+ Hiểu được định nghĩa hai phương trình tương đương và các phép biến đổi tương đương phương trình.. Kĩ năng + Biết cách tìm điều kiện xác định tập xác định của phương trình.. + Vận dụn
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 thỏa mãn ĐKXĐ và x0 f x 0 g x 0 là mệnh đề đúng
thì ta nói là nghiệm của phương trình x0 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
Trang 2Định lí
Nếu hai phương trình 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
Nếu thỏa mãn ĐKXĐ và khác 0 với mọi x thì
b h x
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
Chú ý: Nếu h x không xác định hoặc
tại các giá trị không là nghiệm
0
h x
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
xác định là
f x
xác định là
f x1
xác định là
1
f x
Ví dụ:
Tìm tập xác định D của phương trình:
2019 2
x x
Hướng dẫn giải
Điều kiện xác định của phương trình là
2 x 0 x 2
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 2 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 x2
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 là
x
A \ 4 B 4; C 4; D
Câu 3: Tập xác định của phương trình 22 5 23 là
x
A D\ 1 B D\ 1 C D\ 1 D D
Câu 4: Tập xác định của phương trình 1 3 24 là
A 2; B \2; 2 C 2; D
Câu 5: Tập xác định của phương trình 2 1 6 5 là
A 3; B 3; C \ 1;3;2 D
Câu 6: Tập xác định của phương trình 2 4 23 5 2 9 1 là
Trang 4A 4; B \ 2;3; 4 C D \ 4
Câu 7: Tập xác định của phương trình 2x 1 4x1 là
2
Câu 8: Tập xác định của phương trình 3x 2 4 3 x 1 là
3
2 4
;
3 3
2 4
3 3
3 3
Câu 9: Tập xác định của phương trình x 1 x 2 x3 là
A 3; B 2; C 1; D 3;
Câu 10: Tập xác định của phương trình 21 3 là
A 3; B 3; \ 1 C 1; D 3; \ 1
Câu 11: Tập xác định của phương trình 2 2 5 0
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 là
2 1
x x x
A x1 và x2 B x1 và x2 C 1 5 D và
2
x
2
x
x2
Câu 13: Tập xác định của phương trình 2 2 7 5 là
x
2
2
2
D 2;72 \ 3
Câu 14: Tập xác định của phương trình là
2
15 2
2
x
2
2
Câu 15: Cho phương trình 1 x x m 2 2x3
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
Trang 5Câu 6: Chọn B.
2 2 2
4
7 12 0
x
\ 2;3; 4
D
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:
Ví dụ: Cho hai phương trình:
và
2 1
x
x2 x 2 0 2
Trang 6Bước 1 Tìm tập nghiệm của từng phương trình.
Bước 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
- Giải phương trình 1 :
Điều kiện: x 1 0 x 1
(thỏa mãn)
1 x 2
Vậy tập nghiệm của 1 là S1 2
- Giải phương trình 2 :
2 1
2
x x
Vậy tập nghiệm của 2 là S2 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 3 4 , một học sinh tiến hành theo các bước sau:
0 1 2
x
Bước 1 3
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 x3, tuy nhiên phương trình ở bước 2, có hai nghiệm x3
hoặc x4 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
Trang 7A 7 6x 1 18 B 2x 1 2x 1 0.
Hướng dẫn giải
Giải phương trình x 1 1
x
Điều kiện: x0
1
x
Vì x2 x 1 0, 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 x 1 1
x
Bài tập tự luyện dạng 2
Câu 1: Cách viết nào sau đây sai?
A x x 1 0 x 0;x1 B x x 1 0 có hai nghiệm là x0 và x1
1
x
x x
x
1
x
x x
x
Câu 2: Cho phương trình x21 x1x 1 0
Phương trình nào sau đây tương đương với phương trình đã cho?
A x 1 0 B x 1 0 C x2 1 0 D x1x 1 0
Câu 3: Phương trình x2 3x tương đương với phương trình
A x2 x 3 3x x3 B x2 x2 1 3x x21
Câu 4: Cho hai phương trình x x 2 3 x2 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 2x3 1 , một học sinh tiến hành theo các bước sau
Bước 1 Bình phương hai vế của phương trình 1 ta được x24x 4 4x212x9 2
Bước 2 Khai triển và rút gọn 2 ta được 3x28x 5 0 3
Trang 8Bước 3 3 15.
3
x x
Bước 4 Vậy phương trình có nghiệm là x1 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 5 4 một học sinh tiến hành theo các bước sau
0 1 , 3
x
Bước 1 5
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 x 0 1 Trong các phương trình sau đây, phương trình nào không phải là hệ quả của phương trình 1 ?
1
x
x
x
3
2x x 0 x22x 1 0
Câu 8: Phép biến đổi nào sau đây đúng?
A 5x x 3 x2 x25x x3 B x 2 x x 2 x2
C 3x x 1 x2 x 1 3x x 2 D
31 3 2 1 2 2 0.
Câu 9: Giá trị của tham số m để cặp phương trình x 2 0 và m x 23x 2 m x2 2 0 tương đương là
A m2 B m 1 C m1;m 1 D m1
Câu 10: Tìm tất cả các giá trị thực của tham số m để cặp phương trình mx22m1x m 2 0 và
tương đương
m2x23x m 215 0
A m 5 B m 5;m4 C m4 D m5
ĐÁP ÁN VÀ LỜI GIẢI BÀI TẬP TỰ LUYỆN
Trang 9Câu 4: Chọn C.
1 2 3 0 2
3
x
x
có điều kiện: , khi đó
2
3
x
x
Kết hợp với điều kiện: phương trình 2 có nghiệm là x3
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 1 01
2
x x
Lại có x0 không là nghiệm của phương trình x22x 1 0 nên x22x 1 0 không là phương trình
hệ quả của phương trình 1
Câu 9: Chọn D.
Phương trình x 2 0 và m x 23x 2 m x2 2 0 tương đương khi phương trình
có nghiệm
2 3 2 2 2 0 *
Thay x 2 vào * ta tìm được m1;m 1
Thay m 1 ta có x23x 2 x 2 0 có hai nghiệm x0;x2
Câu 10: Chọn C.
Với m0, hai phương trình không tương đương
Với m0, ta có phương trình 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
có nghiệm là nên
5
m
m
Thay giá trị m4 và m 5 vào 2 thì chỉ có m4, 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 2x24
Hướng dẫn giải
x x 2x24 x22x x 24 2x 4
x 2
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 x 3?
Hướng dẫn giải
x
Thử x3 vào phương trình, ta thấy thỏa mãn
Vậy phương trình có nghiệm x3
Chọn C.
Ví dụ 2 Giải phương trình x x x1
Hướng dẫn giải
Điều kiện: x0
Trang 11Ta có x x x 1 x 1 (không thỏa mãn).
Vậy phương trình vô nghiệm
Ví dụ 3 Giải phương trình x2x23x20
Hướng dẫn giải
Điều kiện: x2
2
2
2
2
x
x
x
Kết hợp với điều kiện x2, ta được x2 là nghiệm của phương trình
Vậy phương trình đã cho có nghiệm x2
Ví dụ 4 Giải phương trình x1x2 x 20
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 ?
2
x
1
Câu 5: Tập nghiệm của phương trình x22x 2x x 2 là
A T 0 B T C T 0; 2 D T 2
Câu 6: Cho phương trình x2 10x25 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 là
A T 0 B T C T 1 D T 1
Câu 8: Tập nghiệm của phương trình x2x23x20 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
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 x0 và x2 vào phương trình thỏa mãn
Vậy tập nghiệm của phương trình là T 0; 2
Câu 6: Chọn D.
Phương trình có nghiệm duy nhất
Câu 7: Chọn B.
Điều kiện Vậy hệ phương trình vô nghiệm
0 0
0
x
x
x
Vậy tập nghiệm là T
Câu 8: Chọn C.
Điều kiện: x2
Trang 13 2
2
1
x
Kết hợp với điều kiện thì ta được S 2