Trang 16 — Bài 3. Phương trình quy về phương trình bậc hai

Bài tập:

  1. Giải phương trình x21=12x2+1\sqrt{x^2-1}=\frac{1}{2}\sqrt{x^2+1} .

Lời giải:

  • Bình phương hai vế của phương trình đã cho, ta được:

    (x21)2=(12x2+1)2x21=14(x2+1)4(x21)=x2+14x24=x2+13x2=5x2=53x=±53.\begin{aligned} (\sqrt{x^2-1})^2 &= (\frac{1}{2}\sqrt{x^2+1})^2\\ x^2-1&=\frac{1}{4}(x^2+1)\\ 4(x^2-1) &= x^2+1\\ 4x^2-4 &=x^2+1\\ 3x^2 &= 5\\ x^2&=\frac{5}{3}\\ x&=\pm\sqrt{\frac{5}{3}}. \end{aligned}
  • Thử lại các giá trị x=53x=\sqrt{\frac{5}{3}}x=53x=-\sqrt{\frac{5}{3}} vào phương trình đã cho, ta thấy cả hai giá trị đều thoả mãn.

Kết quả: x=±53x=\pm\sqrt{\frac{5}{3}}.

  1. Giải phương trình 2x26x8=x25x2\sqrt{2x^2-6x-8}=\sqrt{x^2-5x-2}.

Lời giải:

  • Bình phương hai vế của phương trình đã cho, ta được:

    (2x26x8)2=(x25x2)22x26x8=x25x2x2x6=0(x+2)(x3)=0x=2hoặcx=3.\begin{aligned} (\sqrt{2x^2-6x-8})^2 &= (\sqrt{x^2-5x-2})^2\\ 2x^2-6x-8 &=x^2-5x-2\\ x^2-x-6 &=0\\ (x+2)(x-3) &= 0\\ x&=-2 \quad \text{hoặc} \quad x=3. \end{aligned}
  • Thử lại các giá trị x=2x=-2x=3x=3 vào phương trình đã cho:

    • Với x=2x=-2: 2(2)26(2)8=8+128=12=23\sqrt{2(-2)^2-6(-2)-8} = \sqrt{8+12-8} = \sqrt{12} = 2\sqrt{3}(2)25(2)2=4+102=12=23\sqrt{(-2)^2-5(-2)-2} =\sqrt{4+10-2} =\sqrt{12} = 2\sqrt{3}. Do đó, x=2x=-2 thoả mãn phương trình.
    • Với x=3x=3: 2(3)26(3)8=18188=0=0\sqrt{2(3)^2-6(3)-8} = \sqrt{18-18-8} = \sqrt{0} = 0(3)25(3)2=9152=8\sqrt{(3)^2-5(3)-2} = \sqrt{9-15-2} = \sqrt{-8}. Do đó, x=3x=3 không thoả mãn phương trình.

Kết quả: x=2x=-2.


Trang 17 — Phương trình quy về bậc hai

Bài 1. Giải phương trình 31x258x+1=10x211x19\sqrt{31x^2 - 58x + 1} = \sqrt{10x^2 - 11x - 19}.

Lời giải:

  • Bình phương hai vế của phương trình, ta có:
    $$ 31x^2 - 58x + 1 = 10x^2 - 11x - 19 $$ $$ 21x^2 - 47x + 20 = 0 $$

  • Giải phương trình bậc hai:
    $$ x = \frac{47 \pm \sqrt{(-47)^2 - 4 \cdot 21 \cdot 20}}{2 \cdot 21} $$ $$ x = \frac{47 \pm \sqrt{2209 - 1680}}{42} $$ $$ x = \frac{47 \pm \sqrt{529}}{42} $$ $$ x = \frac{47 \pm 23}{42} $$ $$ x = 1 \quad \text{hoặc} \quad x = -\frac{20}{21}. $$

  • Thử lại:

    • Với x=1,x = 1, ta có:
      $$ \sqrt{31 \cdot 1^2 - 58 \cdot 1 + 1} = \sqrt{31 - 58 + 1} = \sqrt{-26}. $$ (Không xác định vì 26R.)\sqrt{-26} \notin \mathbb{R}.)
    • Với x=2021,x = -\frac{20}{21}, ta có:
      $$ \sqrt{31 \left( -\frac{20}{21} \right)^2 - 58 \left( -\frac{20}{21} \right) + 1} = \sqrt{\frac{12400}{441} + \frac{1160}{21} + 1} = \sqrt{\frac{12400 + 24480 + 441}{441}} = \sqrt{\frac{37321}{441}}. $$ $$ \sqrt{10 \left( -\frac{20}{21} \right)^2 - 11 \left( -\frac{20}{21} \right) - 19} = \sqrt{\frac{4000}{441} + \frac{220}{21} - 19} = \sqrt{\frac{4000 + 4620 - 8379}{441}} = \sqrt{\frac{241}{441}}. $$ Hai vế không bằng nhau.

Kết quả: Phương trình vô nghiệm.

Bài 2. Giải phương trình 3x2+5x13=x+1\sqrt{3x^2 + 5x - 13} = x + 1.

Lời giải:

  • Bình phương hai vế của phương trình, ta có:
    $$ 3x^2 + 5x - 13 = (x + 1)^2 $$ $$ 3x^2 + 5x - 13 = x^2 + 2x + 1 $$ $$ 2x^2 + 3x - 14 = 0 $$

  • Giải phương trình bậc hai:
    $$ x = \frac{-3 \pm \sqrt{3^2 - 4 \cdot 2 \cdot (-14)}}{2 \cdot 2} $$ $$ x = \frac{-3 \pm \sqrt{9 + 112}}{4} $$ $$ x = \frac{-3 \pm \sqrt{121}}{4} $$ $$ x = \frac{-3 \pm 11}{4}. $$ $$ x = 2 \quad \text{hoặc} \quad x = -\frac{7}{2}. $$

  • Thử lại:

    • Với x=2,x = 2, ta có:
      $$ \sqrt{3 \cdot 2^2 + 5 \cdot 2 - 13} = \sqrt{12 + 10 - 13} = \sqrt{9} = 3 $$ $$ 2 + 1 = 3. $$ (Thỏa mãn.)
    • Với x=72,x = -\frac{7}{2}, ta có:
      $$ \sqrt{3 \left( -\frac{7}{2} \right)^2 + 5 \left( -\frac{7}{2} \right) - 13} = \sqrt{\frac{147}{4} - \frac{35}{2} - 13} = \sqrt{\frac{147 - 70 - 52}{4}} = \sqrt{\frac{25}{4}} = \frac{5}{2}. $$ $$ -\frac{7}{2} + 1 = -\frac{5}{2}. $$ (Không thỏa mãn.)

Kết quả: x=2x = 2.


Trang 18 — Bài tập

Bài 1. Giải các phương trình sau:

a) 11x214x12=3x2+4x7;\sqrt{11x^2-14x-12} = \sqrt{3x^2+4x-7};

b) x2+x42=2x30;\sqrt{x^2+x-42} = \sqrt{2x-30};

c) 2x2x1=x2+2x+5;2\sqrt{x^2-x-1} = \sqrt{x^2+2x+5};

d) 3x2+x17x2+2x5=0.3\sqrt{x^2+x-1}-\sqrt{7x^2+2x-5}=0.

Lời giải:

a) 11x214x12=3x2+4x7\sqrt{11x^2-14x-12} = \sqrt{3x^2+4x-7}

  • Bình phương cả hai vế: 11x214x12=3x2+4x7.11x^2 - 14x - 12 = 3x^2 + 4x - 7.
  • Rút gọn: 8x218x5=0.8x^2 - 18x - 5 = 0.
  • Giải phương trình bậc hai:x=(18)±(18)248(5)28x = \frac{-(-18) \pm \sqrt{(-18)^2 - 4 \cdot 8 \cdot (-5)}}{2 \cdot 8} x=18±324+16016=18±48416=18±2216.x = \frac{18 \pm \sqrt{324 + 160}}{16} = \frac{18 \pm \sqrt{484}}{16} = \frac{18 \pm 22}{16}.
    • x1=18+2216=4016=52.x_1 = \frac{18 + 22}{16} = \frac{40}{16} = \frac{5}{2}.
    • x2=182216=416=14.x_2 = \frac{18 - 22}{16} = -\frac{4}{16} = -\frac{1}{4}.
  • Kiểm tra điều kiện:
    • x=52:x = \frac{5}{2}:
      • 11(52)214(52)12=27543512=275140484=874>0,11(\frac{5}{2})^2 - 14(\frac{5}{2}) - 12 = \frac{275}{4} - 35 - 12 = \frac{275 - 140 - 48}{4} = \frac{87}{4} > 0,
      • 3(52)2+4(52)7=754+107=75+40284=874>0.3(\frac{5}{2})^2 + 4(\frac{5}{2}) - 7 = \frac{75}{4} + 10 - 7 = \frac{75 + 40 - 28}{4} = \frac{87}{4} > 0.
    • x=14:x = -\frac{1}{4}:
      • 11(14)214(14)12=1116+14412=11+5619216=12516<0.11(-\frac{1}{4})^2 - 14(-\frac{1}{4}) - 12 = \frac{11}{16} + \frac{14}{4} - 12 = \frac{11 + 56 - 192}{16} = -\frac{125}{16} < 0.
      • Không thỏa mãn.

Kết quả: x=52.x = \frac{5}{2}.

b) x2+x42=2x30\sqrt{x^2+x-42} = \sqrt{2x-30}

  • Bình phương cả hai vế: x2+x42=2x30.x^2 + x - 42 = 2x - 30.
  • Rút gọn: x2x12=0.x^2 - x - 12 = 0.
  • Giải phương trình bậc hai:x=(1)±(1)241(12)21=1±1+482.x = \frac{-(-1) \pm \sqrt{(-1)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-12)}}{2 \cdot 1} = \frac{1 \pm \sqrt{1 + 48}}{2}. x=1±72.x = \frac{1 \pm 7}{2}.
    • x1=4.x_1 = 4.
    • x2=3.x_2 = -3.
  • Kiểm tra điều kiện:
    • x=4:x = 4:
      • 42+442=16+442=22<0.4^2 + 4 - 42 = 16 + 4 - 42 = -22 < 0.
      • Không thỏa mãn.
    • x=3:x = -3:
      • (3)2+(3)42=9342=36<0.(-3)^2 + (-3) - 42 = 9 - 3 - 42 = -36 < 0.
      • Không thỏa mãn.

Kết quả: Vô nghiệm.

c) 2x2x1=x2+2x+52\sqrt{x^2-x-1} = \sqrt{x^2+2x+5}

  • Bình phương cả hai vế: 4(x2x1)=x2+2x+5.4(x^2 - x - 1) = x^2 + 2x + 5.
  • Rút gọn: 4x24x4=x2+2x+5.4x^2 - 4x - 4 = x^2 + 2x + 5.
  • Rút gọn: 3x26x9=0.3x^2 - 6x - 9 = 0.
  • Giải phương trình bậc hai:x=(6)±(6)243(9)23.x = \frac{-(-6) \pm \sqrt{(-6)^2 - 4 \cdot 3 \cdot (-9)}}{2 \cdot 3}. x=6±36+1086=6±1446=6±126.x = \frac{6 \pm \sqrt{36 + 108}}{6} = \frac{6 \pm \sqrt{144}}{6} = \frac{6 \pm 12}{6}.
    • x1=3.x_1 = 3.
    • x2=1.x_2 = -1.
  • Kiểm tra điều kiện:
    • x=3:x = 3:
      • 23231=2931=25.2\sqrt{3^2-3-1} = 2\sqrt{9-3-1} = 2\sqrt{5}.
      • 32+23+5=9+6+5=20=25.\sqrt{3^2+2\cdot3+5} = \sqrt{9+6+5} = \sqrt{20} = 2\sqrt{5}.
      • Thỏa mãn.
    • x=1:x = -1:
      • 2(1)2(1)1=21=2.2\sqrt{(-1)^2-(-1)-1} = 2\sqrt{1} = 2.
      • (1)2+2(1)+5=12+5=4=2.\sqrt{(-1)^2+2(-1)+5} = \sqrt{1-2+5} = \sqrt{4} = 2.
      • Thỏa mãn.

Kết quả: x{1;3}.x \in \{-1; 3\}.

d) 3x2+x17x2+2x5=03\sqrt{x^2+x-1}-\sqrt{7x^2+2x-5}=0

  • Đặt x2+x1=a,\sqrt{x^2+x-1} = a, 7x2+2x5=b.\sqrt{7x^2+2x-5} = b.
  • Ta có: 3ab=0    b=3a.3a - b = 0 \implies b = 3a.
  • Bình phương: b2=9a2    7x2+2x5=9(x2+x1).b^2 = 9a^2 \implies 7x^2 + 2x - 5 = 9(x^2 + x - 1).
  • Rút gọn: 7x2+2x5=9x2+9x9.7x^2 + 2x - 5 = 9x^2 + 9x - 9.
  • Rút gọn: 2x2+7x4=0.2x^2 + 7x - 4 = 0.
  • Giải phương trình bậc hai:x=7±7242(4)22.x = \frac{-7 \pm \sqrt{7^2 - 4 \cdot 2 \cdot (-4)}}{2 \cdot 2}. x=7±49+324=7±814=7±94.x = \frac{-7 \pm \sqrt{49 + 32}}{4} = \frac{-7 \pm \sqrt{81}}{4} = \frac{-7 \pm 9}{4}.
    • x1=12.x_1 = \frac{1}{2}.
    • x2=4.x_2 = -4.
  • Kiểm tra điều kiện:
    • x=12:x = \frac{1}{2}:
      • 3(12)2+121=314+121=31+244=314.3\sqrt{(\frac{1}{2})^2+\frac{1}{2}-1} = 3\sqrt{\frac{1}{4}+\frac{1}{2}-1} = 3\sqrt{\frac{1+2-4}{4}} = 3\sqrt{-\frac{1}{4}}.
      • Không thỏa mãn.
    • x=4:x = -4:
      • 3(4)2+(4)1=31641=311.3\sqrt{(-4)^2+(-4)-1} = 3\sqrt{16-4-1} = 3\sqrt{11}.
      • 7(4)2+2(4)5=11285=99=311.\sqrt{7(-4)^2+2(-4)-5} = \sqrt{112-8-5} = \sqrt{99} = 3\sqrt{11}.
      • Thỏa mãn.

Kết quả: x=4.x = -4.


Bài 2. Giải các phương trình sau:

a) x2+3x+1=3;\sqrt{x^2+3x+1} = 3;

b) x2x4=x+2;\sqrt{x^2-x-4} = x+2;

c) 2+122x=x;2+\sqrt{12-2x} = x;

d) 2x23x10=5.\sqrt{2x^2-3x-10} = -5.

Lời giải:

a) x2+3x+1=3\sqrt{x^2+3x+1} = 3

  • Bình phương cả hai vế: x2+3x+1=9.x^2 + 3x + 1 = 9.
  • Rút gọn: x2+3x8=0.x^2 + 3x - 8 = 0.
  • Giải phương trình bậc hai:x=3±3241(8)21=3±9+322.x = \frac{-3 \pm \sqrt{3^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-8)}}{2 \cdot 1} = \frac{-3 \pm \sqrt{9 + 32}}{2}. x=3±412.x = \frac{-3 \pm \sqrt{41}}{2}.
  • Kiểm tra điều kiện:
    • x=3+412>0.x = \frac{-3 + \sqrt{41}}{2} > 0.
    • x=3412<0.x = \frac{-3 - \sqrt{41}}{2} < 0.

Kết quả: x=3+412.x = \frac{-3 + \sqrt{41}}{2}.

b) x2x4=x+2\sqrt{x^2-x-4} = x+2

  • Bình phương cả hai vế: x2x4=(x+2)2=x2+4x+4.x^2 - x - 4 = (x+2)^2 = x^2 + 4x + 4.
  • Rút gọn: x8=0.-x - 8 = 0.
  • Giải: x=8.x = -8.
  • Kiểm tra điều kiện:
    • (8)2(8)4=64+84=68.\sqrt{(-8)^2-(-8)-4} = \sqrt{64+8-4} = \sqrt{68}.
    • 8+2=6.-8+2 = -6.
    • Không thỏa mãn.

Kết quả: Vô nghiệm.

c) 2+122x=x2+\sqrt{12-2x} = x

  • Rút gọn: 122x=x2.\sqrt{12-2x} = x - 2.
  • Bình phương: 122x=(x2)2=x24x+4.12 - 2x = (x-2)^2 = x^2 - 4x + 4.
  • Rút gọn: x22x8=0.x^2 - 2x - 8 = 0.
  • Giải phương trình bậc hai:x=2±(2)241(8)21=2±4+322.x = \frac{2 \pm \sqrt{(-2)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-8)}}{2 \cdot 1} = \frac{2 \pm \sqrt{4 + 32}}{2}. x=2±362=2±62.x = \frac{2 \pm \sqrt{36}}{2} = \frac{2 \pm 6}{2}.
    • x1=4.x_1 = 4.
    • x2=2.x_2 = -2.
  • Kiểm tra điều kiện:
    • x=4:x = 4:
      • 2+1224=2+4=4.2 + \sqrt{12-2\cdot4} = 2 + \sqrt{4} = 4.
      • Thỏa mãn.
    • x=2:x = -2:
      • 2+122(2)=2+16=62.2 + \sqrt{12-2(-2)} = 2 + \sqrt{16} = 6 \ne -2.
      • Không thỏa mãn.

Kết quả: x=4.x = 4.

d) 2x23x10=5\sqrt{2x^2-3x-10} = -5

  • Điều kiện: 2x23x100.2x^2 - 3x - 10 \ge 0.
  • Bình phương: 2x23x10=25.2x^2 - 3x - 10 = 25.
  • Rút gọn: 2x23x35=0.2x^2 - 3x - 35 = 0.
  • Giải phương trình bậc hai:x=3±(3)242(35)22.x = \frac{3 \pm \sqrt{(-3)^2 - 4 \cdot 2 \cdot (-35)}}{2 \cdot 2}. x=3±9+2804=3±2894=3±174.x = \frac{3 \pm \sqrt{9 + 280}}{4} = \frac{3 \pm \sqrt{289}}{4} = \frac{3 \pm 17}{4}.
    • x1=5.x_1 = 5.
    • x2=72.x_2 = -\frac{7}{2}.
  • Kiểm tra điều kiện:
    • Vô nghiệm vì 2x23x100.\sqrt{2x^2-3x-10} \ge 0.

Kết quả: Vô nghiệm.


Bài 3. Cho tam giác ABCABC vuông tại AAABAB ngắn hơn ACAC22 cm.

a) Biểu diễn độ dài cạnh huyền BCBC theo ABAB.

b) Biết chu vi của tam giác ABCABC2424 cm. Tìm độ dài ba cạnh của tam giác đó.

Lời giải:

a) Biểu diễn độ dài cạnh huyền BCBC theo ABAB

  • Đặt AB=x    AC=x+2.AB = x \implies AC = x + 2.
  • Áp dụng định lý Pythagoras: BC2=AB2+AC2=x2+(x+2)2=2x2+4x+4.BC^2 = AB^2 + AC^2 = x^2 + (x+2)^2 = 2x^2 + 4x + 4.
  • Suy ra: BC=2x2+4x+4.BC = \sqrt{2x^2 + 4x + 4}.

b) Biết chu vi của tam giác ABCABC2424 cm

  • Ta có: AB+AC+BC=24.AB + AC + BC = 24.
  • Thay AB=x,AB = x, AC=x+2,AC = x + 2, BC=2x2+4x+4:BC = \sqrt{2x^2 + 4x + 4}:x+(x+2)+2x2+4x+4=24.x + (x + 2) + \sqrt{2x^2 + 4x + 4} = 24.
  • Rút gọn: 2x2+4x+4=222x.\sqrt{2x^2 + 4x + 4} = 22 - 2x.
  • Bình phương: 2x2+4x+4=(222x)2=4x288x+484.2x^2 + 4x + 4 = (22-2x)^2 = 4x^2 - 88x + 484.
  • Rút gọn: 2x292x+480=0.2x^2 - 92x + 480 = 0.
  • Giải phương trình bậc hai:x=92±(92)24248022.x = \frac{92 \pm \sqrt{(-92)^2 - 4 \cdot 2 \cdot 480}}{2 \cdot 2}. x=92±846438404=92±46244=92±684.x = \frac{92 \pm \sqrt{8464 - 3840}}{4} = \frac{92 \pm \sqrt{4624}}{4} = \frac{92 \pm 68}{4}.
    • x1=40.x_1 = 40.
    • x2=6.x_2 = 6.
  • Kiểm tra điều kiện:
    • x=40>0x = 40 > 0222x=2280<0.22 - 2x = 22 - 80 < 0. Không thỏa mãn.
    • x=6:x = 6:
      • AB=6,AB = 6, AC=8,AC = 8, BC=10.BC = 10.
      • Thỏa mãn.

Kết quả: AB=6AB = 6 cm, AC=8AC = 8 cm, BC=10BC = 10 cm.


Bài 4. Một con tàu biển MM rời cảng OO và chuyển động thẳng theo phương tạo với bờ biển một góc 6060^\circ. Trên bờ biển có hai đài quan sát AABB nằm về hai phía so với cảng OO và lần lượt cách cảng OO khoảng cách 11 km và 22 km (Hình 2).

a) Đặt độ dài của MOMOxx km. Biểu diễn khoảng cách từ tàu đến AA và từ tàu đến BB theo xx.

b) Tìm xx để khoảng cách từ tàu đến BB bằng 45\frac{4}{5} khoảng cách từ tàu đến AA.

c) Tìm xx để khoảng cách từ tàu đến BB nhỏ hơn khoảng cách từ tàu đến OO đúng 500500 m.

Lời giải:

a) Biểu diễn khoảng cách từ tàu đến AA và từ tàu đến BB theo xx

  • Ta có:
    • MA2=MO2+OA22MOOAcos120=x2+122x1(12)=x2+x+1.MA^2 = MO^2 + OA^2 - 2 \cdot MO \cdot OA \cdot \cos 120^\circ = x^2 + 1^2 - 2 \cdot x \cdot 1 \cdot (-\frac{1}{2}) = x^2 + x + 1.
    • MB2=MO2+OB22MOOBcos60=x2+222x212=x22x+4.MB^2 = MO^2 + OB^2 - 2 \cdot MO \cdot OB \cdot \cos 60^\circ = x^2 + 2^2 - 2 \cdot x \cdot 2 \cdot \frac{1}{2} = x^2 - 2x + 4.
  • Suy ra:
    • MA=x2+x+1.MA = \sqrt{x^2 + x + 1}.
    • MB=x22x+4.MB = \sqrt{x^2 - 2x + 4}.

b) Tìm xx để khoảng cách từ tàu đến BB bằng 45\frac{4}{5} khoảng cách từ tàu đến AA

  • Ta có: x22x+4=45x2+x+1.\sqrt{x^2 - 2x + 4} = \frac{4}{5} \sqrt{x^2 + x + 1}.
  • Bình phương: x22x+4=1625(x2+x+1).x^2 - 2x + 4 = \frac{16}{25} (x^2 + x + 1).
  • Rút gọn: 25x250x+100=16x2+16x+16.25x^2 - 50x + 100 = 16x^2 + 16x + 16.
  • Rút gọn: 9x266x+84=0.9x^2 - 66x + 84 = 0.
  • Giải phương trình bậc hai:x=66±(66)2498429.x = \frac{66 \pm \sqrt{(-66)^2 - 4 \cdot 9 \cdot 84}}{2 \cdot 9}. $$ x = \frac{66 \pm \sqrt{4356 - 3024}}{18} = \frac{66 \pm \sqrt{1332}}{18} \approx \frac{66 \pm 36.5}{

Trang 19 — Bài tập cuối chương VII

Bài 1. Xét dấu của các tam thức bậc hai sau: a) f(x)=6x2+41x+44f(x) = 6x^2 + 41x + 44;

Lời giải: Tam thức f(x)=6x2+41x+44f(x) = 6x^2 + 41x + 44 có:

  • a=6>0a = 6 > 0,
  • Δ=b24ac=4124644=16811056=625>0\Delta = b^2 - 4ac = 41^2 - 4 \cdot 6 \cdot 44 = 1681 - 1056 = 625 > 0,
  • Các nghiệm của tam thức là x1=4162512=412512=336=5.5x_1 = \frac{-41 - \sqrt{625}}{12} = \frac{-41 - 25}{12} = -\frac{33}{6} = -5.5x2=41+62512=41+2512=1612=43x_2 = \frac{-41 + \sqrt{625}}{12} = \frac{-41 + 25}{12} = \frac{-16}{12} = -\frac{4}{3}.

Ta có bảng xét dấu:

Khoảng (;5.5)(-\infty; -5.5) (5.5;43)(-5.5; -\frac{4}{3}) (43;+)(-\frac{4}{3}; +\infty)
f(x)f(x) ++ - ++

Vậy f(x)>0f(x) > 0 khi x(;5.5)(43;+)x \in (-\infty; -5.5) \cup (-\frac{4}{3}; +\infty)f(x)<0f(x) < 0 khi x(5.5;43)x \in (-5.5; -\frac{4}{3}).

Kết quả: f(x)>0f(x) > 0 khi x(;5.5)(43;+)x \in (-\infty; -5.5) \cup (-\frac{4}{3}; +\infty)f(x)<0f(x) < 0 khi x(5.5;43)x \in (-5.5; -\frac{4}{3}).

Bài 1b. g(x)=3x2+x1g(x) = -3x^2 + x - 1;

Lời giải: Tam thức g(x)=3x2+x1g(x) = -3x^2 + x - 1 có:

  • a=3<0a = -3 < 0,
  • Δ=b24ac=124(3)(1)=112=11<0\Delta = b^2 - 4ac = 1^2 - 4 \cdot (-3) \cdot (-1) = 1 - 12 = -11 < 0.

a<0a < 0Δ<0\Delta < 0 nên g(x)<0g(x) < 0 với mọi xRx \in \mathbb{R}.

Kết quả: g(x)<0g(x) < 0 với mọi xRx \in \mathbb{R}.

Bài 1c. h(x)=9x2+12x+4h(x) = 9x^2 + 12x + 4.

Lời giải: Tam thức h(x)=9x2+12x+4h(x) = 9x^2 + 12x + 4 có:

  • a=9>0a = 9 > 0,
  • Δ=b24ac=122494=144144=0\Delta = b^2 - 4ac = 12^2 - 4 \cdot 9 \cdot 4 = 144 - 144 = 0.

Tam thức có nghiệm kép x=b2a=1218=23x = -\frac{b}{2a} = -\frac{12}{18} = -\frac{2}{3}.

Ta có bảng xét dấu:

Khoảng (;23)(-\infty; -\frac{2}{3}) (23;+)(-\frac{2}{3}; +\infty)
h(x)h(x) ++ ++

Vậy h(x)>0h(x) > 0 với mọi xRx \in \mathbb{R}.

Kết quả: h(x)>0h(x) > 0 với mọi xRx \in \mathbb{R}.

Bài 2. Giải các bất phương trình sau: a) 7x219x607x^2 - 19x - 6 \ge 0;

Lời giải: Tam thức f(x)=7x219x6f(x) = 7x^2 - 19x - 6 có:

  • a=7>0a = 7 > 0,
  • Δ=b24ac=(19)247(6)=361+168=529>0\Delta = b^2 - 4ac = (-19)^2 - 4 \cdot 7 \cdot (-6) = 361 + 168 = 529 > 0,
  • Các nghiệm của tam thức là x1=1952914=192314=414=27x_1 = \frac{19 - \sqrt{529}}{14} = \frac{19 - 23}{14} = -\frac{4}{14} = -\frac{2}{7}x2=19+52914=19+2314=3x_2 = \frac{19 + \sqrt{529}}{14} = \frac{19 + 23}{14} = 3.

Ta có bảng xét dấu:

Khoảng (;27)(-\infty; -\frac{2}{7}) (27;3)(-\frac{2}{7}; 3) (3;+)(3; +\infty)
f(x)f(x) ++ - ++

Vậy f(x)0f(x) \ge 0 khi x(;27][3;+)x \in (-\infty; -\frac{2}{7}] \cup [3; +\infty).

Kết quả: x(;27][3;+)x \in (-\infty; -\frac{2}{7}] \cup [3; +\infty).

Bài 2b. 6x2+11x>10-6x^2 + 11x > 10;

Lời giải: Bất phương trình 6x2+11x>10    6x2+11x10>0-6x^2 + 11x > 10 \iff -6x^2 + 11x - 10 > 0.

Tam thức f(x)=6x2+11x10f(x) = -6x^2 + 11x - 10 có:

  • a=6<0a = -6 < 0,
  • Δ=b24ac=1124(6)(10)=121240=119<0\Delta = b^2 - 4ac = 11^2 - 4 \cdot (-6) \cdot (-10) = 121 - 240 = -119 < 0.

a<0a < 0Δ<0\Delta < 0 nên f(x)<0f(x) < 0 với mọi xRx \in \mathbb{R}.

Vậy bất phương trình 6x2+11x>10-6x^2 + 11x > 10 vô nghiệm.

Kết quả: Vô nghiệm.

Bài 2c. 3x24x+7>x2+2x+13x^2 - 4x + 7 > x^2 + 2x + 1;

Lời giải: Bất phương trình 3x24x+7>x2+2x+1    2x26x+6>03x^2 - 4x + 7 > x^2 + 2x + 1 \iff 2x^2 - 6x + 6 > 0.

Tam thức f(x)=2x26x+6f(x) = 2x^2 - 6x + 6 có:

  • a=2>0a = 2 > 0,
  • Δ=b24ac=(6)2426=3648=12<0\Delta = b^2 - 4ac = (-6)^2 - 4 \cdot 2 \cdot 6 = 36 - 48 = -12 < 0.

a>0a > 0Δ<0\Delta < 0 nên f(x)>0f(x) > 0 với mọi xRx \in \mathbb{R}.

Vậy bất phương trình 3x24x+7>x2+2x+13x^2 - 4x + 7 > x^2 + 2x + 1 có nghiệm xRx \in \mathbb{R}.

Kết quả: xRx \in \mathbb{R}.

Bài 2d. x210x+250x^2 - 10x + 25 \le 0.

Lời giải: Tam thức f(x)=x210x+25f(x) = x^2 - 10x + 25 có:

  • a=1>0a = 1 > 0,
  • Δ=b24ac=(10)24125=100100=0\Delta = b^2 - 4ac = (-10)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 25 = 100 - 100 = 0.

Tam thức có nghiệm kép x=5x = 5.

Ta có bảng xét dấu:

Khoảng (;5)(-\infty; 5) (5;+)(5; +\infty)
f(x)f(x) ++ ++

Vậy f(x)0f(x) \le 0 khi x=5x = 5.

Kết quả: x=5x = 5.

Bài 3. Dựa vào đồ thị của hàm số bậc hai được cho, hãy giải các bất phương trình sau: a) x20.5x50x^2 - 0.5x - 5 \le 0;

Lời giải: Dựa vào đồ thị, ta thấy:

  • Parabol cắt trục hoành tại x=2x = -2x=2.5x = 2.5.

Ta có bảng xét dấu:

Khoảng (2;2.5)(-2; 2.5)
f(x)f(x) -

Vậy f(x)0f(x) \le 0 khi x[2;2.5]x \in [-2; 2.5].

Kết quả: x[2;2.5]x \in [-2; 2.5].

Bài 3b. 2x2+x1>0-2x^2 + x - 1 > 0.

Lời giải: Dựa vào đồ thị, ta thấy:

  • Parabol không cắt trục hoành.

a=2<0a = -2 < 0 nên f(x)<0f(x) < 0 với mọi xRx \in \mathbb{R}.

Vậy bất phương trình 2x2+x1>0-2x^2 + x - 1 > 0 vô nghiệm.

Kết quả: Vô nghiệm.

Bài 4. Giải các phương trình sau: a) x27x=9x28x+3\sqrt{x^2 - 7x} = \sqrt{-9x^2 - 8x + 3};

Lời giải: x27x=9x28x+3    {x27x09x28x+30x27x=9x28x+3\sqrt{x^2 - 7x} = \sqrt{-9x^2 - 8x + 3} \iff \begin{cases} x^2 - 7x \ge 0 \\ -9x^2 - 8x + 3 \ge 0 \\ x^2 - 7x = -9x^2 - 8x + 3 \end{cases}.

Giải hệ, ta được x=12x = \frac{1}{2}.

Kết quả: x=12x = \frac{1}{2}.

Bài 5. Một tam giác vuông có một cạnh góc vuông ngắn hơn cạnh huyền 88 cm. Tính độ dài của các cạnh của tam giác vuông đó.

Lời giải: Gọi xx là độ dài cạnh góc vuông ngắn hơn.

Độ dài cạnh huyền là x+8x + 8.

Áp dụng định lý Pythagoras: x2+y2=(x+8)2x^2 + y^2 = (x+8)^2.

Vì tam giác có chu vi là 3030 cm nên x+y+(x+8)=30    y=222xx + y + (x+8) = 30 \iff y = 22 - 2x.

Thay vào định lý Pythagoras: x2+(222x)2=(x+8)2x^2 + (22-2x)^2 = (x+8)^2.

Giải phương trình: x2+48488x+4x2=x2+16x+64x^2 + 484 - 88x + 4x^2 = x^2 + 16x + 64.

    4x2104x+420=0\iff 4x^2 - 104x + 420 = 0.

    x226x+105=0\iff x^2 - 26x + 105 = 0.

    (x5)(x21)=0\iff (x - 5)(x - 21) = 0.

    x=5\iff x = 5 hoặc x=21x = 21 (loại).

Vậy các cạnh của tam giác là 5,12,135, 12, 13.

Kết quả: 5,12,135, 12, 13.

Bài 6. Một quả bóng được bắn thẳng lên từ độ cao 22 m với tốc độ ban đầu là 3030 m/s. Khoảng cách h(t)h(t) của bóng so với mặt đất sau tt giây được cho bởi hàm số h(t)=4.9t2+30t+2h(t) = -4.9t^2 + 30t + 2.

Lời giải: Quả bóng nằm ở độ cao trên 4040 m khi h(t)>40h(t) > 40.

    4.9t2+30t+2>40\iff -4.9t^2 + 30t + 2 > 40.

    4.9t2+30t38>0\iff -4.9t^2 + 30t - 38 > 0.

Giải bất phương trình: t(1.74;4.45)t \in (1.74; 4.45).

Kết quả: t(1.74;4.45)t \in (1.74; 4.45).

Bài 7. Một chú cá heo nhảy lên khỏi mặt nước. Độ cao hh (mét) của cá heo so với mặt nước sau tt giây được cho bởi hàm số h(t)=4.9t2+9.6th(t) = -4.9t^2 + 9.6t.

Lời giải: Cá heo ở trên không khi h(t)>0h(t) > 0.

    4.9t2+9.6t>0\iff -4.9t^2 + 9.6t > 0.

    t(4.9t+9.6)>0\iff t(-4.9t + 9.6) > 0.

    0<t<1.96\iff 0 < t < 1.96.

Kết quả: t(0;1.96)t \in (0; 1.96).

Bài 8. Lợi nhuận một tháng p(x)p(x) của một quán ăn phụ thuộc vào giá trung bình xx của các món ăn theo công thức p(x)=30x2+2100x15000p(x) = -30x^2 + 2100x - 15000, với đơn vị tính bằng nghìn đồng. Nếu muốn lợi nhuận không dưới 1515 triệu đồng một tháng thì giá bán trung bình của các món ăn cần nằm trong khoảng nào?

Lời giải: 30x2+2100x1500015000-30x^2 + 2100x - 15000 \ge 15000.

    30x2+2100x300000\iff -30x^2 + 2100x - 30000 \ge 0.

    x270x+10000\iff x^2 - 70x + 1000 \le 0.

Giải bất phương trình: x[20;50]x \in [20; 50].

Kết quả: x[20;50]x \in [20; 50].

Bài 9. Quỹ đạo của một quả bóng được mô tả bằng hàm số y=f(x)=0.03x2+0.4x+1.5y = f(x) = -0.03x^2 + 0.4x + 1.5.

Lời giải: Quả bóng có thể ném được qua lưới cao 22 m khi f(x)=2f(x) = 2.

    0.03x2+0.4x+1.5=2\iff -0.03x^2 + 0.4x + 1.5 = 2.

    0.03x2+0.4x0.5=0\iff -0.03x^2 + 0.4x - 0.5 = 0.

Giải phương trình: x13.66x \approx 13.66.

Kết quả: x13.7x \approx 13.7.