Toán 9 Bài 5: Công thức nghiệm thu gọn | Giải Toán lớp 9

488

Toptailieu.vn giới thiệu Giải bài tập Toán 9 Bài 5: Công thức nghiệm thu gọn chính xác, chi tiết nhất giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Căn bậc hai lớp 9.

Giải bài tập Toán 9 Bài 5: Công thức nghiệm thu gọn

Trả lời câu hỏi giữa bài:

Trả lời câu hỏi 1 trang 48 Toán 9 Tập 2: Từ bảng kết luận của bài trước hãy dùng các đẳng thức b=2b,Δ=4Δ để suy ra những kết luận sau:

Phương pháp giải:

Thay b=2b,Δ=4Δ vào các kết luận sau để thu được công thức nghiệm thu gọn

+) Nếu Δ>0 thì phương trình có hai nghiệm phân biệt:

x1b+2a  và x2b2a

+) Nếu Δ=0 thì phương trình có nghiệm kép x1=x2=b2a.

+) Nếu Δ<0 thì phương trình vô nghiệm.

Lời giải:

Với b=2b, Δ = 4Δ ta có:

+) Nếu Δ>0 thì Δ>0  phương trình có hai nghiệm

x1=b+Δ2a=2b+4Δ2a=2(b+Δ)2a=b+Δax2=bΔ2a=2b4Δ2a=2(bΔ)2a=bΔa

+) Nếu Δ=0  thì Δ=0 phương trình có nghiệm kép.

x=b2a=2b2a=ba

+) Nếu Δ<0 thì Δ<0 do đó phương trình vô nghiệm.

Trả lời câu hỏi 2 trang 48 Toán 9 Tập 2: Giải phương trình 5x2+4x1=0 bằng cách điền vào những chỗ trống:

a=...;b=...;c=...Δ=...;Δ=...

Nghiệm của phương trình x1=...;x2=...

Phương pháp giải:

Đối với phương trình ax2+bx+c=0(a0) và b=2bΔ=b2ac

+ Nếu Δ>0 thì phương trình có hai nghiệm phân biệt:

x1=b+ax2=ba

Lời giải:

a=5;b=2;c=1;

Δ=(b)2ac=225.(1)=9;Δ=3

Nghiệm của phương trìnhx1=b+Δa=2+35=15;x2=bΔa=235=1.

Trả lời câu hỏi 3 trang 49 Toán 9 Tập 2: Xác định a, b', c rồi dùng công thức nghiệm thu gọn giải các phương trình:

a) 3x2+8x+4=0  ;b) 7x262x+2=0

Phương pháp giải:

Đối với phương trình ax2+bx+c=0(a0) và b=2bΔ=b2ac

+ Nếu Δ>0 thì phương trình có hai nghiệm phân biệt:

x1=b+a; x2=ba

+ Nếu Δ=0 thì phương trình có nghiệm kép x1=x2ba.

+ Nếu Δ<0 thì phương trình vô nghiệm. 

Lời giải:

a) Xét phương trình 3x2+8x+4=0 có a=3;b=4;c=4

Δ=(b)2ac=423.4=4>0Δ=2

Phương trình có 2 nghiệm phân biệt:

x1=4+23=23;x2=423=2

b) Xét phương trình 7x262x+2=0 có a=7;b=32;c=2

Δ=(b)2ac=(32)27.2=4

Suy ra Δ=2

Do đó, phương trình có hai nghiệm phân biệt:

x1=32+27;x2=3227

Bài tập trang 49-50 SGK Toán 9

Bài 17 trang 49 sgk Toán 9 tập 2: Xác định a, b', c rồi dùng công thức nghiệm thu gọn giải các phương trình:

a) 4x2+4x+1=0   ;b) 13852x214x+1=0

c) 5x26x+1=0   ;d) 3x2+46x+4=0

Phương pháp giải:

Xét phương trình: ax2+bx+c=0 (a0) với b=2b và biệt thức: Δ=(b)2ac.

+) Nếu Δ>0 thì phương trình có hai nghiệm phân biệt:

x1=b+Δa; x2=bΔa

+) Nếu Δ<0 thì phương trình vô nghiệm.

+) Nếu Δ=0 thì phương trình có hai nghiệm kép: x1=x2=ba.

Lời giải:

a) 4x2+4x+1=0

Ta có: a=4, b=2, c=1

Suy ra Δ=224.1=0

Do đó phương trình có nghiệm kép:

x1=x2=24=12.

b) 13852x214x+1=0

Ta có: a=13852, b=7, c=1

Suy ra Δ=(7)213852.1=13803<0 

Do đó phương trình vô nghiệm.

c) 5x26x+1=0

Ta có: a=5, b=3, c=1

Suy ra Δ=(3)25.1=4>0.

Do đó phương trình có hai nghiệm phân biệt:

x1=3+45=55=1

x2=345=15.

d) 3x2+46x+4=0

Ta có: a=3, b=26, c=4

Suy ra Δ=(26)2(3).4=36>0

Do đó phương trình có hai nghiệm phân biệt:

x1=26+63=2663

x2=2663=26+63

Bài 18 trang 49 sgk Toán 9 tập 2: Đưa các phương trình sau về dạng và giải chúng. Sau đó, dùng bảng số hoặc máy tính để viết gần đúng nghiệm tìm được (làm tròn kết quả đến chữ số thập phân thứ hai)

a) 3x22x=x2+3         ;b) (2x2)21=(x+1)(x1)

c) 3x2+3=2(x+1)         ;d) 0,5x(x+1)=(x1)2

Phương pháp giải:

1) Triển khai đưa hết các số hạng sang vế trái và thu gọn, vế phải bằng 0

2) Xét phương trình: ax2+bx+c=0 (a0) với b=2b và biệt thức: Δ=b2ac

+) Nếu Δ>0 thì phương trình có hai nghiệm phân biệt:

x1=b+Δa; x2=bΔa

+) Nếu Δ<0 thì phương trình vô nghiệm.

+) Nếu Δ=0 thì phương trình có nghiệm kép: x1=x2=ba.

Lời giải:

a) 3x22x=x2+3

3x22xx23=0

2x22x3=0

Suy ra a=2, b=1, c=3

Δ=(1)22.(3)=7>0.

Do đó phương trình có hai nghiệm phân biệt:

x1=1+721,82

x2=1720,82

b) (2x2)21=(x+1)(x1)

4x242x+21=x21

4x242x+21x2+1=0

3x242x+2=0

Suy ra a=3, b=22, c=2

Δ=(22)23.2=2>0

Do đó phương trình có hai nghiệm phân biệt:

x1=22+23=21,41

x2=2223=230,47

c) 3x2+3=2(x+1)

3x2+32x2=0

3x22x+1=0

Suy ra  a=3, b=1, c=1

Δ=(1)23.1=2<0

Do đó phương trình vô nghiệm.

d) 0,5x(x+1)=(x1)2

0,5x2+0,5x=x22x+1

0,5x2+0,5xx2+2x1=0

0,5x2+2,5x1=0

x25x+2=0

Suy ra a=1; b=2,5; c=2

Δ=(2,5)21.2=4,25>0

Do đó phương trình có hai nghiệm phân biệt:

x1=2,5+4,254,56

x2=2,54,250,44

Bài 19 trang 49 sgk Toán 9 tập 2: Đố em biết vì sao khi a>0 và phương trình ax2+bx+c=0 vô nghiệm thìax2+bx+c>0 với mọi giá trị của x?

Phương pháp giải:

+) Sử dụng phương trình vô nghiệm khi Δ<0.

+) Biến đổi ax2+bx+c=a(x+b2a)2b24ac4a rồi đánh giá từng hạng tử.

Lời giải:

Khi a>0 và phương trình vô nghiệm thì Δ=b24ac<0.

Do đó: b24ac4a>0 

Lại có: 

ax2+bx+c=a(x2+bax)+c=a(x2+2.b2a.x+b24a2)b24a+c=a(x+b2a)2b24ac4a

=a(x+b2a)2+(b24ac4a)

Vì a(x+b2a)20  với mọi xR, mọi a>0.

Lại có b24ac4a>0  (cmt)

Vì tổng của số không âm và số dương là một số dương do đó

a(x+b2a)2+(b24ac4a)>0  với mọi x.

Hay ax2+bx+c>0 với mọi x

Bài 20 trang 49 sgk Toán 9 tập 2: Giải các phương trình:

a) 25x216=0

b) 2x2+3=0

c) 4,2x2+5,46x=0

d) 4x223x=13

Phương pháp giải:

a) Với mọi x0, ta có: x2=ax=±a.

b)Với mọi x luôn có x20.

c) Đưa về phương trình tích: a.b=0a=0 hoặc b=0. 

d) Sử dụng công thức nghiệm thu gọn

Lời giải:

a) Ta có:

25x216=025x2=16x2=1625

x=±1625 = ±45

b) 2x2+3=0

Ta có: x20 với mọi x suy ra VT=2x2+33>0 với mọi x.

Mà VP=0. Do đó phương trình đã cho vô nghiệm.

c) Ta có:

4,2x2+5,46x=02x(2,1x+2,73)=0

[x=02,1x+2,73=0[x=0x=1,3

Vậy phương trình có hai nghiệm x=0;x=1,3

d) Ta có:

4x223x=13

4x223x1+3=0

Có a=4, b=3, c=1+3

Suy ra Δ=(3)24.(1+3)

=3+443=(23)2>0

Δ=23

Do đó phương trình có hai  nghiệm phân biệt:

x1 =bΔa=32+34  =312 ,

x2=b+Δa =3+234 =12

Bài 21 trang 49 sgk Toán 9 tập 2: Giải vài phương trình của An Khô-va-ri-zmi (Xem Toán 7, Tập 2, tr.26):

a) x2=12x+288       ;b) 112x2+712x=19

Phương pháp giải:

Bước 1: Thực hiện chuyển các số hạng sang vế trái, vế phải bằng 0.

Bước 2: Áp dụng công thức tính nghiệm thu gọn: ax2+bx+c=0 (a0) với b=2b và biệt thức: Δ=b2ac.

+) Nếu Δ>0 thì phương trình có hai nghiệm phân biệt:

x1=b+Δa; x2=bΔa

Lời giải:

a) Ta có:

x2=12x+288x212x288=0

Δ=(6)21.(288)=36+288=324>0

Do đó phương trình đã cho có hai nghiệm phân biệt:

x1=63241=618=12.

x2=6+3241=6+18=24.

b) Ta có:

112x2+712x=19

x2+7x228=0

Δ=494.(228)=49+912

           =961=312>0

Do đó phương trình đã cho có hai nghiệm phân biệt:

x1=7+312=12,

x2=7312=19

Bài 22 trang 49 sgk Toán 9 tập 2: Không giải phương trình, hãy cho biết mỗi phương trình sau có bao nhiêu nghiệm:

a) 15x2+4x2005=0

b)195x27x+1890=0

Phương pháp giải:

Xét phương trình: ax2+bx+c=0(a0).     ()

Cách 1: Phương trình () có Δ=b24ac>0 thì phương trình có hai nghiệm phân biệt.

Cách 2: Phương trình () có ac<0 thì phương trình có hai nghiệm (phân biệt) trái dấu.

Lời giải:

Ta có: a=15;b=4;c=2005

Cách 1:

Ta có: Δ=424.15.(2005)=120316>0 

 phương trình đã cho có hai nghiệm phân biệt.

Cách 2:

a.c=15.(2005)<0

 phương trình đã cho có hai nghiệm phân biệt.

b) Ta có: a=195;b=7;c=1890

Cách 1:

Δ=(7)24.(195).1890=28735>0 

 phương trình đã cho có hai nghiệm phân biệt.

Cách 2:

a.c=(195).1890<0.

 phương trình đã cho có hai nghiệm phân biệt

Bài 23 trang 50 sgk Toán 9 tập 2: Rađa của một máy bay trực thăng theo dõi chuyển động của một ôtô trong 10 phút, phát hiện rằng vận tốc  của ôtô thay đổi phụ thuộc vào thời gian bởi công thức:v=3t230t+135 , ( tính bằng phút,  tính bằng km/h).
a) Tính vận tốc của ôtô khi t=5 phút. 
b) Tính giá trị của t khi vận tốc ôtô bằng 120km/h (làm tròn kết quả đến chữ số thập phân thứ hai).

Phương pháp giải:

a) Thay t=5 vào biểu thức của vận tốc v để tính vận tốc.

b) Cho vận tốc  và giải phương trình bậc hai ẩn  để tìm thời gian 

+) Dựa vào công thức nghiệm thu gọn để giải phương trình: 

Có  thì phương trình có hai nghiệm phân biệt:

Cho vận tốc v=f(t)=120 và giải phương trình bậc hai ẩn t để tìm thời gian t.

+) Dựa vào công thức nghiệm thu gọn để giải phương trình: ax2+2bx+c=0(a0).

Có Δ=(b)2ac>0 thì phương trình có hai nghiệm phân biệt: 

[x1=b+Δax2=bΔa.

Lời giải:

a) Khi t=5 (phút) thì v=3.5230.5+135=60 (km/h).

b) Khi v=120 (km/h), để tìm t ta giải phương trình 

120=3t230t+135

 t210t+5=0..

Có a=1,b=10,b=5,c=5.

Khi đó: Δ=b2ac=(5)25=255=20>0

 Phương trình có hai nghiệm phân biệt. 

Có: Δ=20=25. 

t1=5+259,47;t2=5250,53.

Vì rađa chỉ theo dõi trong 10 phút nên 0<t<10 nên cả hai giá trị của t đều thích hợp. Vậy t19,47 (phút), t20,53 (phút).

Bài 24 trang 50 sgk Toán 9 tập 2: Cho phương trình (ẩn xx22(m1)x+m2=0.

a) Tính Δ.

b) Với giá trị nào của m thì phương trình có hai nghiệm phân biệt ? Có nghiệm kép ? Vô nghiệm ?

Phương pháp giải:

Xét phương trình: ax2+2bx+c=0(a0).

Có Δ=b2ac. 

+) Nếu Δ>0 thì phương trình có hai nghiệm phân biệt:  
x1=b+Δa;x2=bΔa
+) Nếu  Δ=0 thì phương trình có nghiệm kép: x1=x2=ba.

+) Nếu  Δ<0 thì phương trình vô nghiệm.

Lời giải:

a) x22(m1)x+m2=0 có a=1,b=2(m1),b=(m1),c=m2.

Δ=[(m1)]2m2=m22m+1m2=12m.

b) Ta có Δ=12m và a=10

+) Phương trình có hai nghiệm phân biệt Δ>012m>0m<12.

+) Phương trình có nghiệm kép Δ=012m=0m=12.

+) Phương trình vô nghiệm Δ<012m<0m>12.

Lý thuyết Bài 5: Công thức nghiệm thu gọn

1. Các kiến thức cần nhớ

Nhắc lại công thức nghiệm của phương trình bậc hai

Xét phương trình bậc hai ax2+bx+c=0 (a0)

và biệt thức Δ=b24ac.

Trường hợp 1. Nếu Δ<0 thì phương trình vô nghiệm.

Trường hợp 2. Nếu Δ=0 thì phương trình có nghiệm kép: x1=x2=b2a

Trường hợp 3. Nếu Δ>0 thì phương trình có hai nghiệm phân biệt: x1=b+Δ2ax2=bΔ2a

Công thức nghiệm thu gọn của phương trình bậc hai

Xét phương trình bậc hai ax2+bx+c=0(a0) với b=2b và biệt thức Δ=b2ac.

Trường hợp 1. Nếu Δ<0 thì phương trình vô nghiệm.

Trường hợp 2. Nếu Δ=0 thì phương trình có nghiệm kép x1=x2=ba

Trường hợp 3. Nếu Δ>0 thì phương trình có hai nghiệm phân biệt: x1=b+Δax2=bΔa

Chú ý

- Khi a>0 và phương trình ax2+bx+c=0 vô nghiệm thì biểu thức ax2+bx+c>0 với mọi giá trị của x.

- Nếu phương trình ax2+bx+c=0 có a<0 thì nên đổi dấu hai vế của phương trình để có a>0, khi đó dể giải hơn.

- Đối với phương trình bậc hai khuyết ax2+bx=0ax2+c=0 nên dùng phép giải trực tiếp sẽ nhanh hơn. 

2. Các dạng toán thường gặp

Dạng 1: Giải phương trình bậc hai một ẩn bằng cách sử dụng công thức nghiệm thu gọn

Phương pháp:

Xét phương trình bậc hai ax2+bx+c=0(a0) với b=2b và biệt thức Δ=b2ac.

Trường hợp 1. Nếu Δ<0 thì phương trình vô nghiệm.

Trường hợp 2. Nếu Δ=0 thì phương trình có nghiệm kép x1=x2=ba

Trường hợp 3. Nếu Δ>0 thì phương trình có hai nghiệm phân biệt: x1=b+Δax2=bΔa

Dạng 2: Xác định số nghiệm của phương trình bậc hai

Phương pháp:

Xét phương trình bậc hai dạng ax2+bx+c=0 với b=2b

+) Phương trình có nghiệm kép {a0Δ=0

+) Phương trình có hai nghiệm phân biệt{a0Δ>0

+) Phương trình vô nghiệm [a=0,b=0,c0a0,Δ<0

Dạng 3: Giải và biện luận phương trình bậc hai (dùng một trong hai công thức: công thức nghiệm và công thức nghiệm thu gọn)

Phương pháp:

* Giải và biện luận phương trình bậc hai theo tham số m là tìm tập nghiệm của phương trình tùy theo sự thay đổi của m.

Xét phương trình bậc hai ax2+bx+c=0 với Δ=b24ac ( hoặc Δ=(b)2ac )

Trường hợp 1. Nếu Δ<0 hoặc (Δ<0) thì phương trình vô nghiệm.

Trường hợp 2. Nếu Δ=0 hoặc (Δ=0) thì phương trình có nghiệm kép x1=x2=ba.

Trường hợp 3. Nếu Δ>0 hoặc (Δ>0) thì phương trình có hai nghiệm phân biệt x1=b+Δax2=bΔa.

 
Đánh giá

0

0 đánh giá