Trang 16 — Bài 3. Phương trình quy về phương trình bậc hai
Bài tập:
Giải phương trình x 2 − 1 = 1 2 x 2 + 1 \sqrt{x^2-1}=\frac{1}{2}\sqrt{x^2+1} x 2 − 1 = 2 1 x 2 + 1 .
Lời giải:
Bình phương hai vế của phương trình đã cho, ta được:
( x 2 − 1 ) 2 = ( 1 2 x 2 + 1 ) 2 x 2 − 1 = 1 4 ( x 2 + 1 ) 4 ( x 2 − 1 ) = x 2 + 1 4 x 2 − 4 = x 2 + 1 3 x 2 = 5 x 2 = 5 3 x = ± 5 3 . \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} ( x 2 − 1 ) 2 x 2 − 1 4 ( x 2 − 1 ) 4 x 2 − 4 3 x 2 x 2 x = ( 2 1 x 2 + 1 ) 2 = 4 1 ( x 2 + 1 ) = x 2 + 1 = x 2 + 1 = 5 = 3 5 = ± 3 5 .
Thử lại các giá trị x = 5 3 x=\sqrt{\frac{5}{3}} x = 3 5 và x = − 5 3 x=-\sqrt{\frac{5}{3}} x = − 3 5 vào phương trình đã cho, ta thấy cả hai giá trị đều thoả mãn.
Kết quả: x = ± 5 3 x=\pm\sqrt{\frac{5}{3}} x = ± 3 5 .
Giải phương trình 2 x 2 − 6 x − 8 = x 2 − 5 x − 2 \sqrt{2x^2-6x-8}=\sqrt{x^2-5x-2} 2 x 2 − 6 x − 8 = x 2 − 5 x − 2 .
Lời giải:
Bình phương hai vế của phương trình đã cho, ta được:
( 2 x 2 − 6 x − 8 ) 2 = ( x 2 − 5 x − 2 ) 2 2 x 2 − 6 x − 8 = x 2 − 5 x − 2 x 2 − x − 6 = 0 ( x + 2 ) ( x − 3 ) = 0 x = − 2 hoặc x = 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} ( 2 x 2 − 6 x − 8 ) 2 2 x 2 − 6 x − 8 x 2 − x − 6 ( x + 2 ) ( x − 3 ) x = ( x 2 − 5 x − 2 ) 2 = x 2 − 5 x − 2 = 0 = 0 = − 2 hoặc x = 3.
Thử lại các giá trị x = − 2 x=-2 x = − 2 và x = 3 x=3 x = 3 vào phương trình đã cho:
Với x = − 2 x=-2 x = − 2 :
2 ( − 2 ) 2 − 6 ( − 2 ) − 8 = 8 + 12 − 8 = 12 = 2 3 \sqrt{2(-2)^2-6(-2)-8} = \sqrt{8+12-8} = \sqrt{12} = 2\sqrt{3} 2 ( − 2 ) 2 − 6 ( − 2 ) − 8 = 8 + 12 − 8 = 12 = 2 3 và
( − 2 ) 2 − 5 ( − 2 ) − 2 = 4 + 10 − 2 = 12 = 2 3 \sqrt{(-2)^2-5(-2)-2} =\sqrt{4+10-2} =\sqrt{12} = 2\sqrt{3} ( − 2 ) 2 − 5 ( − 2 ) − 2 = 4 + 10 − 2 = 12 = 2 3 .
Do đó, x = − 2 x=-2 x = − 2 thoả mãn phương trình.
Với x = 3 x=3 x = 3 :
2 ( 3 ) 2 − 6 ( 3 ) − 8 = 18 − 18 − 8 = 0 = 0 \sqrt{2(3)^2-6(3)-8} = \sqrt{18-18-8} = \sqrt{0} = 0 2 ( 3 ) 2 − 6 ( 3 ) − 8 = 18 − 18 − 8 = 0 = 0 và
( 3 ) 2 − 5 ( 3 ) − 2 = 9 − 15 − 2 = − 8 \sqrt{(3)^2-5(3)-2} = \sqrt{9-15-2} = \sqrt{-8} ( 3 ) 2 − 5 ( 3 ) − 2 = 9 − 15 − 2 = − 8 .
Do đó, x = 3 x=3 x = 3 không thoả mãn phương trình.
Kết quả: x = − 2 x=-2 x = − 2 .
Trang 17 — Phương trình quy về bậc hai
Bài 1. Giải phương trình 31 x 2 − 58 x + 1 = 10 x 2 − 11 x − 19 \sqrt{31x^2 - 58x + 1} = \sqrt{10x^2 - 11x - 19} 31 x 2 − 58 x + 1 = 10 x 2 − 11 x − 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, x = 1 , ta có: $$
\sqrt{31 \cdot 1^2 - 58 \cdot 1 + 1} = \sqrt{31 - 58 + 1} = \sqrt{-26}.
$$
(Không xác định vì − 26 ∉ R . ) \sqrt{-26} \notin \mathbb{R}.) − 26 ∈ / R . )
Với x = − 20 21 , x = -\frac{20}{21}, x = − 21 20 , 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 3 x 2 + 5 x − 13 = x + 1 \sqrt{3x^2 + 5x - 13} = x + 1 3 x 2 + 5 x − 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, 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 = − 7 2 , x = -\frac{7}{2}, x = − 2 7 , 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 = 2 x = 2 x = 2 .
Trang 18 — Bài tập
Bài 1. Giải các phương trình sau:
a) 11 x 2 − 14 x − 12 = 3 x 2 + 4 x − 7 ; \sqrt{11x^2-14x-12} = \sqrt{3x^2+4x-7}; 11 x 2 − 14 x − 12 = 3 x 2 + 4 x − 7 ;
b) x 2 + x − 42 = 2 x − 30 ; \sqrt{x^2+x-42} = \sqrt{2x-30}; x 2 + x − 42 = 2 x − 30 ;
c) 2 x 2 − x − 1 = x 2 + 2 x + 5 ; 2\sqrt{x^2-x-1} = \sqrt{x^2+2x+5}; 2 x 2 − x − 1 = x 2 + 2 x + 5 ;
d) 3 x 2 + x − 1 − 7 x 2 + 2 x − 5 = 0. 3\sqrt{x^2+x-1}-\sqrt{7x^2+2x-5}=0. 3 x 2 + x − 1 − 7 x 2 + 2 x − 5 = 0.
Lời giải:
a) 11 x 2 − 14 x − 12 = 3 x 2 + 4 x − 7 \sqrt{11x^2-14x-12} = \sqrt{3x^2+4x-7} 11 x 2 − 14 x − 12 = 3 x 2 + 4 x − 7
Bình phương cả hai vế: 11 x 2 − 14 x − 12 = 3 x 2 + 4 x − 7. 11x^2 - 14x - 12 = 3x^2 + 4x - 7. 11 x 2 − 14 x − 12 = 3 x 2 + 4 x − 7.
Rút gọn: 8 x 2 − 18 x − 5 = 0. 8x^2 - 18x - 5 = 0. 8 x 2 − 18 x − 5 = 0.
Giải phương trình bậc hai:x = − ( − 18 ) ± ( − 18 ) 2 − 4 ⋅ 8 ⋅ ( − 5 ) 2 ⋅ 8 x = \frac{-(-18) \pm \sqrt{(-18)^2 - 4 \cdot 8 \cdot (-5)}}{2 \cdot 8} x = 2 ⋅ 8 − ( − 18 ) ± ( − 18 ) 2 − 4 ⋅ 8 ⋅ ( − 5 )
x = 18 ± 324 + 160 16 = 18 ± 484 16 = 18 ± 22 16 . x = \frac{18 \pm \sqrt{324 + 160}}{16} = \frac{18 \pm \sqrt{484}}{16} = \frac{18 \pm 22}{16}. x = 16 18 ± 324 + 160 = 16 18 ± 484 = 16 18 ± 22 .
x 1 = 18 + 22 16 = 40 16 = 5 2 . x_1 = \frac{18 + 22}{16} = \frac{40}{16} = \frac{5}{2}. x 1 = 16 18 + 22 = 16 40 = 2 5 .
x 2 = 18 − 22 16 = − 4 16 = − 1 4 . x_2 = \frac{18 - 22}{16} = -\frac{4}{16} = -\frac{1}{4}. x 2 = 16 18 − 22 = − 16 4 = − 4 1 .
Kiểm tra điều kiện:
x = 5 2 : x = \frac{5}{2}: x = 2 5 :
11 ( 5 2 ) 2 − 14 ( 5 2 ) − 12 = 275 4 − 35 − 12 = 275 − 140 − 48 4 = 87 4 > 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, 11 ( 2 5 ) 2 − 14 ( 2 5 ) − 12 = 4 275 − 35 − 12 = 4 275 − 140 − 48 = 4 87 > 0 ,
3 ( 5 2 ) 2 + 4 ( 5 2 ) − 7 = 75 4 + 10 − 7 = 75 + 40 − 28 4 = 87 4 > 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. 3 ( 2 5 ) 2 + 4 ( 2 5 ) − 7 = 4 75 + 10 − 7 = 4 75 + 40 − 28 = 4 87 > 0.
x = − 1 4 : x = -\frac{1}{4}: x = − 4 1 :
11 ( − 1 4 ) 2 − 14 ( − 1 4 ) − 12 = 11 16 + 14 4 − 12 = 11 + 56 − 192 16 = − 125 16 < 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. 11 ( − 4 1 ) 2 − 14 ( − 4 1 ) − 12 = 16 11 + 4 14 − 12 = 16 11 + 56 − 192 = − 16 125 < 0.
Không thỏa mãn.
Kết quả: x = 5 2 . x = \frac{5}{2}. x = 2 5 .
b) x 2 + x − 42 = 2 x − 30 \sqrt{x^2+x-42} = \sqrt{2x-30} x 2 + x − 42 = 2 x − 30
Bình phương cả hai vế: x 2 + x − 42 = 2 x − 30. x^2 + x - 42 = 2x - 30. x 2 + x − 42 = 2 x − 30.
Rút gọn: x 2 − x − 12 = 0. x^2 - x - 12 = 0. x 2 − x − 12 = 0.
Giải phương trình bậc hai:x = − ( − 1 ) ± ( − 1 ) 2 − 4 ⋅ 1 ⋅ ( − 12 ) 2 ⋅ 1 = 1 ± 1 + 48 2 . x = \frac{-(-1) \pm \sqrt{(-1)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-12)}}{2 \cdot 1} = \frac{1 \pm \sqrt{1 + 48}}{2}. x = 2 ⋅ 1 − ( − 1 ) ± ( − 1 ) 2 − 4 ⋅ 1 ⋅ ( − 12 ) = 2 1 ± 1 + 48 .
x = 1 ± 7 2 . x = \frac{1 \pm 7}{2}. x = 2 1 ± 7 .
x 1 = 4. x_1 = 4. x 1 = 4.
x 2 = − 3. x_2 = -3. x 2 = − 3.
Kiểm tra điều kiện:
x = 4 : x = 4: x = 4 :
4 2 + 4 − 42 = 16 + 4 − 42 = − 22 < 0. 4^2 + 4 - 42 = 16 + 4 - 42 = -22 < 0. 4 2 + 4 − 42 = 16 + 4 − 42 = − 22 < 0.
Không thỏa mãn.
x = − 3 : x = -3: x = − 3 :
( − 3 ) 2 + ( − 3 ) − 42 = 9 − 3 − 42 = − 36 < 0. (-3)^2 + (-3) - 42 = 9 - 3 - 42 = -36 < 0. ( − 3 ) 2 + ( − 3 ) − 42 = 9 − 3 − 42 = − 36 < 0.
Không thỏa mãn.
Kết quả: Vô nghiệm.
c) 2 x 2 − x − 1 = x 2 + 2 x + 5 2\sqrt{x^2-x-1} = \sqrt{x^2+2x+5} 2 x 2 − x − 1 = x 2 + 2 x + 5
Bình phương cả hai vế: 4 ( x 2 − x − 1 ) = x 2 + 2 x + 5. 4(x^2 - x - 1) = x^2 + 2x + 5. 4 ( x 2 − x − 1 ) = x 2 + 2 x + 5.
Rút gọn: 4 x 2 − 4 x − 4 = x 2 + 2 x + 5. 4x^2 - 4x - 4 = x^2 + 2x + 5. 4 x 2 − 4 x − 4 = x 2 + 2 x + 5.
Rút gọn: 3 x 2 − 6 x − 9 = 0. 3x^2 - 6x - 9 = 0. 3 x 2 − 6 x − 9 = 0.
Giải phương trình bậc hai:x = − ( − 6 ) ± ( − 6 ) 2 − 4 ⋅ 3 ⋅ ( − 9 ) 2 ⋅ 3 . x = \frac{-(-6) \pm \sqrt{(-6)^2 - 4 \cdot 3 \cdot (-9)}}{2 \cdot 3}. x = 2 ⋅ 3 − ( − 6 ) ± ( − 6 ) 2 − 4 ⋅ 3 ⋅ ( − 9 ) .
x = 6 ± 36 + 108 6 = 6 ± 144 6 = 6 ± 12 6 . x = \frac{6 \pm \sqrt{36 + 108}}{6} = \frac{6 \pm \sqrt{144}}{6} = \frac{6 \pm 12}{6}. x = 6 6 ± 36 + 108 = 6 6 ± 144 = 6 6 ± 12 .
x 1 = 3. x_1 = 3. x 1 = 3.
x 2 = − 1. x_2 = -1. x 2 = − 1.
Kiểm tra điều kiện:
x = 3 : x = 3: x = 3 :
2 3 2 − 3 − 1 = 2 9 − 3 − 1 = 2 5 . 2\sqrt{3^2-3-1} = 2\sqrt{9-3-1} = 2\sqrt{5}. 2 3 2 − 3 − 1 = 2 9 − 3 − 1 = 2 5 .
3 2 + 2 ⋅ 3 + 5 = 9 + 6 + 5 = 20 = 2 5 . \sqrt{3^2+2\cdot3+5} = \sqrt{9+6+5} = \sqrt{20} = 2\sqrt{5}. 3 2 + 2 ⋅ 3 + 5 = 9 + 6 + 5 = 20 = 2 5 .
Thỏa mãn.
x = − 1 : x = -1: x = − 1 :
2 ( − 1 ) 2 − ( − 1 ) − 1 = 2 1 = 2. 2\sqrt{(-1)^2-(-1)-1} = 2\sqrt{1} = 2. 2 ( − 1 ) 2 − ( − 1 ) − 1 = 2 1 = 2.
( − 1 ) 2 + 2 ( − 1 ) + 5 = 1 − 2 + 5 = 4 = 2. \sqrt{(-1)^2+2(-1)+5} = \sqrt{1-2+5} = \sqrt{4} = 2. ( − 1 ) 2 + 2 ( − 1 ) + 5 = 1 − 2 + 5 = 4 = 2.
Thỏa mãn.
Kết quả: x ∈ { − 1 ; 3 } . x \in \{-1; 3\}. x ∈ { − 1 ; 3 } .
d) 3 x 2 + x − 1 − 7 x 2 + 2 x − 5 = 0 3\sqrt{x^2+x-1}-\sqrt{7x^2+2x-5}=0 3 x 2 + x − 1 − 7 x 2 + 2 x − 5 = 0
Đặt x 2 + x − 1 = a , \sqrt{x^2+x-1} = a, x 2 + x − 1 = a , 7 x 2 + 2 x − 5 = b . \sqrt{7x^2+2x-5} = b. 7 x 2 + 2 x − 5 = b .
Ta có: 3 a − b = 0 ⟹ b = 3 a . 3a - b = 0 \implies b = 3a. 3 a − b = 0 ⟹ b = 3 a .
Bình phương: b 2 = 9 a 2 ⟹ 7 x 2 + 2 x − 5 = 9 ( x 2 + x − 1 ) . b^2 = 9a^2 \implies 7x^2 + 2x - 5 = 9(x^2 + x - 1). b 2 = 9 a 2 ⟹ 7 x 2 + 2 x − 5 = 9 ( x 2 + x − 1 ) .
Rút gọn: 7 x 2 + 2 x − 5 = 9 x 2 + 9 x − 9. 7x^2 + 2x - 5 = 9x^2 + 9x - 9. 7 x 2 + 2 x − 5 = 9 x 2 + 9 x − 9.
Rút gọn: 2 x 2 + 7 x − 4 = 0. 2x^2 + 7x - 4 = 0. 2 x 2 + 7 x − 4 = 0.
Giải phương trình bậc hai:x = − 7 ± 7 2 − 4 ⋅ 2 ⋅ ( − 4 ) 2 ⋅ 2 . x = \frac{-7 \pm \sqrt{7^2 - 4 \cdot 2 \cdot (-4)}}{2 \cdot 2}. x = 2 ⋅ 2 − 7 ± 7 2 − 4 ⋅ 2 ⋅ ( − 4 ) .
x = − 7 ± 49 + 32 4 = − 7 ± 81 4 = − 7 ± 9 4 . x = \frac{-7 \pm \sqrt{49 + 32}}{4} = \frac{-7 \pm \sqrt{81}}{4} = \frac{-7 \pm 9}{4}. x = 4 − 7 ± 49 + 32 = 4 − 7 ± 81 = 4 − 7 ± 9 .
x 1 = 1 2 . x_1 = \frac{1}{2}. x 1 = 2 1 .
x 2 = − 4. x_2 = -4. x 2 = − 4.
Kiểm tra điều kiện:
x = 1 2 : x = \frac{1}{2}: x = 2 1 :
3 ( 1 2 ) 2 + 1 2 − 1 = 3 1 4 + 1 2 − 1 = 3 1 + 2 − 4 4 = 3 − 1 4 . 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}}. 3 ( 2 1 ) 2 + 2 1 − 1 = 3 4 1 + 2 1 − 1 = 3 4 1 + 2 − 4 = 3 − 4 1 .
Không thỏa mãn.
x = − 4 : x = -4: x = − 4 :
3 ( − 4 ) 2 + ( − 4 ) − 1 = 3 16 − 4 − 1 = 3 11 . 3\sqrt{(-4)^2+(-4)-1} = 3\sqrt{16-4-1} = 3\sqrt{11}. 3 ( − 4 ) 2 + ( − 4 ) − 1 = 3 16 − 4 − 1 = 3 11 .
7 ( − 4 ) 2 + 2 ( − 4 ) − 5 = 112 − 8 − 5 = 99 = 3 11 . \sqrt{7(-4)^2+2(-4)-5} = \sqrt{112-8-5} = \sqrt{99} = 3\sqrt{11}. 7 ( − 4 ) 2 + 2 ( − 4 ) − 5 = 112 − 8 − 5 = 99 = 3 11 .
Thỏa mãn.
Kết quả: x = − 4. x = -4. x = − 4.
Bài 2. Giải các phương trình sau:
a) x 2 + 3 x + 1 = 3 ; \sqrt{x^2+3x+1} = 3; x 2 + 3 x + 1 = 3 ;
b) x 2 − x − 4 = x + 2 ; \sqrt{x^2-x-4} = x+2; x 2 − x − 4 = x + 2 ;
c) 2 + 12 − 2 x = x ; 2+\sqrt{12-2x} = x; 2 + 12 − 2 x = x ;
d) 2 x 2 − 3 x − 10 = − 5. \sqrt{2x^2-3x-10} = -5. 2 x 2 − 3 x − 10 = − 5.
Lời giải:
a) x 2 + 3 x + 1 = 3 \sqrt{x^2+3x+1} = 3 x 2 + 3 x + 1 = 3
Bình phương cả hai vế: x 2 + 3 x + 1 = 9. x^2 + 3x + 1 = 9. x 2 + 3 x + 1 = 9.
Rút gọn: x 2 + 3 x − 8 = 0. x^2 + 3x - 8 = 0. x 2 + 3 x − 8 = 0.
Giải phương trình bậc hai:x = − 3 ± 3 2 − 4 ⋅ 1 ⋅ ( − 8 ) 2 ⋅ 1 = − 3 ± 9 + 32 2 . x = \frac{-3 \pm \sqrt{3^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-8)}}{2 \cdot 1} = \frac{-3 \pm \sqrt{9 + 32}}{2}. x = 2 ⋅ 1 − 3 ± 3 2 − 4 ⋅ 1 ⋅ ( − 8 ) = 2 − 3 ± 9 + 32 .
x = − 3 ± 41 2 . x = \frac{-3 \pm \sqrt{41}}{2}. x = 2 − 3 ± 41 .
Kiểm tra điều kiện:
x = − 3 + 41 2 > 0. x = \frac{-3 + \sqrt{41}}{2} > 0. x = 2 − 3 + 41 > 0.
x = − 3 − 41 2 < 0. x = \frac{-3 - \sqrt{41}}{2} < 0. x = 2 − 3 − 41 < 0.
Kết quả: x = − 3 + 41 2 . x = \frac{-3 + \sqrt{41}}{2}. x = 2 − 3 + 41 .
b) x 2 − x − 4 = x + 2 \sqrt{x^2-x-4} = x+2 x 2 − x − 4 = x + 2
Bình phương cả hai vế: x 2 − x − 4 = ( x + 2 ) 2 = x 2 + 4 x + 4. x^2 - x - 4 = (x+2)^2 = x^2 + 4x + 4. x 2 − x − 4 = ( x + 2 ) 2 = x 2 + 4 x + 4.
Rút gọn: − x − 8 = 0. -x - 8 = 0. − x − 8 = 0.
Giải: x = − 8. x = -8. x = − 8.
Kiểm tra điều kiện:
( − 8 ) 2 − ( − 8 ) − 4 = 64 + 8 − 4 = 68 . \sqrt{(-8)^2-(-8)-4} = \sqrt{64+8-4} = \sqrt{68}. ( − 8 ) 2 − ( − 8 ) − 4 = 64 + 8 − 4 = 68 .
− 8 + 2 = − 6. -8+2 = -6. − 8 + 2 = − 6.
Không thỏa mãn.
Kết quả: Vô nghiệm.
c) 2 + 12 − 2 x = x 2+\sqrt{12-2x} = x 2 + 12 − 2 x = x
Rút gọn: 12 − 2 x = x − 2. \sqrt{12-2x} = x - 2. 12 − 2 x = x − 2.
Bình phương: 12 − 2 x = ( x − 2 ) 2 = x 2 − 4 x + 4. 12 - 2x = (x-2)^2 = x^2 - 4x + 4. 12 − 2 x = ( x − 2 ) 2 = x 2 − 4 x + 4.
Rút gọn: x 2 − 2 x − 8 = 0. x^2 - 2x - 8 = 0. x 2 − 2 x − 8 = 0.
Giải phương trình bậc hai:x = 2 ± ( − 2 ) 2 − 4 ⋅ 1 ⋅ ( − 8 ) 2 ⋅ 1 = 2 ± 4 + 32 2 . x = \frac{2 \pm \sqrt{(-2)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-8)}}{2 \cdot 1} = \frac{2 \pm \sqrt{4 + 32}}{2}. x = 2 ⋅ 1 2 ± ( − 2 ) 2 − 4 ⋅ 1 ⋅ ( − 8 ) = 2 2 ± 4 + 32 .
x = 2 ± 36 2 = 2 ± 6 2 . x = \frac{2 \pm \sqrt{36}}{2} = \frac{2 \pm 6}{2}. x = 2 2 ± 36 = 2 2 ± 6 .
x 1 = 4. x_1 = 4. x 1 = 4.
x 2 = − 2. x_2 = -2. x 2 = − 2.
Kiểm tra điều kiện:
x = 4 : x = 4: x = 4 :
2 + 12 − 2 ⋅ 4 = 2 + 4 = 4. 2 + \sqrt{12-2\cdot4} = 2 + \sqrt{4} = 4. 2 + 12 − 2 ⋅ 4 = 2 + 4 = 4.
Thỏa mãn.
x = − 2 : x = -2: x = − 2 :
2 + 12 − 2 ( − 2 ) = 2 + 16 = 6 ≠ − 2. 2 + \sqrt{12-2(-2)} = 2 + \sqrt{16} = 6 \ne -2. 2 + 12 − 2 ( − 2 ) = 2 + 16 = 6 = − 2.
Không thỏa mãn.
Kết quả: x = 4. x = 4. x = 4.
d) 2 x 2 − 3 x − 10 = − 5 \sqrt{2x^2-3x-10} = -5 2 x 2 − 3 x − 10 = − 5
Điều kiện: 2 x 2 − 3 x − 10 ≥ 0. 2x^2 - 3x - 10 \ge 0. 2 x 2 − 3 x − 10 ≥ 0.
Bình phương: 2 x 2 − 3 x − 10 = 25. 2x^2 - 3x - 10 = 25. 2 x 2 − 3 x − 10 = 25.
Rút gọn: 2 x 2 − 3 x − 35 = 0. 2x^2 - 3x - 35 = 0. 2 x 2 − 3 x − 35 = 0.
Giải phương trình bậc hai:x = 3 ± ( − 3 ) 2 − 4 ⋅ 2 ⋅ ( − 35 ) 2 ⋅ 2 . x = \frac{3 \pm \sqrt{(-3)^2 - 4 \cdot 2 \cdot (-35)}}{2 \cdot 2}. x = 2 ⋅ 2 3 ± ( − 3 ) 2 − 4 ⋅ 2 ⋅ ( − 35 ) .
x = 3 ± 9 + 280 4 = 3 ± 289 4 = 3 ± 17 4 . x = \frac{3 \pm \sqrt{9 + 280}}{4} = \frac{3 \pm \sqrt{289}}{4} = \frac{3 \pm 17}{4}. x = 4 3 ± 9 + 280 = 4 3 ± 289 = 4 3 ± 17 .
x 1 = 5. x_1 = 5. x 1 = 5.
x 2 = − 7 2 . x_2 = -\frac{7}{2}. x 2 = − 2 7 .
Kiểm tra điều kiện:
Vô nghiệm vì 2 x 2 − 3 x − 10 ≥ 0. \sqrt{2x^2-3x-10} \ge 0. 2 x 2 − 3 x − 10 ≥ 0.
Kết quả: Vô nghiệm.
Bài 3. Cho tam giác A B C ABC A B C vuông tại A A A có A B AB A B ngắn hơn A C AC A C là 2 2 2 cm.
a) Biểu diễn độ dài cạnh huyền B C BC B C theo A B AB A B .
b) Biết chu vi của tam giác A B C ABC A B C là 24 24 24 cm. Tìm độ dài ba cạnh của tam giác đó.
Lời giải:
a) Biểu diễn độ dài cạnh huyền B C BC B C theo A B AB A B
Đặt A B = x ⟹ A C = x + 2. AB = x \implies AC = x + 2. A B = x ⟹ A C = x + 2.
Áp dụng định lý Pythagoras: B C 2 = A B 2 + A C 2 = x 2 + ( x + 2 ) 2 = 2 x 2 + 4 x + 4. BC^2 = AB^2 + AC^2 = x^2 + (x+2)^2 = 2x^2 + 4x + 4. B C 2 = A B 2 + A C 2 = x 2 + ( x + 2 ) 2 = 2 x 2 + 4 x + 4.
Suy ra: B C = 2 x 2 + 4 x + 4 . BC = \sqrt{2x^2 + 4x + 4}. B C = 2 x 2 + 4 x + 4 .
b) Biết chu vi của tam giác A B C ABC A B C là 24 24 24 cm
Ta có: A B + A C + B C = 24. AB + AC + BC = 24. A B + A C + B C = 24.
Thay A B = x , AB = x, A B = x , A C = x + 2 , AC = x + 2, A C = x + 2 , B C = 2 x 2 + 4 x + 4 : BC = \sqrt{2x^2 + 4x + 4}: B C = 2 x 2 + 4 x + 4 : x + ( x + 2 ) + 2 x 2 + 4 x + 4 = 24. x + (x + 2) + \sqrt{2x^2 + 4x + 4} = 24. x + ( x + 2 ) + 2 x 2 + 4 x + 4 = 24.
Rút gọn: 2 x 2 + 4 x + 4 = 22 − 2 x . \sqrt{2x^2 + 4x + 4} = 22 - 2x. 2 x 2 + 4 x + 4 = 22 − 2 x .
Bình phương: 2 x 2 + 4 x + 4 = ( 22 − 2 x ) 2 = 4 x 2 − 88 x + 484. 2x^2 + 4x + 4 = (22-2x)^2 = 4x^2 - 88x + 484. 2 x 2 + 4 x + 4 = ( 22 − 2 x ) 2 = 4 x 2 − 88 x + 484.
Rút gọn: 2 x 2 − 92 x + 480 = 0. 2x^2 - 92x + 480 = 0. 2 x 2 − 92 x + 480 = 0.
Giải phương trình bậc hai:x = 92 ± ( − 92 ) 2 − 4 ⋅ 2 ⋅ 480 2 ⋅ 2 . x = \frac{92 \pm \sqrt{(-92)^2 - 4 \cdot 2 \cdot 480}}{2 \cdot 2}. x = 2 ⋅ 2 92 ± ( − 92 ) 2 − 4 ⋅ 2 ⋅ 480 .
x = 92 ± 8464 − 3840 4 = 92 ± 4624 4 = 92 ± 68 4 . x = \frac{92 \pm \sqrt{8464 - 3840}}{4} = \frac{92 \pm \sqrt{4624}}{4} = \frac{92 \pm 68}{4}. x = 4 92 ± 8464 − 3840 = 4 92 ± 4624 = 4 92 ± 68 .
x 1 = 40. x_1 = 40. x 1 = 40.
x 2 = 6. x_2 = 6. x 2 = 6.
Kiểm tra điều kiện:
x = 40 > 0 x = 40 > 0 x = 40 > 0 và 22 − 2 x = 22 − 80 < 0. 22 - 2x = 22 - 80 < 0. 22 − 2 x = 22 − 80 < 0. Không thỏa mãn.
x = 6 : x = 6: x = 6 :
A B = 6 , AB = 6, A B = 6 , A C = 8 , AC = 8, A C = 8 , B C = 10. BC = 10. B C = 10.
Thỏa mãn.
Kết quả: A B = 6 AB = 6 A B = 6 cm, A C = 8 AC = 8 A C = 8 cm, B C = 10 BC = 10 B C = 10 cm.
Bài 4. Một con tàu biển M M M rời cảng O O O và chuyển động thẳng theo phương tạo với bờ biển một góc 60 ∘ 60^\circ 6 0 ∘ . Trên bờ biển có hai đài quan sát A A A và B B B nằm về hai phía so với cảng O O O và lần lượt cách cảng O O O khoảng cách 1 1 1 km và 2 2 2 km (Hình 2).
a) Đặt độ dài của M O MO M O là x x x km. Biểu diễn khoảng cách từ tàu đến A A A và từ tàu đến B B B theo x x x .
b) Tìm x x x để khoảng cách từ tàu đến B B B bằng 4 5 \frac{4}{5} 5 4 khoảng cách từ tàu đến A A A .
c) Tìm x x x để khoảng cách từ tàu đến B B B nhỏ hơn khoảng cách từ tàu đến O O O đúng 500 500 500 m.
Lời giải:
a) Biểu diễn khoảng cách từ tàu đến A A A và từ tàu đến B B B theo x x x
Ta có:
M A 2 = M O 2 + O A 2 − 2 ⋅ M O ⋅ O A ⋅ cos 120 ∘ = x 2 + 1 2 − 2 ⋅ x ⋅ 1 ⋅ ( − 1 2 ) = x 2 + 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. M A 2 = M O 2 + O A 2 − 2 ⋅ M O ⋅ O A ⋅ cos 12 0 ∘ = x 2 + 1 2 − 2 ⋅ x ⋅ 1 ⋅ ( − 2 1 ) = x 2 + x + 1.
M B 2 = M O 2 + O B 2 − 2 ⋅ M O ⋅ O B ⋅ cos 60 ∘ = x 2 + 2 2 − 2 ⋅ x ⋅ 2 ⋅ 1 2 = x 2 − 2 x + 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. M B 2 = M O 2 + O B 2 − 2 ⋅ M O ⋅ O B ⋅ cos 6 0 ∘ = x 2 + 2 2 − 2 ⋅ x ⋅ 2 ⋅ 2 1 = x 2 − 2 x + 4.
Suy ra:
M A = x 2 + x + 1 . MA = \sqrt{x^2 + x + 1}. M A = x 2 + x + 1 .
M B = x 2 − 2 x + 4 . MB = \sqrt{x^2 - 2x + 4}. M B = x 2 − 2 x + 4 .
b) Tìm x x x để khoảng cách từ tàu đến B B B bằng 4 5 \frac{4}{5} 5 4 khoảng cách từ tàu đến A A A
Ta có: x 2 − 2 x + 4 = 4 5 x 2 + x + 1 . \sqrt{x^2 - 2x + 4} = \frac{4}{5} \sqrt{x^2 + x + 1}. x 2 − 2 x + 4 = 5 4 x 2 + x + 1 .
Bình phương: x 2 − 2 x + 4 = 16 25 ( x 2 + x + 1 ) . x^2 - 2x + 4 = \frac{16}{25} (x^2 + x + 1). x 2 − 2 x + 4 = 25 16 ( x 2 + x + 1 ) .
Rút gọn: 25 x 2 − 50 x + 100 = 16 x 2 + 16 x + 16. 25x^2 - 50x + 100 = 16x^2 + 16x + 16. 25 x 2 − 50 x + 100 = 16 x 2 + 16 x + 16.
Rút gọn: 9 x 2 − 66 x + 84 = 0. 9x^2 - 66x + 84 = 0. 9 x 2 − 66 x + 84 = 0.
Giải phương trình bậc hai:x = 66 ± ( − 66 ) 2 − 4 ⋅ 9 ⋅ 84 2 ⋅ 9 . x = \frac{66 \pm \sqrt{(-66)^2 - 4 \cdot 9 \cdot 84}}{2 \cdot 9}. x = 2 ⋅ 9 66 ± ( − 66 ) 2 − 4 ⋅ 9 ⋅ 84 .
$$
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 ) = 6 x 2 + 41 x + 44 f(x) = 6x^2 + 41x + 44 f ( x ) = 6 x 2 + 41 x + 44 ;
Lời giải:
Tam thức f ( x ) = 6 x 2 + 41 x + 44 f(x) = 6x^2 + 41x + 44 f ( x ) = 6 x 2 + 41 x + 44 có:
a = 6 > 0 a = 6 > 0 a = 6 > 0 ,
Δ = b 2 − 4 a c = 41 2 − 4 ⋅ 6 ⋅ 44 = 1681 − 1056 = 625 > 0 \Delta = b^2 - 4ac = 41^2 - 4 \cdot 6 \cdot 44 = 1681 - 1056 = 625 > 0 Δ = b 2 − 4 a c = 4 1 2 − 4 ⋅ 6 ⋅ 44 = 1681 − 1056 = 625 > 0 ,
Các nghiệm của tam thức là x 1 = − 41 − 625 12 = − 41 − 25 12 = − 33 6 = − 5.5 x_1 = \frac{-41 - \sqrt{625}}{12} = \frac{-41 - 25}{12} = -\frac{33}{6} = -5.5 x 1 = 12 − 41 − 625 = 12 − 41 − 25 = − 6 33 = − 5.5 và x 2 = − 41 + 625 12 = − 41 + 25 12 = − 16 12 = − 4 3 x_2 = \frac{-41 + \sqrt{625}}{12} = \frac{-41 + 25}{12} = \frac{-16}{12} = -\frac{4}{3} x 2 = 12 − 41 + 625 = 12 − 41 + 25 = 12 − 16 = − 3 4 .
Ta có bảng xét dấu:
Khoảng
( − ∞ ; − 5.5 ) (-\infty; -5.5) ( − ∞ ; − 5.5 )
( − 5.5 ; − 4 3 ) (-5.5; -\frac{4}{3}) ( − 5.5 ; − 3 4 )
( − 4 3 ; + ∞ ) (-\frac{4}{3}; +\infty) ( − 3 4 ; + ∞ )
f ( x ) f(x) f ( x )
+ + +
− - −
+ + +
Vậy f ( x ) > 0 f(x) > 0 f ( x ) > 0 khi x ∈ ( − ∞ ; − 5.5 ) ∪ ( − 4 3 ; + ∞ ) x \in (-\infty; -5.5) \cup (-\frac{4}{3}; +\infty) x ∈ ( − ∞ ; − 5.5 ) ∪ ( − 3 4 ; + ∞ ) và f ( x ) < 0 f(x) < 0 f ( x ) < 0 khi x ∈ ( − 5.5 ; − 4 3 ) x \in (-5.5; -\frac{4}{3}) x ∈ ( − 5.5 ; − 3 4 ) .
Kết quả: f ( x ) > 0 f(x) > 0 f ( x ) > 0 khi x ∈ ( − ∞ ; − 5.5 ) ∪ ( − 4 3 ; + ∞ ) x \in (-\infty; -5.5) \cup (-\frac{4}{3}; +\infty) x ∈ ( − ∞ ; − 5.5 ) ∪ ( − 3 4 ; + ∞ ) và f ( x ) < 0 f(x) < 0 f ( x ) < 0 khi x ∈ ( − 5.5 ; − 4 3 ) x \in (-5.5; -\frac{4}{3}) x ∈ ( − 5.5 ; − 3 4 ) .
Bài 1b. g ( x ) = − 3 x 2 + x − 1 g(x) = -3x^2 + x - 1 g ( x ) = − 3 x 2 + x − 1 ;
Lời giải:
Tam thức g ( x ) = − 3 x 2 + x − 1 g(x) = -3x^2 + x - 1 g ( x ) = − 3 x 2 + x − 1 có:
a = − 3 < 0 a = -3 < 0 a = − 3 < 0 ,
Δ = b 2 − 4 a c = 1 2 − 4 ⋅ ( − 3 ) ⋅ ( − 1 ) = 1 − 12 = − 11 < 0 \Delta = b^2 - 4ac = 1^2 - 4 \cdot (-3) \cdot (-1) = 1 - 12 = -11 < 0 Δ = b 2 − 4 a c = 1 2 − 4 ⋅ ( − 3 ) ⋅ ( − 1 ) = 1 − 12 = − 11 < 0 .
Vì a < 0 a < 0 a < 0 và Δ < 0 \Delta < 0 Δ < 0 nên g ( x ) < 0 g(x) < 0 g ( x ) < 0 với mọi x ∈ R x \in \mathbb{R} x ∈ R .
Kết quả: g ( x ) < 0 g(x) < 0 g ( x ) < 0 với mọi x ∈ R x \in \mathbb{R} x ∈ R .
Bài 1c. h ( x ) = 9 x 2 + 12 x + 4 h(x) = 9x^2 + 12x + 4 h ( x ) = 9 x 2 + 12 x + 4 .
Lời giải:
Tam thức h ( x ) = 9 x 2 + 12 x + 4 h(x) = 9x^2 + 12x + 4 h ( x ) = 9 x 2 + 12 x + 4 có:
a = 9 > 0 a = 9 > 0 a = 9 > 0 ,
Δ = b 2 − 4 a c = 12 2 − 4 ⋅ 9 ⋅ 4 = 144 − 144 = 0 \Delta = b^2 - 4ac = 12^2 - 4 \cdot 9 \cdot 4 = 144 - 144 = 0 Δ = b 2 − 4 a c = 1 2 2 − 4 ⋅ 9 ⋅ 4 = 144 − 144 = 0 .
Tam thức có nghiệm kép x = − b 2 a = − 12 18 = − 2 3 x = -\frac{b}{2a} = -\frac{12}{18} = -\frac{2}{3} x = − 2 a b = − 18 12 = − 3 2 .
Ta có bảng xét dấu:
Khoảng
( − ∞ ; − 2 3 ) (-\infty; -\frac{2}{3}) ( − ∞ ; − 3 2 )
( − 2 3 ; + ∞ ) (-\frac{2}{3}; +\infty) ( − 3 2 ; + ∞ )
h ( x ) h(x) h ( x )
+ + +
+ + +
Vậy h ( x ) > 0 h(x) > 0 h ( x ) > 0 với mọi x ∈ R x \in \mathbb{R} x ∈ R .
Kết quả: h ( x ) > 0 h(x) > 0 h ( x ) > 0 với mọi x ∈ R x \in \mathbb{R} x ∈ R .
Bài 2. Giải các bất phương trình sau:
a) 7 x 2 − 19 x − 6 ≥ 0 7x^2 - 19x - 6 \ge 0 7 x 2 − 19 x − 6 ≥ 0 ;
Lời giải:
Tam thức f ( x ) = 7 x 2 − 19 x − 6 f(x) = 7x^2 - 19x - 6 f ( x ) = 7 x 2 − 19 x − 6 có:
a = 7 > 0 a = 7 > 0 a = 7 > 0 ,
Δ = b 2 − 4 a c = ( − 19 ) 2 − 4 ⋅ 7 ⋅ ( − 6 ) = 361 + 168 = 529 > 0 \Delta = b^2 - 4ac = (-19)^2 - 4 \cdot 7 \cdot (-6) = 361 + 168 = 529 > 0 Δ = b 2 − 4 a c = ( − 19 ) 2 − 4 ⋅ 7 ⋅ ( − 6 ) = 361 + 168 = 529 > 0 ,
Các nghiệm của tam thức là x 1 = 19 − 529 14 = 19 − 23 14 = − 4 14 = − 2 7 x_1 = \frac{19 - \sqrt{529}}{14} = \frac{19 - 23}{14} = -\frac{4}{14} = -\frac{2}{7} x 1 = 14 19 − 529 = 14 19 − 23 = − 14 4 = − 7 2 và x 2 = 19 + 529 14 = 19 + 23 14 = 3 x_2 = \frac{19 + \sqrt{529}}{14} = \frac{19 + 23}{14} = 3 x 2 = 14 19 + 529 = 14 19 + 23 = 3 .
Ta có bảng xét dấu:
Khoảng
( − ∞ ; − 2 7 ) (-\infty; -\frac{2}{7}) ( − ∞ ; − 7 2 )
( − 2 7 ; 3 ) (-\frac{2}{7}; 3) ( − 7 2 ; 3 )
( 3 ; + ∞ ) (3; +\infty) ( 3 ; + ∞ )
f ( x ) f(x) f ( x )
+ + +
− - −
+ + +
Vậy f ( x ) ≥ 0 f(x) \ge 0 f ( x ) ≥ 0 khi x ∈ ( − ∞ ; − 2 7 ] ∪ [ 3 ; + ∞ ) x \in (-\infty; -\frac{2}{7}] \cup [3; +\infty) x ∈ ( − ∞ ; − 7 2 ] ∪ [ 3 ; + ∞ ) .
Kết quả: x ∈ ( − ∞ ; − 2 7 ] ∪ [ 3 ; + ∞ ) x \in (-\infty; -\frac{2}{7}] \cup [3; +\infty) x ∈ ( − ∞ ; − 7 2 ] ∪ [ 3 ; + ∞ ) .
Bài 2b. − 6 x 2 + 11 x > 10 -6x^2 + 11x > 10 − 6 x 2 + 11 x > 10 ;
Lời giải:
Bất phương trình − 6 x 2 + 11 x > 10 ⟺ − 6 x 2 + 11 x − 10 > 0 -6x^2 + 11x > 10 \iff -6x^2 + 11x - 10 > 0 − 6 x 2 + 11 x > 10 ⟺ − 6 x 2 + 11 x − 10 > 0 .
Tam thức f ( x ) = − 6 x 2 + 11 x − 10 f(x) = -6x^2 + 11x - 10 f ( x ) = − 6 x 2 + 11 x − 10 có:
a = − 6 < 0 a = -6 < 0 a = − 6 < 0 ,
Δ = b 2 − 4 a c = 11 2 − 4 ⋅ ( − 6 ) ⋅ ( − 10 ) = 121 − 240 = − 119 < 0 \Delta = b^2 - 4ac = 11^2 - 4 \cdot (-6) \cdot (-10) = 121 - 240 = -119 < 0 Δ = b 2 − 4 a c = 1 1 2 − 4 ⋅ ( − 6 ) ⋅ ( − 10 ) = 121 − 240 = − 119 < 0 .
Vì a < 0 a < 0 a < 0 và Δ < 0 \Delta < 0 Δ < 0 nên f ( x ) < 0 f(x) < 0 f ( x ) < 0 với mọi x ∈ R x \in \mathbb{R} x ∈ R .
Vậy bất phương trình − 6 x 2 + 11 x > 10 -6x^2 + 11x > 10 − 6 x 2 + 11 x > 10 vô nghiệm.
Kết quả: Vô nghiệm.
Bài 2c. 3 x 2 − 4 x + 7 > x 2 + 2 x + 1 3x^2 - 4x + 7 > x^2 + 2x + 1 3 x 2 − 4 x + 7 > x 2 + 2 x + 1 ;
Lời giải:
Bất phương trình 3 x 2 − 4 x + 7 > x 2 + 2 x + 1 ⟺ 2 x 2 − 6 x + 6 > 0 3x^2 - 4x + 7 > x^2 + 2x + 1 \iff 2x^2 - 6x + 6 > 0 3 x 2 − 4 x + 7 > x 2 + 2 x + 1 ⟺ 2 x 2 − 6 x + 6 > 0 .
Tam thức f ( x ) = 2 x 2 − 6 x + 6 f(x) = 2x^2 - 6x + 6 f ( x ) = 2 x 2 − 6 x + 6 có:
a = 2 > 0 a = 2 > 0 a = 2 > 0 ,
Δ = b 2 − 4 a c = ( − 6 ) 2 − 4 ⋅ 2 ⋅ 6 = 36 − 48 = − 12 < 0 \Delta = b^2 - 4ac = (-6)^2 - 4 \cdot 2 \cdot 6 = 36 - 48 = -12 < 0 Δ = b 2 − 4 a c = ( − 6 ) 2 − 4 ⋅ 2 ⋅ 6 = 36 − 48 = − 12 < 0 .
Vì a > 0 a > 0 a > 0 và Δ < 0 \Delta < 0 Δ < 0 nên f ( x ) > 0 f(x) > 0 f ( x ) > 0 với mọi x ∈ R x \in \mathbb{R} x ∈ R .
Vậy bất phương trình 3 x 2 − 4 x + 7 > x 2 + 2 x + 1 3x^2 - 4x + 7 > x^2 + 2x + 1 3 x 2 − 4 x + 7 > x 2 + 2 x + 1 có nghiệm x ∈ R x \in \mathbb{R} x ∈ R .
Kết quả: x ∈ R x \in \mathbb{R} x ∈ R .
Bài 2d. x 2 − 10 x + 25 ≤ 0 x^2 - 10x + 25 \le 0 x 2 − 10 x + 25 ≤ 0 .
Lời giải:
Tam thức f ( x ) = x 2 − 10 x + 25 f(x) = x^2 - 10x + 25 f ( x ) = x 2 − 10 x + 25 có:
a = 1 > 0 a = 1 > 0 a = 1 > 0 ,
Δ = b 2 − 4 a c = ( − 10 ) 2 − 4 ⋅ 1 ⋅ 25 = 100 − 100 = 0 \Delta = b^2 - 4ac = (-10)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 25 = 100 - 100 = 0 Δ = b 2 − 4 a c = ( − 10 ) 2 − 4 ⋅ 1 ⋅ 25 = 100 − 100 = 0 .
Tam thức có nghiệm kép x = 5 x = 5 x = 5 .
Ta có bảng xét dấu:
Khoảng
( − ∞ ; 5 ) (-\infty; 5) ( − ∞ ; 5 )
( 5 ; + ∞ ) (5; +\infty) ( 5 ; + ∞ )
f ( x ) f(x) f ( x )
+ + +
+ + +
Vậy f ( x ) ≤ 0 f(x) \le 0 f ( x ) ≤ 0 khi x = 5 x = 5 x = 5 .
Kết quả: x = 5 x = 5 x = 5 .
Bài 3. Dựa vào đồ thị của hàm số bậc hai được cho, hãy giải các bất phương trình sau:
a) x 2 − 0.5 x − 5 ≤ 0 x^2 - 0.5x - 5 \le 0 x 2 − 0.5 x − 5 ≤ 0 ;
Lời giải:
Dựa vào đồ thị, ta thấy:
Parabol cắt trục hoành tại x = − 2 x = -2 x = − 2 và x = 2.5 x = 2.5 x = 2.5 .
Ta có bảng xét dấu:
Khoảng
( − 2 ; 2.5 ) (-2; 2.5) ( − 2 ; 2.5 )
f ( x ) f(x) f ( x )
− - −
Vậy f ( x ) ≤ 0 f(x) \le 0 f ( x ) ≤ 0 khi x ∈ [ − 2 ; 2.5 ] x \in [-2; 2.5] x ∈ [ − 2 ; 2.5 ] .
Kết quả: x ∈ [ − 2 ; 2.5 ] x \in [-2; 2.5] x ∈ [ − 2 ; 2.5 ] .
Bài 3b. − 2 x 2 + x − 1 > 0 -2x^2 + x - 1 > 0 − 2 x 2 + x − 1 > 0 .
Lời giải:
Dựa vào đồ thị, ta thấy:
Parabol không cắt trục hoành.
Vì a = − 2 < 0 a = -2 < 0 a = − 2 < 0 nên f ( x ) < 0 f(x) < 0 f ( x ) < 0 với mọi x ∈ R x \in \mathbb{R} x ∈ R .
Vậy bất phương trình − 2 x 2 + x − 1 > 0 -2x^2 + x - 1 > 0 − 2 x 2 + x − 1 > 0 vô nghiệm.
Kết quả: Vô nghiệm.
Bài 4. Giải các phương trình sau:
a) x 2 − 7 x = − 9 x 2 − 8 x + 3 \sqrt{x^2 - 7x} = \sqrt{-9x^2 - 8x + 3} x 2 − 7 x = − 9 x 2 − 8 x + 3 ;
Lời giải:
x 2 − 7 x = − 9 x 2 − 8 x + 3 ⟺ { x 2 − 7 x ≥ 0 − 9 x 2 − 8 x + 3 ≥ 0 x 2 − 7 x = − 9 x 2 − 8 x + 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} x 2 − 7 x = − 9 x 2 − 8 x + 3 ⟺ ⎩ ⎨ ⎧ x 2 − 7 x ≥ 0 − 9 x 2 − 8 x + 3 ≥ 0 x 2 − 7 x = − 9 x 2 − 8 x + 3 .
Giải hệ, ta được x = 1 2 x = \frac{1}{2} x = 2 1 .
Kết quả: x = 1 2 x = \frac{1}{2} x = 2 1 .
Bài 5. Một tam giác vuông có một cạnh góc vuông ngắn hơn cạnh huyền 8 8 8 cm. Tính độ dài của các cạnh của tam giác vuông đó.
Lời giải:
Gọi x x x là độ dài cạnh góc vuông ngắn hơn.
Độ dài cạnh huyền là x + 8 x + 8 x + 8 .
Áp dụng định lý Pythagoras: x 2 + y 2 = ( x + 8 ) 2 x^2 + y^2 = (x+8)^2 x 2 + y 2 = ( x + 8 ) 2 .
Vì tam giác có chu vi là 30 30 30 cm nên x + y + ( x + 8 ) = 30 ⟺ y = 22 − 2 x x + y + (x+8) = 30 \iff y = 22 - 2x x + y + ( x + 8 ) = 30 ⟺ y = 22 − 2 x .
Thay vào định lý Pythagoras: x 2 + ( 22 − 2 x ) 2 = ( x + 8 ) 2 x^2 + (22-2x)^2 = (x+8)^2 x 2 + ( 22 − 2 x ) 2 = ( x + 8 ) 2 .
Giải phương trình: x 2 + 484 − 88 x + 4 x 2 = x 2 + 16 x + 64 x^2 + 484 - 88x + 4x^2 = x^2 + 16x + 64 x 2 + 484 − 88 x + 4 x 2 = x 2 + 16 x + 64 .
⟺ 4 x 2 − 104 x + 420 = 0 \iff 4x^2 - 104x + 420 = 0 ⟺ 4 x 2 − 104 x + 420 = 0 .
⟺ x 2 − 26 x + 105 = 0 \iff x^2 - 26x + 105 = 0 ⟺ x 2 − 26 x + 105 = 0 .
⟺ ( x − 5 ) ( x − 21 ) = 0 \iff (x - 5)(x - 21) = 0 ⟺ ( x − 5 ) ( x − 21 ) = 0 .
⟺ x = 5 \iff x = 5 ⟺ x = 5 hoặc x = 21 x = 21 x = 21 (loại).
Vậy các cạnh của tam giác là 5 , 12 , 13 5, 12, 13 5 , 12 , 13 .
Kết quả: 5 , 12 , 13 5, 12, 13 5 , 12 , 13 .
Bài 6. Một quả bóng được bắn thẳng lên từ độ cao 2 2 2 m với tốc độ ban đầu là 30 30 30 m/s. Khoảng cách h ( t ) h(t) h ( t ) của bóng so với mặt đất sau t t t giây được cho bởi hàm số h ( t ) = − 4.9 t 2 + 30 t + 2 h(t) = -4.9t^2 + 30t + 2 h ( t ) = − 4.9 t 2 + 30 t + 2 .
Lời giải:
Quả bóng nằm ở độ cao trên 40 40 40 m khi h ( t ) > 40 h(t) > 40 h ( t ) > 40 .
⟺ − 4.9 t 2 + 30 t + 2 > 40 \iff -4.9t^2 + 30t + 2 > 40 ⟺ − 4.9 t 2 + 30 t + 2 > 40 .
⟺ − 4.9 t 2 + 30 t − 38 > 0 \iff -4.9t^2 + 30t - 38 > 0 ⟺ − 4.9 t 2 + 30 t − 38 > 0 .
Giải bất phương trình: t ∈ ( 1.74 ; 4.45 ) t \in (1.74; 4.45) t ∈ ( 1.74 ; 4.45 ) .
Kết quả: t ∈ ( 1.74 ; 4.45 ) t \in (1.74; 4.45) t ∈ ( 1.74 ; 4.45 ) .
Bài 7. Một chú cá heo nhảy lên khỏi mặt nước. Độ cao h h h (mét) của cá heo so với mặt nước sau t t t giây được cho bởi hàm số h ( t ) = − 4.9 t 2 + 9.6 t h(t) = -4.9t^2 + 9.6t h ( t ) = − 4.9 t 2 + 9.6 t .
Lời giải:
Cá heo ở trên không khi h ( t ) > 0 h(t) > 0 h ( t ) > 0 .
⟺ − 4.9 t 2 + 9.6 t > 0 \iff -4.9t^2 + 9.6t > 0 ⟺ − 4.9 t 2 + 9.6 t > 0 .
⟺ t ( − 4.9 t + 9.6 ) > 0 \iff t(-4.9t + 9.6) > 0 ⟺ t ( − 4.9 t + 9.6 ) > 0 .
⟺ 0 < t < 1.96 \iff 0 < t < 1.96 ⟺ 0 < t < 1.96 .
Kết quả: t ∈ ( 0 ; 1.96 ) t \in (0; 1.96) t ∈ ( 0 ; 1.96 ) .
Bài 8. Lợi nhuận một tháng p ( x ) p(x) p ( x ) của một quán ăn phụ thuộc vào giá trung bình x x x của các món ăn theo công thức p ( x ) = − 30 x 2 + 2100 x − 15000 p(x) = -30x^2 + 2100x - 15000 p ( x ) = − 30 x 2 + 2100 x − 15000 , với đơn vị tính bằng nghìn đồng. Nếu muốn lợi nhuận không dưới 15 15 15 triệu đồng một tháng thì giá bán trung bình của các món ăn cần nằm trong khoảng nào?
Lời giải:
− 30 x 2 + 2100 x − 15000 ≥ 15000 -30x^2 + 2100x - 15000 \ge 15000 − 30 x 2 + 2100 x − 15000 ≥ 15000 .
⟺ − 30 x 2 + 2100 x − 30000 ≥ 0 \iff -30x^2 + 2100x - 30000 \ge 0 ⟺ − 30 x 2 + 2100 x − 30000 ≥ 0 .
⟺ x 2 − 70 x + 1000 ≤ 0 \iff x^2 - 70x + 1000 \le 0 ⟺ x 2 − 70 x + 1000 ≤ 0 .
Giải bất phương trình: x ∈ [ 20 ; 50 ] x \in [20; 50] x ∈ [ 20 ; 50 ] .
Kết quả: x ∈ [ 20 ; 50 ] x \in [20; 50] x ∈ [ 20 ; 50 ] .
Bài 9. Quỹ đạo của một quả bóng được mô tả bằng hàm số y = f ( x ) = − 0.03 x 2 + 0.4 x + 1.5 y = f(x) = -0.03x^2 + 0.4x + 1.5 y = f ( x ) = − 0.03 x 2 + 0.4 x + 1.5 .
Lời giải:
Quả bóng có thể ném được qua lưới cao 2 2 2 m khi f ( x ) = 2 f(x) = 2 f ( x ) = 2 .
⟺ − 0.03 x 2 + 0.4 x + 1.5 = 2 \iff -0.03x^2 + 0.4x + 1.5 = 2 ⟺ − 0.03 x 2 + 0.4 x + 1.5 = 2 .
⟺ − 0.03 x 2 + 0.4 x − 0.5 = 0 \iff -0.03x^2 + 0.4x - 0.5 = 0 ⟺ − 0.03 x 2 + 0.4 x − 0.5 = 0 .
Giải phương trình: x ≈ 13.66 x \approx 13.66 x ≈ 13.66 .
Kết quả: x ≈ 13.7 x \approx 13.7 x ≈ 13.7 .