+ Hiểu được định nghĩa hai phương trình tương đương và các phép biến đổi tương đương phương trình.. + Vận dụng các phép biến đổi tương đương, biến đổi hệ quả để giải một số phương trình
Trang 1CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TRÌNH HỆ PHƯƠNG TRÌNH BÀI 1 ĐẠI CƯƠNG VỀ PHƯƠNG TRÌNH Mục tiêu
Kiến thức
+ Nắm vững khái niệm phương trình và nghiệm của phương trình
+ Hiểu được định nghĩa hai phương trình tương đương và các phép biến đổi tương đương phương trình
+ Nắm vững khái niệm phương trình hệ quả
Kĩ năng
+ Biết cách tìm điều kiện xác định (tập xác định) của phương trình
+ Nhận biết một số cho trước có là nghiệm của phương trình hay không
+ Nhận biết hai phương trình tương đương, hai phương trình hệ quả.
+ Vận dụng các phép biến đổi tương đương, biến đổi hệ quả để giải một số phương trình đơn giản
I LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM
Phương trình một ẩn
Phương trình một ẩn số x là một mệnh đề chứa biến dạng
f x g x 1
trong đó f x g x là các biểu thức cùng biến số x. ;
Ta gọi f x là vế trái, g x là vế phải của phương trình.
Điều kiện xác định (ĐKXĐ) của phương trình là điều kiện của
biến x để các biểu thức ở hai vế có nghĩa.
Nếu số x thỏa mãn ĐKXĐ và 0 f x 0 g x 0 là mệnh đề đúng
thì ta nói x là nghiệm của phương trình 0 1
Phương trình tương đương
Hai phương trình
f x g x 1
f x g x 2
được gọi là tương đương, kí hiệu f x1 g x1 f x2 g x2
nếu 1 và 2 có cùng tập nghiệm
Một phương trình có thể có nghiệm hoặc
vô nghiệm
Chú ý: Nếu h x không xác định hoặc
Trang 2Định lí
a Nếu hai phương trình h x là biểu thức thỏa mãn ĐKXĐ của
phương trình f x g x thì
f x h x g x h x f x g x
b Nếu h x thỏa mãn ĐKXĐ và khác 0 với mọi x thì
f x h x g x h x f x g x
f x g x
f x g x
h x h x
Phương trình hệ quả
Phương trình f x2 g x2 là phương trình hệ quả của phương
trình f x1 g x1 , kí hiệu f x1 g x1 f x2 g x2
Nếu tập nghiệm của phương trình thứ nhất là tập con của tập
nghiệm phương trình thứ hai
0
h x tại các giá trị không là nghiệm
của phương trình thì các biến đổi bên vẫn cho phương trình tương đương.
Hai phương trình tương đương là hai phương trình hệ quả của nhau nhưng ngược lại không đúng.
II CÁC DẠNG BÀI TẬP
Dạng 1 Tìm tập xác định của phương trình
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
f x
xác định là f x 0
1
f x
xác định là f x 0
1
f x
xác định là f x 0
Ví dụ:
Tìm tập xác định D của phương trình:
2019 2
x x
x
Hướng dẫn giải
Điều kiện xác định của phương trình là
2 x 0 x2
Vậy D \ 2
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1 Tìm tập xác định của phương trình 25 1
4
x x
Hướng dẫn giải
Điều kiện xác định của phương trình 2 4 0 2 4 2
2
x
x
Trang 3Vậy tập xác định của phương trình là D \2
Ví dụ 2 Tìm điều kiện xác định của phương trình 1 3 x x 2
Hướng dẫn giải
Điều kiện xác định của phương trình là 3 0 3 2 3
x
Ví dụ 3 Tìm tập xác định của phương trình 4 2 3 1
x x
Hướng dẫn giải
Điều kiện xác định của phương trình là
3
x
2
2
1
1 2
x
x x
x x
Vậy tập xác định của phương trình là D ; 2 \ 2;1
Bài tập tự luyện dạng 1
Câu 1: Tập xác định của phương trình là
A Tập tất cả các giá trị của ẩn để phương trình có nghĩa.
B Tập tất cả các giá trị của ẩn để phương trình có nghiệm.
C Điều kiện của ẩn để phương trình có nghĩa.
D Điều kiện của ẩn để phương trình có nghiệm.
Câu 2: Tập xác định của phương trình 3 5 12 5
x
A \ 4 B 4; C 4; D
Câu 3: Tập xác định của phương trình 22 5 23
x
x x là
A D \ 1 B D \ 1 C D \ 1 D D
Câu 4: Tập xác định của phương trình 1 3 24
x x x là
A 2; B \2; 2 C 2; D
Câu 5: Tập xác định của phương trình 2 1 6 5
A 3; B 3; C \ 1;3;2
Câu 6: Tập xác định của phương trình 2 4 23 5 2 9 1
Trang 4A 4; B \ 2;3; 4 C D \ 4
Câu 7: Tập xác định của phương trình 2x1 4 x là1
A 3; B 1;
2
C 1; D 3;
Câu 8: Tập xác định của phương trình 3x 2 4 3 x là1
A 4;
3
3 3
3 3
3 3
Câu 9: Tập xác định của phương trình x1 x 2 x 3 là
A 3; B 2; C 1; D 3;
Câu 10: Tập xác định của phương trình 21 3
x là
A 3; B 3; \ 1 C 1; D 3; \ 1
Câu 11: Tập xác định của phương trình
7
x x
x
A 2; B 7; C 2;7 D 2;7
Câu 12: Điều kiện xác định của phương trình 1 5 2
2 1
x x x
A x 1 và x 2 B x 1 và x 2 C 1 5
2
x
2
x
và x 2
Câu 13: Tập xác định của phương trình 2 2 7 5
x
A 2;7 \ 3
2
D
2
D
2
D
D 2;7 \ 3
2
D
Câu 14: Tập xác định của phương trình
15 2
2
x
A 6; B 15; \ 1
2
C 6; D 15; \ 6
2
Câu 15: Cho phương trình 1 x x m 2 2 x 3
Tìm tất cả giá trị của tham số m để tập xác định phương trình trên có dạng a b;
ĐÁP ÁN VÀ LỜI GIẢI BÀI TẬP TỰ LUYỆN
Câu 6: Chọn B.
Trang 5Điều kiện:
2 2 2
4
7 12 0
x
Vậy D \ 2;3; 4
Câu 9: Chọn D.
Điều kiện của phương trình là
Câu 10: Chọn D.
Điều kiện của phương trình là
3
3 0
x x
x x
Câu 12: Chọn D.
Điều kiện
1
2
2 0
x
x x
x x
Câu 13: Chọn D.
Điều kiện 2
2
3
2
x
x x
x
Câu 14: Chọn C.
Điều kiện 2
15
x x
Câu 15: Chọn A.
Để tập xác định là một đoạn thì m 2 1 m 1
Dạng 2 Xác định hai phương trình tương đương, hai phương trình hệ quả
Phương pháp giải
Để xác định được hai phương trình tương đương hay
hai phương trình hệ quả ta làm như sau:
Bước 1 Tìm tập nghiệm của từng phương trình.
Ví dụ: Cho hai phương trình:
2 1
x
x x và x2 x 2 0 2
- Giải phương trình 1 :
Trang 6Bước 2 Tập nghiệm của phương trình nào chứa
nghiệm phương trình còn lại thì đó là phương trình hệ
quả Các phương trình có cùng tập nghiệm thì tương
đương
Điều kiện: x 1 0 x 1
1 x2 (thỏa mãn)
Vậy tập nghiệm của 1 là S 1 2
- Giải phương trình 2 :
2
x x
Vậy tập nghiệm của 2 là S 2 1;2
Do đó S2 S1 Vậy phương trình 2 là phương trình hệ quả của phương trình 1
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1 Khi giải phương trình
0 1 2
x
, một học sinh tiến hành theo các bước sau:
Bước 1 1 3 4 0 2
2
x x x
Bước 2
3
0 2
4 0
x x x
Bước 3 3
4
x x
Bước 4 Vậy phương tình có tập nghiệm là T 3; 4
Cách giải trên sai từ bước nào?
Hướng dẫn giải
Sai ở bước 2
Ta có phương trình 1 chỉ có nghiệm x 3, tuy nhiên phương trình ở bước 2, có hai nghiệm x 3
hoặc x 4 nên phép biến đổi tương đương này sai
Chọn A.
Ví dụ 2 Phương trình nào sau đây không tương đương với phương trình x 1 1?
x
A 7 6x118 B 2x1 2x 1 0
Trang 7C x x 5 0. D x2 x 1.
Hướng dẫn giải
Giải phương trình x 1 1
x
Điều kiện: x 0
1
x
Vì 2
1 0,
x x x nên phương trình vô nghiệm
Dễ thấy đáp án C có hai nghiệm x0;x5
Suy ra phương trình x x 5 0 không tương đương với phương trình 1
1
x x
Bài tập tự luyện dạng 2
Câu 1: Cách viết nào sau đây sai?
A x x 1 0 x0;x1 B x x 1 0 có hai nghiệm là x 0 và x 1
C 1 0 0
1
x
x x
x
1
x
x x
x
Câu 2: Cho phương trình x21 x1 x1 0
Phương trình nào sau đây tương đương với phương trình đã cho?
Câu 3: Phương trình 2
3
x x tương đương với phương trình
A 2
x x x x B x2 x2 1 3x x21
Câu 4: Cho hai phương trình x x 2 3x 2 1 và
2
3 2 2
x x x
Khẳng định nào sau đây đúng?
A Phương trình 1 và 2 là hai phương trình tương đương
B Phương trình 2 là hệ quả của phương trình 1
C Phương trình 1 là hệ quả của phương trình 2
D Cả A, B, C đều sai.
Câu 5: Khi giải phương trình x 2 2x 3 1 , một học sinh tiến hành theo các bước sau
Bước 1 Bình phương hai vế của phương trình 1 ta được x2 4x 4 4x212x9 2
Bước 2 Khai triển và rút gọn 2 ta được 3x2 8x 5 0 3
Trang 8Bước 3
1
3
x x
Bước 4 Vậy phương trình có nghiệm là x 1 và 5
3
x
Cách giải trên sai từ bước nào?
A Sai ở bước 1 B Sai ở bước 2 C Sai ở bước 3 D Sai ở bước 4.
Câu 6: Khi giải phương trình
0 1 , 3
x
một học sinh tiến hành theo các bước sau
Bước 1 1 5 4 0 2
3
x
x x
Bước 2
5
0 3
4 0
x x x
Bước 3 5
4
x
x
Bước 4 Vậy phương trình có tập nghiệm T 5; 4
Cách giải trên sai ở bước nào?
A Sai ở bước 3 B Sai ở bước 2 C Sai ở bước 1 D Sai ở bước 4.
Câu 7: Cho phương trình 2x2 x0 1 Trong các phương trình sau đây, phương trình nào không phải là hệ quả của phương trình 1 ?
1
x
x
x
4x x0 C 2x2 x2 0 D 2
2 1 0
x x
Câu 8: Phép biến đổi nào sau đây đúng?
A 5x x 3x2 x2 5x x 3 B x2 x x 2 x2
C 3x x1x2 x13x x 2 D
2
2 0
Câu 9: Giá trị của tham số m để cặp phương trình x 2 0 và 2 2
m x x m x tương đương là
A m 2 B m 1 C m1;m1 D m 1
Câu 10: Tìm tất cả các giá trị thực của tham số m để cặp phương trình mx2 2m1x m 2 0 và
m 2x2 3x m 215 0 tương đương
A m 5 B m5;m4 C m 4 D m 5
ĐÁP ÁN VÀ LỜI GIẢI BÀI TẬP TỰ LUYỆN
Trang 9Câu 4: Chọn C.
1 2 3 0 2
3
x
x
2
có điều kiện: x 2, khi đó 2 2 3 2 2 3 0 2
3
x
x
Kết hợp với điều kiện: phương trình 2 có nghiệm là x 3
Vậy 1 là phương trình hệ quả của 2
Câu 5: Chọn D.
Vì phương trình 2 là phương trình hệ quả của phương trình 1 nên sau bước 3, ta cần kiểm tra xem nghiệm có thỏa mãn phương trình 1 hay không Do đó lời giải sai ở bước 4
Câu 6: Chọn B
Sai ở bước 2 vì biến đổi tương đương mà chưa đặt điều kiện
Câu 7: Chọn D.
Ta có
0
2
x x
Lại có x 0 không là nghiệm của phương trình 2
x x nên x2 2x không là phương trình1 0
hệ quả của phương trình 1
Câu 9: Chọn D.
Phương trình x 2 0 và 2 2
m x x m x tương đương khi phương trình
2 3 2 2 2 0 *
m x x m x có nghiệm x 2
Thay x 2 vào * ta tìm được m1;m1
Thay m 1 ta có 2
có hai nghiệm x0;x2
Câu 10: Chọn C.
Với m hai phương trình không tương đương.0,
Với m ta có phương trình 0, 1 có hai nghiệm phân biệt
1 2
x m x m
Để hai phương trình tương đương thì 2 phải có hai nghiệm trên
2 có nghiệm là x 1 nên 2 3 2 15 0 4
5
m
m
Thay giá trị m 4 và m 5 vào 2 thì chỉ có m 4, hai phương trình có cùng tập nghiệm
Trang 10Dạng 3: Giải phương trình đơn giản
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 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) 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
Ví dụ: Giải phương trình x x 2x2 4
Hướng dẫn giải
x x 2 x2 4
2 2
2x4
x2
Vậy phương trình đã cho có tập nghiệm
2
S
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1 Giá trị nào sau đây là nghiệm của phương trình x x 3 3 x3?
Hướng dẫn giải
x
Thử x 3 vào phương trình, ta thấy thỏa mãn
Vậy phương trình có nghiệm x 3
Chọn C.
Ví dụ 2 Giải phương trình x x x1
Hướng dẫn giải
Điều kiện: x 0
Trang 11Ta có x x x 1 x (không thỏa mãn).1
Vậy phương trình vô nghiệm
Ví dụ 3 Giải phương trình x 2x2 3x2 0
Hướng dẫn giải
Điều kiện: x 2
2
2
2
2
x
x
x
Kết hợp với điều kiện x 2, ta được x 2 là nghiệm của phương trình
Vậy phương trình đã cho có nghiệm x 2
Ví dụ 4 Giải phương trình x1x2 x 2 0
Hướng dẫn giải
1
1 0
x x
x
Với điều kiện đó phương trình tương đương với 2
1
1 0
1
x x
x
Đối chiếu với điều kiện, ta có tập nghiệm của phương trình là S 1;2
Bài tập tự luyện dạng 3
Câu 1: Phương trình x x có bao nhiêu nghiệm?
Câu 2: Phương trình x x có bao nhiêu nghiệm?
Câu 3: Phương trình x 2 2 x có bao nhiêu nghiệm?
Câu 4: Giá trị nào sau đây của x là nghiệm của phương trình 2 x 5 2x 5 ?
A 5
2
Câu 5: Tập nghiệm của phương trình x2 2x 2x x 2 là
A T 0 B T C T 0; 2 D T 2
Câu 6: Cho phương trình x210x 25 0. Kết luận nào sau đây đúng?
A Phương trình vô nghiệm B Phương trình có vô số nghiệm.
C Mọi x đều là nghiệm. D Phương trình có nghiệm duy nhất.
Trang 12Câu 7: Tập nghiệm của phương trình x x
x là
A T 0 B T . C T 1 D T 1
Câu 8: Tập nghiệm của phương trình x 2x2 3x2 0 là
A S B S 1 C S 2 D S 1; 2
ĐÁP ÁN VÀ LỜI GIẢI BÀI TẬP TỰ LUYỆN
Câu 4: Chọn A.
Điều kiện
5
2
x x
x x
x
2
x x x x (thỏa mãn)
Vậy phương trình đã cho có nghiệm 5
2
x
Câu 5: Chọn C.
Điều kiện xác định của phương trình là
2
2 2
2
x
x x
Thay x 0 và x 2 vào phương trình thỏa mãn
Vậy tập nghiệm của phương trình là T 0; 2
Câu 6: Chọn D.
Ta có x210x 25 0 x 52 0 x5
Phương trình có nghiệm duy nhất
Câu 7: Chọn B.
Điều kiện
0 0
0
x
x
x
Vậy hệ phương trình vô nghiệm
Vậy tập nghiệm là T
Câu 8: Chọn C.
Điều kiện: x 2
Trang 13 2
2
1
x
Kết hợp với điều kiện thì ta được S 2