương trình đã cho
Nhân (chia) vào hai vế với một biểu thức khác không và không làm thay đổi điều kiện xác định của phương trình ta thu được phương trình tương đương với phương trình đã cho
Bình phương hai vế của phương trình ta thu được phương trình hệ quả của phương trình đã cho
Bình phương hai vế của phương trình(hai vế luôn cùng dấu) ta thu được phương trình tương đương với phương trình đã cho
Trang 11BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 10
Trang 12BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 11
2
Đối chiếu với điều kiện ta thấy không có giá trị nào thỏa mãn
Vậy phương trình vô nghiệm
x
x x
Đối chiếu với điều kiện ta có ngiệm của phương trình là x 1 và x 2
Ví dụ 2: Tìm số nghiệm của phương trình sau:
a) 2x 3 4x2 15
Trang 13BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 12
Thay vào điều kiện (*) ta thấy chỉ có x 2 thỏa mãn
Vậy phương trình có nghiệm duy nhất x 2
Bình phương hai vế của phương trình ta được
2
Trang 14BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 13
Thử vào phương trình ta thấy không có giá trị nào thỏa mãn
Vậy phương trình vô nghiệm
Trang 15BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 14
Nếu phương trình có nghiệm x y; thì x phải thỏa mãn
Vì x là số nguyên dương nên x 1
Thay x 1 vào phương trình ta được 12 6 y2 y 3 (*)
Điều kiện xác định của phương trình (*) là 6 y2 0
Trang 16BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 15
Do hai phương trình tương đương nên x 1 là nghiệm của phương trình (2)
Thay x 1 vào phương trình (2) ta được
Suy ra hai phương trình tương đương
Vậy m 4thì hai phương trình tương đương
b) Giả sử hai phương trình (3) và (4) tương đương
Do hai phương trình tương đương nên x 2 cũng là nghiệm của phương trình (3)
Trang 17BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 16
Trang 18BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 17
Với điều kiện đó phương trình tương đương với
x x
Đối chiếu với điều kiện ta được nghiệm của phương trình là x 1 và x 4
1
x
x PT x 3 (không thỏ mãn điều kiện)
Bài 3.3: Tìm số nghiệm của phương trình
Trang 19BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 18
Với m 0 thay vào hai phương trình ta thấy không tương đương
Vậy không có giá trị nào của m thỏa mãn
b) Cộng vế với vế để khử m ta thu được phương trình mới có thể nhẩm nghiệm 2
Kết quả m 4 thì hai phương trình tương đương
§2 PHƯƠNG TRÌNH BẬC NHẤT VÀ BẬC HAI MỘT ẨN
Trang 20BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 19
a
Nếu a 0: phương trình (1) trở thành 0x b 0
Th1: Với b 0 phương trình nghiệm đúng với mọi x R
Th2: Với b 0 phương trình vô nghiệm
Nếu a 0 : trở về giải và biện luận phương trình dạng (1)
Nếu a 0 : b2 4ac
Th1: 0 phương trình có hai nghiệm phân biệt
2
b x
a
TH2: 0 phương trình có nghiệm kép
2
b x
Trang 21BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 20
Phân tích thành nhân tử: Nếu đa thức f x ax2 bx c có hai nghiệm x1 và x2
thì nó có thể phân tích thành nhân tử f x a x x1 x x2
Tìm hai số khi biết tổng và tích của chúng: Nếu hai số có tổng là S và tích là P
thì chúng là nghiệm của phương trình x2 Sx P 0
Xét dấu của các nghiệm phương trình bậc hai:
Cho phương trình bậc hai ax2 bx c 0(*), kí hiệu S b,P c
a a khi đó
+ Phương trình (*) có hai nghiệm trái dấu khi và chỉ khi P 0
+ Phương trình (*) có hai nghiệm dương khi và chỉ khi
000
P S
+ Phương trình (*) có hai nghiệm âm khi và chỉ khi
000
P S
B CÁC DẠNG TOÁN VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Trang 22BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 21
A m 1 : Phương trình vô nghiệm
B m 1 : Phương trình có nghiệm duy nhất 2
1
m x m
C.Cả A, B đều đúng
A m 3 : Phương trình vô nghiệm
B m 3 : Phương trình nghiệm đúng với mọi x R
3
x m
c) (m 1)2x (3m 7)x 2 m
A m 3 : Phương trình vô nghiệm
B m 2 : Phương trình nghiệm đúng với mọi x R
C m 3 và m 2: Phương trình có nghiệm 1
3
x m
Trang 23BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 22
1
m x
Khi m 3 : Phương trình trở thành 0x 6 suy ra phương trình vô nghiệm
Khi m 3: Phương trình trở thành 0x 0 suy ra phương trình nghiệm đúng với mọi x R
39
m x
c) Phương trình tương đương với (m 1)2 3m 7 x 2 m
Khi m 3 : Phương trình trở thành 0x 5 suy ra phương trình vô nghiệm
Khi m 2: Phương trình trở thành 0x 0 suy ra phương trình nghiệm đúng với mọi x R
Trang 24BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 23
m x
Ví dụ 2: Giải và biện luận phương trình sau với a b là tham số ,
a x a b x b
A a b: phương trình nghiệm đúng với mọi x R
B a b và b 0: phương trình vô nghiệm
C a b: Phương trình có nghiệm là
a ab b x
Trang 25BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 24
Khi a b : Phương trình trở thành 0x 0 suy ra phương trình nghiệm đúng với mọi x R
Khi a b và b 0: Phương trình trở thành 0x 2b suy ra phương trình 3
a b: phương trình nghiệm đúng với mọi x R
a b và b 0: phương trình vô nghiệm
a b: Phương trình có nghiệm là
a ab b x
Khi b 2 : Phương trình trở thành 0x 2 suy ra phương trình vô nghiệm
a b
a) (m2 m x) 2x m2 1
Trang 26BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 25
Trang 27BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 26
22
m m
m m
A m 2 : Phương trình nghiệm đúng với mọi x
B m 2 : Phương trình có nghiệm duy nhất x 1
m : Phương trình vô nghiệm
B m 1 : Phương trình nghiệm đúng với mọi x
Lời giải:
+ Với 2m 4 0 m 2: Phương trình trở thành 0x 0
Suy ra phương trình nghiệm đúng với mọi x
+ Với 2m 4 0 m 2 : Phương trình tương đương với x 1
Kết luận
Trang 28BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 27
2
m : Phương trình nghiệm đúng với mọi x
2
m : Phương trình có nghiệm duy nhất x 1
b) Phương trình tương đương với 3m2 m 2 x 1 m
Bài 3.6: Giải và biện luận các phương trình sau:
a)
x a b x b a b a
A Với b ≠ a, phương trình có nghiệm duy nhất x = 2(b + a)
B Với b = a, phương trình có vô số nghiệm
C.Cả A, B đều đúng
Trang 29BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 28
D.Cả A, B đều sai
b)
2 2
1
a x ax
1
a x a
-Nếu b – a = 0 b a thì phương trình có vô số nghiệm
Vậy: -Với b ≠ a, phương trình có nghiệm duy nhất x = 2(b + a)
-Với b = a, phương trình có vô số nghiệm
Trang 30BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 29
-Nếu a 1 0 a 1 thì phương trình vô nghiệm
Vậy: -Với a 1 và a 2 thì phương trình có nghiệm duy nhất 3
1
a x a
-Với a 1 hoặc a 2 thì phương trình vô nghiệm
Vậy với m 1 thì phương trình vô nghiệm
Bài 3.8: Tìm điều kiện của ,a b để phương trình sau có nghiệm
Trang 31BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 30
Vậy a 1 là điều kiện cần tìm
b) Phương trình tương đương với
Vậy với mọi ,a b khác không thì phương trình có nghiệm
DẠNG TOÁN 2: GIẢI VÀ BIỆN LUẬN PHƯƠNG TRÌNH DẠNG
ax bx c
1 Phương pháp giải
Trang 32BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 31
Để giải và biện luận phương trình dạng ax2 bx c 0 ta làm theo như các bước đã nêu ở trên
B m 2 : phương trình có nghiệm là x 2,m 2 : phương trình vô nghiệm
Trang 33BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 32
m : Phương trình vô nghiệm
2
+ TH2: Với m 1 0 m 1 khi đó phương trình trên là phương trình bậc hai
Trang 34BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 33
21
x
Trang 35BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 34
Ví dụ 2: Giải và biện luận phương trình sau với ,a b là tham số
2
A a b 0 phương trình nghiệm đúng với mọi x
B a 0 và b 0 phương trình có nghiệm duy nhất x 1
C a 0 và b 0 phương trình có nghiệm kép x a b
a
D a 0 và b 0 phương trình có hai nghiệm phân biệt là x a 2b
a và x 1
Trang 36BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 35
Lời giải:
+ TH1: Với a 0 phương trình trở thành 2bx 2b 0 bx b
Khi b 0 phương trình là 0x 0 do đó phương trình nghiệm đúng với mọi x
Khi b 0 phương trình có nghiệm là x 1
+ TH2: Với a 0 phương trình là phương trình bậc hai
a b b x
Trang 37BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 36
a) Với m 0 phương trình trở thành phương trình bậc nhất x 1 0 suy ra m 0
không thỏa mãn yêu cầu bài toán
Với m 0m 0 phương trình trên là phương trình bậc hai nên nó có nghiệm kép khi
0
m a
b) Với m 0 phương trình trở thành phương trình bậc nhất x 1 0 suy ra m 0
không thỏa mãn yêu cầu bài toán
Với m 0 phương trình trên là phương trình bậc hai nên nó có hai nghiệm phân biệt khi và chỉ khi
Trang 38BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 37
m
a) Giải phương trình đã cho khi m 2
phương trình này có hai nghiệm phân biệt 2 2
2
b) Với m 0 ta thấy phương trình vô nghiệm
Với m 0 thì phương trình có nghiệm khi và chỉ khi ' m2 m m 1 0 m 0
Bài 3.11: Giải và biện luận phương trình
Trang 39BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 38
Trang 40BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 39
Trang 41BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 40
Bài 3.12: Tùy thuộc vào giá trị của tham số m , hãy tìm hoành độ giao điểm của đường
Với m 1 ta thấy (*) vô nghiệm nên d và (P) không có giao điểm
Với m 1 thì (*) là phương trình bậc hai có
Trang 42BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 41
Loại 1: Nhẩm nghiệm phương trình bậc hai, phân tích thành nhân tử
Trang 43BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 42
Trang 44BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 43
y y x
y x
Trang 45BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 44
phương trình có hai nghiệm x x1; 2 sao cho
Trang 46BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 45
Đối chiếu với điều kiện (*) ta thấy chỉ có m 4 10 thỏa mãn
Vậy m 4 10 thỏa mãn yêu cầu bài toán
Trang 47BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 46
Suy ra minA 12 m 2 , m 2 thỏa mãn (*)
Vậy với m 2 thì biểu thức A đạt giá trị nhỏ nhất
Trang 48BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 47
7max
m
a) Chứng minh rằng phương trình luôn có nghiệm với mọi m
b) Gọi x x là hai nghiệm của phương trình Tìm hệ thức liên hệ giữa 1, 2 x x không 1, 2phụ thuộc vào m
x x x x
Trang 49BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 48
Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi m 2
Vậy maxA 1 khi và chỉ khi m 1, min 1
Trang 50BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 49
Trang 51BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 50
Trang 52BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 51
Trang 53BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 52
phương trình có hai nghiệm x x1; 2 sao cho
m
12
m
13
Trang 54BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 53
1 Phương pháp giải và các ví dụ minh họa
0
a x b x c có nghiệm chung Chúng ta làm như sau:
Bước 1: Giả sử hai phương trình có nghiệm chung là x thì 0
ax bx c
a x b x c
Giải hệ tìm được x0,suy ra giá trị của tham số
Bước 2: Thế giá trị của tham số tìm được vào hai phương trình để kiểm tra và kết luận
Trang 55BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 54
Giải hai pt này ta thấy chúng có nghiệm chung là x 1
Vậy a 2 là giá trị cần tìm
có bốn nghiệm phân biệt
x mx m
Phương trình đầu có bốn nghiệm phân biệt khi và chỉ khi hai phương trình 1 và 2
mỗi phương trình phải có hai nghiệm phân biệt và chúng không có nghiệm chung
* Ta có
2 2
Trang 56BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 55
x do đó m 1 thì hai phương trình có nghiệm chung
Suy ra để khi hai phương trình 1 và 2 không có nghiệm chung là m 1
Vậy để phương trình đầu có bốn nghiệm phân biệt thì 9
có ít nhất một trong hai phương trình sau có nghiệm
Hai phương trình trên lần lượt có /1 16 1 48a bc , /2 16 1 24b ac
Vì ,a b là các số dương nên 1/, 2/ lần lượt cùng dấu với 1 48bc và 1 24ac
Mặt khác ta lại có 1 48bc 1 24ac 2 24c a 2b 2 24 1 3c c 2 6c 1 2 0
Vậy có ít nhất một trong hai phương trình trên có nghiệm
Ví dụ 4: Cho các số , ,a b c thỏa mãn điệu kiện a b c 6.Chứng minh rằng có ít nhất một trong ba phương trình sau có nghiệm
Trang 57BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 56
2 2 2
Do đó có ít nhất một trong ba biệt thức 1, 2, 3 không âm
Vậy với , ,a b c thỏa mãn điệu kiện a b c 6thì có ít nhất một trong ba phương trình
có nghiệm
hai với nghiệm của nó có điều kiện
Để làm xuất hiện điều kiện ràng buộc đối với hệ số phương trình bậc hai ta thường dựa trên
+ Nếu phương trình bậc hai ax2 bx c 0 có nghiệm thực thì 0 b2 4ac
+ Sử dụng định lí Viét và điều kiện nghiệm của đề bài đã cho để suy ra ràng buộc của
hệ số , ,a b c
Ví dụ 5: Cho phương trình x2 bx c 0có hai nghiệm thực dương x x1, 2thoả mãn
1 2 1
Trang 58BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 57
Trang 59BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 58
x x
Trang 60BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 59
Bài 3.20: Cho , ,a b c là các số thực không đồng thời bằng 0 Chứng minh rằng trong ba
phương trình sau có ít nhất một phương trình có nghiệm ax2 2bx c 0 (1);
Trang 61BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 60
Bài 3.21: Cho phương trình x2 bx c 0có hai nghiệm thực dương x x1, 2thoả mãn
.1
b c b P
.1
b b P
x x
a
Trang 62
BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 61
30
Vậy maxQ 3 và minQ 2
Bài 3.23: Cho phương trình bậc hai ax2 x c 0 có hai nghiệm thực dương x x1, 2 thoả
mãn x1 x2 1.Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
2
2 3
a c P
a c a
Lời giải:
Trang 63BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 62
Trang 64BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 63
Trang 65BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 64
1
52
x x
Trang 66BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 65
2
11
Trang 67BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 66
Vậy phương trình có nghiệm là x 3,x 2,x 0 và x 1
b) Phương trình tương đương với 4x2 4x 2x 1 1 0
x x
Trang 68BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 67
Trang 69BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 68
nghiệm đúng với mọi x
Trang 70BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 69
3
3
x m
Nếu m 1 thì phương trình (1) vô nghiệm khi đó phương trình ban đầu không thể có
ba nghiệm phân biệt
Nếu m 1 thì phương trình (2) vô nghiệm khi đó phương trình ban đầu không thể
có ba nghiệm phân biệt
Trang 71BIÊN SOẠN VÀ SƯU TẦM 70
Nếu m 1 thì
1(*)
1
m x
m m x
3
| 3x 2 |
23x 2 khi x