Chuyên đề đã giới thiệu một số phương pháp hay dùng để giải phương trình vô tỉ: Ôn thi học sinh đại trà:.. Phương pháp 1: NÂNG LUỸ THỪA Phương pháp 2: ĐƯA VỀ PHƯƠNG TRÌNH TRỊ T[r]
(1)LỜI NĨI ĐẦU
Phương trình vơ tỷ đề tài lý thú vị Đại số, lôi nhiều người nghiên cứu say mê tư sáng tạo để tìm lời giải hay, ý tưởng phong phú tối ưu Tuy nghiên cứu từ lâu phương trình vơ tỷ mãi đối tượng mà người đam mê Tốn học ln tìm tịi học hỏi phát triển tư
Mỗi loại tốn phương trình vơ tỷ có cách giải riêng phù hợp Điều có tác dụng rèn luyện tư toán học mềm dẻo, linh hoạt sáng tạo Bên cánh đó, tốn giải phương trình vơ tỷ thường có mặt kỳ thi học sinh giỏi Toán cấp THCS
Chuyên đề '' Giải phương trình vơ tỉ'' viết theo chương trình SGK hành nhằm dạy học sinh đại trà lớp ôn thi học sinh giỏi.
Chuyên đề giới thiệu số phương pháp hay dùng để giải phương trình vơ tỉ: Ơn thi học sinh đại trà:
Phương pháp 1: NÂNG LUỸ THỪA Phương pháp 2: ĐƯA VỀ PHƯƠNG TRÌNH TRỊ TUYỆT ĐỐI
Ơn thi học sinh giỏi , lớp chọn: Phương pháp 3: ĐẶT ẨN PHỤ
Phương pháp 4: PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ Phương pháp 5: PHƯƠNG PHÁP HÀM SỐ
Phương pháp 6: SỬ DỤNG BIỂU THỨC LIÊN HỢP - TRỤC CĂN THỨC Trong chuyên đề phương pháp có dành nhiều tập cho học sinh tự luyện.
Chúng hy vọng chuyên đề mang lại cho bạn đọc nhiều điều bổ ích giúp bạn cảm nhận thêm vẻ đẹp Tốn học qua phương trình vơ tỷ
Mặc dù cố gắng nhiều, chuyên đề khơng tránh khỏi sai sót Chúng tơi mong nhận ý kiến đóng góp quý báu từ thày cô em học sinh để chuyên đề ngày hồn thiện hơn!
Mọi đóng góp xin gửi : info@123doc.org
(2)PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO LỤC NGẠN TRƯỜNG THCS MỸ AN - LỤC NGẠN - BẮC GIANG
Năm: 2010 - 2011
CHUN ĐỀ :
PHƯƠNG TRÌNH VƠ TỈ
I - Tác giả:
Tổ toán trường THCS Mỹ An - Lục Ngạn - Bắc giang II - Mục Lục:
Trang Phương pháp 1: NÂNG LUỸ THỪA - Phương pháp 2: ĐƯA VỀ PHƯƠNG TRÌNH TRỊ TUYỆT ĐỐI - Phương pháp 3: ĐẶT ẨN PHỤ - 17 Phương pháp 4: PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ 17 - 21 Phương pháp 5: PHƯƠNG PHÁP HÀM SỐ 21 - 22 Phương pháp 6: SỬ DỤNG BIỂU THỨC LIÊN HỢP - TRỤC CĂN THỨC 22 - 24 Bài tập tổng hợp: 24 - 27
III - Tài liệu tham khảo:
(3)CHUN ĐỀ PHƯƠNG TRÌNH VƠ TỈ PHƯƠNG PHÁP 1: NÂNG LUỸ THỪA I-KIẾN THỨC:
1/
( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( ) f x
f x g x g x
f x g x
2/
( ) ( ) ( )
( ) ( ) g x
f x g x
f x g x
3/
( ) ( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) f x
f x g x h x g x
f x g x f x g x h x
4/
*
2
( )
( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( )
n n
f x
f x g x g x n N
f x g x
5/
*
2 ( )
( ) ( ) ( )
( ) ( ) n
n g x
f x g x n N
f x g x
6/ 2n1 f x( )2n1g x( ) f x( )g x( ) (n N *)
7/ 2n1 f x( )g x( ) f x( )g2n1( ) (x n N *) …
II-BÀI TẬP
Bài 1: Giải phương trình: x x 1 (1)
HD: (1)
2
x x x
x x (x 1) x 3x
x3
Bài 2: Giải phương trình: x 2x 3 HD:Ta có: x 2x 3 2x 3 x
2
2
0
2 0
3
3 x
x x
x
x x
x
x x
x
Bài 3: Giải phương trình: x 4 1 x 2 x
HD: Ta có: x 4 1 x 2 x x4 2 x 1 x
1
4 2 (1 )(1 ) x
x
x x x x x
(4)2
2
2
x
x x x
2 2
(2 1) x
x
x x x
1 1 2
2 0
7 x x x x x x x
Bài 4: Giải phương trình: x 3 x2 0
HD:ĐK: 2 x x x
(1)
PT
2 ( 2)( 2)
2
(2) 17
1
9
x x x
x x x x x x
Kết hợp (1) (2) ta được:x =
Bài 5. Giải phương trình : 3 x x 3x
HD:Đk: 0 x 3 pt cho tương đương: x3 3x2 x 0
3 3
1 10 10
3 3
x x
Bài 6. Giải phương trình sau :2 x 3 9x2 x
HD:Đk:x3 phương trình tương đương :
2
1 3
1 5 97
3
18 x x x x x x x x
Bài 7. Giải phương trình sau :
2
2 3
3
2 9 x x2 2x3 3x x2
HD: pt
3
3 x 2 33x 0 x 1
Bài 8. Giải biện luận phương trình: x2 x m
HD: Ta có: x2 x m 2 2
x m x m
x x 4xm m 2mx (m 4)
– Nếu m = 0: phương trình vơ nghiệm
– Nếu m ≠ 0:
2 m x 2m
Điều kiện để có nghiệm: x ≥ m
2 m
2m
≥ m + Nếu m > 0: m2 + ≥ 2m2
m2 ≤ m 2
+ Nếu m < 0: m2 + ≤ 2m2
m2 ≥ m ≤ –2
Tóm lại:
– Nếu m ≤ –2 < m ≤ 2: phương trình có nghiệm
(5)– Nếu –2 < m ≤ m > 2: phương trình vơ nghiệm Bài 9. Giải biện luận phương trình với m tham số: √x2−3
=x − m
(Đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh năm học 1999 – 2000)
HD: Ta có:
2 2
x m x m
x x m
x x m 2mx 2mx (m 3)
– Nếu m = 0: phương trình vơ nghiệm
– Nếu m ≠ 0:
2 m x
2m
Điều kiện để có nghiệm: x ≥ m
2 m
m 2m
+ Nếu m > 0: m2 + ≥ 2m2 m2 ≤ m
+ Nếu m < 0: m2 + ≤ 2m2
m2 ≥ m ≤
Tóm lại:
– Nếu m 3 m 3 Phương trình có nghiệm:
2 m x
2m – Nếu m 0 m 3: phương trình vơ nghiệm
Bài 10. Giải biện luận theo tham số m phương trình: x x m m HD: Điều kiện: x ≥
– Nếu m < 0: phương trình vơ nghiệm
– Nếu m = 0: phương trình trở thành x ( x 1) 0 có hai nghiệm: x
1 = 0, x2 =
– Nếu m > 0: phương trình cho tương đương với ( x m)( x m 1) 0
x m
x m
+ Nếu < m ≤ 1: phương trình có hai nghiệm: x1 = m; x2 =
2 (1 m) + Nếu m > 1: phương trình có nghiệm: x = m
III-Bài tập áp dụng:
Bài 1:Giải phương trình sau:
1/ x x1 13 2/ 3 x34 3 x 1 3/ 2x 5 3x 2 4/ 1x x24 x 5/ x 5 x 2 6/ x 1 x 7 12 x 7/ x x 1 x 4 x 0 8/ x 0 9/ =
6x x 10/
1
5
2 x
11/
19 3
6 x
12/
8
3x
13/ 16x17 8x 23 14/ 3x 1 2 x 3 15/20 2 x 2x Bài 2: Giải phương trình:
a) x2 1 x b) x 2x 3 c) x2 x 1
d) 3x 6 x 3 e) 3x 2 x 3 f) 3x 2 x 1
g) x9 5 2x4 h) 3x 4 2x 1 x3 i) x 4x 32 Bài 3: Tìm m để phương trình sau có nghiệm: x23x 2 2m x x
Bài 4: Cho phương trình: x2 1 x m
(6)b) Tìm m để phương trình có nghiệm
Bài 5: Cho phương trình: 2x2 mx 3 x m
a) Giải phương trình m=3
b) Với giá trị m phương trình có nghiệm Bài 6: Giải phương trình sau:
a/ x x 0 d/
1
1 17
2 x x x g/
2
x x
x x
b/ 2x 1
e/
5
3 27 12
3
x x x h/ x 5 x1 0 c/ 3x x4 0
f) (x3) 10 x2 x2 x 12 i/ 5x7 x12 0
PHƯƠNG PHÁP 2: ĐƯA VỀ PHƯƠNG TRÌNH TRỊ TUYỆT ĐỐI I-KIẾN THỨC:
Sử dụng đẳng thức sau:
2( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ( ) 0) ( ) ( ) ( ( ) 0) f x g x f x
f x g x f x g x
f x g x f x
II-BÀI TẬP:
Bài 1: Giải phương trình: x2 4x x 8 (1) HD: (1)
2
(x 2) 8 x |x – 2| = – x
– Nếu x < 2: (1) – x = – x (vô nghiệm)
– Nếu x : (1) x – = – x x = (thoả mãn) Vậy: x =
Bài 2: Giải phương trình: x 2 x 1 x 10 x 1 2 x 2 x 1 (2)
HD
: (2)
x
x x 1 x 2.3 x x x 1
x
x 1 | x | 2.| x 1|
(*)
Đặt y = x 1 (y ≥ 0) phương trình(*) cho trở thành: y | y | | y 1| – Nếu ≤ y < 1: y + + – y = – 2y y = –1 (loại)
– Nếu ≤ y ≤ 3: y + + – y = 2y – y =
– Nếu y > 3: y + + y – = 2y – (vô nghiệm) Với y = x + = x = (thoả mãn) Vậy: x =
Bài 3:Giải phương trình: x 2 2x x 2 2x 7 HD:ĐK:
5 x
PT 2x 2 x 1 2x 2 x 14 2x 1 2x 14
2x 5
x15 (Thoả mãn) Vậy:x = 15
(7)Pt x 2 x1 1 x 2 x 1 2 x1 1 x 1 2
Nếu x2 pt x 1 x 1 2 x2 (Loại)
Nếu x2 pt x1 1 x 2 0x0 (Luôn với x) Vậy tập nghiệm phương trình là: S x R |1 x 2
III-Bài tập áp dụng: Giải phương trình sau:
1/ x2 2x 1 2/ x x4 3 3/ x2 6x9 2x1 4/ x4 x45x2
5/ x2 2x 1 x2 4x4 4 6/ x x 1 x x 4 10
7/ x2 6x9 2x2 8x8 x2 2x1 8/ x2 4x 4 x2 6x9 1 9/ x2 x1 x x1 2 10/ x 2 x x x 1
11/ x 6 x2 x11 6 x2 1 12/ x 2 2x 5 x 2 2x 7 13/ x2 2x x2 2x 1 0 14/ √2x+4+6√2x −5+√2x −4−2√2x −5=4 15/ x2 4x 4 2x10 16/ x2 2x 1 2x8
17/
1
2
2
x x x 18/ √14x2+x+1−√6−2√5=0 19/
3
2
2 x
x x x x 20/ x2 4x4 2 x
21/ (x 1) 4 x 1 x 6 x 1 22/ x 8 x1 4 PHƯƠNG PHÁP 3:ĐẶT ẨN PHỤ 1 Phương pháp đặt ẩn phụ thông thường
Đối với nhiều phương trình vơ vơ tỉ , để giải đặt t f x và ý điều
kiện tnếu phương trình ban đầu trở thành phương trình chứa biến tquan trọng ta giải phương trình theo tthì việc đặt phụ xem “hồn tồn ” Bài Giải phương trình: x x2 1 x x2 2
HD:Điều kiện: x1
Nhận xét x x2 x x2 1
Đặt t x x2 1 phương trình có dạng:
1
2
t t
t
Thay vào tìm x1
Bài Giải phương trình: 2x2 6x 1 4x5
HD:Điều kiện:
(8)Đặt t 4x5(t 0)
2 5
4 t x
Thay vào ta có phương trình sau:
4
2
10 25
2 ( 5) 22 27
16
t t
t t t t t
2
(t 2t 7)(t 2t 11)
Ta tìm bốn nghiệm là: t1,2 1 2;t3,4 1
Do t 0 nên nhận gái trị t1 1 2,t3 1
Từ tìm nghiệm phương trình l: x 1 x 2
Cách khác: Ta bình phương hai vế phương trình với điều kiện 2x2 6x 0
Ta được: x x2( 3)2 (x 1)2 0, từ ta tìm nghiệm tương ứng.
Đơn giản ta đặt : 2y 3 4x5 đưa hệ đối xứng (Xem phần đặt ẩn phụ
đưa hệ)
Bài Giải phương trình sau: x 5 x 6
HD:Điều kiện: 1 x
Đặt y x 1(y0) phương trình trở thành: y2 y5 5 y4 10y2 y20 0
( với y 5) (y2 y 4)(y2 y 5) 0
1 21 17
,
2 (loại)
y y
Từ ta tìm giá trị
11 17
2 x
Bài 4.Giải phương trình sau :
2
2004 1
x x x
HD: ĐK: 0 x
Đặt y 1 x phương trình trở thành:
2 2
2 1 y y y1002 0 y 1 x0
Bài 5. Giải phương trình sau :
2 2 3 1
x x x x
x
HD:Điều kiện: 1 x
Chia hai vế cho x ta nhận được:
1
2
x x
x x
Đặt
1 t x
x
, ta giải
Bài 6. Giải phương trình : x23 x4 x2 2x1
HD: x0 nghiệm , Chia hai vế cho x ta được:
3
1
2
x x
x x
Đặt t=
3 x
x
, Ta có : t3 t 0
1
1
2 t x
(9)Phương trình có dạng: 3y2 + 2y - =
5 y y
y1
Với y = x2 7x7 1
1 x x
Là nghiệm phương trình cho.
Nhận xét : Đối với cách đặt ẩn phụ giải quyết lớp đơn giản, đơi phương trình t lại q khó giải
2 Đặt ẩn phụ đưa phương trình bậc biến :
Chúng ta biết cách giải phương trình: u2uvv2 0 (1) cách
Xét v0 phương trình trở thành :
0
u u
v v
v0 thử trực tiếp
Các trường hợp sau đưa (1)
a A x bB x c A x B x uv mu2nv2
Chúng ta thay biểu thức A(x) , B(x) biểu thức vơ tỉ nhận phương trình vơ tỉ theo dạng
a) Phương trình dạng : a A x b B x c A x B x
Như phương trình Q x P x giải phương pháp nếu:
P x A x B x Q x aA x bB x
Xuất phát từ đẳng thức :
3 1 1 1
x x x x
4 1 2 1 2 1 1
x x x x x x x x x
4 1 2 1 2 1
x x x x x
4 2
4x 1 2x 2x1 2x 2x1
Hãy tạo phương trình vơ tỉ dạng ví dụ như:4x2 2x 4 x41
Để có phương trình đẹp , phải chọn hệ số a,b,c cho phương trình bậc hai
2 0
at bt c giải “ nghiệm đẹp”
Bài Giải phương trình :
2
2 x 2 5 x 1
HD: Đặt
2
1 ( 0) ; ( )
2 u x u v x x v
phương trình trở thành :
2
2
2 1
2
u v
u v uv
u v
Tìm được:
5 37
2 x
Bài 2. Giải phương trình :
2 3 1 1
3
x x x x
(10)HD:Dễ thấy:
4 1 2 1 2 1 1
x x x x x x x x x
Ta viết
2 2
1 1
x x x x x x x x
Đồng vế trái với (*) ta :
3 x x x x x x x x
Đặt :
2 3
1 ;
4
ux x u vx x v
phương trình trở thành :-3u+6v=- uv u 3v Từ ta tìm x. Bài 3: Giải phương trình sau :2x25x 7 x3 1(*)
HD:Đk: x1
Nhận xét : Ta viết
2
1 1
x x x x x x
Đồng vế trái với (*) ta :
2
3 x1 2 x x 1 7 x1 x x
Đặt u x , v x 2 x 0, ta được:
9
3 1
4
v u
u v uv
v u
Ta :x 4
Bài 4. Giải phương trình :
3
3 3 2 2 6 0
x x x x
HD:Nhận xét : Đặt y x2 ta biến pt phương trình bậc x và
y :
3 3
3
2 x y
x x y x x xy y
x y
Pt có nghiệm :x2, x 2
Bài 5:Giải phương trình: 10 x3 1 3x2 2 HD:ĐK:x1
Pt 10 x1 x2 x 1 3(x2 2)
Đặt
1
( , 0)
u x
u v
v x x
Phương trình trở thành:10uv = 3(u2+v2) 3u v u 3v 0
3
u v
v u
Nếu u = 3v x 1 x2 x 1 9x2 10x 8 0 (vô nghiệm)
Nếu v = 3u
2 1 3 1 10 8 0 33
5 33 x
x x x x x
x
nghiệm b).Phương trình dạng : uv mu2nv2
Phương trình cho dạng thường khó “phát “ dạng , nhưg nếu ta bình phương hai vế đưa dạng
(11)HD:Ta đặt :
2
2 , 0;
1 u x
u v u v
v x
phương trình trở thành : u3v u2 v2
hay: 2(u + v) - (u - v)= u v u v
Bài 2.Giải phương trình sau : x22x 2x 1 3x24x1
HD:Đk x
Bình phương vế ta có :
x2 2x2x 1 x2 1 x2 2x2x 1 x2 2x 2x 1
Ta đặt :
2
2
2
u x x
v x
ta có hệ :
1
2
1
2
u v
uv u v
u v
Do u v, 0
2
1 5
2
2
u v x x x
Bài 3. Giải phương trình : 5x2 14x 9 x2 x 20 5 x1
HD:Đk x5 Chuyển vế bình phương ta được:
2
2x 5x 2 x x 20 x1
Nhận xét : Không tồn số , để : 2x2 5x 2 x2 x 20x1 ta không
thể đặt :
2 20
1
u x x
v x
.
Nhưng may mắn ta có :
2 20 1 4 5 1 4 4 5
x x x x x x x x x
Ta viết lại phương trình:
2
2 x 4x 3 x4 5 (x 4x 5)(x4)
Đến toán giải quyết
3 Phương pháp đặt ẩn phụ khơng hồn tồn
Từ phương trình tích x 1 1 x 1 x2 0,
2x 3 x 2x 3 x2 0
Khai triển rút gọn ta phương trình vơ tỉ khơng tầm thường chút nào, độ khó phương trình dạng phụ thuộc vào phương trình tích mà ta xuất phát
Từ tìm cách giải phương trình dạng Phương pháp giải thể qua ví dụ sau
Bài 1. Giải phương trình :
2 3 2 1 2 2
x x x x
HD:Đặt t x22;t 2 , ta có :
2 2 3 3 0
1 t
t x t x
t x
Bài 2 Giải phương trình : x1 x2 2x3x21 HD:Đặt : t x2 2x3, t
(12)
2 2
2 1
1 t
x x x t x t x t x
t x
Bài 3:Giải phương trình:x2 3x 1 x3 x2 1 HD:Đặt t x2 1;t1
Phương trình trở thành:t2 - (x + 3)t + 3x = 0
(t - x)(t - 3) = 0 t x t Nếu t = x x2 1 x (Vô lý) Nếu t = x2 1 x2 Vậy:x2
4 Đặt nhiều ẩn phụ đưa tích
Xuất phát từ số hệ “đại số “ đẹp tạo phương trình vơ
tỉ mà giải lại đặt nhiều ẩn phụ tìm mối quan hệ ẩn phụ để đưa hệ
Xuất phát từ đẳng thức
3 3 3 3
3
a b c a b c a b b c c a , Ta có
3
3 3 0
a b c a b c a b a c b c
Từ nhận xét ta tạo phương trình vơ tỉ có chứa bậc ba
2
3
3 7x 1 x x 8 x 8x 1 2 33x 1 35 x 32x 9 34x 3 0
Bài Giải phương trình :x 2 x 3 x 3 x 5 x 5 x 2 x
HD:ĐK:x2
Đặt
2 ;
3 ;
5 ;
u x u
v x v
w x w
, ta có :
2 2 3 5
u v u w u uv vw wu
v uv vw wu u v v w
w uv vw wu v w u w
, giải hệ ta
được:
30 239
60 120
u x
Bài 2. Giải phương trình sau : 2x2 1 x2 3x 2 2x22x 3 x2 x2
HD:Ta đặt :
2 2 2
2
2
a x
b x x
c x x
d x x
, ta có : 2 2
2 a b c d
x
a b c d
Bài Giải phương trình sau : 4x25x 1 x2 x 1 9x
HD:Đặt
2
4
;
a x x
a b
b x x
Ta hệ phương trình:
2 4 9 3
2
a b x
a b x
(13)Từ ta có: a2 - 4b2 = a - 2b (a - 2b)(a + 2b - 1) = 0
2
a b
a b
Nếu a = 2b
2
4
3
x x x x x
(thoả mãn) Nếu a = - 2b 4x2 5x 1 x2 x1 (*)
Ta có : VT(*) 0 (1)
VP(*) =
2
2
1 1
2
x x x
(2)
Từ (1) (2) suy phương trình (*) vơ nghiệm
Vậy phương trình cho có nghiệm x Bài tập áp dụng:
Giải phương trình sau :
3 4 3 2
4
4 1 1
x x x x x x x x 5 Đặt ẩn phụ đưa hệ:
5.1 Đặt ẩn phụ đưa hệ thông thường
Đặt u x v, x tìm mối quan hệ x x từ tìm hệ theo
u,v
Bài 1. Giải phương trình:
335 335 30
x x x x
HD:Đặt y335 x3 x3y3 35
Khi phương trình chuyển hệ phương trình sau: 3
( ) 30
35 xy x y
x y
, giải hệ ta tìm
được ( ; ) (2;3) (3;2)x y Tức nghiệm phương trình x{2;3}
Bài 2. Giải phương trình:
4
1
2
x x
HD:Điều kiện: 0 x 1
Đặt
4
2
0 1,0
x u
u v
x v
Ta đưa hệ phương trình sau:
4
2
2 4
4
1
2
1
2
2
u v
u v
u v v v
Giải phương trình thứ 2:
2
2
4
1
( 1)
2 v v
, từ tìm v thay vào tìm nghiệm
của phương trình
Bài 3. Giải phương trình sau: x 5 x 6
HD:Điều kiện: x1
(14)2
5
( )( 1) 1
5
a b
a b a b a b a b
b a
Vậy
11 17
1 1
2 x x x x x
Bài Giải phương trình:
6
3
5
x x
x x
HD:Điều kiện: 5 x5
Đặt u 5 x v, 5 y 0u v, 10
Khi ta hệ phương trình:
2
2 10 ( ) 10 2
2
4 ( ) 1
2( )
3
u v uv
u v
u v u v
uv u v
Bài Giải phương trình:
√629− x+4√77+x=8 HD:ĐK:77 x 629
Đặt 4
629
( ; 0) 77
u x
u v
v x
⇒u+v=8, u4+v4=706 Đặt t = uv
⇒t2−128t
+1695=0
¿
t=15 t=113
⇔¿
Với t = 15 ⇒ x = Với t = 113 ⇒ x = 548
Bài Giải phương trình: x3 x2 1 x3 x2 2 3 (1) HD:Với điều kiện: x3 x2 0 x3x2 2 0
Đặt
3
3 2
u x x
v x x
Với v > u ≥ 0 Phương trình (1) trở thành u + v = Ta có hệ phương trình
2
3
3
3 3
3
( )( )
1 2 1 u v
v u
u v u v u
v u v u v u v
x x x x x x x x
(15)3 2
2
( 1)( 2)
1 ( 2 )
x x
x x x
x do x x x
Vậy phương trình cho có tập nghiệm S = {1}
Bài Giải phương trình: √1− x2=(2 3−√x)
2
HD: Điều kiện:
2 1 1
1 0 0 x x x x x (*)
Với điều kiện (*),đặt u=√x ; v=2
3−√x , với u ≥ 0, v ≤
Ta có: { 1− x2
=1−u4 (23−√x)
2
=v2 Do dó ta có hệ
4
4
2
2 2
2 2 2
2 2 2 2 3 1 2 3
2
2 2
3 3
16 65
4
2
2
9 81 194 18
u v u v
u v
u v
u v u v
u v u v u v u v u v
u v u v
u v u v
u v u v
u v u v u v
2 194 18 u v
⇒ u v nghiệm phương trình y2−2
3 y+
8−√194
18 =0(a) y2−2
3y+
8+√194
18 =0(b)
¿
(b) vô nghiệm (a) có nghiệm
y1=
1−√√97 −3 ; y2=
(16)Do đó: {u1=y1
v1=y2
∨{u2=y2
v2=y1
Vì u ≥ nên ta chọn
u=y2=
1+√√97 −3
⇒√x=
1+√√97 −3
3 ⇒√x=(
1+√√97 −3
3 )
2
Vậy phương trình cho có nghiệm x=1
9(1+√√ 97
2 −3)
2
Bài Giải phương trình:
√18+5x+√464−5x=4 HD:Với điều kiện
{18+5x ≥0 64−5x ≥0⇔{
x ≥ −18 x ≤64
5
⇔−18 ≤ x ≤
64
5 (*)
Đặt u=4√18+5x , v=√464−5x , với u ≥ 0, v ≥ Suy {u4=18+5x
v4=64−5x
Phương trình cho tương đương với hệ: u+v=4
uv¿2=82
¿ ¿
(u2+v2)2−2¿
u+v=4 u4+v4=82
v ≥0, v ≥0
⇔¿ ¿
Đặt A = u + v P = u.v, ta có:
{ S=4
(S2−2P)2−2P2=82 P≥0, S ≥0
⇒{
S=4 p2−32P+87=0
P ≥0
⇔{P=3S∨=P4=29 P ≥0 (1) Với S = 4, P =
u v nghiệm phương trình:
2 4 3 0
3 y
y y
y
Do ta có: {uv==13∨{u=3
v=1
Suy
4
4
18 18 64 64
x x
x x
18 18 81 64 81 64
x x
x x
(17)⇔x=−17 ∨x=
63
5 thoả mãn (*)
(2) Với S = 4, P = 29 ⇒ khơng tồn u v Vậy phương trình cho có nghiệm là:
1
2 17
5 63
5 x
x
5.2 Giải phương trình vơ tỉ cách đưa hệ đối xứng loại II
Ta tìm nguồn gốc tốn giải phương trình cách đưa hệ đối
xứng loại II
Ta xét hệ phương trình đối xứng loại II sau :
2
2
1 (1)
1 (2)
x y
y x
việc giải hệ này
thì đơn giản
Bây ta biến hệ thành phương trình cách đặt yf x cho (2) ,
y x , ta có phương trình : x12 ( x2 1) 1 x22x x2
Vậy để giải phương trình : x22x x2 ta đặt lại đưa hệ
Bằng cách tương tự xét hệ tổng quát dạng bậc :
2
2
x ay b
y ax b
, ta xây dựng được
phương trình dạng sau : đặt y ax b , ta có phương trình :
x 2 a ax b b
Tương tự cho bậc cao :
n a n
x ax b b
Tóm lại phương trình thường cho dạng khai triển ta phải viết dạng :
x n p a x bn ' '
đặt y n ax b
để đưa hệ , ý dấu ???
Việc chọn ; thông thường cần viết dạng :xn p a x bn ' '
là chọn
Bài 1: Giải phương trình: x2 2x2 2x1
HD:Điều kiện: x
Ta có phương trình viết lại là: (x 1)2 2 x
Đặt y 1 2x ta đưa hệ sau:
2
2 2( 1)
2 2( 1)
x x y
y y x
Trừ hai vế phương trình ta (x y x y )( ) 0 Giải ta tìm nghiệm phương trình là: x 2
Cách 2: Đặt 2x 1 t a 2x 1t2 2at a
(18)kết hợp với đầu ta có hệ phương trình: 2
2 2
2 2
x x t
t t x
Giải hệ ta tìm x
Bài Giải phương trình: 2x2 6x 1 4x5
HD:Điều kiện
5 x
Ta biến đổi phương trình sau: 4x2 12x 2 4 x5 (2x 3)2 2 4x 5 11
Đặt 2y 3 4x5 ta hệ phương trình sau:
2
(2 3)
( )( 1)
(2 3)
x y
x y x y
y x
Với x y 2x 3 4x5 x 2
Với x y 0 y 1 x 2x 1 4x5 (vô nghiệm)
Kết luận: Nghiệm phương trình x 2
Bài 3:Giải phương trình:x2 x5 5 HD:ĐK:x5
Pt x2 5 x5 ; x (*) Đặt x5 t a x 5 t2 2at a
Chọn a = ta được:t2 - = x kết hợp với (*) ta hệ phương trình:
2
5
x t
t x
từ ta tìm nghiệm. Bài 4:Giải phương trình: 7x2 + 7x =
4
( 0) 28
x x
HD:Đặt
4 28 x
t a
2
28 x
t at a
Chọn a
ta được:
2
4 1
7
28
x
t t t t x
Kết hợp với đầu ta hệ phương trình:
2
1
7
2
7
2
x x t
t t x
Giải hệ phương trình ta tìm nghiệm Bài tập áp dụng:
Giải phương trình:2x2 2x 1 4x1
PHƯƠNG PHÁP 4:PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ I-KIẾN THỨC:
1.Bất đẳng thức Bunhiakôpxki:
Cho hai số : ( a , b), (x , y) ta có: (ax + by)2 (a2b2)(x2y2) Dấu ‘‘=’’ xảy
a b x y
(19)a) Với hai số a, b ta có:
a b ab
Dấu ‘‘=’’ xảy a b
b) Với ba số a, b, c ta có:
3 a b c
abc
Dấu ‘‘=’’ xảy a b = c
c) Với bốn số a, b, c, d ta có:
4
a b c d
abcd
Dấu ‘‘=’’ xảy a b = c = d
e) Với n số a1, a2,…, an ta có:
1
1
n n
n
a a a
a a a n
Dấu ‘‘=’’ xảy a1 a2 an
3.GTLN,GTNN biểu thức: a/ A = m + f2(x) m
A m MinA m
Dấu ''='' xảy f(x) = 0
b/ A = M - g2(x) M
ax A M M A M
Dấu ''='' xảy g(x) = 0 4 Dùng đẳng thức :
Từ đánh giá bình phương : A2B2 0, ta xây dựng phương trình dạng
2 0
A B
Từ phương trình
2
5x 2 x 5 x x 0
ta khai triển có phương trình :
2
4x 12 x 4 x 5x 1 5 x 5 Dùng bất đẳng thức
Một số phương trình tạo từ dấu bất đẳng thức:
(1) (2) A m B m
nếu dấu (1) (2) đạt x0 x0 nghiệm phương trình A B
Ta có : 1x 1 x 2 Dấu x0
1
1
1 x
x
, dấu
khi x = Vậy ta có phương trình:
1
1 2008 2008
1
x x x
x
Đơi số phương trình tạo từ ý tưởng :
( ) A f x B f x
:
A f x A B
B f x
Nếu ta đốn trước nghiệm việc dùng bất đẳng thức dễ dàng hơn, có
nhiều nghiệm vơ tỉ việc đốn nghiệm khơng được, ta dùng bất đẳng thức để đánh giá
II-BÀI TẬP:
Bài 1. Giải phương trình : 2
9
1 x x
(20)HD:Đk: x0
Ta có :
2
2
2
2
1
1
x
x x x
x
x x
Dấu
2 1
7
1 x
x x
Bài 2. Giải phương trình : 13 x2 x4 9 x2x4 16
HD:Đk: 1 x
Biến đổi pt ta có :
2
2 13 1 9 1 256
x x x
Áp dụng bất đẳng thức Bunhiacopxki:
13 13 1 x2 3 3 1 x22 13 27 13 13 x2 3 3x2 40 16 10 x2
Áp dụng bất đẳng thức Côsi:
2
2 16
10 16 10 64
2 x x
Dấu
2
2
2
5
3 2
10 16 10
5 x
x x
x
x x
Bài 3. Giải phương trình: x3` 3x2 8x40 4 x4 0
HD:Ta chứng minh : 44 x4 x 13 x3 3x2 8x40 0 x 3 2 x3 x 13
Bài 4: Giải phương trình: 7 x x x2 12x38 HD:Ta có :VT2=( 7 x x 5)2(1 + 1).(7- x + x - 5) = 4
Nên : < VT
Mặt khác:VP = x2 - 12x + 38 =2 + (x - 6)2 2
Theo giả thiết dấu ''='' xảy khi:x = Vậy x = nghiệm phương trình cho Bài 5: Giải phương trình: x2 3x 2 x 1 HD:ĐK:x1; 2 (1)
PT x2 3x 2 x1 (2) Từ (2) ta có:
2
1
1 (3)
x x x x
Từ (1) (3) Ta có x = thế vào (2) thoả mãn.Vậy :x =
Bài 6:Giải phương trình :
x 4x
2 x
4x
HD: Điều kiện
1 x
4
(21)x 4x x 4x
2
x x
4x 4x
Theo giả thiết dấu xảy khi:
x 4x
x 4x
2
x 4x (x 2) x
Dấu “=” xảy x 4x 1 x2 4x 0
x2 4x 0 (x 2) 2 3 x 2 3 x 2 3(Thoả mãn)
Vậy :x 2
Bài 7:Giải phương trình : x 1 5x 1 3x 2 HD: Cách điều kiện x ≥
Với x ≥ thì: Vế trái: x 1 5x 1 vế trái âm
Vế phải: 3x 2 ≥ vế phải dương Vậy: phương trình cho vơ nghiệm
Cách Với x ≥ 1, ta có:
x 1 5x 1 3x 2
x 8x (5x 1)(3x 2) 7x (5x 1)(3x 2)
Vế trái số âm với x ≥ 1, vế phải dương với x ≥ phương trình vơ nghiệm
Bài 8:Giải phương trình : 3x26x 7 5x210x 14 2x x 2 (1)
HD: Ta có (1)
2
3 x 2x x 2x (x 2x 1)
3
2 2
3(x 1) 4 5(x 1) 9 (x 1)
Ta có: Vế trái ≥ 4 5 Dấu “=” xảy x = –1 Vế phải ≤ Dấu “=” xảy x = –1
Vậy: phương trình cho có nghiệm x = –1
Bài 9:Giải phương trình :
2 x
8 2x 2x x
HD: điều kiện x ≥
1
Dễ thấy x = nghiệm phương trình
– Nếu
x
2 : VT =
6
1 8
x
Mà: VP > 8 – Nếu x > 2: VP = 2x2 + 2x 1 > 2.22 + 3 = 8 3 VT < 8
x x
6
1
x
(22)Bài 10:Giải phương trình :
6
6 x x HD: ĐK: x < Bằng cách thử, ta thấy x =
3
2 nghiệm phương trình Ta cần chứng
minh nghiệm Thật vậy:Với x < 2:
6
3 x
4 x
6
6 x x .
Tương tự với
2 < x < 2:
6
6 x x Bài 11:Tìm nghiệm nguyên dương phương trình:
1 1 4
1.2 2.3 3.4
x
x x x
HD:ĐK:x4 (1)
Ta có:
1
1
1
x x
4 x x 4 (*)
Ta có: VP(*) = x 0 x4 (2)
Từ (1) (2) ta có:x = nghiệm III-BÀI TẬP ÁP DỤNG:
Bài 1: Giải phương trình sau :
1 2
1 2
1 2
x x
x x
x x
2
2
1
2 x x
x x
4 4
2x 8 4x 4 x 16x4 5 43 x3x 3` 3 8 40 44 4 0
x x x x 8 x3 64 x3 x4 8x2 28
4 x 41 x x 1 x 2 48
x 3 5 x x28x18
Bài 2: Giải phương trình sau :
1/ x - + - x = x - 8x + 242 2/ x 4 6 xx210x27 3/ 6 x x2x2 6x13 4/ 1 x 4x 3
5/ 2x 3 2 x 3x212x14 6/ x 2 10 x x2 12x40 PHƯƠNG PHÁP 5: PHƯƠNG PHÁP HÀM SỐ
Sử dụng tính chất hàm số để giải phương trình dạng tốn quen thuộc Ta có hướng áp dụng sau đây:
Hướng 1: Thực theo bước:
Bước 1: Chuyển phương trình dạng: f x( )k Bước 2: Xét hàm số yf x( )
Bước 3: Nhận xét:
Với x x f x( )f x( )0 k x0 nghiệm
Với x x f x( ) f x( )0 k phương trình vơ nghiệm
Với x x f x( ) f x( )0 k phương trình vơ nghiệm
(23)Hướng 2: Thực theo bước
Bước 1: Chuyển phương trình dạng: f x( )g x( )
Bước 2: Dùng lập luận khẳng định f x( )và g(x) có tính chất trái ngược xác định x0 cho f x( )0 g x( )0
Bước 3: Vậy x0là nghiệm phương trình
Hướng 3: Thực theo bước:
Bước 1: Chuyển phương trình dạng f u( )f v( )
Bước 2: Xét hàm số yf x( ), dùng lập luận khẳng định hàm số đơn điệu
Bước 3: Khi f u( )f v( ) u v
Ví dụ: Giải phương trình :
2
2x1 2 4x 4x4 3 2x 9x 3 0
HD:pt
2
2x 2x 3x 3x f 2x f 3x
Xét hàm số
2
2
f t t t
, hàm đồng biến R, ta có
1 x
Ví Dụ 2: Giải phương trình: x63 x23 x3 0 HD: nhận thấy x = -2 nghiệm phương trình Đặt f x 3 x63 x23 x3
Với x1 x2 f x 1 f x 2 hàm số f(x) đồng biến R Vậy x = -2 nghiệm phương trình
Bài tập áp dụng: Giải phương trình:
a) 4x 1 4x2 1 c) x 3 x x2 e) x 1 x2 3
b) x 1 x3 4x5 d) x 1 2x2x2 x3 f) 2x 1 x2 3 4 x
PHƯƠNG PHÁP 6: SỬ DỤNG BIỂU THỨC LIÊN HỢP - TRỤC CĂN THỨC Một số phương trình vơ tỉ ta nhẩm nghiệm x0 phương trình ln đưa
về dạng tích x x A x 0 0 ta giải phương trình A x 0 chứng minh
A x vô nghiệm , chú ý điều kiện nghiệm phương trình để ta đánh gía
A x vô nghiệm
Bài 1:Giải phương trình: x x 2 x x 1 2 x2 (1) HD: C1: ĐK x2;x1
2 2
1
1
3
2
1
x x x x
x
x x x x
x
x
x x x x
Nếu x 1 ta có
3
1 3
2 2
2
1 2
x x x x
x x x
x x x x x
(24)Giải (3) ta tìm x
Nếu x-2 ta có
3
1 3
2 2 1 2 4
2
1 2
x x x x
x x x
x x x x x
Giải (4) ta tìm x C2: ĐK: x2;x1
Nếu x 1 ta chia hai vế cho x ta được: x2 x 1 2 x Bình phương hai vế sau giải phương trình ta tìm x
Nếu x-2 Đặt t = -x t 2Thay vào phương trình ta được
2
2
2
t t t t t
t t t t t
Chia hai vế cho t ta t 2 t1 2 t Bình phương hai vế tìm t
Sau tìm x
Trong C1 ta sử dụng kiến thức liên hợp Còn C2 ta vận dụng kiến thức miền xác định ẩn phương trình.nhìn chung việc vận dụng theo C2 đơn giản
Bài Giải phương trình sau :
2 2
3x 5x 1 x x x x 3x4
HD:
Ta nhận thấy :
2
3x 5x1 3x 3x 2 x
v
2 2 3 4 3 2
x x x x
Ta trục thức vế :
2
2
2
2
3
x x
x x x
x x x x
Dể dàng nhận thấy x = nghiệm phương trình
Bài 3. Giải phương trình sau: x212 3 x x25
HD: Để phương trình có nghiệm :
2 12 5 3 5 0
3 x x x x
Ta nhận thấy : x = nghiệm phương trình , phương trình phân tích dạng
x 2 A x 0, để thực điều ta phải nhóm , tách sau :
2
2
2
2
4
12 3
12
2
2
12
x x
x x x x
x x
x x
x x
x x
Dễ dàng chứng minh : 2
2
3 0,
3
12
x x
x
x x
Bài 4. Giải phương trình :3 x2 1 x x3
HD :Đk x1
Nhận thấy x = nghiệm phương trình , nên ta biến đổi phương trình
2
3
2
2
3
3
3
1
2
1
x x x
x
x x x x
x
x x
(25)Ta chứng minh :
2
2 3
3
3
1
1 1
x x
x x x
3 x x x
Vậy pt có nghiệm x =
Bài 5:Giải phương trình sau:
2 2 3 3 x x x
x x x x
HD:ĐK:x2
Nhân với lượng liên hợp mẫu số phương trình cho ta được: x2 3x x2 3 x2 3x x2 3 3.x
x2 33 x2 33 3 3.x
3 3 3
3 3 27
x
x x x x
4 4 3 4 4
0 ; 0
2 ( 3) 4( 3) 9 2
x x x
x
x x x x x x
Giải hệ ta tìm x
Bài 6:Giải phương trình:
2 2
9
x x x HD:ĐK: x x Pt 2 2
2
9
3 9
x x x x x 2
2 18
9
x x x
x x
2 x 0
x nghiệm
Bài tập vận dụng:
1) x x 3 x x 4 2 x2
2)
3 3
x x x x x
Tổng quát:
f x g x f x h x f x
3)
3 1 10
x
x
x
(26)
2 2
1 2005 2005
1
1 2 2 2005 2005
2
x x x x x x
Bài 2: Tìm số thực x, y, z thỏa mãn điều kiện:
1
1
2
x y z x y z Bài 3: Giải phương trình sau:
1
x x 3(x2 x1) ( x x1)2 √3 x −2−√32x −2=−1
3
√x −2+√x+1=3 x2 x5 5
(x+2)(x+4)+5(x+2).√x+4 x+2=6
2 48 4 3 35
x x x x 4 x 9 x √5− x6−√33x4−2=1
2
2(x 2) 5 x 1 x 17 x2 x 17 x2 9 1 1 x x x x
4 10 3 x x √√3− x=x.√√3+x x2 x 1 x x 1 x2 x2
5
√27 x10−5x6+√5 864=0 3x2 2x 2 x2 x 1 x
√x2+24+1=3x+√x2+8 Bài 4: Giải phương trình sau:
√25− x2−√10− x2
=3 x2 4x 5 x2 4x 8 x2 4x 9 3 5
7
2
7
x x x x
x x
1
3 3
3 x
x x x
x
x3 10 x2 x2 x12 x29x20 3 x10 2x 3 x x24x 5 2x3 3x2
+3x −2√x2+x=1 x 1 4x 20 1 37 x 1 x 2 3x2 5 3x2 5x 12 48 5x
1
4
x x
x x
2
5
5 3
x x
5
4 20 45
9
x
x x 52 52
5
x x x x
2
2
2 2
x x
x x
7
2
7
x x x x
x x
1
4 9
2
x x x =
√√3− x
√3+x
x4 + x22005 2005 a b 1 x 1 a b 1 x
(a , b > 0)
2 5 4 5 5 28 0
x x x x 64x6 - 112x4 + 56x2 - = 2 1 x2
Bài 5: Ký hiệu [x] phần nguyên x Giải phương trình sau:
3
31 2 x 1 855
Bài 6:Cho phương trình:x2.6x x2 x2.6 x 62x
Gọi tổng nghiệm phương trình S,tính S15
Bài 7:Giải phương trình nghiệm nguyên sau:
(27)Bài 8:Giải phương trình nghiệm nguyên sau:
1 1225
74 771
2 771 x y z
x y z
Bài 9:Giải phương trình sau :
2
5x 14x 9 x x 20 5 x1 36x 1 8x3 4x
1 1
2x x x
x x x
1530 2004 30060 1
2 x x x
4x 1 x3 1 2x3 2x 1
4x2 4x 10 8x2 6x 10
3 2x 1 x 3 x8 2x 1 x2 x 12 x 1 36
2 2
3
2 1x 3 1 x 1 x 0 2008x2 4x 3 2007 4x
2
(2004 )(1 )
x x x (x3 x2)(x9 x18) 168 x
3
1 1
x x x x x 2 x416 4 x2 16 2 x9x216
3
4 x 1 x 1 x x
4x23x 3 4x x 3 2x1
2
2x 16x18 x 2 x4 12 x2 x1 3 x9
2
3 x 1 3x 2 3x 2
2x211x21 4 x 0
2 2 x 5 x x 2 x 10 x x24 x 2 x
4x 5 3x 1 2x7 x3 x2 3x 1 x 3 x2 1
3 x 1 x 1 x 2
x x 1 2x1
3
3 1 2 2
x x x x
2
2 3
2
3
x x
x x
x
Bài 10: Giải phương trình:
a) x2 x22x 8 12 2 x b) 2x2 2x23x9 3x
c) x2 4x 6 2x2 8x12 d) 3x215x2 x25x 1
e) (x4)(x1) 3 x25x2 6 f) 2x25x2 2 x25x 1
g) x23x2 2 x26x2 h) x2 x211 31
Bài 11: Giải phương trình: 3
3 2
1
x x x x
3
2
1 1 x 1 x 1x 2 1 x
35 12 x x
x
1
3 3
3 x
x x x
x
2
1 x 2x 1 x 2x 1 64x6 112x456x2 1 x2
Bài 12: Cho phương trình: 1x 8 x 1x 8 x m a) Giải phương trình với m =
b) Tìm m để phương trình có nghiệm
c) Tìm m để phương trình có nghiệm
Bài 13: Cho phương trình:
1
1 m
(28)a) Giải phương trình với
2
3 m
b) Tìm m để phương trình có nghiệm Bài 14: Cho phương trình:
2
2 x 2x x 2x 3 m0 a) Giải phương trình với m =
b) Tìm m để phương trình có nghiệm
Bài 15:Giải phương trình nghiệm nguyên sau:
y = x2 x 1 x x x x x x y
2 1 9 4
y x x y x x 2 x1
2 2
y x x x x y x1 2 x x 2 x Bài 16: Giải phương trình nghiệm nguyên sau:
x x x x y nếu:
a/ Vế trái có 100 dấu b/ Vế trái có n dấu
Bài 17:Giải phương trình nghiệm nguyên sau:
4 4
x x x x x x
(Vế trái có 100 dấu căn)
Bài 18:Tìm số hữu tỉ a b thoả mãn:
3
7 20
3
a b a b Bài 19:Cho hai số x , y thoả mãn:
2 4 4 4
x x y y
Tính x + y Bài 20:Giải phương trình:32x 1 x 1
Bài 21:Cho số thực dương x,y,z thoả mãn điều kiện:
2 2
1 1
2 x y y z z x
Chứng minh rằng:
2 2
2 x y z
Bài 22:Cho số thực dương a,b,c thoả mãn điều kiện: a b c a b c Chứng minh rằng:2010a2010b 2010c 2010a b c
Bài 23:Giải phương trình nghiệm nguyên: 4y2 2 199 x2 2x Bài 24:Tìm số hữu tỉ a b biết: a b 11 28 Bài 25:Giải phương trình:
2
1
x x
x
Bài 26:Tìm số nguyên k thoả mãn:
2
2 2 2
1 1 1 2009
1
2009
1 2 k k 1
Bài 27:Giải phương trình:
1/ 8 x 5 x 5 2/ x x x x x
(29)4/ 2x2 1 x2 3x 2x22x 3 x2 x2
5/ x 1 4x 4 9x 9 100x100 165 6/
1 1
1
3 2 1
x x x x x x
7/
2
2 25 125
9 45 16 80
12 16
x x
x x
8/ x712671620 52408 x26022004 x712619213 56406 x26022004 1 9/ 2009 2010 x2 x 20 2009 2010 x2 x
10/ (x5)(2 x) 3 x23x
Bài 28:Giải phương trình sau:
2
15x 2x 5 2x 15x11 (x5)(2 x) 3 x23x
2
(1x)(2 x) 2 x 2x x 17 x2 x 17 x2 9
2
3x 2 x 4 x 3 x 5x2 x2 x211 31
2 2
2 (1n x) 3 1n x n(1 x) 0 x (2004 x)(1 1 x)2
(30)