Bài 19: Phương trình bậc hai một ẩn
📐 Bài toán Diện tích Mãnh đất & Phương trình Bạc hai
Một bác nông dân muốn rào một khu vườn hình chữ nhật có chiều dài hơn chiều rộng . Biết diện tích khu vườn là .
Nếu gọi chiều rộng khu vườn là (mét), thì chiều dài là (mét).
Theo công thức diện tích:
Đây chính là một phương trình bậc hai một ẩn! Làm thế nào để giải phương trình này và tìm ra kích thước thực tế của khu vườn?
📖 1. Định nghĩa và Phương pháp giải Phương trình khuyết
1. Định nghĩa:
- Phương trình bậc hai một ẩn (nói gọn là phương trình bậc hai) là phương trình có dạng: trong đó là ẩn; là những số cho trước gọi là các hệ số ( là hệ số bậc hai, là hệ số bậc nhất, là tự do).
2. Giải các phương trình khuyết đặc biệt:
- Phương trình khuyết ():
Đặt nhân tử chung . - Phương trình khuyết ():
.- Nếu .
- Nếu Phương trình vô nghiệm.
3 Ví dụ minh họa Giải phương trình khuyết:
-
Ví dụ 1: Giải phương trình .
- Giải: . Tập nghiệm .
-
Ví dụ 2: Giải phương trình .
- Giải: . Tập nghiệm .
-
Ví dụ 3: Giải phương trình .
- Giải: . Phương trình vô nghiệm.
📖 2. Công thức nghiệm Tổng quát () và Thu gọn ()
1. Công thức nghiệm tổng quát (): Đối với phương trình (), xét biệt thức :
- Nếu : Phương trình có 2 nghiệm phân biệt:
- Nếu : Phương trình có nghiệm kép:
- Nếu : Phương trình vô nghiệm.
2. Công thức nghiệm thu gọn ( với ): Khi hệ số chẵn (), ta tính :
- Nếu : Có 2 nghiệm phân biệt: , .
- Nếu : Có nghiệm kép: .
- Nếu : Phương trình vô nghiệm.
3 Ví dụ minh họa Công thức nghiệm:
-
Ví dụ 1: Giải phương trình .
- Giải: .
.
Phương trình có 2 nghiệm phân biệt:
; . Tập nghiệm .
- Giải: .
-
Ví dụ 2: Giải phương trình .
- Giải: .
.
Phương trình có nghiệm kép: . Tập nghiệm .
- Giải: .
-
Ví dụ 3: Giải phương trình .
- Giải: .
.
Phương trình vô nghiệm.
- Giải: .
🎯 5 Dạng toán & Phương pháp giải chi tiết
Dạng 1: Giải phương trình bậc hai không chứa tham số
- Phương pháp: Xác định các hệ số (hoặc ), tính biệt thức (hoặc ), rồi tính nghiệm.
-
Ví dụ 1: Giải phương trình .
- Lời giải: .
; . Tập nghiệm .
- Lời giải: .
-
Ví dụ 2: Giải phương trình .
- Lời giải: .
; . Tập nghiệm .
- Lời giải: .
-
Ví dụ 3: Giải phương trình .
- Lời giải: .
Nghiệm kép . Tập nghiệm .
- Lời giải: .
Dạng 2: Biện luận số nghiệm của phương trình bậc hai theo tham số
- Phương pháp: Tính (hoặc ) theo :
- Có 2 nghiệm phân biệt .
- Có nghiệm kép .
- Vô nghiệm .
-
Ví dụ 1: Tìm để phương trình có 2 nghiệm phân biệt.
- Lời giải: .
Phương trình có 2 nghiệm phân biệt .
- Lời giải: .
-
Ví dụ 2: Tìm để phương trình có nghiệm kép.
- Lời giải: .
Phương trình có nghiệm kép .
Nghiệm kép khi đó .
- Lời giải: .
-
Ví dụ 3: Tìm để phương trình vô nghiệm.
- Lời giải: .
Phương trình vô nghiệm .
- Lời giải: .
Dạng 3: Tìm khi biết một nghiệm
- Phương pháp: Thay vào phương trình để giải ra . Sau đó thay lại phương trình để tìm nghiệm còn lại (hoặc dùng ).
-
Ví dụ 1: Cho phương trình . Biết là một nghiệm. Tìm và nghiệm còn lại.
- Lời giải: Thay : .
Phương trình trở thành .
- Lời giải: Thay : .
-
Ví dụ 2: Cho phương trình . Tìm để phương trình có một nghiệm .
- Lời giải: Thay : .
-
Ví dụ 3: Cho phương trình . Tìm để phương trình có nghiệm .
- Lời giải: Điều kiện . Thay : (TMĐK).
Dạng 4: Giải phương trình Quy về Phương trình bậc hai
- Phương pháp:
- Phương trình trùng phương (): Đặt .
- Phương trình chứa ẩn ở mẫu: ĐKXĐ, quy đồng khử mẫu, đưa về phương trình bậc hai.
- Phương trình tích: Đặt ẩn phụ .
-
Ví dụ 1: Giải phương trình trùng phương .
- Lời giải: Đặt . Phương trình trở thành .
(TM), (TM).- Với .
- Với .
Tập nghiệm .
- Lời giải: Đặt . Phương trình trở thành .
-
Ví dụ 2: Giải phương trình .
- Lời giải: ĐKXĐ: . Quy đồng khử mẫu:
.
(TM ĐKXĐ).
- Lời giải: ĐKXĐ: . Quy đồng khử mẫu:
-
Ví dụ 3: Giải phương trình .
- Lời giải: Đặt . Phương trình trở thành hoặc .
- Với hoặc .
- Với hoặc .
Tập nghiệm .
- Lời giải: Đặt . Phương trình trở thành hoặc .
Dạng 5: Bài toán Thực tế lập Phương trình bậc hai một ẩn
- Phương pháp: Chọn ẩn (kèm ĐKXĐ), lập phương trình , giải ra và đối chiếu ĐKXĐ.
-
Ví dụ 1: Tích của hai số tự nhiên liên tiếp lớn hơn tổng của chúng là 19. Tìm hai số đó.
- Lời giải: Gọi số thứ nhất là . Số thứ hai là .
Tích hai số , tổng hai số .
Theo bài ra: .
(TM), (loại).
Vậy hai số tự nhiên liên tiếp là 5 và 6.
- Lời giải: Gọi số thứ nhất là . Số thứ hai là .
-
Ví dụ 2: Một hình chữ nhật có chu vi và diện tích . Tính các kích thước của hình chữ nhật.
- Lời giải: Nửa chu vi là . Gọi chiều rộng là (, mét) chiều dài là .
Phương trình diện tích: .
(TM), (loại vì ).
Chiều rộng là , chiều dài là .
- Lời giải: Nửa chu vi là . Gọi chiều rộng là (, mét) chiều dài là .
-
Ví dụ 3: Một ca nô chạy trên sông từ bến A đến bến B cách nhau rồi quay về bến A hết tổng thời gian 4 giờ 30 phút ( giờ). Biết vận tốc dòng nước là . Tính vận tốc thực của ca nô khi nước yên lặng.
- Lời giải: Gọi vận tốc thực của ca nô là (km/h).
Vận tốc xuôi dòng , thời gian xuôi .
Vận tốc ngược dòng , thời gian ngược .
Phương trình: .
(TM).
Vận tốc thực của ca nô là .
- Lời giải: Gọi vận tốc thực của ca nô là (km/h).
🌍 3 Bài toán ứng dụng đời sống thực tế
Bài toán 1 (Vật lý & Độ cao Quả bóng):
Một quả bóng được sút thẳng đứng lên không trung từ mặt đất với vận tốc ban đầu . Độ cao (mét) của quả bóng sau (giây) được tính theo công thức . Hỏi sau bao lâu kể từ khi sút, quả bóng đạt độ cao ?
Bài toán 2 (Kiến trúc & Đường đi Sân vườn):
Một khu vườn hình chữ nhật có kích thước . KTS thiết kế một đường đi xung quanh bên trong khu vườn có bề rộng (mét) như nhau. Diện tích phần đất còn lại làm thảm cỏ là . Tính bề rộng của đường đi.
Bài toán 3 (Tài chính & Lãi suất Kép):
Một người gửi triệu đồng vào ngân hàng theo thể thức lãi suất kép kỳ hạn 1 năm. Sau 2 năm, tổng số tiền cả gốc lẫn lãi người đó nhận được là triệu đồng. Tính lãi suất năm của ngân hàng.
📌 Hướng dẫn: Công cụ tương tác dưới đây hỗ trợ tính biệt thức , giải tự động các dạng phương trình bậc hai và tìm nghiệm chính xác!
Máy Tính Phương Trình Bậc 2 & Định Lí Viète
Nhập các hệ số a, b, c của phương trình ax² + bx + c = 0 (a ≠ 0).
Trọng tâm kiến thức Bài 19:
- PT Bậc hai (): Biệt thức .
- : 2 nghiệm .
- : Nghiệm kép .
- : Vô nghiệm.
- Công thức (): . Nghiệm .
Phương trình nào sau đây là phương trình bậc hai một ẩn?
📝 Bài tập tự luận
Bài 1: Giải các phương trình bậc hai khuyết:
a)
b)
c)
d)
e)
f)
Bài 2: Giải các phương trình bậc hai sử dụng công thức nghiệm hoặc :
a)
b)
c)
d)
e)
f)
Bài 3: Giải các phương trình trùng phương :
a)
b)
c)
d)
e)
f)
Bài 4: Giải phương trình bằng phương pháp đặt ẩn phụ.
Bài 5: Cho phương trình .
a) Chứng minh phương trình luôn có hai nghiệm phân biệt với mọi .
b) Tính hai nghiệm theo .
Bài 6: Cho phương trình .
a) Tìm để phương trình có một nghiệm .
b) Với vừa tìm được, tính nghiệm còn lại của phương trình.
Bài 7: Cho phương trình . Tìm các giá trị của để:
a) Phương trình là phương trình bậc hai.
b) Phương trình có nghiệm kép.
c) Phương trình có hai nghiệm phân biệt.
Bài 8: Giải phương trình chứa ẩn ở mẫu .
Bài 9 (Thực tế): Một thửa đất hình chữ nhật có chiều dài hơn chiều rộng và diện tích bằng . Tính chu vi thửa đất.
Bài 10 (Thực tế): Một công ty dự định chia quỹ thưởng triệu đồng cho các nhân viên xuất sắc. Đến ngày khen thưởng có 2 nhân viên xin rút tên nên mỗi nhân viên còn lại nhận thêm triệu đồng. Hỏi ban đầu có bao nhiêu nhân viên dự định khen thưởng?
📊 Lời giải chi tiết 10 bài tập tự luận
Bài 1:
a) .
b) .
c) .
d) .
e) .
f) .
Bài 2:
a) .
b) .
c) .
d) .
e) .
f) .
Bài 3:
a) .
b) (TM), (loại) .
c) .
d) (loại cả 2) .
e) .
f) .
Bài 4:
Đặt . Phương trình trở thành hoặc .
- Với .
- Với .
Tập nghiệm .
Bài 5:
a) với mọi .
Do đó phương trình luôn có 2 nghiệm phân biệt với mọi .
b) ; .
Bài 6:
a) Thay hoặc .
b) With nghiệm còn lại .
With nghiệm còn lại .
Bài 7:
a) Phương trình bậc hai .
b) với mọi .
Do cố định nên phương trình KHÔNG THỂ có nghiệm kép với bất kỳ nào.
c) Với mọi , phương trình luôn có 2 nghiệm phân biệt.
Bài 8:
ĐKXĐ: .
Quy đồng khử mẫu: .
Đối chiếu ĐKXĐ: bị loại. Phương trình vô nghiệm.
Bài 9:
Gọi chiều rộng là (m) chiều dài là (m).
Phương trình diện tích: .
(TM).
Chiều dài . Chu vi .
Bài 10:
Gọi số nhân viên ban đầu là .
Số tiền mỗi người dự định nhận là (triệu đồng).
Số nhân viên thực tế nhận thưởng là , mỗi người nhận (triệu đồng).
Phương trình: .
(TM), (loại).
Ban đầu có 10 nhân viên dự định khen thưởng.