Sử dụng quy tắc trên, bước đầu chúng ta có thể giải được một vài bất phương trình đơn giản, thí dụ sau sẽ minh họa điều này.. Sử dụng quy tắc nhân với một số giải các bất phương trình s[r]
(1)BẤT PHƯƠNG TRÌNH BẬC NHẤT MỘT ẨN A BÀI GIẢNG
1 ĐỊNH NGHĨA
Định nghĩa: Bất phương trình dạng:
0, 0, 0,
ax b ax b ax b ax b ,
Với a b hai số cho a0, gọi bất phương trình bậc ẩn HAI QUY TẮC BIẾN ĐỔI BẤT PHƯƠNG TRÌNH
a.Quy tắc chuyển vế
Với bất đẳng thức, ta biến đổi:
0
a b c a b c chuyển vế đổi dấu
Và với bất phương trình có quy tắc vậy, cụ thể:
Quy tắc chuyển vế: Khi chuyển hạng tử bất phương trình từ vế sang vế ta phải đổi dấu hạng tử
Sử dụng quy tắc trên, bước đầu giải vài bất phương trình đơn giản, thí dụ sau minh họa điều
Ví dụ Sử dụng quy tắc chuyển vế giải bất phương trình sau biểu diễn tập nghiệm trục số:
a x b x 2x2
Giải a Sử dụng quy tắc chuyển vế, biến đổi phương trình dạng:
3 4
x x x
Vậy, bất phương trình có nghiệm x1 ta có biểu diễn:
b Sử dụng quy tắc chuyển vế, biến đổi phương trình dạng:
3x2x 2 3x2x 2 x
Vậy, bất phương trình có nghiệm x 2 ta có biểu diễn:
Ví dụ Giải bất phương trình sau:
12 21
a x b 2 x 3x
Giải a Ta có biến đổi: x12 21 x 21 12 x Vậy, bất phương trình có nghiệm x9
(2)Vậy, bất phương trình có nghiệm x 5
b Quy tắc nhân với số
Với bất đẳng thức, ta biến đổi:
2a4b 2 2b 1 nhân hai vế với
2 (hoặc chia hai vế cho 0 )
3a a
nhân hai vế với
(hoặc chia hai vế cho 3 0)
Và với bất phương trình có quy tắc vậy, cụ thể:
Quy tắc nhân với số: Khi nhân (hoặc chia) hai vế bất phương trình với số khác 0, ta phải:
1 Giữ nguyên chiều bất phương tình số dương Đổi chiều bất phương trình số âm
Sử dụng quy tắc trên, bước đầu giải vài bất phương trình đơn giản, thí dụ sau minh họa điều
Ví dụ Sử dụng quy tắc nhân với số giải bất phương trình sau biểu diễn tập nghiệm trục số:
a x
2 b x
Giải
a Sử dụng quy tắc nhân với số, biến đổi phương trình dạng:
3x 6 x
Vậy, bất phương trình có nghiệm x 2 ta có biểu diễn:
b Sử dụng quy tắc nhân với số, biến đổi phương trình dạng:
1
2
2x x
Vậy, bất phương trình có nghiệm x4 ta có biểu diễn:
Ví dụ Giải bất phương trình sau:
24
a x b 3 x27
Giải a Ta có biến đổi:
2x24 x 12
(3)b Ta có biến đổi:
3x 27 x
Vậy, bất phương trình có nghiệm x 9
Chú ý: Tiếp theo, minh họa việc sử dụng đồng thời hau quy tắc biến đổi bất phương trình để bước đầu làm quen với việc giải bất phương trình
Ví dụ Sử dụng hai quy tắc biến đổi bất phương trình để giải bất phương trình sau:
a x x b x 22x x 24
Giải
a Sử dụng quy tắc, biến đổi bất phương trình dạng:
3x x 8 2x 8 x
Vậy, bất phương trình có nghiệm x4
b Sử dụng quy tắc, biến đổi bất phương trình dạng: 22 2 4 22 2 4 2
x x x x x x x
Vậy, bất phương trình có nghiệm x 2
Nhận xét:
1 Trong lời giải bất phương trình trên, thừa nhận kết “Từ bất phương trình, dùng quy tắc chuyển vế hay quy tắc nhân, ta ln nhận bất phương trình tương đương với bất phương trình cho”
2 Cũng nhờ quy tắc mà việc chứng minh bất đẳng thức đơn giản nhiều – Điều gặp lại chủ đề chuyên sâu bất đẳng thức cuối chương
3 GIẢI BẤT PHƯƠNG TRÌNH BẬC NHẤT MỘT ẨN Bất phương trình bậc ẩn dạng:
0, ax b a
Được giải sau: ax b 0 ax b
Với a0, ta x b a
Với a0, ta x b a
Ví dụ Giải bất phương trình 4x biểu diễn tập nghiệm trục số Giải
Ta có biến đổi:
4x 4x x
(4)B BÀI TẬP MINH HỌA
Dạng 1: Điều kiện để bất phương trình bất phương trình bậc ẩn
Ví dụ Tìm điều kiện tham số m để bất phương trình sau bất phương trình bậc ẩn:
2
( )
a m m x mx b mx (m1)y 4
Giải
a Để bất phương trình (m22 )m x2mx 3 0 bất phương trình bậc ẩn khi:
2 2 0 ( 2) 0 0 hc 2
2
0
0
m m m m
m m
m
m m
m
Vậy, với m2 bất phương trình cho bất phương trình bậc ẩn x
b Để bất phương trình mx(m1)y 4 bất phương trình bậc ẩn có hai trường hợp:
Trường hợp 1: Nó bất phương trình bậc ẩn x khi:
0
1
1
m m
m
m m
Trường hợp 2: Nó bất phương trình bậc ẩn y khi:
0
0
1
m m
m
m m
Kết luận:
Với m1 bất phương trình cho bất phương trình bậc ẩn x Với m0 bất phương trình cho bất phương trình bậc ẩn y Dạng 2: Giải bất phương trình bậc ẩn
Ví dụ Giải phương trình (theo quy tắc chuyển vế):
a x b x 2x 2x
c x x d 8x 2 7x1
Giải a Ta có:
5 3
x x x
Vậy, nghiệm bất phương trình x8
b Ta có:
2 2 4
x x x x x x x
Vậy, nghiệm bất phương trình x4
c Ta có:
3x 4x 3x 4x x
Vậy, nghiệm bất phương trình x2
d Ta có:
(5)Vậy, nghiệm bất phương trình x 3
Ví dụ Giải phương trình (theo quy tắc nhân):
0,3 0,6
a x b - 4x12 c x d 1,5x 9
Giải
a Ta có: 0,3 0,6 0,3 0,6 0,
0,3 0,3 0,3
x x x x
Vậy, nghiệm bất phương tình x2
b Ta có: 12 ( ) 12
4
x x x
Vậy, nghiệm bất phương tình x 3 c Ta có: x ( x)( 1) 4.( 1) x
Vậy, nghiệm bất phương tình x 4
d Ta có: 1,5 1,5 ( 9)
1,5 1,5
x x x
Vậy, nghiệm bất phương tình x 6
Ví dụ Giải bất phương trình sau biểu diễn tập nghiệm trục số:
a x b x 4
c x d 2 x0
Giải a Ta có biến đổi:
3
2 3
2 x x x
Vậy, nghiệm bất phương trình
2
x ta có biểu diễn
b Ta có biến đổi:
4
3 4
3 x x x
Vậy, nghiệm bất phương trình
3
x ta có biểu diễn
c Ta có biến đổi:
4
4 3
3
x x x
Vậy, nghiệm bất phương trình
3
(6)d Ta có biến đổi:
5
5 2
2
x x x
Vậy, nghiệm bất phương trình
2
x ta có biểu diễn
Ví dụ Giải bất phương trình:
2
(m 1)x m 1, với m tham số
Hướng dẫn: Biến đổi bất phương trình dạng ax b đánh giá dấu a Giải
Biến đổi tương đương bất phương trình dạng:
2
(m 1)x m 1 (*)
Vì m21 ln dương với m nên chia hai vế bất phương trình (*) cho m21 chiều bất phương trình khơng thay đổi, cụ thể ta được:
4 2
2
2
1 ( 1)( 1) 1 1
1
m m m
x m x m
m m
Vậy, bất phương trình có nghiệm x m 21 Ví dụ Cho bất phương trình:
2
(m 2 )m x 1 m
Giải bất phương trình trường hợp sau:
a m b m 2 c m 3 d m 0
Giải a Với m1, bất phương trình có dạng:
2
(1 2.1)x 1 x x
Vậy, với m1 bất phương trình có nghiệm x0 b Với m2, bất phương trình có dạng:
2
(2 2.2)x 1 0x1, ln
Vậy, với m2 bất phương trình nghiệm với x c Với m3, bất phương trình có dạng:
2
(3 2.3) 3
3
x x x
Vậy, với m3 bất phương trình có nghiệm
3 x
d Với m0, bất phương trình có dạng:
0.x 1 0, mâu thuẫn
(7)Ví dụ Kiểm tra xem giá trị x 2 có nghiệm bất phương trình sau khơng?
2 4
a x x x x x x x ( 0, 001) 0,003
b x
Giải a Ta có:
2 4
2
x x x x x x x
5
x x
Vậy x 2 nghiệm bất phương trình b Ta có:
( 0,001) x0, 003 x
Vậy x 2 khơng phải nghiệm bất phương trình Ví dụ Đố: Tìm sai lầm lời giải sau:
a Giải bất phương trình 2x23 Ta có: 2x23 x 23 2 x 25
b Giải bất phương trình 12 7x
Ta có: 12 12 28
7x 7x x
Giải a Phép tương đương: 2x23 x 23 2 sai Ta sửa lại sau:
1 23
2 23 23
2 2
x x x
b Phép tương đương 12 12
7x 7x
sai
Ta sửa lại sau:
3 7
12 12 28
7x 7x x
Ví dụ Tìm x cho:
a Giá trị biểu thức 2x5 không âm
b Giá trị biểu thức 3x không lớn giá trị biểu thức 7x Giải
a Theo đề ta có:
5
2
(8)Vậy với
2
x thỏa mãn điều kiện đầu
b Theo đề ta có:
5
3 5
4
x x x x
Vậy với
4
x thỏa mãn điều kiện đầu
Ví dụ Tìm x để A0, biết x A
Giải Trước tiên ta rút gọn biểu thức A:
2 2
1
2 2
x x x
A
Để A0, ta phải có:
2 0 2 1 0 2 1
2
x x x x
Vậy, với
2
x thỏa mãn điều kiện đầu
Chú ý: Ta giải trực tiếp, cụ thể:
2 3
0 1
2
x x
A x
1
2
2
x x
Ví dụ 10 Một người có số tiền khơng 70 000 đồng gồm 15 tờ giấy bạc với hai loại mệnh giá 2000 đồng loại 5000 đồng Hỏi người có tờ giấy bạc loại 5000 đồng?
Giải
Gọi x số tờ giấy bạc loại 5000 đồng (0 x 15, đơn vị: tờ) Do đó, số giấy bạc loại 2000 đồng là: 15 x (tờ)
Theo đề bài, ta có bất phương trình:
40
5000 (15 ).2000 70000 3000 40000 13,3
3
x x x x x
Vì x nguyên dương, nên x nhận giá trị từ đến 13
(9)PHIẾU BÀI TỰ LUYỆN
Bài 1:Hãy xét xem bất phương trình sau có bất phương trình bậc ẩn hay khơng?
a) 0x 8 0; b) x 6 0; c) 0;
3x d)
2
4
x
e) 3x 3 0; f) 0;
4 2x g)
2 0;
x h)
7
0
x
Bài 2: Chứng minh bất phương trình sau bất phương trình bậc ẩn với giá trị tham số m:
a) (m23)x 1 0; b) m2 m 4x 2m3
Bài 3: Giải bất phương trình sau:
a) 2x 8 0; b) 3 x0; c) 1; 3x
d)
2
x x
x
Bài 4: Giải bất phương trình sau biểu diễn tập nghiệm trục số
a) 2 17
3
x x
x b) 4
3 12
x x x x
Bài 5: Giải bất phương trình
a)x23x 1 2(x 1) x(3x)
b)(x1)2x2(x1)2x22
c) (x21)(x 6) (x2)3
Bài 6: Giải bất phương trình biểu diễn tập nghiệm trục số
a) 3
2 15
x x x x
b) 2 5
3
x x
x x x
c)
3
x x x
d)
5
x x x x
e)
2
5 3 5
5
x x
x x
f) 2 1
3
x x
x x x x
g) 2 3
2
x
x x
h)
6x x x3
(10)Bài 7: Giải bất phương trình sau:
a)
6
x x x x
b) 2
1007 1008 2017 2015 x x x x
Bài 8: Giải bất phương trình ẩn x sau:
a) 2004 2005 2006 2007
2005 2006 2007 2008
x x x x
b)
2002 2000 2001 1999 x x x x
c) x ab x bc x ac a b c, (a, b, c >0)
a b b c a c
Bài 9: Giải bất phương trình biểu diễn tập nghiệm trục số
a) 1
6
x x
` b) 1
3 x
x x
Bài 10: Cho biểu thức 2 :1 22
1 1
x x
A
x x x x
a) Tìm điều kiện xác định rút gọn A b) Tìm x để A 0
Bài 11: Một người có số tiền không 70000 đồng gồm 15 tờ giấy bạc với hai loại mệnh giá: loại 2000 đồng loại 5000 đồng Hỏi người có tờ giấy bạc loại 5000 đồng?
Bài 12: Một người quãng đường dài 18 km khoảng thời gian khơng nhiều Lúc đầu người với vận tốc km/h, sau với vận tốc km/h Xác định độ dài đoạn đường mà người với vận tốc km/h
LỜI GIẢI PHIẾU BÀI TỰ LUYỆN Bài 1:a) Không, hệ số ẩn x
b) Có c) Có
d) Khơng, x2 ẩn bậc hai chữ bậc
e) Khơng, ẩn x nằm dấu giá trị tuyệt đối f) Khơng, dấu "=" thể phương trình h) Khơng, ẩn x nằm mẫu số
h) Có
Bài 2: ta hệ số a 0
a) m2 3 m b)
2
2 4 15 0
2
m m m m
Bài 3: a) 2x 8 2x 8 x b) 3 x 0 3x x
c) 1 12
3x 3x x
(11)d) 5
2 6
x x x
x x
Bài 4: a) 2 17
3
x x x 2 2 6.2 3 17
6
x x x 2x 4 6x 12 3x51
4 16 51
x x 4x 3x 51 16 7x 35 x
Vậy tập nghiệm bất phương trình Sx x| 5 biểu diễn trục số sau:
b) 4
3 12
x x x x 2 1 3 4 3 1 4
12 12
x x x x
8 12
x x x x 5x16 5 x65x5x 6 160x 10 x
Vậy bất phương trình vơ nghiệm biểu diễn trục số sau:
Bài 5: a)x23x 1 2(x 1) x(3 x) x23x 1 2x 2 3x x
3
2
2
x x
Tập nghiệm BPT | Sx x
b)(x1)2 x2 (x 1)2 x 22 2x2 2x 2x2 6x
2
x x
Tập
nghiệm BPT | S x x
c) (x2 1)(x 6) (x 2)3 x36x2 x 6 x36x2 12x8
2
11
11
x x
Tập nghiệm BPT | 11 S x x
Bài 6:
a) 3
2 15
x x x x
15 10
30 30 30 30
x x x x
15x 15 14x 20x 10 18 12x
(12)21 28 49
x x x x
Vậy S x x 7
b)
2 5 3
2
3
x x
x x x
2
2
3
x x
x x x
20 15 10 12
60 60
x x x x x
2
40 20 30 45 50 30 48 12
60 60
x x x x x
2 13
30 40 25 30 12 38 13
38
x x x x x x
Vậy 13
38 S x x
c)
3
x x x 4 2 12. 3 5
12 12
x x x
16x 12x 36 15x
28 15 19 25 25
19
x x x x
Vậy 25
19 S x x
d)
5
x x x x 6. 4 30. 5 10. 3 15. 2
30 30
x x x x
6x 24 30x 150 10x 30 15x 30
186
24 126 60 19 186
19
x x x x
Vậy 186
19 S x x
e) 3 2 3
5
x x
x x
4 5 10 5.20
20 20
x x x x
2
20 12 15 20 30 100
20 20
x x x x
2
20x 15x 17 20x 30x 100
15 83 15 83 83
15
x x x
Vậy 83
15 S x x
(13)f) 2 1
3
x x
x x x x
2
5 2
3
x x x x x x
2
4 3.5
12 12
x x x x x x
20x 8 12x2 6x 4x 12x215x
8
26 11 37 37
37
x x x x x
Vậy
37 S x x
g) 2
2
x
x x 10.2 2 1 10
10 10
x x x
20x10x 5 30x2 0x 7
( vô lý) x Vậy S
h) 3
6x x x3
x
6 18 18 0 18
6
x x x x x x x
x Vậy S
Bài 7:
a) Cộng thêm phân thức, ta có: 8 8
6
x x x x
Từ tìm x 8
b) BPT tương đương: 2 2
2014 2016 2017 2015 x x x x
Cộng thêm 1 phân thức, ta được: (2 2018) 1 1 2014 2016 2017 2015
x
Từ tìm x 1009
Bài 8: a) 2004 2005 2006 2007
2005 2006 2007 2008
x x x x
2004 1 2005 1 2006 1 2007 1
2005 2006 2007 2008
x x x x
1 1 1 0
2005 2006 2007 2008
x x x x
1 1
(x 1)2005 2006 2007 2008
1 1
1 0(do 0)
2005 2006 2007 2008 x
1 x
Vậy bất phương trình cho có nghiệm x 1 b)
2
(14)2 1 1 1 1
2002 2000 2001 1999
x x x x
2004 2004 2004 2004
2002 2000 2001 1999
x x x x
2004 1 1
2002 2000 2001 1999
x
1 1
2004 ( 0) 2004
2002 2000 2001 1999
x x
Vậy bất phương trình cho có nghiệm x 2004 c)
) x ab x bc x ac , (a, b, c >0) c a b b c a c a b c
0
x ab c x bc a x ac b
a b b c a c
0 x ab ac bc x bc ab ac x ac bc ab
a b b c a c
1 1
(x ab ac bc)a b b c a c
1 1
0,(do a, b, c >0 0)
x ab ac bc
a b b c a c
x ab ac bc
Vậy bất phương trình cho có nghiệm x ab ac bc
Bài 9: a) 1
6
x x
1 3 2 1 6 1 3 6 6
6
x
x x x
6 2x 6 2x
1 13
13 2x 13 2x 2 x 2
Vậy 13
2
S x x
b) 1 1 2 4
3 x
x x
TH: 1
3 x
x 3 1 3
3
x x
x x x
TH 2: 1
3
x x 3 2 4
3
x
x
2x 4 6x 12 4x 16 x
Vậy 4 x Tập nghiệm Sx 4 x 1
(15)a) Điều kiện 1
1
x x
x x
Ta có 2 :1 22
1 1
x x
A
x x x x
2
1
:
1 (1 )( 1)
x x
A
x x x x x
1 2(1 )
:
(1 )(1 ) ( 1)(1 ) (1 )( 1) (1 )(1 )
x x x x
A
x x x x x x x x
1 2 (1 )(1 )
(1 )(1 )
x x x x x
A
x x x
2 (1 )(1 )
(1 )(1 ) 2
x x
A
x x x x
b) Để A 0 2x
2x 1 0
1 x
(nhận)
Vậy
2
x A 0
Bài 11: Gọi số tờ giấy bạc loại 5000 đồng x ĐK : x*,x15.
Theo ta có bất phương trình:
15 2000 5000 x x 70000
15 . 70 40
x x x
Mà x*,x15x số nguyên từ đến 13
Vậy số tờ giấy bạc loại 5000 đồng số nguyên từ đến 13
Bài 12: Gọi quãng đường mà người với vận tốc 5km/h x (km) ĐK : 0 x 18
Theo ta có bất phương trình : 18 4
5
x x 4x 90 5x80 x 10
Mà 0 x 1810 x 18.