Phương trình bậc hai một ẩn
A. Lí thuyết.
- Dạng tổng quát: ax + bx + c = 0 (a ≠ 0) 2
- Biệt thức: b2- 4ac; ' b'2- ac (với b = 2b’) - Công thức nghiệm của phương trình bậc hai một ẩn:
+) Nếu Δ < 0 thì phương trình vô nghiệm
+) Nếu Δ = 0 thì phương trình có nghiệm kép: x1 x2 b
2a +) Nếu Δ > 0 thì phương trình có hai nghiệm phân biệt:
1 2
b b
x ; x
2a 2a
- Công thức nghiệm thu gọn của phương trình bậc hai một ẩn:
+) Nếu Δ’ < 0 thì phương trình vô nghiệm
+) Nếu Δ’ = 0 thì phương trình có nghiệm kép: x1 x2 b '
a +) Nếu Δ’ > 0 thì phương trình có hai nghiệm phân biệt:
1 2
b ' ' b ' '
x ; x
a a
- Hệ thức Vi – ét: Cho phương trình bậc hai một ẩn ax + bx + c = 0 (a ≠ 0) . Nếu 2
1 2
x , x là nghiệm của phương trình thì ta có:
1 2
1 2
S x x b
a P x .x c
a
B. Các dạng bài tập và ví dụ minh họa.
Dạng 1: Cách giải phương trình bậc hai một ẩn.
Phương pháp giải:
- Đưa phương trình về dạng tổng quát: ax + bx + c = 0 (a ≠ 0) 2 - Tính biệt thức: b2- 4ac hoặc ' b'2- ac (với b = 2b’) +) Nếu Δ < 0 thì phương trình vô nghiệm
+) Nếu Δ = 0 thì phương trình có nghiệm kép: x1 x2 b
2a +) Nếu Δ > 0 thì phương trình có hai nghiệm phân biệt:
1 2
b b
x ; x
2a 2a
Hoặc
+) Nếu Δ’ < 0 thì phương trình vô nghiệm
+) Nếu Δ’ = 0 thì phương trình có nghiệm kép: x1 x2 b '
a +) Nếu Δ’ > 0 thì phương trình có hai nghiệm phân biệt:
1 2
b ' ' b ' '
x ; x
a a
Ví dụ minh họa:
Ví dụ 1: Giải phương trình x2 3x 2 0. Lời giải:
Xét phương trình x2 3x 2 0 có: a = 1, b = -3, c = 2 Ta có:
2 2
Vậy phương trình x2 3x 2 0 có hai nghiệm phân biệt là:
1
b ( 3) 1 3 1
x 1
2a 2.1 2
2
b ( 3) 1 3 1
x 2
2a 2.1 2
Vậy tập nghiệm của phương trình là: S = {1; 2}
Ví dụ 2: Giải phương trình x2 2x 1 0 . Lời giải:
Xét phương trình x2 2x 1 0 có: a = 1, b = -2 b’ = -1, c = 1 Ta có: ' b'2ac ( 1)2 1.1 1 1 0
Vậy phương trình x2 2x 1 0 có nghiệm kép: x1 x2 b ' ( 1) 1
a 1
Vậy tập nghiệm của phương trình là: S = {1}
Dạng 2: Kiểm tra một số có phải là nghiệm của phương trình . Phương pháp giải:
Để kiểm tra một số x có là nghiệm của phương trình a0 x + bx + c = 0 (a ≠ 0) hay 2 không, ta thay x vào phương trình để kiểm tra: 0
+) Nếu ax + b02 x0 + c = 0 thì x0 là nghiệm của phương trình.
+) Nếu ax + b02 x0 + c ≠ 0 thì x0 không là nghiệm của phương trình.
Ví dụ minh họa:
Ví dụ 1: Kiểm tra xem x = 3 có phải là nghiệm của phương trìnhx2 3x 4 0 không ?
Lời giải:
Ta có: 32 3.3 4 4 0
Do đó, x = 3 không là nghiệm của phương trìnhx2 3x 4 0 Ví dụ 2: Bạn Hằng cho rằng x = 1 luôn là nghiệm của phương trình
x2 2mx2m 1 0 (m là tham số). Theo em, bạn Hằng đúng hay sai ? Vì sao ? Lời giải:
Ta có:
12 2m.1 2m 1 0
Do đó, x = 1 luôn là nghiệm của phương trình x2 2mx2m 1 0 (m là tham số). Vậy bạn Hằng đúng.
Dạng 3: Giải và biện luận phương trình bậc hai chứa tham số:
Phương pháp giải:
Biện luận phương trình : ax + bx + c = 0 2 TH1: a = 0
Phương trình trở thành phương trình bậc nhất: bx + c = 0 Khi đó, ta có:
Nếu b khác 0 thì phương trình có nghiệm duy nhất là: x c b
Nếu b = 0 và c = 0 thì phương trình có vô số nghiệm.
Nếu b = 0 và c khác 0 thì phương trình vô nghiệm.
TH2: a khác 0
Tính biệt thức: b2- 4ac hoặc ' b'2- ac (với b = 2b’) +) Nếu Δ < 0 thì phương trình vô nghiệm
+) Nếu Δ = 0 thì phương trình có nghiệm kép: x1 x2 b
2a +) Nếu Δ > 0 thì phương trình có hai nghiệm phân biệt:
1 2
b b
x ; x
2a 2a
Hoặc
+) Nếu Δ’ < 0 thì phương trình vô nghiệm
+) Nếu Δ’ = 0 thì phương trình có nghiệm kép: x1 x2 b '
a +) Nếu Δ’ > 0 thì phương trình có hai nghiệm phân biệt:
1 2
b ' ' b ' '
x ; x
a a
Ví dụ minh họa:
Ví dụ 1: Giải và biện luận phương trình 2x2 3x m 5 0 (m là tham số) Lời giải:
Xét phương trình 2x2 3x m 5 0 có: a = 2 0, b = 3, c = m – 5 Ta có: b2 4ac 3 2 4.2.(m 5) 9 8m 4049 8m
Nếu 0 49 8m 0 m 49
8 thì phương trình có hai nghiệm phân biệt là:
1 2
3 49 8m 3 49 8m
x ; x
4 4
Nếu 0 49 8m 0 m 49
8 thì phương trình có nghiệm kép là:
1 2
x x 3 4
Nếu 0 49 8m 0 m 49
8 thì phương trình vô nghiệm
Ví dụ 2: Giải và biện luận phương trình (m 1)x 2 3x 5 0 (với m là tham số) Lời giải:
Xét phương trình (m 1)x 2 3x 5 0 (*) có: a = m – 1, b = 3, c = 5 TH1: m – 1 = 0 m = 1
Phương trình (*) trở thành phương trình bậc nhất: 3x + 5 = 0 Do đó, phương trình có duy nhất một nghiệm là: x 5
3
TH2: m 1 0 m1 Khi đó, ta có:
2 2
b 4ac 3 4(m 1).5 9 20m 20 29 20m
Nếu 0 29 20m 0 m 29
20 thì phương trình vô nghiệm
Nếu 0 29 20m 0 m 29
20 thì phương trình có nghiệm kép:
1 2
3 3 10
x x
2(m 1) 29 3
2 1
20
Nếu 0 29 20m 0 m 29
20 thì phương trình có hai nghiệm phân biệt là:
1 2
3 29 20m 3 29 20m
x ; x
2(m 1) 2(m 1)
Dạng 4: Xét dấu nghiệm số của phương trình bậc hai và các bài toán liên quan.
- Xét dấu nghiệm phương trình ax + bx + c = 0 (a khác 0) 2 + Phương trình bậc hai có hai nghiệm x , x1 2 cùng dấu
1 2
0 x .x 0
+ Phương trình bậc hai có hai nghiệm x , x cùng dấu dương 1 2 1 2
1 2
0 x .x 0
x x 0
+ Phương trình bậc hai có hai nghiệm x , x1 2 cùng dấu âm 1 2
1 2
0 x .x 0
x x 0
+ Phương trình bậc hai có hai nghiệm x , x1 2 trái dấu ac0 Ví dụ minh họa:
Ví dụ 1: Cho phương trình x2 5x 3 0. Không tính cụ thể giá trị nghiệm, hãy xét dấu nghiệm của phương trình.
Lời giải:
Xét phương trình x2 5x 3 0 ta có:
( 5)2 4.1.3 25 12 13
> 0
Vậy phương trình có hai nghiệm phân biệt x , x 1 2
Áp dụng hệ thức Vi-ét ta có:
1 2
1 2
x x ( 5) 5 0
1 x .x 3 3 0
1
Do đó, hai nghiệm x , x1 2 cùng dấu dương
Ví dụ 2: Cho phương trình: x2 2x 1 m 2 0 (m là tham số) a) Tìm điều kiện của m để phương trình có hai nghiệm cùng dương
b) Tìm điều kiện của m để phương trình có hai nghiệm cùng âm c) Tìm điều kiện của m để phương trình có hai nghiệm trái dấu.
Lời giải:
Xét phương trình: x2 2x 1 m 2 0
Ta có: ( 2)2 4.1.(1 m ) 2 4 4 m2 m2
Để phương trình có nghiệm thì: 0 m2 0 m
Vậy phương trình có nghiệm với mọi tham số m, áp dụng hệ thức Vi-ét ta có:
1 2
2
2 1 2
x x ( 2) 2
1
x .x 1 m 1 m
1
a)
Để hai nghiệm cùng dương thì ta có:
1 2 2
2 1 2
2 0
x x 0
m 1 1 m 1
x .x 0 1 m 0
Vậy khi -1 < m < 1 thì phương trình có hai nghiệm cùng dương b)
Để hai nghiệm cùng âm thì ta có:
1 2
2 1 2
2 0
x x 0
x .x 0 1 m 0 m
Vậy không tồn tại m để phương trình có hai nghiệm cùng âm c)
Để phương trình có hai nghiệm trái dấu thì khi và chỉ khi:
2 2 2 m 1
a.c 0 1.(1 m ) 0 1 m 0 m 1
m 1
Vậy khi m > 1 hoặc m < -1 thì phương trình có hai nghiệm trái dấu.
C. Bài tập tự luyện.
Bài 1: Giải phương trình x2 7x 8 0 Bài 2: Giải phương trình 2x2 5x 13 0 Bài 3: Giải phương trình x2 6x 9 0
Bài 4: Hãy cho biết x = 3 có phải là một nghiệm của phương trình x2 7x 12 0 hay không ?
Bài 5: Hãy cho biết x = 2 có phải là một nghiệm của phương trình mx2 (2m 1)x 2 0 hay không ?
Bài 6: Giải và biện luận phương trình 2mx2 (m 1)x 6 0 Bài 7: Giải và biện luận phương trình 4x2 7mx 6 0 Bài 8: Giải và biện luận phương trình 4x2 7mxm2 1 0
Bài 9: Không tính cụ thể giá trị nghiệm, hãy xét dấu nghiệm của phương trình 3x2 6x 2 0.
Bài 10: Tìm điều kiện của m để phương trình x2 6mx 2 0 có hai nghiệm cùng dấu âm.
Bài 11: Tìm điều kiện của m để phương trình x2 5x2m0 có hai nghiệm trái dấu.
Bài 12: Tìm điều kiện của m để phương trình mx2 5mx 4 0 có hai nghiệm cùng dấu.