Toán 9 Bài 6: Hệ thức Vi-ét và ứng dụng | Giải Toán lớp 9

438

Toptailieu.vn giới thiệu Giải bài tập Toán 9 Bài 6: Hệ thức Vi-ét và ứng dụng chính xác, chi tiết nhất giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Căn bậc hai lớp 9.

Giải bài tập Toán 9 Bài 6: Hệ thức Vi-ét và ứng dụng

Trả lời câu hỏi giữa bài:

Trả lời câu hỏi 1 trang 50 Toán 9 Tập 2: Hãy tính x1+x2;x1.x2

x1=b+Δ2a;x2=bΔ2a

Phương pháp giải:

+ Thay x1=b+Δ2a;x2=bΔ2a vào để tính tổng và tích.

+ Sử dụng hằng đẳng thức (ab)(a+b)=a2b2 và Δ=b24ac

Lời giải:

x1+x2=b+Δ2a+bΔ2a=2b2a=bax1.x2=(b+Δ2a).(bΔ2a)=(b)2Δ4a2=b2(b24ac)4a2=4ac4a2=ca

Trả lời câu hỏi 2 trang 51 Toán 9 Tập 2: Cho phương trình 2x25x+3=0.

a) Xác định các hệ số a,b,c rồi tính a+b+c.

b) Chứng tỏ rằng x1=1 là một nghiệm của phương trình.

c) Dùng định lý Vi-ét để tìm x2.

Phương pháp giải:

a) Phương trình bậc hai ax2+bx+c=0 có các hệ số a;b;c, từ đó tính tổng a+b+c.

b) Thay x=1 vào phương trình đã cho, nếu ta được một đẳng thức đúng thì x1=1 là một nghiệm của phương trình.

c) Sử dụng hệ thức Vi-et: x1.x2=ca để tính x2.

Lời giải:

a) Phương trình 2x25x+3=0 có các hệ số a=2;b=5;c=3

a+b+c=25+3=0

b) Thay x=1 vào phương trình ta được:

2.125.1+3=00=0 (luôn đúng)

Vậy x1=1 là một nghiệm của phương trình

c) Theo định lí Vi-et ta có:

x1.x2=ca=321.x2=32x2=32

Trả lời câu hỏi 3 trang 51 Toán 9 Tập 2: Cho phương trình 3x2+7x+4=0.

a) Xác định các hệ số a,b,c rồi tính ab+c.

b) Chứng tỏ rằng x1=1 là một nghiệm của phương trình.

c) Dùng định lý Vi-ét để tìm x2.

Phương pháp giải:

a) Phương trình bậc hai ax2+bx+c=0 có các hệ số a;b;c, từ đó tính ab+c.

b) Thay x=1 vào phương trình đã cho, nếu ta được một đẳng thức đúng thì x1=1 là một nghiệm của phương trình.

c) Sử dụng hệ thức Vi-et: x1.x2=ca để tính x2.

Lời giải:

a) Phương trình 3x2+7x+4=0 có các hệ số a=3;b=7;c=4

ab+c=37+4=0

b) Thay x=1 vào phương trình ta được:

3.(1)2+7.(1)+4=00=0 (luôn đúng)

Vậy x1=1 là một nghiệm của phương trình

c) Theo định lí Vi-et ta có:

x1.x2=ca=43(1).x2=43x2=43

Trả lời câu hỏi 4 trang 52 Toán 9 Tập 2: Tính nhẩm nghiệm của các phương trình:

a) 5x2+3x+2=0

b) 2004x2+2005x+1=0

Phương pháp giải:

+) Nếu phương trình ax2+bx+c=0(a0) có a+b+c=0 thì phương trình có một nghiệm x1=1, còn nghiệm kia là x2=ca.

+) Nếu phương trình ax2+bx+c=0(a0)  có ab+c=0 thì phương trình có nghiệm là x1=1, còn nghiệm kia là x2=ca.  

Lời giải:

a) Xét phương trình 5x2+3x+2=0 có a=5;b=3;c=2

Nên a+b+c=5+3+2=0, do đó phương trình có hai nghiệm x1=1;x2=ca=25

b) Xét phương trình 2004x2+2005x+1=0 có a=2004;b=2005;c=1

Nên ab+c=20042005+1=0, do đó phương trình có hai nghiệm x1=1;x2=ca=12004 

Trả lời câu hỏi 5 trang 52 Toán 9 Tập 2: Tìm hai số biết tổng của chúng bằng 1 và tích của chúng bằng 5.

Phương pháp giải:

Nếu hai số có tổng bằng S và tích bằng P và S24P0 thì hai số đó là hai nghiệm của phương trình: x2Sx+P=0

Lời giải:

Hai số cần tìm là hai nghiệm của phương trình x2x+5=0 (*)

Ta có Δ=(1)24.1.5=19<0 nên phương trình (*) vô nghiệm.

Do đó không có hai số thỏa mãn điều kiện đề bài.

Bài tập trang 52-54 SGK Toán 9

Bài 25 trang 52 sgk Toán 9 tập 2: Đối với phương trình sau, kí hiệu x1 và x2 là hai nghiệm (nếu có). Không giải phương trình, hãy điền vào những chố trống (..):

a) 2x217x+1=0

b) 5x2x35=0

c) 8x2x+1=0

d) 25x2+10x+1=0

Phương pháp giải:

1. Công thức tính Δ=b24ac

2. Nếu x1,x2 là hai nghiệm của phương trình ax2+bx+c=0(a0) thì

{x1+x2=bax1.x2=ca

Lời giải:

a) 

2x217x+1=0 có a=2,b=17,c=1

Δ=(17)24.2.1=2898=281

x1+x2=172=172;x1x2=12

b)

5x2x35=0 có a=5,b=1,c=35

Δ=(1)24.5.(35)=1+700=701

x1+x2=15=15;x1x2=355=7

c)

8x2x+1=0 có a=8,b=1,c=1

Δ=(1)24.8.1=132=31<0

Phương trình vô nghiệm nên không có hệ thức Viet tổng và tích 2 nghiệm.

d)

25x2+10x+1=0 có a=25,b=10,c=1

Δ=1024.25.1=100100=0

x1+x2=1025=25;x1x2=125

Bài 26 trang 53 sgk Toán 9 tập 2: Dùng điều kiện a+b+c=0 hoặc ab+c=0 để tính nhẩm nghiệm của mỗi phương trình sau :

a) 35x237x+2=0            ;b) 7x2+500x507=0

c) x249x50=0                ;d) 4321x2+21x4300=0

Phương pháp giải:

+) TH1: Nếu phương trình ax2+bx+c=0(a0) có a + b + c = 0 thì phương trình có một nghiệm là x1=1, nghiệm còn lại là x2=ca

+) TH2: Nếu phương trình ax2+bx+c=0(a0) có a - b + c = 0 thì phương trình có một nghiệm là x1=1, nghiệm còn lại là x2=ca

Lời giải:

a) 35x237x+2=0 có a=35,b=37,c=2

Do đó: a+b+c=35+(37)+2=0

nên x1=1;x2=235

b)  7x2+500x507=0 có a=7,b=500,c=507

Do đó: a+b+c=7+500+(507)=0

nên x1=1;x2=5077 

c) x249x50=0 có a=1,b=49,c=50   

Do đó ab+c=1(49)+(50)=0

nên x1=1;x2=501=50

d) 4321x2+21x4300=0 có a=4321,b=21,c=4300

Do đó ab+c=432121+(4300)=0 

nên x1=1;x2=43004321=43004321.

Bài 27 trang 53 sgk Toán 9 tập 2: Dùng hệ thức Vi-ét để tính nhẩm các nghiệm của phương trình.

a) x27x+12=0

b) x2+7x+12=0

Phương pháp giải:

Nếu x1,x2 là hai nghiệm của phương trình ax2+bx+c=0(a0) thì

{x1+x2=bax1.x2=ca

Lời giải:

a) x27x+12=0 có a=1,b=7,c=12

Suy ra Δ=(7)24.1.12=1>0

Nên phương trình có 2 nghiệm x1;x2, theo hệ thức Vi-et ta có:

x1+x2=71=7=3+4 

x1x2=121=12=3.4

Vậy x1=3,x2=4

b) x2+7x+12=0 có a=1,b=7,c=12

Suy ra Δ=724.1.12=1>0

Nên phương trình có 2 nghiệm x1;x2 , theo hệ thức Vi-et ta có:

x1+x2=71=7=3+(4)

x1x2=121=12=(3).(4)

Vậy x1=3,x2=4.

Bài 28 trang 53 sgk Toán 9 tập 2: Tìm hai số u và v trong mỗi trường hợp sau:

a) u+v=32,uv=231          ;b) u+v=8,uv=105          ;c) u+v=2,uv=9

Phương pháp giải:

Nếu hai số có tổng bằng S và tích bằng P (và thỏa mãn điều kiện S24P0 ) thì hai số đó là hai nghiệm của phương trình x2Sx+P=0.

Sau đó tính Δ hoặc Δ và sử dụng công thức nghiệm (hoặc công thức nghiệm thu gọn)  để tìm ra nghiệm của phương trình

Lời giải:

a) Vì 3224.231=100>0

Nên u và v là nghiệm của phương trình: x232x+231=0

a=1;b=16;c=231.  

Δ=(16)2231.1=256231=25,Δ=5

x1=bΔa=(16)51=11x2=b+Δa=(16)+51=21

Vậy u=21,v=11 hoặc u=11,v=21

b) Vì (8)24.(105)=484>0

Nên uv là nghiệm của phương trình:

x2+8x105=0

a=1;b=4;c=105

 Ta có: Δ=161.(105)=121>0

x1=bΔa=4111=15x2=b+Δa=4+111=7

Vậy u=7,v=15 hoặc u=15,v=7.

c)  Vì 224.9<0 nên không có giá trị nào của u và v thỏa mãn điều kiện đã cho.

Bài 29 trang 54 sgk Toán 9 tập 2: Không giải phương trình, hãy tính tổng và tích các nghiệm (nếu có) của mỗi phương trình sau:

a) 4x2+2x5=0           ;b) 9x212x+4=0

c) 5x2+x+2=0             ;d) 159x22x1=0

Phương pháp giải:

Nếu x1,x2 là hai nghiệm của phương trình ax2+bx+c=0(a0) thì

{x1+x2=bax1.x2=ca

Chú ý: Trước tiên cần kiểm tra điều kiện là phương trình đã cho có nghiệm hay không, nếu không có nghiệm thì không tính được tổng và tích 2 nghiệm đó.

Lời giải chi tiết:

a) Phương trình 4x2+2x5=0 có nghiệm vì a=4,c=5 trái dấu nhau nên phương trình luôn có 2 nghiệm. Nên theo hệ thức Vi-ét ta có

x1+x2=12;x1x2=54

b) Phương trình 9x212x+4=0 có Δ=3636=0. Phương trình có nghiệm kép. Nên theo hệ thức Vi-ét ta có

x1+x2=129=43;x1x2=49

c) Phương trình 5x2+x+2=0 có  

Δ= 124.5.2=39<0

Phương trình vô nghiệm, nên không tính được tổng và tích các nghiệm.

d) Phương trình 159x22x1=0 có hai nghiệm phân biệt vì a và c trái dấu nên theo hệ thức Vi-ét ta có

x1+x2=2159;x1x2=1159

Bài 30 trang 54 sgk Toán 9 tập 2: Tìm giá trị của m để phương trình có nghiệm, rồi tính tổng và tích các nghiệm theo m.

a) x22x+m=0          ;b) x2+2(m1)x+m2=0 

Phương pháp giải:

+) Phương pháp tìm m để phương trình có nghiệm: Cho phương trình ax2+bx+c=0(a0), điều kiện để phương trình có nghiệm là: Δ0(Δ0)

Trong đó Δ=b24ac;Δ=b2ac;b=b2

+) Tính tổng và tích các nghiệm:

Nếu x1,x2 là hai nghiệm của phương trình ax2+bx+c=0(a0) thì

{x1+x2=bax1.x2=ca

Lời giải:

a) Phương trình x22x+m=0 (a=1;b=1,c=m) có nghiệm khi Δ=b2ac=1m0 suy ra m1

Khi đó theo hệ thức Vi-et ta có x1+x2=2x1.x2=m 

b) Phương trình x2+2(m1)x+m2=0 (a=1;b=m1;c=m2) có nghiệm khi

Δ=b2ac=(m1)2m2=m22m+1m2=12m0 

Suy ra m12

Khi đó theo hệ thức Vi-ét ta có  x1+x2=2(m1)x1.x2=m2 

Bài 31 trang 54 sgk Toán 9 tập 2: Tính nhẩm nghiệm của các phương trình:

a) 1,5x21,6x+0,1=0

b) 3x2(13)x1=0

c) (23)x2+23x(2+3)=0

d)(m1)x2(2m+3)x+m+4=0 với m1

Phương pháp giải:

+) TH1: Nếu phương trình ax2+bx+c=0(a0) có a+b+c=0 thì phương trình có một nghiệm là x1=1, nghiệm còn lại là x2=ca

+) TH2: Nếu phương trình ax2+bx+c=0(a0) có ab+c=0 thì phương trình có một nghiệm là x1=1, nghiệm còn lại là x2=ca 

Lời giải:

a) Phương trình 1,5x21,6x+0,1=0

Có a=1,5;b=1,6;c=0,1

Suy ra a+b+c=1,51,6+0,1=0 nên x1=1;x2=0,11,5=115

b) Phương trình 3x2(13)x1=0

Có a=3;b=(13);c=1

Suy ra ab+c=3+(13)+(1)=0 nên x1=1,x2=13=33 

c)(23)x2+23x(2+3)=0

Có a=23;b=23;c=(2+3)

Suy ra a+b+c=23+23(2+3)=0

Khi đó x1=1;x2=(2+3)23=(2+3)2(23)(2+3)=743

d)(m1)x2(2m+3)x+m+4=0

Có a=m1;b=(2m+3),c=m+4 

Suy ra a+b+c=m1(2m+3)+m+4=0

Nên x1=1,x2=m+4m1 

Bài 32 trang 54 sgk Toán 9 tập 2: Tìm hai số u và v trong mỗi trường hợp sau:

a) u+v=42uv=441

b) u+v=42, uv=400   

c) uv=5uv=24

Phương pháp giải:

Nếu hai số có tổng bằng S và tích bằng P (và thỏa mãn điều kiện S24P0 ) thì hai số đó là hai nghiệm của phương trình x2Sx+P=0.

Sau đó tính Δ hoặc Δ để tìm ra nghiệm của phương trình

Lời giải:

a) u+v=42uv=441  thỏa mãn điều kiện 4224.4410 suy ra u,v là nghiệm của phương trình:

x242x+441=0

Δ=212441=441441=0

Δ=0;x1=x2=21

Vậy u=v=21

b) u+v=42,uv=400, thỏa mãn điều kiện (42)2+4.4400 nên u,v là nghiệm của phương trình:

x2+42x400=0

Δ=441+400=841

Δ=29 

Suy ra x1=21+291=8;x2=21291=50

Do đó: u=8,v=50 hoặc u=50,v=8

c) uv=5,uv=24. Đặt v=t, ta có u+t=5,ut=24, thỏa mãn điều kiện 52+4.240

nên u,t là nghiệm của phương trình: x25x24=0

Δ=b24ac=(5)24.1.(24)=121Δ=11

Từ đóx1=b+Δ2a=(5)+112=8;x2=bΔ2a=(5)112=3 

Vậy u=8,t=3 hoặc u=3,t=8.

Do đó: u=8,v=3 hoặc u=3,v=8.

Bài 33 trang 54 sgk Toán 9 tập 2: Chứng tỏ rằng nếu phương trình ax2+bx+c=0 có nghiệm là x1 và x2 thì tam thức  ax2+bx+c phân tích được thành nhân tử như sau:

ax2+bx+c=a(xx1)(xx2).

Áp dụng: Phân tích đa thức thành nhân tử.

a)2x25x+3

b) 3x2+8x+2

Phương pháp giải:

+ Biến đổi vế phải a(xx1)(xx2) và sử dụng hệ thức Vi-ét để đưa về bằng với vế trái ax2+bx+c.

+ Áp dụng: Tìm nghiệm của mỗi phương trình bằng công thức nghiệm rồi thay vào công thức ax2+bx+c=a(xx1)(xx2).

Lời giải:

Vì x1;x2 là hai nghiệm của phương trình ax2+bx+c=0 nên theo hệ thức Vi-ét ta có

{x1+x2=bax1.x2=ca 

Xét ax2+bx+c=a(xx1)(xx2).

Biến đổi vế phải: 

a(xx1)(xx2)

=a(x2xx2xx1+x1x2)

=ax2a(x1+x2)x+ax1x2

=ax2a(ba)x+aca=ax2+bx+c

Vậy phương trình ax2+bx+c=0 có nghiệm là x1,x2 thì:

ax2+bx+c=a(xx1)(xx2).      

Áp dụng:

a) Phương trình 2x25x+3=0 có a+b+c=25+3=0 nên có hai nghiệm là x1=1,x2=32 nên:

2x2+5x+3=2(x1)(x32)=(x1)(2x3)

b) Phương trình  3x2+8x+2=0 có a=3,b=8,b=4,c=2.

Nên Δ=423.2=10 suy ra phương trình có hai nghiệm là:

x1 = 4103x24+103

nên: 3x2+8x+2=3(x4103)(x4+103)

=3(x+4+103)(x+4103) 

Lý thuyết Bài 6: Hệ thức Vi-ét và ứng dụng

1. Các kiến thức cần nhớ

Hệ thức Vi-ét

Cho phương trình bậc hai ax2+bx+c=0(a0).
Nếu x1,x2 là hai nghiệm của phương trình thì {x1+x2=bax1x2=ca.

Ví dụ: Phương trình 2x25x+2=0 có Δ=9>0 nên phương trình có hai nghiệm x1;x2.

Theo hệ thức Vi-ét ta có: {x1+x2=52x1x2=22=1.

Ứng dụng của hệ thức Vi-ét

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

 Nếu phương trình có a+b+c=0 thì phương trình có một nghiệm là x1=1, nghiệm kia là x2=ca.

Nếu phương trình có ab+c=0 thì phương trình có một nghiệm là x1=1, nghiệm kia là x2=ca.

+) Tìm hai số biết tổng và tích của chúng : Nếu hai số có tổng bằng S và tích bằng P thì hai số đó là hai nghiệm của phương trình X2SX+P=0 (ĐK: S24P)

Ví dụ: 

+ Phương trình 2x29x+7=0 có a+b+c=2+(9)+7=0 nên có hai nghiệm x1=1;x2=ca=72

+ Phương trình 2x2+9x+7=0 có ab+c=29+7=0 nên có hai nghiệm x1=1;x2=ca=72

2. Các dạng toán thường gặp

Dạng 1: Không giải phương trình, tính giá trị biểu thức liên quan giữa các nghiệm.

Phương pháp:

Bước 1 : Tìm điều kiện để phương trình có nghiệm : {a0Δ0. Từ đó áp dụng hệ thức Vi-ét ta có : S=x1+x2=ba và P=x1x2=ca.

Một số biểu thức đối xứng giữa các nghiệm thường gặp là :

+) A=x12+x22=(x1+x2)22x1x2=S22P

+) B=x13+x23

=(x1+x2)33x1x2(x1+x2)=S33SP

+) C=x14+x24=(x12+x22)22x12x22

=[(x1+x2)22x1x2]22(x1x2)2=(S22P)22P2

+) D=|x1x2|

=(x1+x2)24x1x2.

+)

E=(x1x2)2=(x1+x2)24x1x2

=S24P.

Dạng 2 : Giải phương trình bằng cách nhẩm nghiệm

Phương pháp :

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

+) Nếu phương trình có a+b+c=0 thì phương trình có một nghiệm x1=1, nghiệm kia là x2=ca.

+ ) Nếu phương trình có ab+c=0 thì phương trình có một nghiệm x1=1, nghiệm kia là x2=ca.

+) Nếu x1,x2 là hai nghiệm của phương trình thì {S=x1+x2=baP=x1x2=ca.

Dạng 3 : Phân tích tam thức bậc hai thành nhân tử

Phương pháp :

Nếu tam thức bậc hai ax2+bx+c(a0) có hai nghiệm x1 và x2 thì nó được phân tích thành nhân tử: ax2+bx+c=a(xx1)(xx2).

Dạng 4 : Tìm hai số khi biết tổng và tích

Phương pháp :

Để tìm hai số x,y khi biết tổng S=x+y và tích P=xy, ta làm như sau:

Bước 1: Xét điều kiện S24P. Giải phương trình X2SX+P=0 để tìm các nghiệm X1,X2.

Bước 2: Khi đó các số cần tìm x,y là x=X1,y=X2 hoặc x=X2,y=X1.

Dạng 5 : Bài toán liên quan đến dấu các nghiệm của phương trình bậc hai

Phương pháp :

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

1. Phương trình có hai nghiệm trái dấu ac<0.

2. Phương trình có hai nghiệm phân biệt cùng dấu {Δ>0P>0.

3. Phương trình có hai nghiệm dương phân biệt {Δ>0P>0S>0.

4. Phương trình có hai nghiệm âm phân biệt {Δ>0P>0S<0.

5. Phương trình có hai nghiệm trái dấu mà nghiệm âm có giá trị tuyệt đối lớn hơn nghiệm dương {ac<0S<0.

Dạng 6 : Xác  định điều kiện của tham số để nghiệm của phương trình thỏa mãn điều kiện cho trước.

Phương pháp :

Bước 1. Tìm điều kiện để phương trình có nghiệm {a0Δ0.

Bước 2. Từ hệ thức đã cho và hệ thức Vi-ét, tìm được điều kiện của tham số.

Bước 3. Kiểm tra điều kiện của tham số xem có thỏa mãn điều kiện ở bước 1 hay không rồi kết luận.

Đánh giá

0

0 đánh giá