Sáng kiến kinh nghiệm Một số dạng toán về phương trình, bất phương trình, hệ phương trình vô tỷ và phương pháp giải26216

Trường THPT Trần Phú 2010-2011 LỜI NĨI ĐẦU Phương trình, hệ phương trình, bất phương trình vơ tỷ chủ đề quan trọng chương trình bồi dưỡng học sinh giỏi luyện thi đại học, cao đẳng Có nhiều dạng tốn phương trình, bất phương trình hay khó, dùng câu phân loại đề thi HSG hay đề thi ĐH, CĐ Xuất phát từ trình tự học, tự nghiên cứu thân kinh nghiệm trình dạy học, dạy luyện thi, dạy bồi dưỡng HSG, tác giả viết đề tài sáng kiến kinh nghiệm: “ Một số dạng tốn phương trình, bất phương trình, hệ phương trình vơ tỷ phương pháp giải” Đề tài chia thành hai phần: Phần A: Phương trình- Bất phương trình chứa Phần B: Hệ phương trình chứa Ở phần phưong pháp giải, dạng tốn, cách giải tương ứng, lưu ý, ví dụ minh hoạ sau tập vận dụng Có ba phương pháp giải thường dùng phương pháp biến đổi tương đương, phương pháp đặt ẩn phụ phương pháp hàm số Đề tài viết nhằm giúp học sinh có kỹ phương pháp giải phương trình, bất phương trình, hệ phương trình tốt Do hạn chề thời gian khơng tránh khỏi thiếu sót Tác giả mong nhận ý kiến đóng góp bạn đng nghiệp cấp Tác giả xin chân thành cảm ơn! Vĩnh Yên, ngày 25 tháng năm 2011 Tác giả Đỗ Thị Thanh Huyền SKKN: PT – BPT – Hệ PT vô tỷ ThuVienDeThi.com Đỗ Thị Thanh Huyền Trường THPT Trần Phú 2010-2011 NỘI DUNG A Phương trình - bất phương trình chứa thức I Phương pháp biến đổi tương đương Kiến thức cần nhớ:  a  a n n ab   a, b  a  b  a n  b n a  b  a n 1 a  b   a a  b b 2n n 1  b2n  a n 1  b n 1 a, b  Các dạng bản: * Dạng 1: * Dạng 2: * Dạng 3:  g x   f x   g x    (Không  f x   g x  xét trường hợp:  g x   TH1:   f x   cần đặt điều kiện f x   ) f x   g x  TH2:  g ( x)    f x   g x   f ( x)   f x   g x    g x     f x   g x  Lưu ý: + g(x) thường nhị thức bậc (ax+b) có số trường hợp g(x) tam thức bậc hai (ax2+bx+c), tuỳ theo ta mạnh dạn đặt điều kiện cho g x   bình phương vế đưa phương trìnhbất phương trình dạng quen thuộc + Chia đa thức tìm nghiệm: Phương trình a0 x n  a1 x n 1  a2 x n     an 1 x  an  có nghiệm x= chia vế trái cho cho x– ta x   b0 x n 1  b1 x n     bn  x  bn 1  , tương tự cho bất phương trình * Phương trìnhbất phương trình bậc 3: Nếu nhẩm nghiệm việc giải theo hướng đúng, khơng nhẩm nghiệm ta sử dụng phương pháp hàm số để giải tiếp phương pháp hàm số khơng ta phải quay lại sử dụng phương pháp khác * Phương trìnhbất phương trình bậc 4, lúc ta phải nhẩm nghiệm việc giải phương trình theo hướng đúng, cịn nhẩm nghiệm sử dụng phương trìnhbất phương trình bậc khơng ta phải chuyển sang hướng khác Ví dụ 1: Giải phương trình: x   x  3x   (ĐH Khối D – 2006) Biến đổi phương trình thành: x    x  3x  (*), đặt điều kiện bình phương vế ta được: x  x  11x  x   ta dễ dạng nhẩm nghiệm x = sau chia đa thức ta được: (*) (x – 1)2(x2 – 4x + 2) = Ví dụ 2: Giải bất phương trình: x  12  2 x  10 1  SKKN: PT – BPT – Hệ PT vô tỷ ThuVienDeThi.com  2x  , ĐK: Đỗ Thị Thanh Huyền x Trường THPT Trần Phú 2010-2011   khơng âm nên ta bình phương vế: x3 – x2 – 5x – b) Tương tự với dạng: * f x   g x  (1), Với hai 2   x  3x  1  pt  x  x   x    x   x  ( x  5)  x   x * x vế (1) f x   g x  Ví dụ 1: Giải bất phương trình x  x   x   1 Giải 1  x  x   x  bất phương trình tương đương với hệ: x  x    3 3 3    x   x   x3 2 x  x   2   2 x  x   x  1  x   Ví dụ 2: Tìm m để phương trình x  2mx   m  có nghiêm Giải * Nếu m <  phương trình vơ nghiệm * Nếu m   phương trình  x22mxm2+4m3=0 Phương trình có =2m24m+3>0 với m Vậy với m  phương trình cho có nghiêm Ví dụ 3: Tìm m để phương trình x  mx   x  có hai nghiệm phân biệt Giải: Cách 1: x1   x  1 PT   ,  x  m   x   0, (*) phương trình (*) ln có nghiệm:  m  m  4m  20  m  m  4m  20  0, x2   2 Phương trình cho có nghiệm m   m  1 2 4  m   m  4m  20  (*) có nghiệm x  1  x2  1   m  m  4m  20   Chú ý: + x1 > 0, x2 < x1 > x2 a.c < nên pt có nghiệm trái dấu + Cách thường dùng hệ số a dương âm + Cách 2: Đặt t = x + suy x = t – 1, với x  1  t  (*) trở thành: t  12  m  t  1   (**) Để (*) có nghiệm x  1 (**) phải có nghiệm t  Ví dụ 4: (ĐH Khối B – 2006) Tìm m để phương trình có hai nghiệm thực phân biệt: x  mx   x  , (1) Giải: 2 x   pt   3 x  m   x   0, 2  nghiệm lớn Chú ý : Cách 2: đặt tx  ,  1  1  t    m   t     2    để (1) có hai nghiệm thực phân biệt (2) có hai hay    m    12     1 m  f      2 S   2 để (2) có hai nghiệm lớn thực lớn có hai nghiệm SKKN: PT – BPT – Hệ PT vô tỷ ThuVienDeThi.com  Đỗ Thị Thanh Huyền Trường THPT Trần Phú 2010-2011 Các kỹ năng: a Để bình phương vế phương trình – bất phương trình ta biến đổi cho vế không âm hai đặt điều kiện cho vế khơng âm Ví dụ 1: Giải bất phương trình: x   x   x  (ĐH Khối A – 2005) Vế phải không âm, vế trái chưa nhận xét ta phải biến đổi thành: x   x   x  ta bình phương vế đưa dạng để giải Ví dụ 2: Giải phương trình: x x  1  x x    x 1 Giải 1  x  x  x x  1x    x  x x  1x    x 2 x  1 x 1 Điều kiện:  x  2 *  x x  x   x 2 x  12  x   x 8 x    Vậy phương trình cho có hai nghiệm x=0, (Hãy tìm thêm cách giải khác) Ví dụ 3: Tìm m để phương trình x x  mx  x   có nghiệm HD: Chuyển vế, đặt điều kiện, bình phương hai vế tìm x1,2  m  m  16 Kết hợp với điều kiện ta tìm |m|  b Chuyển phương trình – bất phương trình tích: - Đặt nhân tử chung, đẳng thức Lưu ý: Để sử dụng phương pháp ta phải ý đến việc thêm, bớt, tách, phân tích Ví dụ 4: Giải phương trình: x  x   HD:  Bình phương hai vế  Dùng đẳng thức a2  b2=0  Nghiệm x  2, x   29 Ví dụ 5: Giải bất phương trình: a x  x2 1 1 x  x4 b  3x  x  3x   ĐS: a 1x x  pt  x  x    mx     Để chứng minh m  , phương  x  x  32  m, (2) trình (1) có nghiệm phân biệt cần chứng minh phương trình (2) có nghiệm khác f x   x  x  32, x  , Thật vậy: đặt ta có f(2) = 0, lim f x   , f ' x   x  12 x  0, x  nên f(x) hàm liên tục 2;   đồng biến x  khoảng suy m  phương trình (2) ln có nghiệm x0 mà < x0 <   SKKN: PT – BPT – Hệ PT vô tỷ ThuVienDeThi.com Đỗ Thị Thanh Huyền Trường THPT Trần Phú 2010-2011 Một số dạng chuyển thành tích: a - c  x  b - d  - Dạng: ax  b  cx  d  m Ta biến đổi thành: m( ax  b  cx  d )  ax  b   cx  d  Ví dụ: Giải phương trình: x   3x   x3 ĐS: x=2 - Dạng: u+v=1+uv  (u-1)(v-1)=0 Ví dụ: Giải phương trình: x   x    x  3x  ĐS: x=0, x=1 Ví dụ: Giải phương trình: x   x   x3  x ĐS: x=0, x=1 - Dạng: au+bv=ab+uv  (ub)(va)=0 Ví dụ 1: Giải phương trình: x   x x   x  x  x  ĐS: x=0, x=1 Ví dụ 2: Giải phương trình: x3  x  3x   x  x   x  x ĐS: x=0 3 2 - Dạng: a b  (ab)(a +ab+b )=0  a=b Ví dụ: Giải phương trình:  3 x x    x  3 3x x  2 ĐS: x=1 c Chuyển dạng: A1 + A2 + + An = với Ai  0,  i  n pt tương đương với: A1  0, A2  0,  An  Ví dụ 1: Giải phương trình: x  3x   x x   2 x  HD: Phương trình tương đương 4 x  x x   x  31  2 x   x  1 ĐS: x=1 Ví dụ 2: Giải phương trình: Giải x  y  y   x2  y Bình phương hai vế ta 2 x  12   y  2   y  4 x  y    x  , y  2 d Sử dụng lập phương: Với dạng tổng quát a  b  c ta lập phương hai vế sử dụng đẳng thức a  b   a  b3  3ab a  b  phương trình tương đương với hệ hệ ta có nghiệm phương trình Ví dụ: Giải bất phương trình x   x   x  x  1; x  2; x   a  b  c  a  b  3 abc  c Giải ĐS: e Nếu bất phương trình chứa ẩn mẩu: - TH1: Mẩu ln dương ln âm ta quy đồng khử mẩu: Ví dụ 1: Giải bất phương trình: Giải ĐK: x4 1  x  16  x3  x3  7x x3 1 (ĐH Khối A2004) x  16   x    x  x  16   10  x SKKN: PT – BPT – Hệ PT vô tỷ ThuVienDeThi.com Đỗ Thị Thanh Huyền Trường THPT Trần Phú  x    10  x   10  x    2 x  16  10  x 2   2010-2011  x5  10  34  x  Vậy tập nghiệm bất phương trình là: x  10  34 TH2: Mẩu âm dương khoảng ta chia thành trường hợp: Ví dụ 2: Giải bất phương trình: a x  3 x2   x2  HD: a Xét ba trường hợp x=3, x>3 x