Bài 19 (tiếp). Cách giải phương trình bậc hai

Luyện tập 2. Giải các phương trình sau: a) 2x2+6x=02x^2 + 6x = 0; b) 5x2+11x=05x^2 + 11x = 0.

Lời giải:

a) 2x2+6x=0  ⟺  2x(x+3)=0  ⟺  x=02x^2 + 6x = 0 \iff 2x(x + 3) = 0 \iff x = 0 hoặc x=−3x = -3.

b) 5x2+11x=0  ⟺  x(5x+11)=0  ⟺  x=05x^2 + 11x = 0 \iff x(5x + 11) = 0 \iff x = 0 hoặc x=−115x = -\dfrac{11}{5}.


Ví dụ 3. Giải các phương trình sau: a) x2−9=0x^2 - 9 = 0; b) (x+1)2=3(x+1)^2 = 3.

Lời giải:

a) x2−9=0  ⟺  x2=9  ⟺  x=3x^2 - 9 = 0 \iff x^2 = 9 \iff x = 3 hoặc x=−3x = -3.

b) (x+1)2=3  ⟺  x+1=3(x+1)^2 = 3 \iff x + 1 = \sqrt{3} hoặc x+1=−3x + 1 = -\sqrt{3}, tức x=−1+3x = -1 + \sqrt{3} hoặc x=−1−3x = -1 - \sqrt{3}.


Luyện tập 3. Giải các phương trình sau: a) x2−25=0x^2 - 25 = 0; b) (x+3)2=5(x+3)^2 = 5.

Lời giải:

a) x2=25  ⟺  x=±5x^2 = 25 \iff x = \pm 5.

b) x+3=±5  ⟺  x=−3+5x + 3 = \pm\sqrt{5} \iff x = -3 + \sqrt{5} hoặc x=−3−5x = -3 - \sqrt{5}.


Ví dụ 4. Cho phương trình x2−4x=1x^2 - 4x = 1.

a) Cộng vào hai vế một số thích hợp để vế trái trở thành một bình phương.

b) Giải phương trình đã cho.

Lời giải:

a) Cộng 44 vào cả hai vế:

x2−4x+4=1+4  ⟺  (x−2)2=5.x^2 - 4x + 4 = 1 + 4 \iff (x - 2)^2 = 5.

b) Suy ra x−2=±5x - 2 = \pm\sqrt{5}, tức x=2+5x = 2 + \sqrt{5} hoặc x=2−5x = 2 - \sqrt{5}.


Luyện tập 4. Cho phương trình x2+6x=1x^2 + 6x = 1. Cộng vào hai vế một số thích hợp rồi giải phương trình.

Lời giải:

Cộng 99 vào cả hai vế:

x2+6x+9=1+9  ⟺  (x+3)2=10  ⟺  x=−3±10.x^2 + 6x + 9 = 1 + 9 \iff (x + 3)^2 = 10 \iff x = -3 \pm \sqrt{10}.

Vậy phương trình có hai nghiệm x1=−3+10x_1 = -3 + \sqrt{10}, x2=−3−10x_2 = -3 - \sqrt{10}.


HĐ4. Giải phương trình 2x2−8x+3=02x^2 - 8x + 3 = 0 theo các bước.

Lời giải:

a) Chuyển hạng tử tự do sang vế phải: 2x2−8x=−32x^2 - 8x = -3.

b) Chia hai vế cho 22: x2−4x=−32x^2 - 4x = -\dfrac{3}{2}.

c) Cộng 44 vào hai vế:

x2−4x+4=4−32  ⟺  (x−2)2=52  ⟺  x−2=±102.x^2 - 4x + 4 = 4 - \frac{3}{2} \iff (x-2)^2 = \frac{5}{2} \iff x - 2 = \pm\frac{\sqrt{10}}{2}.

Vậy x=4+102x = \dfrac{4 + \sqrt{10}}{2} hoặc x=4−102x = \dfrac{4 - \sqrt{10}}{2}.


Ví dụ 5. Cho phương trình 3x2+7x−1=03x^2 + 7x - 1 = 0.

Lời giải:

a) Các hệ số: a=3a = 3, b=7b = 7, c=−1c = -1.

b) Δ=b2−4ac=49−4⋅3⋅(−1)=49+12=61>0\Delta = b^2 - 4ac = 49 - 4 \cdot 3 \cdot (-1) = 49 + 12 = 61 > 0.

c) Phương trình có hai nghiệm phân biệt:

x1=−7+616;x2=−7−616.x_1 = \frac{-7 + \sqrt{61}}{6}; \qquad x_2 = \frac{-7 - \sqrt{61}}{6}.

Ví dụ 6. Giải các phương trình: a) x2−6x+9=0x^2 - 6x + 9 = 0; b) 2x2+3x+5=02x^2 + 3x + 5 = 0.

Lời giải:

a) Δ=(−6)2−4⋅9=0\Delta = (-6)^2 - 4 \cdot 9 = 0 → phương trình có nghiệm kép x1=x2=62=3x_1 = x_2 = \dfrac{6}{2} = 3.

b) Δ=9−40=−31<0\Delta = 9 - 40 = -31 < 0 → phương trình vô nghiệm.


Luyện tập 5. Áp dụng công thức nghiệm, giải các phương trình:

a) 2x2−5x+1=02x^2 - 5x + 1 = 0; b) x2+8x+16=0x^2 + 8x + 16 = 0; c) x2−x+1=0x^2 - x + 1 = 0.

Lời giải:

a) Δ=25−8=17>0\Delta = 25 - 8 = 17 > 0. Hai nghiệm phân biệt: x1,2=5±174x_{1,2} = \dfrac{5 \pm \sqrt{17}}{4}.

b) Δ=64−64=0\Delta = 64 - 64 = 0. Nghiệm kép: x1=x2=−4x_1 = x_2 = -4.

c) Δ=1−4=−3<0\Delta = 1 - 4 = -3 < 0. Phương trình vô nghiệm.


Thử thách nhỏ. Có thể nói gì về nghiệm của phương trình bậc hai ax2+bx+c=0ax^2 + bx + c = 0 nếu aa và cc trái dấu?

Lời giải:

Nếu aa và cc trái dấu thì ac<0ac < 0, suy ra −4ac>0-4ac > 0, do đó:

Δ=b2−4ac≥−4ac>0.\Delta = b^2 - 4ac \ge -4ac > 0.

Vậy phương trình luôn có hai nghiệm phân biệt. Hơn nữa, tích hai nghiệm x1x2=ca<0x_1 x_2 = \dfrac{c}{a} < 0 nên hai nghiệm này trái dấu.


Luyện tập 6. Xác định aa, b′b', cc rồi dùng công thức nghiệm thu gọn giải các phương trình:

a) 3x2+8x−3=03x^2 + 8x - 3 = 0; b) x2+62x+2=0x^2 + 6\sqrt{2}x + 2 = 0.

Lời giải:

a) a=3a = 3, b′=4b' = 4, c=−3c = -3; Δ′=16+9=25>0\Delta' = 16 + 9 = 25 > 0, Δ′=5\sqrt{\Delta'} = 5.

x1=−4+53=13;x2=−4−53=−3.x_1 = \frac{-4 + 5}{3} = \frac{1}{3}; \qquad x_2 = \frac{-4 - 5}{3} = -3.

b) a=1a = 1, b′=32b' = 3\sqrt{2}, c=2c = 2; Δ′=18−2=16>0\Delta' = 18 - 2 = 16 > 0, Δ′=4\sqrt{\Delta'} = 4.

x1=−32+4;x2=−32−4.x_1 = -3\sqrt{2} + 4; \qquad x_2 = -3\sqrt{2} - 4.

Vận dụng. Giải bài toán trong tình huống mở đầu (bể bơi).

Lời giải:

Từ HĐ3, bề rộng xx (m) của đường đi thỏa mãn (0<x<80 < x < 8):

x2−22x+40=0.x^2 - 22x + 40 = 0.

Δ′=121−40=81>0\Delta' = 121 - 40 = 81 > 0, Δ′=9\sqrt{\Delta'} = 9:

x1=11+9=20 (loại, vıˋ x<8);x2=11−9=2 (thỏa ma˜n).x_1 = 11 + 9 = 20 \text{ (loại, vì } x < 8\text{)}; \qquad x_2 = 11 - 9 = 2 \text{ (thỏa mãn)}.

Thử lại: bể bơi có kích thước (28−4)×(16−4)=24×12=288(28 - 4) \times (16 - 4) = 24 \times 12 = 288 m² ✓

Kết quả: bề rộng đường đi là 22 m.


Ví dụ 8. Dùng máy tính cầm tay tìm nghiệm của các phương trình:

a) 2x2−5x−4=02x^2 - 5x - 4 = 0; b) 9x2−12x+4=09x^2 - 12x + 4 = 0; c) −3x2+4x−2=0-3x^2 + 4x - 2 = 0.

Lời giải:

Chuyển máy về chế độ giải phương trình bậc hai, nhập lần lượt các hệ số:

a) Δ=25+32=57>0\Delta = 25 + 32 = 57 > 0 → hai nghiệm phân biệt: x1,2=5±574x_{1,2} = \dfrac{5 \pm \sqrt{57}}{4}.

b) Δ′=36−36=0\Delta' = 36 - 36 = 0 → nghiệm kép: x1=x2=23x_1 = x_2 = \dfrac{2}{3}.

c) Δ′=4−6=−2<0\Delta' = 4 - 6 = -2 < 0 → phương trình vô nghiệm.