Vôùi giaù trò naøo cuûa tham soá a thì phöông trình coù moät nghieäm baèng 3?2. Tính nghieäm coøn laïi...[r]
(1)NHỮNG BÀI TỐN LIÊN QUAN ĐẾN PT BẬC HAI A-MỤC TIÊU:
HS:Nắm phương pháp giải toán liên quan đến pt bậc hai HS:Biết sai lầm cần tránh
HS:Biết vận dụng phương pháp vào giải toán.
B-THỜI LƯỢNG:7 tiết lý thuyết Luyện tập -1tiết kiểm tra Tiết 1,2:
I-BÀI TỐN 1: Biện luận theo m có nghiêm PT bậc hai ax2+bx +c = (a 0)(1) PHƯƠNG PHÁP GIẢI:
Xet heä số a có hai khả năng:
a) Trường hợp a = với giá trị m
Giả sử a = <=> m = m0 ta có (1) trở thành PT bậc bx + c =0 Ta biên luận tiếp
b) Trường hợp a
Lập biệt số Δ = b2 –4ac Δ ’ = b’2 –ac
Biện luận théo trường hơp : Δ > ; Δ = ; Δ < Sau tóm tắt phần biên luận
II BÀI TỐN 2: Tìm ĐK tham số để pt có nghiệm: Có hai khả xẩy :
a) a = 0, b b) a , Δ≥0
III BÀI TỐN 3: Tìm ĐK tham số để PT có nghiệm phân biệt: {a ≠Δ
>0
IV BÀI TỐN 4:Tìm ĐK tham số để PT có nghiệm: {a=0
b ≠0V{
a≠0
Δ=0 V BÀI TỐN 5:
1) Điều kiên hai nghiệm dấu
Δ≥0; P>0
2) Điều kiện để hai nghiêm điều dương:
{ P=Δ≥c0
a>0 S=−b
a>0
3) Điều kiện để hai nghiêm điều âm:
{ P=Δ≥c0
a>0 S=−b
a<0
3) Điều kiện để hai nghiêm trái dấu: P< a c trái dấu
VI-BÀI TỐN TÌM ĐK để PT có nghiêm x = x1 tìm nghiệm kia: Ta thay x = x1 vào (1) Giải tìm m
Hoặc dựa vào S ;P tìm m
(2)¿ ¿ ¿ ¿ 1αx¿1+βx2=γ2x¿12+x
22=k3x¿
12+x
22≥h¿ ¿4 ¿ x1
+
x2
=n¿ ¿5¿x13+x
23=t¿
PHƯƠNG PHÁP GIẢI:
Điều kiên chung : Δ≥0 Theo Định lý Vi et ta coù : {
x1+x2=−b
a x1.x2=c
a
a)Trường hợp : αx1+βx2=γ(3) Ta giải HPT {
x1+x2=−b
a αx1+βx2=γ
=> x1 ;x2 Thay giá trị x1x2 vào
x1x2 = ca giải tìm giá trị tham số
b)Trường hợp :x12+x22 = k <=> (x1+x2)2 –2x1x2 = k Thay tổng tích giải tìm giá trị thamsố m c) Trường hợp : x12+x22 h <=> (x1+x2)2 –2x1x2 h Giải BPT tìm m
Một số ví dụ minh hoạ :
Ví dụ :Biện luận theo m có nghiệm PT x2 –4x +m = (1) Trước hết ta tính Δ = b2 –4ac = = 4-m
a) Neáu 4-m > pt có hai nghiệm phân biệt b) Nếu 4-m = PT có nghiệm kép
c) Nếu 4- m <0 PT vô nghiệm Ví dụ 2: Cho PT x2- 3x –m =
a) Tìm m để PT có nghiệm
b) Tìm m để pT có nghiệm –2 tìm nghiệm cịn lại HD: Δ = b2 –4ac = +4m
a) Đẻ PT có nghiệm 9+ 4m
b) PT có nghiêm –2 Do (-)2 +3(-2) – m = <=> Giải PTb tìm giá trị m Ví dụ 3: Xác định m để PT x2 –(m+5) x – m + = có hai nghiêm x1 x2 thõa mãn:
a) Nghiệm lớn nghiệm đơn vị b) 2x1+ 3x2 = 13
HD:Tính Δ = m2 +14m +1
PT có hai nghiệm <=> m2 +14m +1 Giải BPT xác định m a) Giả sử x1 > x2 ta có Hệ thức;
{ x2− x1=1(1)
x1+x2=m+5(2)
x1x2=−m+6(3) ¿(I) Giaûi HPT tìm m
b) Giải Tương tự câu a Ví dụ 4:
Cho PT x2 +ax +a+7 = 0(1) Tìm tất giá trị m cho pt có hai nghiệm thõa mãn hệ thức x12+x22 = 10
HD: Δ = a2-4a –28 PT có hai nghiệm <=> a2-4a –28 Biến đổi x12+x22 = 10 <=> (x1+x2)2 –2x1x2 = 10
Thay tổng tích giải PT tìm m Ví dụ 5:
Cho PT x2+ax +1 = Tìm giá trị a để PT có hai nghiệm thoã mãn (x1
x2)
2 +(x2
x1)
(3)Tiết 3,4,5,6,7 LUYỆN TẬP:
Bài 1: (TN 1996)
1 Viết bảng tóm tắc cơng thức nghiệm phương trình bậc hai:
0
ax bx c (a0) Giải phương trình:
a/ 2y 3211y19 0 b/ 4t2 12t 9 0
Bài 2: (TN 2001)
Cho phương trình bậc hai: x2 2(m1)x m 2 3m0 với m tham số. Giải phương trình với m =
2 Với giá trị m phương trình cho có nghiệm
Bài 3: (TS 10 - 1993)
Cho phương trình : x2(1 m x m) 0 (1) với m tham số.
1 Giải phương trình (1) với m =
2 Xác định m để phương trình (1) có nghiệm -2
3 Chứng minh phương trình (1) ln ln có nghiệm với m
Baøi 4: (TS 10 - 1996)
Cho phương trình : mx2(m1)x 3(m1) 0 (1) với m tham số.
1 Giải phương trình (1) m =
2 Tìm m để phương trình (1) có nghiệm kép
3 Giả sử phương trình (1) có nghiệm khác x1 x2 Chứng minh rằng:
1 1
3
x x .
Bài 5*: (TS 10 Trường chun Nguyễn Du - 1996)
1 Giải phương trình sau: 2
1 1
9 20 11 30 13 42 18
x x x x x x Tìm nghiệm nguyên phương trình sau:
2
2
2 2
2 2
x x x x x x x x
HD:
1) Tập xác định D R \4; 5; 6; 7
2
2
2
9 20
11 30
13 42
x x x x
x x x x
x x x x
Biến đổi phương trình:
1 1 1 1
4 5 6 18
x x x x x x , từ có cách giải phương trình đưa đến nghiệm x13;x2.
2) Tập xác định D R
Đặt tx22x 2 x12 1 1,t Z , ta coù
2
1
3
5
t t t
t t t
, ta loại nghiệm
3
t
Với
2 0;
t x x
Baøi 6: (TS 10 THPT Chuyeân ban - 1997)
(4)1 Giải phương trình (1) m =
2 Chứng minh phương trình (1) ln ln có hai nghiệm phân biệt với m
3 Tìm m để có tam giác vng cạnh huyền 14 hai cạnh góc vng có độ dài x1 x2 hai nghiệm (1)
HD: Với 3) ý điều kiện
1
1
1
0
0,
0
x x x x
x x
Bài 7*: (TS 10 Chuyên Tóan - Tin (vòng 1)_ ĐHTH Tp Hồ Chí Minh - 1996_1997)
Giải phương trình: x 24x 34 1
HD: Phương trình: x a 4x b 4 M , ta đặt
a b t x
, đưa dạng mt n 4mt n 4 M , biến đổi dạng phương trình trùng phương theo t
Một số phương trình tham khảo:
4
4
4 256
1 97
x x
x x
Baøi 8*: (TS 10 Chuyên Tóan - Tin (vòng 2)_ ĐHTH Tp Hồ Chí Minh - 1996_1997)
Gọi a, b hai nghiệm phương trình: x2px 1 0; c, d hai nghiệm phương trình:
2 1 0
y qy Chứng minh hệ thức: a c a d b c b d p q 2.
HD: p dụng định lý Víét ta có hệ
1
a b p c d q ab
cd
, sử dụng để biến đổi VT VP
Bài 9: (TS 10 Chuyên Tóan, Nguyễn Du 1997_1998)
Giải phương trình: 4x4 2x3 8x2 3x 9 0
HD: Nhẩm nghiệm, thực phép chia đa thức sử dụng sơ đồ HOÓC NE để biến đổi vế dạng phương trình tích
Bài 10: (TS 10 THPT 2003_2004)
Cho phương trình: x2 6 2x kx 4 0 1 Giải phương trình k = -1
2 Tìm số nguyên k nhỏ cho phương trình (1) vô nghiệm
Bài 11: (TS 10 mơn: Tóan chun, Trường chun Nguyễn Du 2003_2004)
Cho phương trình: x2px q 0 (ẩn x) Gọi x
1, x2 nghiệm phương trình
1 Xác định hệ số p, q biết x1, x2 thỏa: x1 x2 5 3 35
x x
2 Đặt
n n
n
S x x Chứng minh rằng: Sn1 pSn qSn1 0 với n1,n N Giả sử x1, x2 số nguyên p + q = 198 Tìm x1, x2
Bài giải:
1 Vì x x1, nghiệm phương trình nên ta có :
1 2
1 1
1 1 1
1 2
2
2 2 2
0
0
0
n
n n n n n n
n
x x px q x px q
x x p x x q x x x px q x x px q
*
1
n n n
S pS qS
, với n N*
(5)2 Theo định lý Víet ta coù
1
1
x x p x x q
, kết hợp với giả thiết ta tìm
1
p q
3 Ta có p q x x 2 x1x2 198 x11 x21199 * Bài tốn quy việc tìm nghiệm nguyên x x1, phương trình (*) Do 199 số nguyên tố nên:
1 1
2 2
1 199 199 200
*
1 1 1 198
x x x x
x x x x
Bài tập tương tự: Gọi x x1, nghiệm phương trình
1
2 0
ax bx c
Đặt
n n
n
S x x , với n1, 2,
1 Chứng minh aSn2bSn1cSn 0 *
2 p dụng tính
6
1 5
2
A
HD: Đặt
1
1 2
1
1
1
1
2
x x x
x x x
Vậy x x1, nghiệm phương trình
2
1
x x
Aùp duïng (*) cho (2) ta coù A18
Bài 12*: (Thi chọn Học sinh giỏi Thành phố BMT mơn tóan lớp -1996_1997)
Giải phương trình: 3x2 6x 7 5x210x14 2 x x HD: Dùng phương pháp đánh giá vế phương trình
2
2
2
2
2
3
5 10 14
4 5
x x x
x x x
x x x
Từ (1), (2) (3) ta có VT VP 5 x1 Bài tập tương tự: Chứng minh phương trình sau vô nghiệm:
* 6 11 6 13 4 5 3 2
x x x x x x .
HD: VT x 32 2 x 32 4 4x 22 1 2 3 Từ
2
2
3
*
2
2
x x
x x
, hệ phương trình vô nghiệm, nên (*) vô nghiệm
Bài 13**: (Thi chọn Học sinh giỏi Tỉnh Daklak mơn Tóan lớp -1996_1997)
Biết rằng, tích nghiệm phương trình x2 ax 1 0
với nghiệm phương trình
1
x bx nghiệm phương trình x2cx 1 Chứng minh rằng: a2 b2 c2 abc 4
Bài 14: (Thi chọn Học sinh giỏi Tỉnh Daklak mơn Tóan lớp -2000_2001) Cho phương trình a1x2 2a1x a 0 với a tham số.
1 Tìm điều kiện tham số a để phương trình có hai nghiệm phân biệt
(6)3 Với giá trị tham số a phương trình có hai nghiệm x1, x2 thỏa mãn hệ thức:
2
4 x x 7x x .
Bài 15: (Thi chọn Học sinh giỏi Tỉnh Daklak mơn Tóan lớp -1998_1999) Cho phương trình ẩn x: a1x2 2a b x b1 0 1
1 Với giá trị a (1) phương trình bậc hai Giải phương trình (1) a ; b 1 .
3 Chứng minh phương trình (1) ln có nghiệm với giá trị a b
Bài 16: (Thi chọn Học sinh giỏi Tỉnh Daklak môn Tóan lớp -1999_2000) Cho phương trình x2mx m 1 0 1
1 Với giá trị m phương trình (1) có nghiệm
2 Gọi x x1, nghiệm phương trình (1), tìm giá trị lớn của:
1 2
1 2
2
2
x x P
x x x x
Bài 17: (Thi chọn Học sinh giỏi cấp huyện mơn Tóan lớp -2000_2001) Cho phương trình (a, b tham số): ax2ab1x b 0
1 Chứng minh phương trình ln có nghiệm
2 Tìm giá trị a, b để phương trình có nghiệm kép là:
1 2. Bài 18: (Thi chọn Học sinh giỏi Tỉnh Daklak mơn Tóan lớp -2001_2002)
1 Với giá trị a nghiệm phương trình x2 x a1a 0 trái dấu? Giải phương trình x2px35 0 , biết tổng bình phương hai nghiệm 74.
Bài 19: (Thi chọn Học sinh giỏi Tỉnh Daklak mơn Tóan lớp -2002_2003) Gọi x1, x2 nghiệm phương trình:
2 4 3 3 0
x m x m m , m tham số. Xác định m cho x12x22 6
2 Chứng minh rằng:
2
1
1
121
1
1
mx mx x x
.
Bài 20: (Thi chọn Học sinh giỏi Tỉnh Daklak mơn Tóan lớp -2003_2004)
Giả sử a, b, c khác đôi c0 Chứng minh phương trình x2ax bc 0 1
và phương trình x2bx ca 0 2 có nghiệm chung nghiệm khác phương trình thỏa mãn phương trình x2cx ab 0 3 .
HD: (Sử dụng định lý Viét)
Gọi x0 nghiệm chung (1) (2), ta có
2
0
2
0
0
x ax bc x bx ca
, trừ (4) cho (5) vế theo vế ta a b x c a b x0c gt , nghiệm chung (1) (2) x0 c Gọi x1 x2 nghiệm khác (1) (2), theo định lý Víet ta có
2
0 1
2
0 2
0
0
x x bc x b b ab bc b bc ab x x ca x a a ab ca a ca ab
Hay a b nghiệm (3) Đây laø
(7)Bài 21: Chứng minh phương trình x2p x q1 10 1
2
2
x p x q có nghiệm chung q1 q22 p1 p2 q p2 1 q p1 2 0 *
HD: Hệ phương trình có nghiệm chung hệ sau có nghiệm
1
1 2
2
0
x p x q x p x q
có nghiệm
Đặt y x 2, ta có heä
1
2
0
y p x q y p x q
Nếu p1p2: Giải hệ phương trình ta có nghiệm
2
1
1 2
q q x
p p q p p q y
p p
Do y x
Suy
2 2
1 2
q p p q q q p p p p
, khai triển biến đổi ta có (*).
Nếu p1 p2 ta có hệ
1
1
p x y q p x y q
Hệ có nghiệm q1 q2, rõ ràng (*) Vậy (*) chứng minh
Bài tập điều kiên có nghiệm chung:
Xác định m để hai phương trình sau có nghiệm chung:
1
2
2
2 1
x mx m mx m x
HD:
Nếu x0 nghiệm chung
2
0
2
0
2
2 1
x mx m mx m x
, dễ thấy x0 0 (từ (2))
Nhân x0 vào (1) cộng với (2) vế theo vế
0 0
x x , thay x0 vào (1) (2) rút ra
2
m
Bài 22: (Thi chọn Học sinh giỏi cấp Huyện mơn Tóan lớp -2003_2004) Giải phương trình x3 3x2 13x 15 0
(HD: x1 x3 x 5 0)
Bài 23: (Thi chọn Học sinh giỏi cấp Huyện mơn Tóan lớp -2003_2004)
1. Giải phương trình: 2x24x18 7x214x16 6 x2 2x (Xem giải 14 và
14’).
2. Cho phương trình: 2x22m1x m 1 0 Tìm m để phương trình có hai nghiệm x x1, thõa mãn: 3x1 4x2 11
Bài 24: Chứng minh phương trình x2mx n 0 1 có nghiệm, phương trình:
2
2 ( 1)2 0
x a mx n a
a a
có nghiệm
HD: Với (1) có nghiệm ta có m2 4m0 3 .
Kết hợp với (3) (2) có
2 2
2 4 1 4 0
m a n a a m m
a a a
Vậy (2) có
(8)Bài 25: Chứng minh phương trình bậc hai: x2p x q1 0 x2p x q2 0 có hệ số thỏa mãn điều kiện p p1 22q1q2 phương trình có nghiệm
HD: 1 p12 ,q1 2 p22 4q2 1 p12p22 4q1q2 1 Từ p p1 2q1q2 4q1q22p p1 2,
nên 1 1 p12p22 2p p1 2p1 p22 0 Do số 1; 2 khơng âm nên phương trình có nghiệm
Bài 26*: Chứng minh phương trình bậc hai sau có nghiệm:
2
2
2
2
2
2
ax bx c bx cx a cx ax b
(HD:
2 2
1
1
0
2 a b b c c a
)
Baøi 27*: Cho a, b số cho
1
1 1
2
b c .Chứng minh phương trình sau
đây có nghiệm: x2bx c 0 2 , x2cx b 0 3 HD: Từ (1) suy ra:
2 2 2
1
2 , 4
bc b c b c c b b c b c b c bc b c
Do phương trình có nghiệm
Bài 28*: Phương trình ax2bx c 0 1 có nghiệm dương x1 chứng minh rằng phương trình cx2bx a 0 2 có nghiệm dương x2 x1x2 2.
HD: (Chú ý thứ tự hệ phương trình). Giả sử x1 0 nghiệm (1), ta có
2
1
ax bx c , chia veá phương trình cho 12
1
x
ta
2
1 1
1 1
0
a b c c b a
x x x x
, nghóa (2) nhận
1
x x
làm nghiệm
Khi 1 1
1
2 2
x x x x
x x
Bài 29: Giả sử phương trình ax2bx c 0 1 có nghiệm dương x x1, 2 Chứng minh phương trình cx2bx a 0 2 có nghiệm dương x x3, Chứng minh
* 4
x x x x HD: Chia vế phương trình (1) cho x12
2
x , ta coù:
2
1
2
2
1
0
1
0
c b a
x x
c b a
x x
, nghóa (2) nhận
1
x
1
x làm nghiệm dương x x3, Aùp dụng bất đẳng thức Côsi cho nghiệm x x x x1, , ,2 ta có kết
Bài 30: Cho phương trình bậc hai: x2 mx m 1 0
1 Chứng tỏ phương trình có nghiệm x x1, với m, tính nghiệm kép (nếu có) phương trình giá trị m tương ứng
(9)a/ Chứng minh A m2 8m 8 b/ Tìm m cho A8
c/ Tìm giá trị nhỏ A giá trị m tương ứng
Bài 31 : ** Giải phương trình sau:
1 2x2 3x1 2 x25x1 9x2 1 x1 x 3 x5 x7 297 2
3 4x5 x6 x10 x12 3x2 0 3 x32x22 2x2 0 4
5 2x33x2 0 5
6
4
1
x x
7
7
1 1 2005
1 1
1.3 2.4 3.5 x x 2006
8
8
4
2
2
1
x x
x x
x
x x
9
1 1 1 1
2
xx x x x x x x
10
2
10
2
1995 1995 1996 1996 19
49
1995 1995 1996 1996
x x x x
x x x x
HD: 1) Rõ ràng x0 không thỏa (1)
Neân
2
2 1
1 x x x x 2x 2x
x x x x
Ñaët
1
2
t x x
, ta có phương trình
2
8 9
9
t t t t t
t
,
2)
2 2 27
2 21 297 16 297 16 297
11
t
x x x x t t t t
t
Với t x2 4x 5
Giải tiếp
3)
2
2 60 17 60 16
3 x x 12 x x 10 3x 4.x x x x
x x
1
60 60
4 17 16 4
3
t
x x t t t t
x x
t
(với
60 16
t x x
(10)4) Đưa phương trình tích
3 2 2 23 2 2 2 2 0,
x x x x x x
5) Đặt ẩn phụ
2
2
2 2
2
2
y x
y x y y
y
x
6) Khai triển rút gọn
4
x x x x , chia vế cho x2 đặt
1
t x x
, ta đưa phương trình t2 4t 0 t 2 3 x 1 3 3 .
7) Vì: 1.3 ; 2.4 ; 3.5 ; ; ( x x1) 1 x12
1 1 1
1 1
1.3 2.4 3.5 2
x
x x x
Neân
1 2005
7 2004
2 2006
x
x x
8) Điều kiện x1 Ta có 1 1 1 1 1
x x
x x VT x
x x
Neân 8 x 1 4 x4
9) Taäp xác định: D R \ 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7
Nhóm hợp lý phân thức ta được: 2 2
2 7 7
7 10 7 12
x x x x
x x x x x x x x
2 7 1 1
10 12
x
y y y y
, với y x 27x, phương trình
7
2
2
x x ,
2
1 1
0 18 90
6 10 12 22 120 y y
y y y y y x y y
, phương trình vô
nghiệm
10) Đặt x1995y,
2
2
2
5
1 19 4 4 15 0
3 49
1
2
y y y y y
y y
y y y y y
.
Vậy nghiệm phương trình (10)
3994 3996
2
x
x
Bài 32: Định m để phương trình: m 2x2 2m1x m 0 m2 có nghiệm x x1, thiết lập hệ thức nghiệm độc lập m
Bài 33: Cho phương trình x2 2m1x m 2 3m 4
1 Tìm m để phương trình có nghiệm phân biệt x x1, thõa mãn hệ thức
1
1
x x .
2 Tìm hệt thức liên hệ x x1, mà không phụ thuộc vào m
Bài 34: Cho phương trình: x2 mx m 2 0
Tìm m để phương trình có hai nghiệm x x1, cho 2
1
(11)Bài 35: Cho phương trình x2 2x 0 có nghiệm x x1, Khơng giải phương trình tính giá trị biểu thức:
2
1 2 3 2
3
4
x x x x A
x x x x
(ÑS
7 8)
Bài 36**: Cho tam thức bậc hai f x ax2bx c 1 a0 Biết f x x 2 vô nghiệm Chứng minh phương trình af2 x bf x c * vơ nghiệm
HD: Vì (2) vơ nghiệm nên x R f x, x x R f x, x
* Neáu x R f x, x x R f f x, f x x x R f f x, x
2 ,
x R af x bf x c x
, hay (*) vô nghiệm.
* Tương tự với trường hợp cịn lại ta có (*) vơ nghiệm Vậy (*) vơ nghiệm
Bài 37*:
1 Chứng minh phương trình x4 x 0 1 , có nghiệm dương x0 x0 78 Chứng minh phương trình x3 3x 0 2 , có nghiệm dương x0
5 36
x .
3 Chứng minh phương trình x2 ax b 0
có nghiệm x0 Chứng minh
2 2 *
0
x a b
HD:
1 Ta có x04 x0 2 2.x0 x08 8x0 x0 78 (Aùp dụng bất đẳng thức Côsi, dấu bất đẳng thức khơng xảy x0 2, khơng thỏa (1)
2 Ta có x03 3x0 3 9.x0 x06 36x0 x05 36 (Aùp dụng bất đẳng thức Côsi, dấu bất đẳng thức không xảy x0 3, khơng thỏa (2)
3 Ta có x02ax0 b x02 ax b x04 ax0b2 Aùp dụng bất đẳng thức Bunhiacốpxki ta có:
2 2 2 2
0 0 1
a b x ax b x a b x ax b
2
2 2
0
2
1
1
1
x
a b x x a b
x
Vaäy x02 1 a2b2