• Về kiến thức: HS củng cố, khắc sâu các kiến thức cơ bản về phương trình và hệ phương trình.. Bổ sung cách giải và biện luận hệ hai phương trình bậc nhất hai ẩn bằng định thức Cremer..
Trang 1CHỦ ĐỀ 2: PHƯƠNG TRÌNH VÀ HỆ PHƯƠNG TRÌNH
1 MỤC TIÊU
• Về kiến thức: HS củng cố, khắc sâu các kiến thức cơ bản về phương trình và hệ
phương trình Bổ sung cách giải và biện luận hệ hai phương trình bậc nhất hai ẩn bằng định thức Cremer
• Về kỹ năng: Biết cách giải và biện luận phương trình bậc nhất bậc hai một ẩn,
các dạng toán về định lí Vi−ét, giải được các loại phương trình hữu tỉ, phương trình tích, phương trình chứa giá trị tuyệt đối và phương trình chứa căn thức (dạng đơn giản) Biết cách giải hệ 2 phương trình bậc nhất 2 ẩn, ba phương trình bậc nhất 3
ẩn và biện luận hệ hai phương trình bậc nhất 2 ẩn
2 CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH.
GV: Chuẩn bị hệ thống các bài tập hợp lí, phù hợp với năng lực thực tế của học
sinh
HS: Giải quyết trước các bài tập về phương trình và hệ phương trình ở SGK ĐS
lớp 10
3 DỰ KIẾN PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC.
Sử dụng phương pháp vấn đáp – gợi mở có phối hợp hoạt động nhóm và phân bậc hoạt động các nội dung ghi bảng
4 TIẾN TRÌNH BÀI HỌC.
Phân phối thời lượng:
Tiết 1: Dạng 1 − Giải và biện luận phương trình bậc nhất, bậc hai
Tiết 2: Dạng 2 − Định lí Vi−ét và các ứng dụng
Tiết 3, 4: Dạng 3 − Phương trình tích, phương trình trùng phương, phương trình hữu tỉ
Dạng 4 − Phương trình chứa ẩn trong dấu giá trị tuyệt đối
Dạng 5 − Phương trình chứa căn thức
Tiết 5,6: Dạng 6 − Hệ phương trình bậc nhất 2 ẩn, 3 ẩn
Tiết 1
a) Bài cũ.
H1: Phát biểu quy trình giải và biện luận phương trình bậc nhất một ẩn?
H2: Với điều kiện nào của các hệ số a, b, c thì phương trình ax 2 + bx c 0 + =
a) Có 2 nghiệm phân biệt?
b) Có 1 nghiệm?
c) Vô nghiệm?
B) Bài mới.
Dạng 1 Giải và biện luận phương trình bậc nhất, bậc hai một ẩn
Phương pháp Sử dụng lược đồ giải và biện luận các dạng phương trình trên.
HOẠT ĐỘNG 1
Trang 2Bài số 1 Giải và biện luận phương trình m x m x 1 2 − = + (m là tham số) (1)
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
H1: Biến đổi phương trình về dạng
ax+b=0?
H2: Biện luận theo các trường hợp của
hệ số a?
Kết luận về nghiệm
• Gợi ý trả lời H1: (1) ⇔
2
(m − 1)x m 1 0 − − =
• Gợi ý trả lời H2:
Nếu m 2 − ≠ ⇔ ≠ ± 1 0 m 1, phương trình có nghiệm duy nhất 2
x
m 1 m 1
+
Nếu m 2 − = ⇔ = 1 0 m 1 hoặc m =−1
Với m =1, ta có phương trình: 0x−2=0
vô nghiệm
Với m =−1, ta có phương trình: 0x=0 phương trình nghiệm đúng với mọi x∈
¡
HO
Ạ T ĐỘNGII Bài số 2 Cho phương trình mx 2 − (2m 1)x m 3 0 − + − =
a) Giải phương trình khi m =1
b) Giải và biện luận phương trình theo tham số m
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
H1: Xác định phương trình khi m=1?
H2: Giải phương trình thu được.
H3: Biện luận phương trình theo m?
• Gợi ý trả lời H1:
Với m =1, ta có phương trình:
2
x − − = x 2 0
• Gợi ý trả lời H2: có a−b+c=0, phương trình có 2 nghiệm là x 1 = − 1; x 2 = − 2
• Gợi ý trả lời H3:
− Nếu m =0, ta có phương trình: x−3=0
⇔ x=3
− Nếu m≠0:
Có ( )2
2m 1 4m(m 3) 8m 1
Nếu ∆<0 ⇔ m 1
8
< − : Phương trình vô nghiệm
Nếu ∆=0 ⇔ m 1
8
= − : Phương trình có nghiệm kép x 2m 1 5
2m
−
Nếu ∆>0 ⇔ m 1
8
> − : Phương trình có 2 nghiệm phân biệt x1,2 2m 1 8m 1
2m
= Kết luận:
Trang 3Kết luận?
m=0: Phương trỡnh cú nghiệm duy nhất
x =3
1 m 8
< − : Phương trỡnh vụ nghiệm 1
m 8
= − : Phương trỡnh cú nghiệm kộp x
=5
m 0 1 m 8
≠
> −
: Phương trỡnh cú 2 nghiệm phõn biệt x1,2 2m 1 8m 1
2m
=
HO
Ạ T ĐỘNGIII Bài số 3 Tỡm điều kiện của m để phương trỡnh 2 2
2x − 2(2m 1)x 2m + + + = 5 0 a) Cú 2 nghiệm phõn biệt
b) Cú nghiệm kộp
Hoạt động của giỏo viờn Hoạt động của học sinh
H1: Tớnh ∆?
H2: Điều kiện để phương trỡnh bậc hai
cú 2 nghiệm phõn biệt?
H3: Phương trỡnh cú nghiệm kộp khi
nào?
• Gợi ý trả lời H1:
Cú ∆ = ' (2m 1) + 2 − 2(2m 2 + = 5) 4m 9 −
• Gợi ý trả lời H2: Phương trỡnh cú 2 nghiệm phõn biệt khi và chỉ khi ∆’>0
⇔ 4m−9 > 0 ⇔ m 9
4
>
• Gợi ý trả lời H3: Phương trỡnh cú nghiệm kộp khi và chỉ khi ∆’=0
⇔ 4m−9 = 0 ⇔ m 9
4
=
HO
Ạ T ĐỘNGIV Bài số 4 Cho phương trỡnh x 2 − (2m 1)x m + + 2 + − = m 2 0
Chứng minh rằng phương trỡnh luụn cú 2 nghiệm phõn biệt Tỡm m để 2 nghiệm đú thỏa món điều kiện x 1 < < 3 x 2.
Hoạt động của giỏo viờn Hoạt động của học sinh
H1: Tớnh ∆? Kết luận về số nghiệm?
H2: Tớnh nghiệm của phương trỡnh
theo m?
• Gợi ý trả lời H1:
(2m 1) 4(m m 2) 9 0 m
Do đó phơng trình đã cho luôn có 2 nghiệm phân biệt
• Gợi ý trả lời H2: Phơng trình có 2 nghiệm phân biệt là:
• Gợi ý trả lời H3:
Trang 4H3: Điều kiện để x 1 < < 3 x 2? 1 2
x < < 3 x ⇔ m−1<3<m+2 ⇔ 1<m<4
TIẾT2
Dạng 2. Định lớ Vi − ột và cỏc ứng dụng.
Định lớ viột: Nếu phương trỡnh bậc hai ax 2 + bx c 0(a 0) + = ≠ cú 2 nghiệm x1, x2 thỡ:
Ngược lại, nếu 2 số u và v cú tổng u+v = S và tớch uv=P thỡ u và v là cỏc nghiệm của phương trỡnh
2
X − SX P 0 + =
HOẠT ĐỘNG I Bài số 1 Biết phương trỡnh 2
(m 3)x − − 25x 32 0 + = (1)
cú một nghiệm là 4 Tỡm m và xỏc định nghiệm cũn lại của phương trỡnh
Hoạt động của giỏo viờn Hoạt động của học sinh
H1: x =4 là nghiệm của (1) khi nào?
H2: Áp dụng định lí Vi−ét, tìm nghiệm
x2?
• Gợi ý trả lời H1: Vì (1) có 1 nghiệm là
x1 = 4 nên ta có (m−3).16−25.4+32 = 0
⇔ m 29
4
= .
• Gợi ý trả lời H2:
Theo định lí Vi−ét ta có
25 100
x x
(m 3) 17
100 32
HO
Ạ T ĐỘNG II Bài số 2 Giả sử x1, x2 là cỏc nghiệm của phương trỡnh 2
2x − 11x 13 0 + = Khụng giải phương trỡnh hóy tớnh giỏ trị cỏc biểu thức sau:
A x x ; B x x ;C 1 x 1 x
Hoạt động của giỏo viờn Hoạt động của học sinh
H1: Tớnh x 1 + x , x x ? 2 1 2
H2: Biểu diễn A dới dạng tổng và tích
các nghiệm? từ đó tính A?
H3: Tơng tự tính B, C?
• Gợi ý trả lời H1: Theo định lí Vi−ét ta có:
x x ; x x
• Gợi ý trả lời H2: Có
2
2
A x x x x x x x x
x x (x x ) 3x x
11 11 13 473
= ữ − ữữ=
• Gợi ý trả lời H3:
Trang 5( )
2
B x x
3409
x x 2x x 2x x
16
2
1 2
1 2
2x x
+
HO
Ạ T ĐỘNG III Bài số3 Tỡm tất cả cỏc giỏ trị dương của m để cỏc nghiệm của phương trỡnh
2x − (m 2)x 7 m + + − = 0 trỏi dấu nhau và cú giỏ trị tuyệt đối là nghịch đảo của nhau
Hoạt động của giỏo viờn Hoạt động của học sinh
H1: Điều kiện để phương trỡnh cú 2
nghiệm trỏi dấu
H2: Áp dụng định lí Vi−ét, tìm nghiệm
hệ thực giữa các hệ số?
• Gợi ý trả lời H1:
2
7 m
2
−
= < ⇔ >
• Gợi ý trả lời H2: Gọi x1, x2 là 2 nghiệm
đó
áp dụng định lí Vi−ét và theo yêu cầu bài toán ta có:
2
1
1 m 2
x x x
m 9
+
+ = − =
= − ữ= − =
⇒ m=3 (Do m dơng) :
TIẾT 3
A) Bài cũ.
H1: Cỏch giải phương trỡnh trựng phương?
H2: Tỡm điều kiện của phương trỡnh 1 2x(x 1) 1
x
+
B) Bài mới.
Dạng 3 Giải và biện luận phương trỡnh tớch, phương trỡnh trựng phương,
phương trỡnh hữu tỉ
HOẠT ĐỘNG I Bài số 1 Khụng giải phương trỡnh hóy xột xem phương trỡnh sau cú bao nhiờu
nghiệm?
2x − 2 2 − 3 x − 12 0 = (1)
Hoạt động của giỏo viờn Hoạt động của học sinh
Trang 6H1: Đặt ẩn phụ chuyển về phương
trình bậc hai?
H2: Xét nghiệm phương trình (2)?
• Gợi ý trả lời H1: Đặt t x (t 0) = 2 ≥ , ta có phương trình: 2t 2 − 2( 2 − 3 t) − 12 0 = (2)
• Gợi ý trả lời H2: Phương trình (2) có
a = 2 0 > và c = − 12 0 < nên có 2 nghiệm trái dấu Như vậy (2) chỉ có một nghiệm dương duy nhất suy ra phương trình (1) chỉ có 2 nghiệm đối nhau
HO
Ạ T ĐỘNG II
Bài số 2 Giải và biện luận các phương trình sau theo tham số m:
a) (m 1 x 1 x 1 + ) − ( − =) 0 (1) b) (mx 2 2mx x 1 − ) ( − + =) 0 (2)
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
H1: Giải và biện luận phương trình(a)?
H2: Xét nghiệm phương trình (*)?
Khi nào (1) có 2 nghiệm phân biệt?
H3: Giải và biện luận phương trình (2)
• Gợi ý trả lời H1:
Ta có(m 1 x 1 x 1 + ) − ( − =) 0
x 1 (m 1)x 1 0 (*)
=
⇔ + − =
• Gợi ý trả lời H2:
Nếu m+1 = 0 ⇔ m=−1, phương trình (*)
vô nghiệm nên (1) có nghiệm duy nhất x
=1
Nếu m +1 ≠0 ⇔ m≠ −1
Khi đó (*) ⇔ x 1
m 1
= + .
m 1
+
Do vậy với m =0, (1) có 1 nghiệm x =1 Khi m ≠0, phương trình (1) có 2 nghiệm phân biệt là x 1
m 1
= + và x =1.
• Gợi ý trả lời H3:
(mx 2 2mx x 1) ( ) 0
(2m 1)x 1 0 (b)
− =
⇔ − + = Nếu m =0, phương trình (a) vô nghiệm Phương trình (b) ⇔−x+1=0 ⇔ x =1
⇒ (2) có nghiệm duy nhất x =1
Nếu m 1
2
= , ta có phương trình (b) vô nghiệm, phương trình (a) ⇔ x = 4 ⇒
Phương trình (2) có nghiệm duy nhất x =
Trang 7H4: Kết luận?
4
Nếu m 0, m 1
2
≠ ≠ , phương trình (a) có nghiệm x 2
m
= , phương trình (b) có nghiệm x= 1
2m 1
−
− .
m = − 2m 1 ⇔ − = − ⇔ = 5
− khi đó (2) có 1 nghiệm kép x 5
4
= .
• Gợi ý trả lời H4:
m =0, phương trình có nghiệm duy nhất
x =1
1 m 2
= , phương trình có nghiệm duy nhất
x = 4
2 m 5
= , phương trình có nghiệm kép x 5
4
=
m 0, m , m
≠ ≠ ≠ , phương trình có 2 nghiệm phân biệt x 2
m
= , x= 1
2m 1
−
− .
HO
Ạ T ĐỘNG III Bài số 3 Giải và biện luận các phương trình:
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
H1: Điều kiện của phương trình?
H2: Biến đổi về phương trình đa thức
và biện luận?
H3: Tương tự, xét b)?
• Gợi ý trả lời H1:
Điều kiện x + 3 ≠ 0 ⇔ x≠−3
• Gợi ý trả lời H2:
Ta có phương trình tương đương với (m 1)x m 2 m(x 3) + + − = + ⇔ = x 2m 2 + . Nếu 2m + 2 = −3 ⇔ m 5
2
= − : Phương trình vô nghiệm
Nếu 2m + 2 ≠ −3 ⇔ m 5
2
≠ − : Phương trình có nghiệm duy nhất x = 2m + 2
• Gợi ý trả lời H3:
Điều kiện x 3 0 x 3
x 3 0
− ≠
+ ≠
Khi đó phương trình đã cho tương đương
Trang 8Kết hợp nghiệm?
với:
(3x m)(x 3) (x m)(x 3)
x 0 2x x m 6 0
x m 6
=
⇔ + + = ⇔ = − − Nếu
− − = ⇔ = −
− − = = −
phương trình
có nghiệm duy nhất x = 0
Nếu
≠ −
≠ −
≠ −
: Phương trình có 2 nghiệm phân biệt x = 0 và x =−m−6
TI
Ế T 4
Dạng 4 Giải và biện luận phương trình chứa ẩn trong dấu giá trị tuyệt đối.
Phương pháp:
• Chia khoảng, khử dấu giá trị tuyệt đối
• Bình phương 2 vế
• Đặt ẩn phụ
Dạng 5 Phương trình chứa ẩn trong căn thức
Phương pháp
− Bình phương 2 vế để khử căn thức
- Đặt ẩn phụ
HOẠT ĐỘNG I Bài số 1 Giải các phương trình:
a) 2x 3 − = − x 5; b) 2x 5 + = 3x 2 −
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
H1: Khử dấu giá trị tuyệt đối?
H2: Xác định phương trình trên mỗi
khoảng và tìm nghiệm?
• Gợi ý trả lời H1:
Ta có
2x 3 2x 3
2x 3
3 nÕu x
2 3 nÕu x<
2
− =
− +
• Gợi ý trả lời H2:
− Khi x 3
2
≥ , ta có phương trình:
2x − 3 = x− 5 ⇔ x =−2
x =−2 không thỏa mãn điều kiện x 3
2
≥
⇒ loại
− Khi x 3
2
< , phương trình trở thành:
Trang 9H3: Khử dấu gttđ và giải phương
trỡnh?
−2x + 3 = x− 5 ⇔ 3x = 8 ⇔ x 8
3
= 8
x 3
= khụng thỏa món điều kiện x 3
2
< ⇒
loại
• Gợi ý trả lời H3:
Bỡnh phương 2 vế của phương trỡnh ta được:
2
2x 5 3x 2 2x 5 3x 2
x 7
x 5
=
= −
Kết luận phương trỡnh cú 2 nghiệm là
x = 7, x = − 5.
HO
Ạ T ĐỘNG II
Bài số 2 Giải và biện luận phương trỡnh sau theo tham số m:
3x m − = 2x m 1 + +
Hoạt động của giỏo viờn Hoạt động của học sinh
H1: A = B ⇔ ? Vận dụng để giải
ph-ơng trình trên?
H2: Biện luận nghiệm?
H3: Kết luận?
• Gợi ý trả lời H1:
3x m 2x m 1
x 2m 1 3x m 2x m 1
1 x
⇔ − = − − − ⇔ = −
• Gợi ý trả lời H2:
Hai nghiệm trên trùng nhau khi và chỉ khi
3 1
2m 1 + = − 5⇔ = − m 5
• Gợi ý trả lời H3:
Với m ≠ −35: Phơng trình có 2 nghiệm phân biệt x1 2m 1; x2 1
5
Với m = −35: Phơng trình có nghiệm kép 1
x 5
= −
HOẠT ĐỘNG 3 Bài số 3 Giải phương trỡnh:
2
2x + 2x 8 x 1 − = + (1)
Hoạt động của giỏo viờn Hoạt động của học sinh
Trang 10H1: Điều kiện xác định?
H2: Giải phương trình đã cho?
H3: Phương pháp chung giải loại
phương trình trên?
• Gợi ý trả lời H1:
Điều kiện xác định:
2
1 17 x
2 2x 2x 8 0
1 17 x
2
− −
≤
− +
≥
• Gợi ý trả lời H2:
x 1 0 (1)
2x 2x 8 (x 1)
+ ≥
2x 2x 8 x 2x 1 x 9
x 1
x 3
x 3
≥ −
⇔ = ± ⇔ = Vậy phương trình có nghiệm duy nhất x
= 3
• Gợi ý trả lời H3:
Một cách tổng quát ta có:
2
g(x) 0 f(x) g(x)
f(x) g (x) f(x) 0 g(x) 0 f(x) g(x)
f(x) g(x)
≥
=
HO
Ạ T ĐỘNG IV Bài số 4 Giải các phương trình:
a) 5x 10 8 x; + = − b)x − 6x 9 4 x + = − 6x 6 +
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
H1: Điều kiện xác định?
H2: Giải phương trình?
H3: Tương tự giải b)?
• Gợi ý trả lời H1:
Điều kiện xác định 5x + 10 ≥ 0 ⇔ x≥-2 (*)
• Gợi ý trả lời H2: Ta có:
2
8 x 0 5x 10 8 x
5x 10 64 16x x
− ≥
2
x 8
x 21x 54 0
x 8
x 3 t / m (*)
x 3
x 18
≤
≤
⇔ = ⇔ =
=
Vậy phương trình có nghiệm là x = 3
Trang 11H4: Tương tự xét câu b?
Điều kiện xác định:
x 6x 6 0
x 3 3
≤ −
− + ≥ ⇔
≥ +
Khi đó đặt t= x2 −6x 6, t 0+ ≥ Ta có phương trình:
t 3 4t t 4t 3 0
t 3
=
+ = ⇔ − + = ⇔ =
− Với t =1, ta có:
x 6x 6 1 x 6x 5 0
x 5
=
− + = ⇔ − + = ⇔ =
− Với t = 3, ta có:
x 6x 6 3 x 6x 3 0
x 3 2 3
x 3 2 3
= −
⇔
= +
Đối chiếu điều kiện thấy cả 4 nghiệm đều thỏa mãn
Vậy phương trình đã cho có 4 nghiệm:
x = 1;x = 5; x = − 3 2 3;x = + 3 2 3
TI
Ế T 5
HO
Ạ T ĐỘNGI:
Dạng 6 Hệ phương trình bậc nhất hai ẩn.
Phương pháp giải
− Cộng đại số
− Phương pháp thế
Phương pháp sử dụng định thức Cremer:
Xét hệ (I): ax by c
a ' x b ' y c '
Ta có (I) ⇔ (II): (ab ' a 'b)x cb ' c 'b(ab ' a 'b)y ac ' a 'c−− == −−
D ab ' a 'b; D = − = cb ' c 'b; D − = ac ' a 'c −
Từ hệ (II) Ta có: x
y
x.D D y.D D
=
(III)
Trang 12• Nếu D ≠ 0, hệ (III) có nghiệm duy nhất
x
y
D x D D y D
=
=
(*) và cặp số thực này cũng thoả
mãn (I)
Vậy nếu D≠0, hệ (I) có nghiệm duy nhất cho bởi (*)
• Nếu D = 0, hệ (III) trở thành x
y
0x D 0y D
=
=
+ Nếu Dx ≠ 0 hoặc Dy ≠ 0 thì (III) vô nghiệm ⇒ (I) vô nghiệm
+ Nếu Dx = Dy = 0 ta xét các trường hợp xảy ra:
− Giả thiết một trong các hệ số a, b, a’, b’ khác 0
Chẳng hạn a≠ 0, lúc đó (I) đưa được về dạng:
c by x
a x
−
=
∈
¡
⇒ Hệ vô số nghiệm
Chú ý: D gọi là định thức của hệ (I), công thức (*) được gọi là công thức Crame.
Qui trình giải và biện luận hệ phương trình dạng (I):
• Tính D, Dx, Dy
• Nếu D ≠ 0: Hệ có nghiệm duy nhất cho bởi (*)
• Nếu D =0, tìm giá trị của tham số rồi thay trực tiếp vào hệ để kiểm tra
HO
Ạ T ĐỘNG II Bài số 1 Cho hệ phương trình
(I): + =mx y 34x my 6+ = (m là tham số)
a) Giải hệ khi m =1;
b) Giải và biện luận hệ (I)
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
H1: Giải hệ khi m = 1? • Gợi ý trả lời H1:
Với m =1, ta có hệ phương trình:
x y 3 4x y 6
+ =
+ =
Có thể giải hệ trên bằng phương pháp cộng đại số, thế hoặc dùng định thức
Ta có nghiệm =x 1y 2=
Trang 13H2: Trong trường hợp tổng quát tính
D, Dx, Dy?
H3: Biện luận hệ?
• Gợi ý trả lời H2:
4 m
x
3 1
6 m
y
m 3
4 6
• Gợi ý trả lời H3:
+ D ≠ 0 2
⇔ − ≠ ⇔ ≠ ±
Hệ có nghiệm duy nhất:
x 2
y 2
y y
m 2
−
+ D = 0 ⇔ m = −2 hoặc m =2
Với m = −2 ⇔ Dx = −12 ≠ 0: Hệ vô nghiệm
Với m = 2 ⇒ D = Dx = Dy = 0 Khi đó ta
có hệ:
2x y 3
2x y 3 4x 2y 6
+ =
+ =
Hệ có vô số nghiệm: = −xy 3 2x∈¡
TI
Ế T 6 HO
Ạ T ĐỘNG I Bài số 1 Cho hệ phương trình
(II):
2
2m x 3(m 1)y 3
mx (m 2)y 2
Xác định m để: a) Hệ vô nghiệm
c) Hệ có vô số nghiệm
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
H1: Tính D, Dx, Dy?
H2: Điều kiện để hệ vô nghiệm?
• Gợi ý trả lời H1:
Có: 2m2 3(m 1) ( 2 )
−
−