Giải và biện luận bất phương trình bậc 2 theo tham số m Show
I. Cách giải và biện luận phương trình bậc 2Để giải và biện luận phương trình bậc 2, chúng ta tínhΔvà dựa vào đó để biện luận. Chú ý rằng, trong thực tế chúng ta thường gặp bài toán tổng quát: Giải và biện luận phương trìnhax2+bx+c=0với hệ sốacó chứa tham số. Lúc đó, quy trình giải và biện luận như sau. Bài toán: Giải và biện luận phương trìnhax2+bx+c=0 Chúng ta xét 2 trường hợp chính: 1.Nếua=0thì phương trìnhax2+bx+c=0trở thành bx+c=0 Đây chính là dạng phương trình bậc nhấtax+b=0đã biết cách giải. Để giải và biện luận phương trìnhax+b=0, ta xét hai trường hợp: - Trường hợp 1.Nếua≠0thì phương trình đã cho là phương trình bậc nhất nên có nghiệm duy nhất - Trường hợp 2.Nếua=0thì phương trình đã cho trở thành0x+b=0, lúc này: + Nếub=0thì phương trình đã cho có tập nghiệm làR; + Nếub≠0thì phương trình đã cho vô nghiệm. 2.Nếua≠0thì phương trình đã cho là phương trình bậc hai có: ∆ = b2 -4ac Chúng ta lại xét tiếp 3 khả năng củaΔ: Δ<0: Phương trình vô nghiệm; Δ=0: Phương trình có một nghiệm, x= -b/a đôi khi ta còn gọi là nghiệm kép; Cuối cùng, chúng ta tổng hợp các trường hợp lại thành một kết luận chung. II. Bài toán giải và biện luận bất phương trình bậc hai theo tham số mBài toán 1. Giải và biện luận các bất phương trình: b. 12x2+ 2(m + 3)x + m ≤ 0. Lời giải: a. Ta có thể trình bày theo các cách sau: Cách 1:Ta có Δ' = 1 - 6m. Xét ba trường hợp: ⇒ nghiệm của bất phương trình là x < x1hoặc x > x2. Kết luận: Cách 2:Biến đổi bất phương trình về dạng: (x + 1)2> 1 - 6m. Khi đó: Vậy, nghiệm của bất phương trình là tậpR\{-1}. b. Với f(x) = 12x2+ 2(m + 3)x + m, ta có a = 12 và Δ' = (m - 3)2≥ 0. Khi đó, ta xét hai trường hợp: Xét hai khả năng sau: - Khả năng 1: Nếu x1< x2⇔ m < 3. Khi đó, ta có bảng xét dấu: - Khả năng 2: Nếu x1> x2⇔ m > 3. Khi đó, ta có bảng xét dấu: Kết luận: Bài toán 2. Giải và biện luận bất phương trình: (m - 1)x2- 2(m + 1)x + 3(m - 2) > 0. (1) Lời giải Xét hai trường hợp: Trường hợp 1: Nếu m – 1 = 0⇔ m = 1, khi đó: (1)⇔ – 4x - 3 > 0⇔ x < - 3/4. Trường hợp 2: Nếu m – 1 ≠ 0⇔ m ≠ 1. Ta có: a = m – 1, Δ’ = (m + 1)2- 3(m – 2)(m – 1) = -2m2+ 11m – 5. Bảng xét dấu: Kết luận: + Với m ≤ 1/2, thì (1) vô nghiệm. + Với 1/2 < m < 1, nghiệm của (1) là x2≤ x ≤ x1. + Với 1 < m < 5, nghiệm của (1) là x < x1hoặc x > x2. + Với m > 5, thì (1) đúng với∀x∈R. Phương trình bậc 2 một ẩn là một trong những kiến thức quan trọng trong chương trình toán trung học cơ sở. Vì vậy, hôm nay Kiến Guru xin giới thiệu đến bạn đọc bài viết về chủ đề này. Bài viết sẽ tổng hợp các lý thuyết căn bản, đồng thời cũng đưa ra những dạng toán thường gặp và các ví dụ áp dụng một cách chi tiết, rõ ràng. Đây là chủ đề ưa chuộng, hay xuất hiện ở các đề thi tuyển sinh. Cùng Kiến Guru khám phá nhé: Phương trình bậc 2 một ẩn - Lý thuyết.Phương trình bậc 2 một ẩn là gì?Cho phương trình sau: ax2+bx+c=0 (a≠0), được gọi là phương trình bậc 2 với ẩn là x. Công thức nghiệm: Ta gọi Δ=b2-4ac.Khi đó:
Trong trường hợp b=2b’, để đơn giản ta có thể tính Δ’=b’2-ac, tương tự như trên:
Định lý Viet và ứng dụng trong phương trình bậc 2 một ẩn.Cho phương trình bậc 2 một ẩn: ax2+bx+c=0 (a≠0). Giả sử phương trình có 2 nghiệm x1 và x2, lúc này hệ thức sau được thỏa mãn: Dựa vào hệ thức vừa nêu, ta có thể sử dụng định lý Viet để tính các biểu thức đối xứng chứa x1 và x2
Nhận xét: Đối với dạng này, ta cần biến đổi biểu thức làm sao cho xuất hiện (x1+x2) và x1x2 để áp dụng hệ thức Viet. Định lý Viet đảo: Giả sử tồn tại hai số thực x1 và x2 thỏa mãn: x1+x2=S, x1x2=P thì x1 và x2 là 2 nghiệm của phương trình x2-Sx+P=0 Một số ứng dụng thường gặp của định lý Viet trong giải bài tập toán:
II. Dạng bài tập về phương trình bậc 2 một ẩn:Dạng 1: Bài tập phương trình bậc 2 một ẩn không xuất hiện tham số.Để giải các phương trình bậc 2, cách phổ biến nhất là sử dụng công thức tính Δ hoặc Δ’, rồi áp dụng các điều kiện và công thức của nghiệm đã được nêu ở mục I. Ví dụ 1: Giải các phương trình sau: Hướng dẫn: Ngoài ra, ta có thể áp dụng cách tính nhanh: để ý  suy ra phương trình có nghiệm là x1=1 và x2=2/1=2 Tuy nhiên, ngoài các phương trình bậc 2 đầy đủ, ta cũng xét những trường hợp đặc biệt sau: Phương trình khuyết hạng tử.Khuyết hạng tử bậc nhất: ax2+c=0 (1). Phương pháp:
Khuyết hạng tử tự do: ax2+bx=0 (2). Phương pháp: Ví dụ 2: Giải phương trình: Hướng dẫn:
Phương trình đưa về dạng bậc 2.Phương trình trùng phương: ax4+bx2+c=0 (a≠0):
Phương trình chứa ẩn ở mẫu:
Chú ý: phương pháp đặt t=x2 (t≥0) được gọi là phương pháp đặt ẩn phụ. Ngoài đặt ẩn phụ như trên, đối với một số bài toán, cần khéo léo lựa chọn sao cho ẩn phụ là tốt nhất nhằm đưa bài toán từ bậc cao về dạng bậc 2 quen thuộc. Ví dụ, có thể đặt t=x+1, t=x2+x, t=x2-1… Ví dụ 3: Giải các phương trình sau: Hướng dẫn:
4t2-3t-1=0, suy ra t=1 hoặc t=-¼
Vậy phương trình có nghiệm x=1 hoặc x=-1. Dạng 2: Phương trình bậc 2 một ẩn có tham số.Biện luận số nghiệm của phương trình bậc 2.Phương pháp: Sử dụng công thức tính Δ, dựa vào dấu của Δ để biện luận phương trình có 2 nghiệm phân biệt, có nghiệm kép hay là vô nghiệm. Ví dụ 4: Giải và biện luận theo tham số m: mx2-5x-m-5=0 (*) Hướng dẫn: Xét m=0, khi đó (*) ⇔ -5x-5=0 ⇔ x=-1 Xét m≠0, khi đó (*) là phương trình bậc 2 theo ẩn x.
Xác định điều kiện tham số để nghiệm thỏa yêu cầu đề bài.Phương pháp: để nghiệm thỏa yêu cầu đề bài, trước tiên phương trình bậc 2 phải có nghiệm. Vì vậy, ta thực hiện theo các bước sau:
Ví dụ 5: Cho phương trình x2+mx+m+3=0 (*). Tìm m để phương trình (*) có 2 nghiệm thỏa mãn: Hướng dẫn: Để phương trình (*) có nghiệm thì: Khi đó, gọi x1 và x2 là 2 nghiệm, theo định lý Viet: Mặt khác: Theo đề: Thử lại:
vậy m = -3 thỏa yêu cầu đề bài. Trên đây là tổng hợp của Kiến Guru về phương trình bậc 2 một ẩn. Hy vọng qua bài viết, các bạn sẽ hiểu rõ hơn về chủ đề này. Ngoài việc tự củng cố kiến thức cho bản thân, các bạn cũng sẽ rèn luyện thêm được tư duy giải quyết các bài toán về phương trình bậc 2. Các bạn cũng có thể tham khảo thêm các bài viết khác trên trang của Kiến Guru để khám phá thêm nhiều kiến thức mới. Chúc các bạn sức khỏe và học tập tốt! |
