Toán 9 Bài 3: Giải hệ phương trình bằng phương pháp thế | Giải Toán lớp 9

521

Toptailieu.vn giới thiệu Giải bài tập Toán 9 Bài 3: Giải hệ phương trình bằng phương pháp thế chính xác, chi tiết nhất giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Căn bậc hai lớp 9.

Giải bài tập Toán 9 Bài 3: Giải hệ phương trình bằng phương pháp thế

Trả lời câu hỏi giữa bài:

Trả lời câu hỏi 1 trang 14 Toán 9 Tập 2: Giải hệ phương trình sau bằng phương pháp thế (biểu diễn y theo x từ phương trình thứ hai của hệ)

{4x5y=33xy=16

Phương pháp giải:

Rút y từ phương trình dưới 3xy=16 rồi thay vào phương trình còn lại.

Từ đó giải hệ phương trình thu được để tìm (x;y)

Lời giải:

Ta có 

{4x5y=33xy=16{4x5y=3y=3x16{y=3x164x5(3x16)=3{y=3x164x15x+80=3

{y=3x1611x=77{x=7y=3.716{x=7y=5

Vậy hệ phương trình có nghiệm duy nhất (x;y)=(7;5)

Trả lời câu hỏi 2 trang 15 Toán 9 Tập 2: Bằng minh họa hình học, hãy giải thích tại sao hệ (III) có vô số nghiệm.

(III){4x2y=62x+y=3

Phương pháp giải:

Xét hệ hai phương trình hai ẩn 

{ax+by=c(d)ax+by=c(d).

Ta vẽ hai đường thẳng (d) và (d) trên cùng hệ trục tọa độ.

Nếu đường thẳng (d) và (d)  trùng nhau thì hệ đã cho có vô số nghiệm

Lời giải:

(III){4x2y=6(d)2x+y=3(d)

+) Xét đường thẳng (d):

Cho x=0 thì y=3 nên (d) đi qua điểm (0;3)

Cho y=0 thì x=32 nên (d) đi qua điểm (32;0)

+) Xét đường thẳng (d'):

Cho x=0 thì y=3 nên (d') đi qua điểm (0;3)

Cho y=0 thì x=32 nên (d') đi qua điểm (32;0)

Hai đường thẳng trên trùng nhau nên hệ phương trình (III) có vô số nghiệm

Trả lời câu hỏi 3 trang 15 Toán 9 tập 2: Cho hệ phương trình: 

(IV):{4x+y=28x+2y=1

Bằng minh họa hình học và phương pháp thế, chứng tỏ rằng hệ (IV) vô nghiệm. Phương pháp giải:

Biến đổi để đưa hai phương trình về dạng của hai đường thẳng song song với nhau.

Từ đó vẽ các đường thẳng để chứng tỏ hệ vô nghiệm.

Lời giải:

Bằng hình học:

Ta có: 

{4x+y=28x+2y=1{y=4x+22y=8x+1{y=4x+2y=4x+12

Vẽ hai đường thẳng y=4x+2 và y=4x+12 ta thấy hai đường thẳng này không có điểm chung nên hệ phương trình vô nghiệm.

Bằng phương pháp thế:

{4x+y=28x+2y=1{y=24x8x+2(24x)=1{y=24x8x+48x=1{y=24x4=1(vôlý)

Vậy hệ phương trình đã cho vô nghiệm.

 

Bài tập trang 15-16 SGK Toán 9
Bài 12 trang 15 sgk Toán 9 tập 2: Giải các hệ phương trình sau bằng phương pháp thế:
a) {xy=33x4y=2

b) {7x3y=54x+y=2

c) {x+3y=25x4y=11

Phương pháp giải:

Rút x từ phương trình trên xy=3 rồi thế vào phương trình còn lại. Giải hệ phương trình mới thu được ta tìm được nghiệm (x;y)

Lời giải chi tiết:

a) Rút x từ phương trình trên rồi thế vào phương trình dưới , ta được:

{xy=33x4y=2{x=3+y3(3+y)4y=2

{x=3+y9+3y4y=2

{x=3+yy=29{x=3+yy=7{x=3+7y=7

{x=10y=7

Vậy hệ đã cho có nghiệm là (x;y)=(10;7).

b) Rút y từ phương trình dưới rồi thế vào phương trình trên, ta có:

{7x3y=54x+y=2{7x3y=5y=24x

 {y=24x7x3.(24x)=5{y=24x7x6+12x=5

{y=24x7x+12x=5+6{y=24x19x=11 

{y=24xx=1119{x=1119y=24.1119{x=1119y=619

Vậy hệ có nghiệm duy nhất là (1119;619)

c) Rút x từ phương trình trên rồi thế vào phương trình dưới, ta có:

{x+3y=25x4y=11{x=23y5(23y)4y=11

{x=23y1015y4y=11

{x=23y15y4y=11+10{x=23y19y=21

{x=23yy=2119

{x=23.2119y=2119{x=2519y=2119

Vậy hệ có nghiệm duy nhất là (2519;2119)

Bài 13 trang 15 sgk Toán 9 tập 2: Giải các hệ phương trình sau bằng phương pháp thế:

a) {3x2y=114x5y=3;          b) {x2y3=15x8y=3

Phương pháp giải:

a) Rút y từ phương trình thứ nhất 3x2y=11 rồi thế vào phương trình thứ hai ta được phương trình ẩn x.  Giải phương trình này ta tìm được x, từ đó suy ra y.

b) Rút x từ phương trình thứ nhất x2y3=1 rồi thế vào phương trình thứ hai ta được phương trình ẩn y.  Giải phương trình này ta tìm được y, từ đó suy ra x.

Lời giải:

a) Ta có:

{3x2y=114x5y=3{2y=3x114x5y=3

{y=3x112 (1)4x5.3x112=3 (2)

Giải phương trình (2):

4x5.3x112=3

8x215x552=62

8x15x+552=62

8x15x+55=6

7x=655

7x=49

x=7

Thay x=7 vào phương trình (1), ta được:

y=3.7112=5

Vậy hệ có  nghiệm duy nhất là (7;5).

b) Ta có:

{x2y3=15x8y=3{x2=1+y35x8y=3

{x=2+2y3 (1)5(2+2y3)8y=3 (2)

Giải phương trình (2), ta được:

5(2+2y3)8y=3

10+10y38y=3

303+10y324y3=93

30+10y24y=9

14y=930

14y=21

y=2114 

y=32

Thay y=32 vào (1), ta được:

x=2+2.323=2+33=3.

Vậy hệ phương trình có nghiệm duy nhất  (3;32).

Bài 14 trang 15 sgk Toán 9 tập 2: Giải các hệ phương trình bằng phương pháp thế:

a) {x+y5=0x5+3y=15

b) {(23)x3y=2+534x+y=423

Phương pháp giải:

Rút x từ phương trình thứ nhất x+y5=0 rồi thế vào phương trình thứ hai ta được phương trình ẩn y.  Giải phương trình này ta tìm được y, từ đó suy ra x.

Lời giải:

Ta có:

{x+y5=0x5+3y=15

{x=y5(y5).5+3y=15

{x=y55y+3y=15{x=y52y=15

{x=y5y=152{x=y5y=512 

{x=512.5y=512

{x=552y=512{x=552y=512

Vậy hệ phương trình có nghiệm duy nhất (552;512)

b) Ta có:

{(23)x3y=2+534x+y=423

{(23)x3(4234x)=2+53 (1)y=4234x (2)

Giải phương trình (1), ta được:

(23)x3(4234x)=2+53

2x3x12+63+12x=2+53

2x3x+12x=2+53+1263

(23+12)x=2+12+5363

(143)x=143

x=1

Thay x=1, vào (2), ta được:

y=4234.1=23.

Vậy hệ phương trình có nghiệm duy nhất (1;23).

Bài 15 trang 15 sgk Toán 9 tập 2

a) a=1

b) a=0

c) a=1

Phương pháp giải:

+) Thay từng giá trị của a vào hệ phương trình đã cho.

+) Dùng quy tắc thế biến đổi hệ phương trình thu được để có một hệ phương trình mới trong đó có một phương trình một ẩn.

+) Giải phương trình một ẩn vừa có rồi suy ra nghiệm của hệ.

Lời giải:

a) Thay a=1 vào hệ, ta được:

{x+3y=1((1)2+1)x+6y=2.(1)

{x+3y=12x+6y=2

{x+3y=1x+3y=1{x=13y(13y)+3y=1

{x=13y1=1(vô lý)

Vậy hệ phương trình trên vô nghiệm.

b) Thay a=0 vào hệ, ta được:

{x+3y=1(0+1)x+6y=2.0{x+3y=1x+6y=0

{x+3y=1x=6y

{6y+3y=1x=6y{3y=1x=6y

{y=13x=6y{y=13x=6.13{y=13x=2

Hệ phương trình có nghiệm (2;13).

c) Thay a=1 vào hệ, ta được:

{x+3y=1(12+1)x+6y=2.1{x+3y=12x+6y=2

{x+3y=1x+3y=1

{x=13y13y+3y=1{x=13y1=1(luônđúng)

 Vậy  hệ phương trình có vô số nghiệm {x=13yyRBài 16 trang 16 sgk Toán 9 tập 2: Giải các hệ phương trình sau bằng phương pháp thế.

a) {3xy=55x+2y=23

b) {3x+5y=12xy=8

c) {xy=23x+y10=0

Phương pháp giải:

Cho hệ phương trình: {ax+by=c (1)ax+by=c (2)

+) Từ phương trình (1), rút x theo y   (nếu a0), ta được: x=cbya (Hoặc có thể rút y theo x nếu b0).

+) Thế biểu thức vừa tìm được vào phương trình (2) ta được phương trình bậc nhất một ẩn y. Giải phương trình này tìm y.

+) Thế y vào phương trình (1) tìm được x

Lời giải:

a) Ta có:

{3xy=55x+2y=23{y=3x55x+2(3x5)=23

{y=3x55x+6x10=23

{y=3x511x=23+10{y=3x511x=33

{y=3x5x=3

{y=3.35x=3{y=4x=3

Vậy hệ có nghiệm duy nhất là (x;y)=(3;4).

b) Ta có:

{3x+5y=12xy=8{3x+5y=1y=2x+8

{3x+5(2x+8)=1y=2x+8

{3x+10x+40=1y=2x+8{13x=140y=2x+8

{13x=39y=2x+8{x=3y=2x+8

{x=3y=2.(3)+8

{x=3y=2

Vậy hệ có nghiệm (x;y)=(3;2).

c) Ta có:

{xy=23x+y10=0{x=2y32y3+y=10

{x=2y3(23+1)y=10

{x=2y353y=10{x=2y3y=6

{x=2.63y=6{x=4y=6

Vậy nghiệm của hệ là (x;y)=(4;6).

Bài 17 trang 16 sgk Toán 9 tập 2: Giải hệ phương trình sau bằng phương pháp thế.

a) {x2y3=1x+y3=2

b) {x22y=5x2+y=110

c) {(21)xy=2x+(2+1)y=1

Phương pháp giải:

Cho hệ phương trình: {ax+by=c (1)ax+by=c (2)

+) Từ phương trình (1), rút x theo y   (nếu a0), ta được: x=cbya (Hoặc có thể rút y theo x nếu b0).

+) Thế biểu thức vừa tìm được vào phương trình (2) ta được phương trình bậc nhất một ẩn y. Giải phương trình này tìm y.

+) Thế y vào phương trình (1) tìm được x.

Lời giải:

a) Ta có:

{x2y3=1x+y3=2{x2y3=1x=2y3

{(2y3)2y3=1 (1)x=2y3 (2)

Giải phương trình (1), ta được:

(2y3)2y3=1

(2)2y3.2y3=1

2y3.2y3=1

y3.2y3=12  

y6y3=1y(6+3)=1y=16+3y=633y=3(21)3 

Thay y tìm được vào phương trình (2), ta được:

x=23(21)3.3

x=23.3(21)3

x=23(21)3=2(21)

x=22+1=1.

Vậy hệ phương trình đã cho có nghiệm duy nhất là: (1;3(21)3)

b) Ta có:

{x22y=5x2+y=110

{x=22y+5 (1)(22y+5).2+y=110 (2)

Giải phương trình (2), ta được:

(22y+5).2+y=110

2(2.2)y+5.2+y=110

4y+10+y=110

4y+y=11010 

5y=1210

y=12105 

Thay y=12105 vào (1), ta được:

x=22.12105+5=224205+5

x=224.255+5=2285+555

x=22355

Vậy hệ có nghiệm duy nhất là: (x;y) = (22355;12105)

c) Ta có:

{(21)xy=2x+(2+1)y=1

{y=(21)x2(1)x+(2+1)[(21)x2]=1(2)

Giải phương trình (2), ta được:

x+(2+1)[(21)x2]=1

x+(2+1)(21)x(2+1).2=1

x+((2)212)x(2+2)=1

x+x=1+(2+2)

2x=3+2

x=3+22

Thay x=3+22 vào (1), ta được:

y=(21).3+222

y=(21)(3+2)22

y=323+2222

y=22122

y=221222

y=12

Vậy hệ có nghiệm (x;y)=(3+22;12)

Bài 18 trang 16 sgk Toán 9 tập 2: a) Xác định các hệ số a  b, biết rằng hệ phương trình

{2x+by=4bxay=5

có nghiệm là (1;2)

b) Cũng hỏi như vậy, nếu hệ phương trình có nghiệm là (21;2).

Phương pháp giải:

a)  Thay x=1, y=2 vào hệ ban đầu ta được hệ hai phương trình bậc nhất hai ẩn a, b.

Giải hệ mới ta tìm được  a, b.

b) Thay x=21;y=2 vào hệ ban đầu ta được hệ hai phương trình bậc nhất hai ẩn a, b.

Giải hệ mới ta tìm được  a, b.

Lời giải:

a) Hệ phương trình có nghiệm là (1;2) khi và chỉ khi (1;2) thỏa mãn hệ phương trình. Thay x=1, y=2 vào hệ, ta có:

{22b=4b+2a=5{2b=6b+2a=5

{b=3b+2a=5{b=33+2a=5

{b=32a=53{b=32a=8

{b=3a=4

Vậy a=4, b=3 thì hệ có nghiệm là (1;2).

b) Thay x=21; y=2 vào hệ phương trình đã cho, ta có:

{2(21)+b2=4(21)ba2=5 

{222+b2=4(21)ba2=5 

{222+b2=4(21)ba2=5 

{b2=222(21)ba2=5

 {b=(2+2)a2=(2+2)(21)+5

{b=(2+2)a2=2+5{a=2+522b=(2+2)

Vậy a=2+522, b=(2+2) thì hệ trên có nghiệm là (21;2).

Bài 19 trang 16 sgk Toán 9 tập 2: Biết rằng: Đa thức P(x) chia hết cho đa thức xa khi và chỉ khi P(a)=0.

Hãy tìm các giá trị của m và n sao cho đa thức sau đồng thời chia hết cho x+1 và  x3:

P(x)=mx3+(m2)x2(3n5)x4n

Phương pháp giải:

 Sử dụng tính chất: 

+) P(x) chia hết cho (xa) khi và chỉ khi P(a)=0

+) P(x) chia hết cho (x+a) khi và chỉ khi P(a)=0.

+) Thay các giá trị nghiệm vào đa thức P(x), ta thu được các phương trình bậc nhất hai ẩn. Lập hệ và giải hệ đó.

Lời giải:

+) Ta có: P(x) chia hết cho x+1P(1)=0

m.(1)3+(m2).(1)2(3n5).(1)

4n=0

m+m2+3n54n=0

n7=0  

n+7=0    (1)

+) Lại có: P(x) chia hết cho x3P(3)=0

m.33+(m2).32(3n5).34n=0

27m+9(m2)3(3n5)4n=0

27m+9m189n+154n=0

36m13n=3  (2)

Từ (1) và (2), ta có hệ phương trình ẩn m và n.

{n+7=036m13n=3{n=736m13.(7)=3

{n=736m=88{n=7m=229

Vậy m=229, n=7

Lý thuyết Bài 3. Giải hệ phương trình bằng phương pháp thế

1. Các kiến thức cần nhớ

Quy tắc thế

Phương pháp thế là một trong những cách biến đổi tương đương một hệ phương trình, ta sử dụng quy tắc thế, bao gồm hai bước, sau đây:

Bước 1. Từ một phương trình của hệ phương trình đã cho (coi là phương trình thứ nhất), ta biểu diễn một ẩn theo ẩn kia rồi thế vào phương trình thứ hai để được một phương trình mới (chỉ còn một ẩn).

Bước 2. Dùng phương trình mới ấy để thay thế cho phương trình thứ hai trong hệ phương trình và giữ nguyên phương trình thứ nhất, ta được hệ phương trình mới tương đương với hệ phương trình đã cho.

Chú ý:

+ Nếu thấy xuất hiện phương trình có các hệ số của hai ẩn đểu bằng 0 thì hệ phương trình đã cho có thể có vô số nghiệm hoặc vô nghiệm.

2. Các dạng toán thường gặp

Dạng 1: Giải hệ phương trình bằng phương pháp thế

Phương pháp:

Căn cứ vào quy tắc thế, để giải hệ phương trình bậc nhất hai ẩn bằng phương pháp thế, ta làm như sau:

Bước 1. Rút x hoặc y từ một phương trình của hệ phương trình, thay vào phương trình còn lại, ta được phương trình mới chỉ còn một ẩn.

Bước 2. Giải phương trình một ẩn vừa có, rồi từ đó suy ra nghiệm của hệ phương trình đã cho.

Để lời giải được đơn giản, ta thường chọn phương trình có các hệ số có giá trị tuyệt đối không quá lớn (thường là  hoặc ) và rút  hoặc  có hệ số có giá trị tuyệt đối nhỏ hơn qua ẩn còn lại.

Dạng 2: Giải hệ phương trình quy về hệ phương trình bậc nhất hai ẩn

Phương pháp:

Bước 1. Biến đổi hệ phương trình đã cho về hệ phương trình bậc nhất hai ẩn.

Bước 2. Giải hệ phương trình bậc nhất hai ẩn bằng phương pháp thế như ở Dạng 1.

Dạng 3: Giải hệ phương trình bằng cách đặt ẩn phụ

Phương pháp:

Bước 1. Đặt ẩn phụ cho các biểu thức chung trong các phương trình của hệ phương trình đã cho để thu được hệ phương trình bậc nhất hai ẩn mới.

Bước 2. Giải hệ phương trình bậc nhất hai ẩn bằng phương pháp thế như ở Dạng 1, ta tìm được nghiệm của hệ phương trình đã cho.

Dạng 4: Tìm điều kiện của tham số để hệ phương trình thỏa mãn điều kiện cho trước.

Phương pháp:

Một số kiến thức thường sử dụng

+) Hệ phương trình bậc nhất hai ẩn {ax+by=cax+by=ccó nghiệm (x0;y0){ax0+by0=cax0+by0=c.

 +) Đường thẳng d:ax+by=cđi qua điểmM(x0;y0)ax0+by0=c.

 

Đánh giá

0

0 đánh giá