Toán 9 Bài 7: Phương trình quy về phương trình bậc hai | Giải Toán lớp 9

463

Toptailieu.vn giới thiệu Giải bài tập Toán 9 Bài 7: Phương trình quy về phương trình bậc hai chính xác, chi tiết nhất giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Căn bậc hai lớp 9.

Giải bài tập Toán 9 Bài 7: Phương trình quy về phương trình bậc hai

Trả lời câu hỏi giữa bài:

Trả lời câu hỏi 1 trang 55 Toán 9 Tập 2: Giải các phương trình trùng phương:

a) 4x4+x25=0

b) 3x4+4x2+1=0.

Phương pháp giải:

+ Đặt x2=t,t0.

+ Giải phương trình at2+bt+c=0.

+ Với mỗi giá trị tìm được của t (thỏa mãn t0), lại giải phương trình x2=t

Lời giải:

a) 4x4+x25=0

Đặt x2=t(t0)

Phương trình trở thành 4t2+t5=0

Nhận thấy đây là phương trình bậc hai ẩn t có a+b+c=4+15=0 nên phương trình có nghiệm

t1=1;t2=54

Do t0  nên chỉ có t=1 thỏa mãn điều kiện

Với t=1, ta có: x2=1x=±1

Vậy phương trình đã cho có 2 nghiệm x1=1;x2=1 

b) 3x4+4x2+1=0.

Đặt x2=t(t0).

Phương trình trở thành: 3t2+4t+1=0

Nhận thấy đây là phương trình bậc hai ẩn t có ab+c=34+1=0 nên phương trình có nghiệm

t1=1;t2=13

Cả 2 nghiệm của phương trình đều không thỏa mãn điều kiện t0

Vậy phương trình đã cho vô nghiệm. 

Trả lời câu hỏi 2 trang 55 Toán 9 Tập 2: Giải phương trình x23x+6x29=1x3  bằng cách điền vào các chỗ trống (...) và trả lời các câu hỏi.

- Điều kiện: x...

- Khử mẫu và biến đổi, ta được x23x+6=...x24x+3=0.

- Nghiệm của phương trình x24x+3=0 là x1=...;x2=....

Hỏi x1 có thỏa mãn điều kiện nói trên không? Tương tự đối với x2?

Vậy nghiệm của phương trình đã cho là:…

Phương pháp giải:

Sử dụng các bước giải phương trình chứa ẩn ở mẫu

Bước 1. Tìm điều kiện xác định của ẩn của phương trình.

Bước 2. Quy đồng mẫu thức hai vế rồi khử mẫu.

Bước 3. Giải phương trình vừa nhận được ở bước 2.

Bước 4. So sánh các nghiệm tìm được ở bước 3 với điều kiện xác định và kết luận

Lời giải:

- Điều kiện: x±3 

- Khử mẫu và biến đổi, ta được x23x+6=x+3x24x+3=0.

- Nghiệm của phương trình x24x+3=0 là x1=1;x2=3

Nhận thấy x1=1 thỏa mãn điều kiện;  x2=3 không thỏa mãn điều kiện.

Vậy nghiệm của phương trình đã cho là: x=1

Trả lời câu hỏi 3 trang 56 Toán 9 Tập 2: Giải phương trình sau bằng cách đưa về phương trình tích: x3+3x2+2x=0

Phương pháp giải:

+ Đặt nhân tử chung x ra ngoài để đưa phương trình về dạng 

A(x).B(x)=0[A(x)=0B(x)=0

+ Giải phương trình bậc hai ax2+bx+c=0 bằng công thức nghiệm hoặc sử dụng nếu ab+c=0 thì phương trình có hai nghiệm x=1;x=ca.

Lời giải:

Ta có x3+3x2+2x=0x(x2+3x+2)=0

x=0 hoặc x2+3x+2=0   (1)

Phương trình (1) là phương trình bậc hai có ab+c=13+2=0 nên có hai nghiệm  x=1;x=ca=2

Vậy phương trình đã cho có 3 nghiệm x=0;x=1;x=2 

Bài tập trang 56-57 SGK Toán 9
Bài 34 trang 56 sgk Toán 9 tập 2: Giải các phương trình trùng phương:

a) x45x2+4=0

b) 2x43x22=0

c) 3x4+10x2+3=0

Phương pháp giải:

Phương pháp giải phương trình trùng phương ax4+bx2+c=0(a0)

Đặt x2=t(t0) khi đó phương trình đã cho trở thành at2+bt+c=0 giải phương trình bậc 2 ẩn t sau đó đối chiếu với điều kiện t0 rồi tìm x

Lời giải:

a) x45x2+4=0

Đặt x2=t(t0), phương trình trở thành: t25t+4=0;a+b+c=1+(5)+4=0, nên phương trình có 2 nghiệm:

t1=1,t2=4 (thỏa mãn)

Với t = 1 ta có: x2=1x=±1

Với t = 4 ta có: x2=4x=±2

Vậy phương trình đã cho có 4 nghiệm phân biệt x=±1;x=±2

b) 2x43x22=0.

Đặt x2=t(t0), phương trình trở thành: 2t23t2=0 (2) 

Δ=(3)24.2.(2)=25>0Δ=5

Khi đó phương trình (2) có 2 nghiệm phân biệt là: t1=(3)52.2=12 (loại vì không thỏa mãn điều kiện); t2=(3)+52.2=2(tm) 

Với t=2x2=2x=±2

Vậy phương trình đã cho có 2 nghiệm phân biệt x=±2

c) 3x4+10x2+3=0

Đặt x2=t(t0), phương trình trở thành: 3t2+10t+3=0 (3)

Δ=523.3=16>0Δ=4

Khi đó phương trình (3) sẽ có 2 nghiệm phân biệt là:

t1=543=3 (loại vì không thỏa mãn điều kiện)

t2=5+43=13 (loại vì không thỏa mãn điều kiện)

Vậy phương trình có 2 nghiệm phân biệt.

Bài 35 trang 56 sgk toán 9 tập 2: Giải các phương trình:

a)(x+3)(x3)3+2=x(1x)

b) x+2x5+3=62x

c) 4x+1 =x2x+2(x+1)(x+2)

Phương pháp giải:

Phương pháp giải phương trình chứa ẩn ở mẫu thức :

Bước 1: Tìm điều kiện xác định của phương trình

Bước 2: Quy đồng mẫu thức 2 vế rồi khử mẫu

Bước 3: Giải phương trình vừa nhận được

Bước 4: Đối chiếu kết quả với điều kiện  xác định của phương trình sau đó kết luận.

Lời giải:

a) (x+3)(x3)3+2=x(1x)

Quy đồng và khử mẫu ta được:

x29+6=3x3x2

4x23x3=0;Δ=57>0

Vậy phương trình đã cho có 2 nghiệm phân biệt là:

x1=3+578,x2=3578

b) x+2x5+3=62x. Điều kiện x2,x5.

Quy đồng và khử mẫu ta được: 

(x+2)(2x)+3(x5)(2x)=6(x5) 

4x2+3(2xx210+5x)=6x30

4x23x2+21x30=6x30

4x215x4=0,

Δ=225+64=289>0,Δ=17

Khi đó phương trình đã cho có 2 nghiệm là x1=14,x2=4 (thỏa mãn điều kiện)

c) 4x+1=x2x+2(x+1)(x+2). Điều kiện: x1;x2

Quy đồng và khử mẫu ta được:

4(x+2)=x2x+2

4x+8=2x2x

x2+5x+6=0

Ta có: Δ=524.6=1>0Δ=1

Khi đó phương trình có 2 nghiệm phân biệt là: x1=512=3 ; x2=5+12=2

Đối chiếu với điều kiện ta loại nghiệm x=2

Vậy phương trình đã cho có 1 nghiệm x=3 

Bài 36 trang 56 sgk toán 9 tập 2: Giải các phương trình:

a) (3x25x+1)(x24)=0

b) (2x2+x4)2(2x1)2=0

Phương pháp giải:

Phương pháp giải phương trình dạng tích: A.B=0[A=0B=0

Lời giải:

a) (3x25x+1)(x24)=0

[3x25x+1=0(1)x24=0(2)

+) Giải phương trình (1) ta được:

Δ=(5)24.3.1=13>0

Phương trình có 2 nghiệm phân biệt là: x1=5136;x2=5+136

+) Giải phương trình (2) ta được: x2=4x=±2

Vậy phương trình đã cho có 4 nghiệm phân biệt x1=5136;x2=5+136;x3=2;x4=2

b) (2x2+x4)2(2x1)2=0

(2x2+x4+2x1)(2x2+x42x+1)=0

(2x2+3x5)(2x2x3)=0

[2x2+3x5=0(3)2x2x3=0(4)

giải phương trình (3) ta có: a+b+c=2+3+(5)=0 nên có hai nghiệm x1=1;x2=2,5;

giải phương trình (4) ta có: ab+c=2(1)+(3)=0 nên có hai nghiệm  x3=1;x4=1,5

Vậy phương trình có tập nghiệm S={1;2,5;1;1,5} 

Bài 37 trang 56 sgk Toán 9 tập 2: Giải phương trình trùng phương:

a)9x410x2+1=0                    ;b) 5x4+2x216=10x2

c) 0,3x4+1,8x2+1,5=0              ;d) 2x2+1=1x24

Phương pháp giải:

Phương pháp giải phương trình trùng phương ax4+bx2+c=0(a0)

Đặt x2=t(t0) khi đó phương trình đã cho trở thành at2+bt+c=0 giải phương trình bậc 2 ẩn t sau đó đối chiếu với điều kiện t0 rồi tìm x

Lời giải:

a) 9x410x2+1=0. Đặt t=x20, ta có: 9t210t+1=0

Vì a+b+c=910+1=0 nên t1=1,t2=19 (thỏa mãn) 

+ Với t = 1x2=1x=1 hoặc x=1.  

+ Với t=19x2=19x=±13

Vậy các nghiệm của phương trình đã cho là: x1=1,x2=1,x3=13,x4=13 

b) 5x4+2x216=10x2

5x4+3x226=0.

Đặt t=x20, ta có: 5t2+3t26=0 

Δ=9+4.5.26=529=232;

t1=2,t2=2,6 (loại).

Do đó: x2=2 suy ra x1=2,x2=2 

c) 0,3x4+1,8x2+1,5=0  

x4+6x2+5=0

 Đặt t=x20, ta có:

t2+6t+5=0

Phương trình này có ab+c=16+5=0 nên có hai nghiệm:

t1=1 (loại), t2=5 (loại).

Vậy phương trình đã cho vô nghiệm.   

Chú ý:  Cũng có thể nhận xét rằng vế trái x4+6x2+55, còn vế phải bằng 0. Vậy phương trình vô nghiệm.

d) 2x2+1=1x24 2x2+51x2=0.

Điều kiện x0

2x4+5x21=0. Đặt t=x20, ta có:

2t2+5t1=0;Δ=25+8=33

t1=5+334(tm),t2=5334 (loại)

Do đó x2=5+334 suy ra x1=5+332,x2=5+332 

Bài 38 trang 56 sgk Toán 9 tập 2: Giải các phương trình:

a) (x3)2+(x+4)2=233x

b) x3+2x2(x3)2=(x1)(x22)

c) (x1)3+0,5x2=x(x2+1,5)

d) x(x7)31 = x2 - x43

e) 14x29 = 113x

f) 2xx+1 = x2x+8(x+1)(x4)

Phương pháp giải:

Thực hiện phá ngoặc và chuyển vế để biến đổi đưa phương trình về dạng phương trình bậc hai một ẩn. Sử dụng công thức nghiệm để giải phương trình bậc hai thu được.

Lời giải:

a) (x3)2+(x+4)2=233x

x26x+9+x2+8x+16=233x

2x2+5x+2=0

Δ=2516=9>0

Khi đó phương trình có 2 nghiệm phân biệt là: x1=532.2=2;x2=5+32.2=12

Vậy phương trình đã cho có 2 nghiệm phân biệt.

b) x3+2x2(x3)2=(x1)(x22)

x3+2x2x2+6x9=x3x22x+2

2x2+8x11=0

Δ=16+22=38,x1=4+382,x2=4382

Vậy phương trình đã cho có 2 nghiệm phân biệt.

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

x33x2+3x1+0,5x2=x3+1,5x

2,5x21,5x+1=05x23x+2=0;

Δ=940=31<0

Phương trình vô nghiệm

d) x(x7)31=x2x43

2x(x7)6=3x2(x4)

2x214x6=3x2x+8

2x215x14=0;

Δ=225+112=337>0

x1=15+3374,x2=153374

Vậy phương trình đã cho có 2 nghiệm phân biệt.

e) 14x29=113x. Điều kiện: x±3

Khi đó

14x29=113x14(x3)(x+3)=x29(x3)(x+3)+x+3(x3)(x+3)

14=x29+x+3x2+x20=0

Δ=1+4.20=81>0

Nên x1=192=5;x2=1+92=4 (thỏa mãn)

Vậy phương trình có hai nghiệm x1=5,x2=4.

f) 2xx+1 = x2x+8(x+1)(x4). Điều kiện: x1,x4

Qui đồng và khử mẫu ta được:  

2x(x4)=x2x+8

2x28xx2+x8=0

x27x8=0

Có ab+c=1(7)8=0 nên x1=1,x2=8

Vì x1=1 không thỏa mãn điều kiện của ẩn nên: phương trình có một nghiệm là x=8

Bài 39 trang 57 sgk Toán 9 tập 2: Giải phương trình bằng cách đưa về phương trình tích.

a)(3x27x10)[2x2+(15)x+53]=0

b) x3+3x22x6=0

c)(x21)(0,6x+1)=0,6x2+x

d)(x2+2x5)2=(x2x+5)2

Phương pháp giải:

Đưa phương trình về dạng phương trình tích A(x).B(x)=0[A(x)=0B(x)=0

Hoặc A(x).B(x).C(x)=0[A(x)=0B(x)=0C(x)=0 

Lời giải:

a) (3x27x10)[2x2+(15)x+53]=0

[3x27x10=0(1)2x2+(15)x+53=0(2)

+ Giải phương trình (1).

Ta có ab+c=3(7)+(10)=0 nên phương trình (1) có hai nghiệm phân biệt x=1;x=103

+ Giải phương trình (2)

Ta thấy a+b+c=2+15+53=0 nên phương trình (2) có hai nghiệm phân biệt x=1;x=532

Vậy phương trình đã cho có bốn nghiệm x=1;x=103;x=1;x=532.

b) 

x3+3x22x6=0x2(x+3)2(x+3)=0(x22)(x+3)=0[x22=0x+3=0[x2=2x=3[x=2x=2x=3

Vậy phương trình đã cho có ba nghiệm x=2;x=2;x=3 

c) 

 (x21)(0,6x+1)=0,6x2+x(x21)(0,6x+1)=x(0,6x+1)(x21)(0,6x+1)x(0,6x+1)=0(0,6x+1)(x2x1)=0[0,6x+1=0x2x1=0[x=53x2x1=0()

Phương trình (*) có Δ=(1)24.1(1)=5>0 nên có hai nghiệm [x=1+52x=152

Vậy phương trình đã cho có ba nghiệm phân biệt x=53;x=1+52;x=152

d) 

(x2+2x5)2=(x2x+5)2(x2+2x5)2(x2x+5)2=0(x2+2x5+x2x+5)(x2+2x5x2+x5)=0(2x2+x)(3x10)=0x(2x+1)(3x10)=0[x=02x+1=03x10=0[x=0x=12x=103

Vậy phương trình có ba nghiệm x=0;x=12;x=103 

Bài 40 trang 57 sgk Toán 9 tập 2: Giải phương trình bằng cách đặt ẩn phụ:

a) 3(x2+x)22(x2+x)1=0           

b) (x24x+2)2+x24x4=0

 c) xx=5x+7 

d) xx+110.x+1x=3

Phương pháp giải:

Đặt t=x2+x, ta có phương trình 3t22t1=0. Giải phương trình này, ta tìm được hai giá trị của t. Thay mỗi giá trị của t vừa tìm được vào đằng thức t=x2+x , ta được một phương trình của ẩn x. Giải mỗi phương trình này sẽ tìm được giá trị của x.

Lời giải:

Đặt x2+x=t ta được phương trình 3t22t1=0

Phương trình này có a+b+c=3+(2)+(1)=0 nên có hai nghiệm t=1;t=13

+ Với t1=1 ta có x2+x=1 hay x2+x1=0 có Δ=12+4.1.1=5>0 nên phương trình có hai nghiệm x1=1+52;x2=152

+ Với t=13x2+x=133x2+3x+1=0 có Δ=324.3.1=3<0 nên phương trình vô nghiệm.

Vậy phương trình đã cho có hai nghiệm x1=1+52;x2=152.

b) Ta có

(x24x+2)2+x24x4=0(x24x+2)2+x24x+26=0

Đặt t=x24x+2 ta được phương trình t2+t6=0 có Δ=124.1.(6)=25>0Δ=5 nên có hai nghiệm [t=1+52=2t=152=3

+ Với t=2x24x+2=2x24x=0x(x4)=0[x=0x4=0[x=0x=4 

+ Với t=3x24x+2=3x24x+5=0 có Δ=(4)24.1.5=4<0 nên phương trình này vô nghiệm.

Vậy phương trình đã cho có nghiệm x=0;x=4.

c) xx=5x+7x6x7=0

ĐK: x0 

Đặt x=t(t0) ta được phương trình t26t7=0 có ab+c=1(6)+(7)=0  nên có hai nghiệm [t=1(L)t=7(N)

Với t=7x=7x=49(TM)

Vậy phương trình có nghiệm x=49.

d) ĐK:x{1;0} 

Đặt xx+1=tx+1x=1t , ta có phương trình t10.1t=3t23t10=0

Phương trình trên có Δ=(3)24.1.(10)=49>0Δ=7  nên có hai nghiệm [t=3+72=5t=372=2

+ Vớit=5xx+1=55x+5=xx=54(TM)

+ Vớit=2xx+1=2x=2x2x=23(TM) 

Vậy phương trình có hai nghiệm x=54;x=23. 

Lý thuyết Bài 7: Phương trình quy về phương trình bậc hai

1. Các kiến thức cần nhớ

a. Phương trình trùng phương

+)  Phương trình trùng phương là phương trình có dạng   ax4+bx2+c=0(a0)

+) Cách giải: Đặt ẩn phụ t=x2(t0)để đưa phương trình về phương trình bậc hai:  at2+bt+c=0(a0).

b. Phương trình chứa ẩn ở mẫu thức

Để giải phương trình chứa ẩn ở mẫu thức, ta có các bước giải như sau:

Bước 1. Tìm điều kiện xác định của ẩn của phương trình.

Bước 2. Quy đồng mẫu thức hai vế rồi khử mẫu.

Bước 3. Giải phương trình vừa nhận được ở bước 2.

Bước 4. So sánh các nghiệm tìm được ở bước 3 với điều kiện xác định và kết luận.

c. Phương trình đưa về dạng phương trình tích

Để giải phương trình đưa về dạng tích, ta có các bước giải như sau:

Bước 1. Phân tích vế trái thành nhân tử, vế phải bằng 0.

Bước 2. Xét từng nhân tử bằng 0 để tìm nghiệm.

d) Sự tương giao giữa đường thẳng và parabol

Sự tương giao giữa đường thẳng d:y=mx+n và parabol (P):y=ax2(a0). 

Hình minh họa

 

 

Số giao điểm của đường thẳng d và parabol (P) là số nghiệm của phương trình hoành độ giao điểm

ax2=mx+nax2mxn=0(*)

+) Phương trình (*) có hai nghiệm phân biệt  (Δ>0)thì d cắt (P) tại hai điểm phân biệt

+) Phương trình (*) có nghiệm kép  (Δ=0)thì d tiếp xúc với (P).

+) Phương trình (*) vô nghiệm  (Δ<0)thì d không cắt (P)

2. Các dạng toán thường gặp

Dạng 1: Giải phương trình trùng phương

Phương pháp:

Xét phương trình trùng phương ax4+bx2+c=0(a0).

Bước 1. Đặt t=x2(t0) ta được phương trình bậc hai: at2+bt+c=0(a0).

Bước 2. Giải phương trình bậc hai ẩn t , thay t trở lại phép đặt ra tìm được các nghiệm của phương trình đã cho.

Dạng 2: Giải phương trình chứa ẩn ở mẫu thức

Phương pháp:

Để giải phương trình chứa ẩn ở mẫu thức, ta có các bước giải như sau:

Bước 1. Tìm điều kiện xác định của ẩn của phương trình.

Bước 2. Quy đồng mẫu thức hai vế rồi khử mẫu.

Bước 3. Giải phương trình vừa nhận được ở bước 2.

Bước 4. So sánh các nghiệm tìm được ở bước 3 với điều kiện xác định và kết luận.

Dạng 3: Phương trình đưa về dạng phương trình tích

Phương pháp:

Để giải phương trình đưa về dạng tích, ta có các bước giải như sau:

Bước 1. Phân tích vế trái thành nhân tử, vế phải bằng 0.

Bước 2. Xét từng nhân tử bằng 0 để tìm nghiệm.

Dạng 4: Giải phương trình bằng cách đặt ẩn phụ

Phương pháp:

Bước 1. Tìm điều kiện xác định (nếu có)

Bước 2. Đặt ẩn phụ và giải phương tình theo ẩn mới

Bước 3. Tìm nghiệm ban đầu và so sánh với điều kiện xác định ở bước 1 để kết luận nghiệm.

Dạng 5: Giải phương trình chứa căn thức

Phương pháp:

Bước 1: Điều kiện xác định

Bước 2: Làm mất dấu căn bằng cách đặt ẩn phụ hoặc lũy thừa hai vế sau đó giải phương trình.

Bước 3: So sánh điều kiện và kết luận nghiệm.

Dạng 6: Một số dạng khác

Phương pháp:

Ta có thể dùng hằng đẳng thức, thêm bớt hạng tử, hoặc đánh giá hai vế… để giải phương trình.

Dạng 7: Xác định số giao điểm của đường thẳng d:y=mx+n và parabol (P):y=ax2(a0).

Phương pháp:

Số giao điểm của đường thẳng d và parabol (P) là số nghiệm của phương trình hoành độ giao điểm

ax2=mx+nax2mxn=0(*)

+) Phương trình (*) có hai nghiệm phân biệt  (Δ>0)thì d cắt (P) tại hai điểm phân biệt

+) Phương trình (*) có nghiệm kép  (Δ=0)thì d tiếp xúc với (P).

+) Phương trình (*) vô nghiệm  (Δ<0)thì d không cắt (P)

Dạng 8: Tìm tọa độ giao điểm của đường thẳng d:y=mx+n và parabol (P):y=ax2(a0).

Phương pháp:

Xét phương trình hoành độ giao điểm ax2=mx+nax2mxn=0(*)

Giải phương trình (*) tìm được x suy ra y . Tọa độ giao điểm là (x;y).

Dạng 9: Xác định tham số m để đường thẳng d:y=mx+n và parabol (P):y=ax2(a0) cắt nhau tại điểm thỏa mãn điều kiện cho trước .

Phương pháp:

+) Đường thẳng d cắt (P) tại hai điểm phân biệt nằm bên trái trục tung  phương trình (*) có hai nghiệm âm phân biệt {Δ>0S<0P>0

+) Đường thẳng d cắt (P) tại hai điểm phân biệt cùng nằm bên phải trục tung  phương trình (*) có hai nghiệm dương phân biệt {Δ>0S>0P>0

+) Đường thẳng d cắt (P) tại hai điểm phân biệt nằm khác phía trục tung  phương trình (*) có hai nghiệm trái dấu ac<0

+) Đường thẳng d cắt (P) tại hai điểm có tọa độ thỏa mãn biểu thức cho trước (thường biến đổi biểu thức để sử dụng hệ thức Vi-et)

Dạng 10: Bài toán liên quan đến diện tích tam giác, diện tích hình thang và chiều cao.

Phương pháp:

Ta vận dụng linh hoạt các cách phân chia diện tích và công thức tính diện tích tam giác, hình thang để làm bài.

Đánh giá

0

0 đánh giá