Chuyên đề phương trình và hệ phương trình vô tỷ ôn thi vào lớp 10 chuyên chọn

Phương pháp lũy thừa là phương pháp tự nhiên nhất và kinh điển nhất để giải phương trình vô tỉ, nhằm mục đích đưa phương trình đã cho về dạng cơ bản hoặc đưa về phương trình hữu tỉ, việc[r]

Ôn thi vào lớp 10 chuyên chọn

NGUYỄN TĂNG VŨ

Ngày 27 tháng 11 năm 2019

Chương 1 Phương trình vô tỉ 2

1.1 Lý thuyết 2

1.2 Phương pháp lũy thừa 3

1.3 Phương pháp đặt ẩn phụ 8

1.4 Phương pháp nhân lượng liên hợp 16

1.5 Bài tập 19

1.6 Bài tập ôn tập chương 20

Chương 2 Hệ phương trình 21 2.1 Phương pháp thế 21

2.1.1 Nội dung - Ví dụ 21

2.2 Phương pháp cộng đại số - Hệ phương trình đối xứng loại hai 28

2.3 Phương pháp đặt ẩn phụ - Hệ đối xứng loại một 35

tỉ cùng với đó là các phương pháp cơ bản nhất, không đi sâu quá nhiều vào các kĩ thuật và cácdạng khó.

1.2 Phương pháp lũy thừa

Phương pháp lũy thừa là phương pháp tự nhiên nhất và kinh điển nhất để giải phương trình

vô tỉ, nhằm mục đích đưa phương trình đã cho về dạng cơ bản hoặc đưa về phương trình hữu

tỉ, việc lũy thừa đòi hỏi sự khéo léo để không làm cho bậc của biểu thức quá cao, và trong quátrình lũy thừa ta chú ý là tạo ra phương trình mới tương đương phương trình đã cho hay chỉ là

hệ quả của phương trình đã cho, nếu là hệ quả thì phải có bước thử lại nghiệm

Chú ý A=B⇔A2=B2đúng khi và chỉ khi A, B cùng dấu

Còn A= B(1) ⇒ A2 = B2(2)thì phương trình (2) là phương trình hệ quả của phương trình(1)

∙ Dễ thấy x=0 là một nghiệm của phương trình.

∙ Xét x≤1 Khi đó phương trình tương đương

∙ Vậy phương trình có nghiệm x= 9

Lời giải. ∙ Điều kiện x≥1

∙ Khi đó phương trình tương đương

⇒q(3x+1)(2x+2) =

q4x(x+3)

∙ Thử lại ta thấy x=1 là nghiệm của phương trình

∙ Vậy phương trình có nghiệm duy nhất x=1



Chú ý Trong ví dụ trên, ta dùng dấu⇒thay cho⇔, tức là phương trình sau chỉ là hệ quả của phương trình trước chứ không phải là tương đương, Do đó khi giải ra nghiệm ta phải thử lại phương trình ban đầu để nhận hay loại nghiệm.

∙ Thử lại ta thấy tất cả đều là nghiệm của phương trình

∙ Vậy phương trình có ba nghiệm x= −6 hoặc x= −5 hoặc x= −11

2 .



d) x−p4−x2=0

Bài 1.2Giải các phương trình sau:

a) √2x+3+√

2x+2=1b) √5x−1−√x−1=√

2x−4c) x2−2x+4(x−3)r x+1

1.3 Phương pháp đặt ẩn phụ

Phương pháp đặt ẩn phụ sử dụng khi phương trình chứa một biểu thức lặp đi lặp lại nhiềulần, việc đặt ẩn phụ đưa phương trình về một phương trình đơn giản hơn, hoặc là đưa về dạngphương trình đã biết cách giải Có rất nhiều dạng đặt ẩn phụ với nhiều dạng toán khác nhau,

ở đây chúng tôi chỉ trình bày những dạng bài tập phù hợp nhất với chương trình trung học cơ

sở, không đi sâu quá vào các ẩn phụ mẹo mực khác

Chú ý.Khi đặt ẩn phụ thì nhớ đặt điều kiện cho ẩn phụ để giảm được các trường hợp cần xét

Ví dụ 1.12 Giải phương trình√1+x+2√1−x=3p4 1−x2

Lời giải. ∙ Điều kiện−1≤x ≤1

Dễ thấy x=1 không là nghiệm của phương trình Xét x̸=1

Khi đó phương trình tương đương

Sau đây là cách đặt ẩn phụ để đưa phương trình thành một phương trình hai ẩn, từ đó giải

ẩn này theo ẩn kia để thiết lập một phương trình đơn giản hơn phương trình đã cho

Ngoài ra còn có cách đặt ẩn phụ đưa về hệ phương trình, ta xét ví dụ sau:

x+1=3x+2p2x2+5x+3−16c) √3x−2+√

x−1=4x−9+2p3x2−5x+2d) √2x+3+√

c) 2(1−x)px2+2x−1=x2−2x−1

d) (x+4)(x+1) −3px2+5x+6+4=0

e) (x−1)(x+2) +2(x−1)r x+2

x−1 =8f) 3

2+

12x =2.

Phương pháp nhân lượng liên hợp được sự dụng khi phương trình có độ phức tạp cao, lệch bậcnhiều ở các biểu thức chứa căn và nghiệm của phương trình thường dễ đoán và có ít nghiệm.Nội dung phương pháp là ta phải đoán được nghiệm, thêm bớt (tách) và nhóm các số hạng phùhợp và nhân chia với biểu thức liên hợp để xuất hiện nhân tử Ta xét các ví dụ sau

Ví dụ 1.19 Giải phương trình:

p3x2−5x+1−px2−2=

q

3(x2−x−1) −px2−3x+4

(Rõ ràng biểu thức trong ngoặc "[]" là dương)

Thử lại ta thấy x=2 thoả mãn

Vậy x=2 là nghiệm của phương trình



Chú ýTa có bước thử lại vì chưa đặt điều kiện của phương trình

c) 2x2−x−2=√

5x+6d) √x+1+√

Bài 1.17Giải các phương trình sau

q

5+√

x−1=6c) 9+

q

9+√

x=xd) q3

x−1=√3

3x+1c) √3 x+1+√3

Bài 1.21Giải các phương trình sau

x

Hệ phương trình

Trong chương này đề cập đến một số phương pháp giải hệ phương trình cơ bản nhất: Phươngpháp thế, phương pháp cộng đại số, phương pháp ẩn phụ, và phương pháp đánh giá Qua cácphương pháp chúng ta cũng đi qua một số dạng phương trình mẫu mực như: hệ phương trìnhđối xứng loại một, loại hai, hệ đẳng cấp, hệ hoán vị vòng quanh, Ngoài ra là các hệ khôngmẫu mực ở mức độ vừa phải, không quá xấu về mặt hình thức, phù hợp với các bạn THCS

2.1.1 Nội dung - Ví dụ

Nội dung phương pháp: Từ một trong các phương trình, tính được một hoặc nhiều biến theomột hoặc nhiều biến khác, sau đó thế hết vào các phương trình còn lại để số biến sẽ giảm lại

Trong các phương pháp giải hệ phương trình thì Phương pháp thế là phương pháp quan

trọng và được sử dụng nhiều nhất Mục tiêu của việc thế là đưa hệ nhiều ẩn thành hệ ít ẩn hơn,hoặc đưa về phương trình một ẩn, từ đó có thể giải được bài toán

Với y= −1⇒x=5 Vậy hệ có 2 nghiệm(x; y)là(1; 1),(5;−1) 

Ví dụ 2.2 Giải hệ phương trình

(2x2+x+y2=7

xy−x+y=3

Lời giải. Nếu x= −1 thì phương trình thứ hai vô nghiệm

Xét x̸= −1 Từ phương trình thứ hai ta được xy−x+y=3⇔y= x+3

x+1.Thay vào phương trình đầu của hệ ta được

Lời giải. Từ phương trình thứ hai suy ra y= 2x2+9x−6

Trường hợp x= 1

2 thay vào phương trình thứ hai ta được y= −

1

7.Trường hợp x= −2 thay vào phương trình thứ hai ta được y= −16

7 .Trường hợp x= −9±√33

4 thay vào phương trình thứ hai ta được y=3.

Lời giải. Nếu x=0 thì hệ vô nghiệm

Xét x̸=0 Nhân hai vế của phương trình thứ hai cho x ta được xy+x2y2= −6x3

Thay vào phương trình thứ nhất ta được

Lời giải. Điều kiện x≥1, y≥0

Phương trình thứ nhất tương đương

(x+y)2− (x+y) −3y2−3xy=0

⇔ (x+y)(x−2y−1) =0

Xét x=2y+1 thay vào phương trình thứ hai ta được

5, 0).

Trường hợp y=4−xthay vào phương trình thứ nhất của hệ ta được

−x(x−1)(y−1) =x2(x−1)

⇔x(x−1)(x+y−1) =0

⇔x=0 hoặc x=1 hoặc hoặc x=1−y

Trường hợp x=0 thay vào phương trình thứ nhất ta được y=0 hoặc y= −1

Trường hợp x=1 thay vào phương trình thứ nhất ta được y=0 hoặc y= −1

Trường hợp x=1−ythay vào phương trình thứ nhất ta được y=0 

4 ≤x ≤

1

2.Thay vào phương trình đầu của hệ ta được

16;−

316







x2+5x+y=93x3+x2y+2xy+6x2=18

Bài 2.2Giải các hệ phương trình sau:





x3+3x2y+3xy2+2y3=04x2+y2=5

Bài 2.4Giải các hệ phương trình sau

2.2 Phương pháp cộng đại số - Hệ phương trình đối xứng loại hai

Từ một hệ phương trình gồm có hai hay nhiều phương trình, ví dụ

(

f(x, y) =0(1)

g(x, y) =0(2) , tatạo ra một hệ mới tương đương với hệ đã cho, bằng cách tạo thêm một phương trình dạng

a f(x, y) +bg(x, y) =0, việc chọn lựa các hệ số a, b đòi hỏi nhiều kinh nghiệm vì phương trìnhmới tạo ra phải đơn giản hơn, hoặc có ý để giúp giải được hệ

Hệ đối xứng loại hai là hệ có dạng

Trường hợp x=0 thay vào (1) ta được y=0

Trường hợp x=ythay vào (1) ta được 4x=2x2⇔2x(x−2) =0⇔x=2 hoặc x=0

1− ±√5

2 ).



⇔x=1 hoặc 3x2+2x+2=0 (vô nghiệm) Vậy(x, y) = (1, 1).

Trường hợp x+y+3xy = 0 không xảy ra Thật vậy, để ý rằng từ hệ phương trình đã chonếu có nghiệm(x, y)thì x, y>0 do đó x+y+3xy>0

Vậy hệ có nghiệm(x, y) = (1, 1)



Trên đây là các hệ phương trình đối xứng loại hai, sau đây ta xét các ví dụ về một số hệkhông mẫu mực khác, sử dụng phương pháp cộng đại số Chú ý, tạo ra phương trình mới thìphương trình mới có thể xuất hiện hằng đẳng thức, phân tích thành nhân tử được

Lời giải. Cộng vế theo theo vế hai phương trình ta được

Cộng vế theo vế của hai phương trình ta được

Lời giải. Trừ vế theo vế hai phương trình ta được

y +1=

5

y.Suy ra 1

2+ 34x2+3=0]

2 ta được y=2.

Vậy hệ có nghiệm(x, y) = (−1,−1),(1





3x2y−y2−2=03y2x−x2−2=0

Bài 2.7Giải các hệ phương trình sau:

y+2

x =

3yg)







2x+3p5−y=82y+3√5−x=8h)

Bài 2.9Giải các hệ phương trình sau:



x2+2xy+y=4



x2+y2+xy=3

2.3 Phương pháp đặt ẩn phụ - Hệ đối xứng loại một

Mục đích của đặt ẩn phụ là ta đưa hệ phương trình đã cho về một hệ phương trình đơn giảnhơn đã biết cách giải, giải được hệ mới từ đó ta giải được hệ đã cho

Trong phương pháp này, ứng dụng đầu tiên là áp dụng cho giải các hệ đối xứng loại một

Hệ đối xứng loại một là hệ có dạng

(

f(x, y) =0(1)

g(x, y) =0(2) trong đó f(y, x) = f(y, x)và g(x, y) =

g(y, x), hay nói cách khác các biểu thức f(x, y), g(x, y)là các biểu thức đối xứng theo hai biến

x, y Để giải hệ, ta thường đặt s=x+y, p=xy, từ đó đưa hệ về theo ẩn s, p Giải s, p ta sẽ giảiđược x, y Sau đây là một số ví dụ, các bạn theo dõi nhé

Lời giải. Điều kiện(x+1)(y+1) ̸=0.

(x+1)(y+1) =

14

x+1 =

12

giải tương tự ta được x=y= −1

3.Vậy hệ có nghiệm(x, y) = (−1







3xy−x2−y2=57x2y2−x4−y4=155g)

x +

1

y+x+y=4j)







x+y+x2y2=3xy1

x +

1

y−xy=1l)

Trường hợp còn lại tương tự.



4u2+4u+1=0⇔u= −1

2 ⇒v= −

3

2.Trường hợp

y= −3

r2516

v= −32

Vậy hệ có nghiệm(x, y) = (1,−3

2),(

3

r5

4,−

3

r25