Biên soạn: Ngô Văn Khánh Một số kĩ thuật giải phƣơng trình, hệ phƣơng trình ôn thi THPT Quốc Gia 1 Phần 1.MỘT SỐ KỸ THUẬT GIẢI PHƢƠNG TRÌNH VÔ TỶ I.Kĩ thuật 1: Sử dụng lƣợng liên hợp. 1) Dạng liên hợp xuất hiện ngay trong phƣơng trình Bài toán 1: Giải phương trình x 34x 1 3x 2 5 (1) Điều kiện : 3 2 x Khi đó, (1) 2314 5 3 )23(14 xx x xx )(342 )(2 0684344 49364676)2512(4 ) 7 26 (726)23).(14(2 25)23).(14(217 52314 2314 5 3 3 2 22 loaix tmx xx xxxx xĐkxxx xxx xx xx x x Vậy phương trình đã cho có nghiệm x = 2. Bài toán 2: Giải phương trình 3(2 x 2) 2x x 6 (1) Điều kiện 2x Khi đó (1) )3(2623 xxx )2(4623 )/(3 623)3(2)3(8 )623)(3(2)6()2(9 xx mtx xxxx xxxxx Giải (2) )( 2 5311 )( 2 5311 030417616 25140196108369 ) 5 14 :(514)6)(2(3 16)6)(2(66)2(9)2( 2 22 tmx loaix xx xxxx xĐkxxx xxxx Vậy phương trình đã cho có nghiệm x= 2 5311 ;x=3. Biên soạn: Ngô Văn Khánh Một số kĩ thuật giải phƣơng trình, hệ phƣơng trình ôn thi THPT Quốc Gia 2 2)Dạng liên hợp xuất hiện bằng cách thêm bớt hằng số, hàm số vắng Dạng 1: Nhẩm đƣợc một nghiệm. Bài toán 3: (Khối B 2010) Giải phương trình : 23 1 6 3 14 8 0x x x x Phân tích: Dùng chức năng SOLVE của máy tính dễ dàng cho ta một nghiệm x = 5,do đó ta sẽ dùng phương pháp hằng số vắng để thêm bớt lượng liên hợp. Điều kiện: 6 3 1 x Khi đó, phương trình 0)13)(5( 61 5 413 )5(3 0514361413)1( 2 xx x x x x xxxx 3 1 ( 5)( 3 1) 0 3 1 4 6 1 x x x x )3(013 16 1 413 3 )/(5 x xx mtx Nhận xét : 6; 3 1 x ,VT(3) > 0, nên phương trình (3) vô nghiệm. Vậy phương trình có nghiệm x = 5 Bài toán 4: Giải phƣơng trình 234 2 10 2 9 37 4x 15 33x x x Điều kiện 5x Khi đó, phương trình 234 4 9 37 8 4 10 2 4 15 81 0x x x x 2 3 3 4 27 9 8(6 2 ) ( 3)(4 27) 0 4 10 216 4 9 37 9 37 x x x x xx x * Trường hợp 1. 3 0 3x x (thỏa mãn phương trình), nên x =3 là nghiệm của phương trình * Trường hợp 1. 3x pt 2 3 3 36 16 4 27 0 4 10 216 4 9 37 9 37 x xx x 2 3 36 16 4 27 0 4 10 212 9 37 2 x xx Do 5x nên 36 16 4.5 27 0 12 4 VT . Đẳng thức xảy ra 5x Vậy phương trình có 2 nghiệm là x = 3 ; x = 5 Bài toán 5: (Khối A 2009) 32 3 2 3 6 5 16 0x x (1) Dùng chức năng SOLVE của máy tính dễ dàng cho ta một nghiệm x = -2 (hoặc có thể nhẩm x để xx 56,233 là các số chính phương ),do đó ta sẽ dùng phương pháp hằng số vắng để thêm bớt lượng Biên soạn: Ngô Văn Khánh Một số kĩ thuật giải phƣơng trình, hệ phƣơng trình ôn thi THPT Quốc Gia 3 liên hợp. Ta có phương trình tương đương với 056432232 3 xx 23 3 6 15 ( 2)[ + ]=0 2 ( 3 2) 2 3 2 4 6 5 4 x x x x x Vậy phương trình có nghiệm x = -2 Bình luận : Đối với dạng phương trình (1) ta có thể sử dụng phương pháp ẩn phụ với phép đặt 3 2 23 3 3 t xxt , sau đó quy phương trình về dạng phương trình bậc 3 đối với ẩn t. Bài toán 6: ((OLYMPIC 30/4 đề nghị) 2 212 5 3 5x x x (1) Giải: Để phương trình có nghiệm thì : 2 2 512 5 3 5 0 3 x x x x Ta nhận thấy : x=2 là nghiệm của phương trình , như vậy phương trình có thể phân tích về dạng 2 0x A x , để thực hiện được điều đó ta phải nhóm , tách các số hạng như sau : 2 2 2 2 2 2 2 2 4 4 12 4 3 6 5 3 3 2 12 4 5 3 2 1 2 3 0 12 4 5 3 2 x x x x x x x x x x x x x x Dễ dàng chứng minh được : 2 2 2 2 5 3 0, 312 4 5 3 x x x x x Vậy phương trình có nghiệm x = 2 Bài toán 7: Giải phƣơng trình 0131742 22 xxxxx Phân tích:Từ phương trình ta thấy phương trình có nghiệm khi 020)2( xxx ,x =-1 thỏa mãn Hoặc dùng chức năng SOLVE của máy tính dễ dàng cho ta một nghiệm duy nhất x = -1 , nên nhân tử (x+1) có thể được tạo thành bằng một số cách sau : Cách 1: Phương trình tương đương với )(04 23 32 274 7485 1 06 23 )1( 274 )3)(2( 1 0)1(6 23 1 274 34 2 03233274)2( 2 22 2 22 22 2 2 2 2 22 vn x xxx xx xxxx x x xx xx xx x x x x x xx xx x xxxxx Cách 2: Phương trình tương đương với Biên soạn: Ngô Văn Khánh Một số kĩ thuật giải phƣơng trình, hệ phƣơng trình ôn thi THPT Quốc Gia 4 )(0 374 4 2374 1 0 374 4 23741 037423741 0131)1(1741)1( 22 22 22 22 2222 22 vn xxx xxx x xxx xxxx xxxxxxx xxxxx Vậy phương trình đã cho có nghiệm x=-1 Bình luận: Bài toán cũng có thể giải bằng phương pháp hàm số sau khi đưa phương trình về dạng : 13)()(13)2(2 22 xxxx ,xét hàm đặc trưng 13)( 2 tttf Dạng 2: Nhẩm đƣợc một nghiệm nhƣng đó là nghiệm “ kép” Bài toán 8: (Thi HK2- 2015-2016 .Sở giáo dục và đào tạo Bắc Ninh ),giải phƣơng trình 141228438241 23 xxxxx Điều kiện 4x Phương trình đã cho tương đương với )2(0142843824 )(1 01428438241 3 3 xxx tmx xxxx )3(0 )2(84)2(3)84(9 )14( 12824 1 )(40)4( 0 )2(84)2(3)84(9 )14()4( 12824 )4( 0)2(84312824)2( 233 2 2 233 2 22 3 xxxx x xx tmxx xxxx xx xx x xxxx Nhận xét: Với 4x ,vế trái của phương trình (3) luôn dương , nên (3) vô nghiệm Vậy phương trình có nghiệm x = 4 Bình luận : + Dùng chức năng SOLVE của máy tính để tìm nghiệm của (2) cho ta một nghiệm duy nhất x = 4 , nên nhân tử (x-4) có thể được tạo thành theo phương pháp hằng số vắng, ta được: )2(01 4842)84( 6 482 4 04 0)4(2 4842)84( )4(12 482 )4(8 0)4(228434824 )2(0142843824 , 33 2 33 2 3 3 xxx x x xx x x x xxx xxx Khi đó ,nảy sinh vấn đề : (2’) chưa vô nghiệm bởi nó còn có nghiệm x =4.Nghĩa là phương trình (2) có nghiệm “kép” x =4 + Đặt ra vấn đề , phương trình (2) tạo ra nhân tử 2)4( x bằng cách nào? Tại sao lại thêm được hàm cho lời giải trên. Ta thực hiện nhóm giả định sau )(843824 3 dcxxbaxx . Biên soạn: Ngô Văn Khánh Một số kĩ thuật giải phƣơng trình, hệ phƣơng trình ôn thi THPT Quốc Gia 5 Tìm a, b bằng cách thay x =4 vào hệ 12 1 (???) 82 4 824 b a a x baxx Bài toán 9: (Thi HSG Vòng 1 Hà Nội 2015-2016 )Giải phƣơng trình 1237522 232 xxxxx Điều kiện: 2 7 ;1x , khi đó 0875287522 22 xxxxxx Phương trình tương đương : 4387522 232 xxxxx ) 2 7 ;1(0 87522 9 1 )(2 0 87522 9 1)2( )1()2( 87522 36369 2 2 2 2 2 2 xvn xxx x tmx xxx xx xx xxx xx Vậy phương trình có nghiệm x = 2 Dạng 3: Nhẩm đƣợc hai nghiệm đẹp, thêm bớt hàm số vắng Bài toán 10: Giải phƣơng trình 0172132 22 xxxxx Phân tích:Dùng chức năng SOLVE của máy tính để tìm nghiệm của phương trình cho ta một nghiệm duy nhất x =1; x =2 suy ra phương trình sẽ có nhân tử 232 xx .Trong trường hợp này ta cần thêm bớt một hàm số vằng . Hàm số vắng được tìm bằng cách ,thực hiện nhóm giả định sau : )(2721);(32 2 dcxxbaxxx ,sau đó thay x =1; x = 2 vào hệ phương trình )1;3();();1;1();( 0)(2721 0)(32 2 dcba dcxx baxxx Từ đó, ta có lời giải sau : Điều kiện 21 17 x , khi đó phương trình tương đương 2;1 )(01 172113 9 132 1 023 01 172113 9 132 1 )23( 023)172113()132( 2 2 2 2 22 xx vn xxxxx xx xxxxx xx xxxxxxx Vậy phương trình có nghiệm x =1; x = 2 Bài toán 11: Giải phƣơng trình 011765942 2 xxxx Phân tích : Phương trình có nghiệm x = -1 ; x= 2 nên ta làm xuất hiện biểu thức 22 xx làm nhân tử chung Lời giải : Biên soạn: Ngô Văn Khánh Một số kĩ thuật giải phƣơng trình, hệ phƣơng trình ôn thi THPT Quốc Gia 6 Điều kiện 5 6 x , khi đó phƣơng trình )1(2 1173 1 652 1 )(2;102 1173 2 652 2 )2(2 01173652)2(2 2 22 2 2 xxxx tmxxxx xx xx xx xx xx xxxxxx Với , 5 6 x ta có 2 9 5 4 5 1173 1 652 1 xxxx nên (1) vô nghiệm Vậy phương trình đã cho có nghiệm x =-1 ;x =2 Dạng 3: Nhẩm đƣợc 2 nghiệm xấu Bài toán 12: Giải phƣơng trình 2221 22 xxxxx Phân tích :Bài toán này ta không nhẩm được nghiệm của phương trình ngay.Tuy nhiên, nếu dùng lệnh SOLVE ta có thể tìm được hai nghiệm x =3,828427125;x= -1,828427125.Quan sát ta thây các nghiệm của phương trình không đẹp nhưng có tổng bằng 2;tích bằng -7 từ đó ta làm xuất hiện nhân tử 722 xx trong phương trình. Lời giải: Phƣơng trình tƣơng đƣơng với : 0 223 )1(1)1( )72( 0 223 72 )2(72 0)223)(2(72 022)2()2(372 2 2 2 2 2 2 22 22 xx xx xx xx xx xxx xxxxx xxxxxx )(0 223 )1(1)1( 221 221 072 2 2 2 vn xx xx x x xx Vậy phương trình đã cho có nghiệm 221x Bình luận : Phương trình trên có thể giải bằng phương pháp đặt ẩn phụ không hoàn toàn. II.Kĩ thuật 2.Biến đổi phƣơng trình về dạng )()( 22 xgxf Bài toán 13: Giải phƣơng trình: 054732 2 xxx (1) Điều kiện : (*) 4 5 x Khi đó phương trình tương đương với Biên soạn: Ngô Văn Khánh Một số kĩ thuật giải phƣơng trình, hệ phƣơng trình ôn thi THPT Quốc Gia 7 )3(32542 )2(154 154454 154454 1544)54( 1544254016 11.544.2)54(16)8164(562416 548282416 2 2 2 2 2 2 xx xx xx xx xx xxx xxxxx xxx Giải 51 51 042 1 1254 1 )2( 22 x x xx x xxx x 51 x Vì )3(032 4 5 xx vô nghiệm Vậy phương trình đã cho có nghiệm 51x Bình luận: Với việc biến đổi theo hướng này,ta có thể giải được hầu hết các phương trình dạng: dcxcbxax 2 Bài toán 14: Giải phƣơng trình: 121289 2 xxx (1)(HSG Đắc Lắc 2015) Giải Điều kiện (*)1x Khi đó , phương trình tương đương với: 22 2 2 1128110836 11.12.2)1(4)34(8411236 148411236 xxx xxxxx xxx )3(341 )2(531 11296 11296 112)96( 2 2 xx xx xx xx xx Giải 9 13 2 026319 3 5 253091 3 5 )2( 22 x x xx x xxx x )(2 tmx Giải 18 1325 18 1325 017259 3 4 162491 3 4 )3( 22 x x xx x xxx x )( 18 1325 tmx Vậy phương trình đã cho có nghiệm 18 1325 x ; x=2 Biên soạn: Ngô Văn Khánh Một số kĩ thuật giải phƣơng trình, hệ phƣơng trình ôn thi THPT Quốc Gia 8 Kĩ thuật 3.Biến đổi về phƣơng trình đẳng cấp dạng , 0n nF f x g x , trong đó F(t) là một phương trình đẳng cấp bậc k. Trƣờng hợp 1: Kiểm tra nghiệm với 0g x . Trƣờng hợp 2: Giả sử 0g x chia hai vế phương trình cho kg x và đặt n f x t g x . Một số phép phân tích thường dùng 3 21 1 1x x x x 4 2 4 2 2 2 21 2 1 1 1x x x x x x x x x 4 2 21 2 1 2 1x x x x x 4 2 24 1 2 2 1 2 2 1x x x x x Bài toán 15: Giải phƣơng trình: 3 25 1 2 2x x . ĐK: 1x . 3 2 2 25 1 2 2 5 1 1 2 1 2 1x x x x x x x x 2 2 1 1 2 5 2 0 1 1 x x x x x x Đặt 2 1 , 0 1 x t t x x . Phương trình trở thành 2 2 2 5 2 0 1 2 t t t t . Với t=2: Phương trình đã cho vô nghiệm. Với 1 2 t : Phương trình đã cho có nghiệm 5 37 2 x . Vậy phương trình đã cho có nghiệm 5 37 2 x Bài toán 16: (Đề đề nghị OLYMPIC 30/04/2009)Giải phƣơng trình 01963136 22 xxxxx Điều kiện: 2x . Phương trình tương đương với )2)(2(10)32()32)(2(3 178)32)(2(3 1963)1)(6(6)1(96 01963136 22 22 222 22 xxxxxx xxxxx xxxxxxxx xxxxx Trƣờng hợp 1: Với x = 2 ,phương trình trở thành 0 = 5 (vô lý) nên x = 2 không là nghiệm của phương trình Trƣờng hợp 2: 2x ,phƣơng trình tƣơng đƣơng với 10 2 32 2 32 3 22 x xx x xx Đặt )0:( 2 322 tđk x xx t , (3) trở thành )(5 )(2 0103103 22 tmt loait tttt Biên soạn: Ngô Văn Khánh Một số kĩ thuật giải phƣơng trình, hệ phƣơng trình ôn thi THPT Quốc Gia 9 t = 5 )( 2 34123 047235 2 32 2 2 tmxxx x xx Bình luận: Để biến đổi về dạng đẳng cấp cần chú ý phối hợp lại trong căn thức đề hình thành hàm f(x) . g(x) Bài toán 17: Giải phƣơng trình 2 25 14 9 20 5 1x x x x x Điều kiện 5x .Khi đó 2 25 14 9 20 5 1x x x x x Chuyển vế bình phương ta được: 2 22 5 2 5 20 1x x x x x (1) Nhận xét : không tồn tại số , để : 2 22 5 2 20 1x x x x x vậy ta không thể đặt 2 20 1 u x x v x . Nhưng may mắn ta có : 2 220 1 4 5 1 4 4 5x x x x x x x x x Ta viết lại phương trình: 2 22 4 5 3 4 5 ( 4 5)( 4)x x x x x x . Đến đây bài toán được giải quyết . Khi đó phương trình (1) tương đương với 2 2 2 2 2( 4 5) 3( 4) 5 ( 4)( 4 5) 4 5 4 5 5 61 2 3 5 8; 4 4 2 x x x x x x x x x x x x x IV.Kĩ thuật 4 : Phƣơng pháp hàm số Cơ sở l thuyết: Cho D là một khoảng,một đoạn,nửa khoảng *, Nếu hàm số y=f(x) đơn điệu trên D thì phương trình f(x)= 0 nếu có nghiệm x=x0 thì x=x0 là nghiệm duy nhất *, Nếu hàm số y=f(x) đơn điệu trên D,u(x),v(x) là các hàm số nhận giá trị thuộc D thì ta có ( ) ( ) ( ) ( )f u x f v x u x v x tƣởng 1.Giải phƣơng trình nhờ vào việc nhẩm nghiệm và ch ng minh nghiệm duy nhất Bài toán 18: Giải phƣơng trình 3 22 3 6 16 4 2 3x x x x Nhận xét Quan sát vế trái của phương trình (1), ta thấy khi x tăng thì giá trị của biểu thức trong căn cũng tăng.Từ đó ta thấy vế trái là hàm đồng biến ,vế phải bằng 4 là hàm hằng ,đây là điều kiện thích hợp để sử dụng tính đơn điệu Đk: 3 2 22 3 6 16 0 ( 2)(2 8) 0 2 4 4 0 4 0 x x x x x x x x x Đặt f(x) = 3 22 3 6 16 4x x x x , f’(x)= 2 3 2 3( 1) 1 0, ( 2;4) 2 42 3 6 16 x x x xx x x Nên hàm số đồng biến trên [-2;4],f(1)= 2 3 nên x=1 là nghiệm duy nhất của phương trình Bài toán 19: Giải phƣơng trình 82315 22 xxx Phương trình 15823 22 xxx = 0 Biên soạn: Ngô Văn Khánh Một số kĩ thuật giải phƣơng trình, hệ phƣơng trình ôn thi THPT Quốc Gia 10 Đặt 15823)( 22 xxxxf Nếu 3 2 x thì f(x)<0 nên phương trình vô nghiệm Nếu 3 2 x ta có 3 2 0 15 1 8 1 3)( 22 ' x xx xxf f(x) đồng biến trên ; 3 2 mà f(1)=0 nên phương trình đã cho có nghiệm duy nhất x =1 Bình luận: Qua bài tập này giúp học sinh có tinh thần vượt khó khi giải toán.Cụ thể hơn là việc sử dụng đặc trưng của phương trình nhằm hạn chế điều kiện. Bài toán 20: Giải phƣơng trình 32 2 5 2 2 5 3 1 ( )x x x x x Điều kiện: 5x 2 . Phương trình đã cho tương đương: 3 3x 1 x 5 2 2x 5 2x 4 3 3x 1x 5 2 2x 5 0 2x 4 Đặt 3 3x 1 f (x) x 5 2 2x 5 2x 4 với x thuộc 5 ; 2 22 3 1 2 10 f '(x) 0 2x 5 2x 43 x 5 với 5x 2 hàm số f (x) đồng biến trên 5 ; 2 . phương trình f (x) 0 có tối đa một nghiệm (1) Ta có f (3) 0 (2) Từ (1) và (2) suy ra phương trình đã cho có nghiệm duy nhất x 3 . tƣởng 2.Giải phƣơng trình nhờ vào biên đổi phƣơng trình về dạng: ( ) ( ) ( ) ( )f u x f v x u x v x ở đó f(t) là hàm số đơn điệu Bài toán 21: Giải phƣơng trình 2 21 15x 6 x 5x 7 x 1 Điều kiện: 7 x 5 . Xét hàm số: 2 1 f t t t 1 với 7 t 5 3 1 7 f ' t 2t 0, t 52 t 1 . Suy ra, f(t) đồng biến trên 7 ; 5 1 f 5x 6 f x 3 5x 6 x x 2 (thỏa mãn). Biên soạn: Ngô Văn Khánh Một số kĩ thuật giải phƣơng trình, hệ phƣơng trình ôn thi THPT Quốc Gia 11 Vậy PT có nghiệm duy nhất 3 x 2 . Bài toán 22: Giải phƣơng trình 33 6 1 8 4 1x x x Biến đổi phương trình tương đương với 3 33 36 1 8 4 1 6 1 6 1 (2 ) 2x x x x x x x (*) Xét hàm số f(t)=t3+t trên R Dễ thấy f(t) đồng biến nên (*) f( 3 6 1x )=f(2x) 3 33 1 6 1 2 8 6 1 4 3 2 x x x x x x (1) Nếu |x|>1 thì | 34 3x x |=|x|| 4 3x | > 1 2 (1) vô nghiệm Nếu 1x đặt x=cost 0;t phương trình trở thành 4cos3t-3cost = 1 2 cos3t = 1 2 2 9 3 t k chọn các nghiệm trong khoảng 0;t ta có nghiệm 5 7 , , 9 9 9 t t t từ đó suy ra các ngiệm của phương trình là 5 7 cos ; cos ; cos 9 9 9 x x x Bài toán 23: Giải phƣơng trình 3 23 3 5 8 36 53 25x x x x Phương trình tương đương với )2)(32()32(53)53( 305636853)53( 33 233 xxxx xxxxx Xét hàm số tttf 3)( trên R Có Rtttf 013)( 2, hàm số đồng biến trên R Khi đó 3253)32()53()2( 33 xxxfxf 3 3 2 1 2 3 2 3 3 5 8 36 51 22 0 5 3 5 3 2, , 4 4 x x x x x x x x Vậy phương trình đã cho có nghiệm 4 35 ;2 xx Bài toán 24: Giải phƣơng trình 3 26 171 40 1 5 1 20 0,x x x x x x Điều kiện 1 5 x Khi đó phương trình tương đương với 3 2 33 6 12 8 3 6 8 5 1 5 1 36 5 1 54 5 1 27 6 5 1 9 2 3 2 2 5 1 3 3 2 5 1 3 x x x x x x x x x x x x x Với điều kiện 2 11 5 2 5 1 3 1 x x x Biên soạn: Ngô Văn Khánh Một số kĩ thuật giải phƣơng trình, hệ phƣơng trình ôn thi THPT Quốc Gia 12 Xét hàm sô 3 3f t t t trên ;1 Có );1(033)( 2' tttf Suy ra: Hàm số 3 3f t t t đồng biến trên khoảng (1; + ) Phương trình (1) có dạng 2 2 5 1 3f x f x Từ đó suy ra 1 2 2 5 1 3x x 2 2 1 1 1 2 5 1 2 1 4 5 1 22 5 0 1 11 116 / 11 116 x x x x x x x x x x x t m x Vậy phương trình đã cho có nghiệm là: 11 116.x Bài toán 25: Giải phƣơng trình 2 2 x 2x 8 x 1 x 2 2 x 2x 3 ( )( ) (Thi THPT Quốc Gia 2015) Điều kiện : x -2 Khi đó, phương trình tương đương với 2 x 2 x 4 x 2 x 1 x 2x 3 x 2 2 ( )( ) ( ) 2 x 2 x 4 x 1 1 x 2x 3 x 2 2 ( ) 2 2 2 1 x 4 x 2 2 x 1 x 2x 3 x 2 2 x 2 2 x 1 2 x 1 2 2 ( ) ( )( ) ( )( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) Đặt f(t) = 2t 2 t 2( )( ) 3 2t 2t 2t 4 với t R 2f t 3t 4t 2 0'( ) f(t) đồng biến Vậy (2) x 1 x 2 2 x 1 3 13 x 2x 2x 1 x 2 . Vậy phương trình có nghiệm x = 2 ; x = 3 13 2 Biên soạn: Ngô Văn Khánh Một số kĩ thuật giải phƣơng trình, hệ phƣơng trình ôn thi THPT Quốc Gia 13 Bài tập đề nghị Bài tập 1.Giải các phƣơng trình sau (kĩ thuật 1) a) 323149 xxx (HSG Hà Nội 2010) b) x x x x 22 4 46 42 2 c) 32123 2 xxxx d) 08143613 2 xxxx (khối B- 2010 e) 132915 23 xxxx (HSG Hà Nội 2012 f) 1091194)3( 2 xxxxxx g) 9232514 2 xxxx i) 0832224 2 xxx k 27)3(93)34( 2222 xxxxxxx ) h) 23 5 4 3 4 4 18 12 0 1 .x x x x (Thi thử THPTQG L2.BN2015) Bài tập 2.Giải các phƣơng trình sau (kĩ thuật 2) a) 01312 2 xxx b) 8262 xxx Bài tập 3.Giải các phƣơng trình sau (kĩ thuật 3) a) 2 32 5 1 7 1x x x b) 2 27 25 19 2 35 7 2x x x x x c) 2 22 2 1 3 4 1x x x x x d) 1963136 22 xxxxx e) 2 4 233 1 1 3 x x x x f) 243 30 6 223 232 xxxxx Bài tập 4.Giải các phƣơng trình sau (kĩ thuật 4) a) 5 3 1 3 4 0x x x b) 663121 3 xxxx c) c) 32 2 5 2 2 5 3 1 ( )x x x x x d) 567312 xxx e) 3 223 497654 xxxxx f) 081621621692 23 xxxxx g) 2 22 1 2 4 4 4 3 2 9 3 0x x x x x h) 3 23 9251417815 xxxx k) 27)3(93)34( 2222 xxxxxxx Biên soạn: Ngô Văn Khánh Một số kĩ thuật giải phƣơng trình, hệ phƣơng trình ôn thi THPT Quốc Gia 14 PHẦN 2.PHƢƠNG PHÁP HÀM SỐ GIẢI HỆ PHƢƠNG TRÌNH K thuật 1.Biến đổi đa th c thành hàm đ c trƣng. Bài toán 26: Giải hệ phƣơng trình : 2 3 3 2 1 2 2 1 (1) 8 3 4 2 2 0 (2) x y x y x y y x Điều kiện : 1 2 x 3 3(2) ( 1) ( 1) (2 ) 2y y x x Xét hàm f(t) = t 3 + t có f’(t) = 3t2 + 1 > 0 Suy ra f(t) đồng biến ( 1) (2 ) 2 1f y f x y x Thay vào (1) ta được phương trình: 12222 xxx 1122)12(2 xxx )(112 112 112 2 2 vnxx xx xx )(22 22 22 1 024 1 )1(12 1 112112 22 tmx x x x xx x xx x xxxx Vậy hệ phương trình có nghiệm duy nhất 2 2 3 2 2 x y Bài toán 27: Giải hệ phƣơng trình : 3 2 2 2 3 8 4(2 1) 13 ( 1)(5 7) 1 x x x y y x y y y (I) Phân tích : Từ các phương trình trong hệ không thể hình thành hàm đặc trưng, quan sát bậc của x, y ta cần phải phối hợp 2 phương trình lại để hình thành hàm đặc trưng. Giải: (I) 3 2 2 2 3 2 8 13 8 4 5 12 7 ( ) 1 ( ) x x x y y a x y y y b Cộng (a) và (b) theo vế: 8x3 – 12x2 + 8x – 4 = y3 + 6y2 + 13y + 8 8x3 – 12x2 + 6x – 1 + 2x – 1 = y3 + 6y2 + 12y + 8 + y + 2 (2x – 1)3 + (2x – 1) = (y + 2)3 + ( y + 2) (c) Xét hàm số f(t) = t3 + t . Ta có: f'(t) = 3t 2 + 1 > 0, t f(t) đồng biến trên R và f(t) liên tục trên R. Do đó (c) f(2x – 1) = f(y + 2) 2x – 1 = y + 2 x = 3 2 y . Thay vào (b) ta được: 2 3 26 9 1 4 y y y y y 4y3 + 3y2 – 2y – 5 = 0 (y – 1)(4y2 + 7y + 5) = 0 y = 1. suy ra x = 2. Vậy hệ có nghiệm duy nhất là (x;y)=(2;1) Biên soạn: Ngô Văn Khánh Một số kĩ thuật giải phƣơng trình, hệ phƣơng trình ôn thi THPT Quốc Gia 15 Bài toán 28: Giải hệ phƣơng trình : )2(1322 )1(1322 12 12 x y yyy xxx ( ,x y ). Giải : .Trừ (1) và (2), ta được 1212 322322 yx yyyxxx (3) .Xét hàm số 12 322)( tttttf 3ln3 1 1 )( 1 2 2 / t t tt tf 0 Rt do đó hàm số đồng biến trên R .Từ (3) yx .Từ (1) 1322 12 xxxx (4) 03ln)1(221ln 2 xxxx .Xét hàm số 3ln)1(221ln)( 2 xxxxxf 03ln13ln 22 1 )( 2 / xx xf nên hàm số nghịch biến trên R .Phương trình (4) có một nghiệm duy nhất 0x . Vậy hệ có nghiệm là (1;1) Bài toán 29: Giải hệ phƣơng trình : 3 2 3 3 2 6 13 10 2 5 3 3 10 6 x x x y y x y x y x x y ( ,x y ). 3 31 2 2x x y y (*) Xét hàm số 3f t t t . Ta có ' 23 1 0f t t t f t đồng biến trên Do đó (*) 2y x .Thay 2y x vào (2) ta được : 3 23 3 5 2 3 10 26x x x x x 3 23 3 3 1 5 2 3 10 24x x x x x 2 3 2 2 2 2 12 3 3 3 1 5 2 x x x x x x x 2 2 3 2 12 3 3 3 1 5 2 x x x x x Phương trình (3) vô nghiệm vì với 5 1 2 x thì 2 12 0x x Vậy hệ có nghiệm duy nhất 2 0 x y Biên soạn: Ngô Văn Khánh Một số kĩ thuật giải phƣơng trình, hệ phƣơng trình ôn thi THPT Quốc Gia 16 Bài toán 30: Giải hệ phƣơng trình : )2(1992)9(4)2( )1(24963217 2 2233 yxxyxxy yxyxyx ( ,x y ). Điều kiện : (*) 092 4 xy x Ta có )3(5)3()2(5)2()1( 33 yyxx (3) Xét hàm đặc trưng tttf 5)( 3 trên R ,ta có : )(053)( 2' tfRtttf đồng biến trên R Khi đó 32)3( yfxf 132 xyyx Thế vào (2) ta được )4(10911943 2 xxxxxx Phương trình (4) có 1 nghiệm x = 5 nên có thể biến đổi về phương trình tích nhờ kĩ thuật sử dụng lượng liên hợp. )5(0)7( 411 9 34 3 )(65 0)7)(5( 411 5 9 34 5 3 352)411(9343)4( 2 x x x x x tmyx xx x x x x x x xxxxxx Chứng minh (5) vô nghiệm )(0 34 2 2 1 411 1 9 2 1 34 1 5 0 2 9 411 9 2 5 34 3 )5( vn xx x x x x x xx x x Vậy hệ có nghiệm duy nhất (x;y) = (5;6) Bài toán 31: Giải hệ phƣơng trình : 3 2 3 2 2 2 3 9 22 3 9 1 2 x x x y y y x y x y ( ,x y ).(Khối A -2012) Bình luận : Với hướng giải tương tự các bài trước ,từ phương trình đầu tiên ta có thể hình thành hàm số đặc trưng để hình thành phép thể.Tuy nhiên để dẫn đến hàm số đơn điệu cần đánh giá điều kiện cho x;y của hệ Giải : Tù phương trình (2) ta biến đổi nó về phương trình đường tròn : 2 3 : 2 3 )1();1( 2 3 1 2 1 2 1 1 2 3 1 2 1 1 1 2 1 1 1` 2 1 2 1 22 yx y x y x yx Phương trình (1) )1(12)1()1(12)1( 33 yyxx Xét hàm đặc trưng tttf 12)( 3 trên 2 3 : 2 3 ,ta có : )( 2 3 : 2 3 0123)( 2' tftttf nghịch biến trên 2 3 : 2 3 Biên soạn: Ngô Văn Khánh Một số kĩ thuật giải phƣơng trình, hệ phƣơng trình ôn thi THPT Quốc Gia 17 Có 2 3 : 2 3 )1();1( yx Khi đó 11)3( yfxf 211 xyyx Thay vào phương trình (2), ta được 2 1 2)2( 22 xxxx 2 1 2 3 2 3 2 1 0384 2 yx yx xx Vậy hệ có nghiệm (x;y) là 2 1 ; 2 3 ; 2 3 ; 2 1 Bài toán 32: Giải hệ phƣơng trình : 6 3 2 29 30 28 3 2 4 1 10 3 6 2 x y x y y x y x x ( ,x y ). Điều kiện: 2 0 2 2 2 0 1 1 0 x x x y y Ta có 6 3 2 2 2 3 2 3 9 30 28 3 2 4 1 10 3 6 2 ( ) ( 3) ( 3) 3 2 4 1 10 3 6 2 x y x y y x y x x x x y y x y x x (1) (2) Xét hàm số 3( ) ,f t t t t R Có 2( ) 3 1 0,f t t t R nên hàm số đồng biến trên R Mà phương trình (1) có dạng f(x2) = f(y+ 3) hay phương trình trở thành x 2 = y + 3 2 3y x thay vào phương trình (2) ta được 2 2 3 2 4 4 10 3 6 2 3( 2 2 2 ) 10 3 4 4 (3) x x x x x x x x Đặt 2 22 2 2 10 3 4 4t x x t x x Do đó (3) trở thành t2 = 3t hay t = 3 hoặc t = 0 Với t = 0 ta được 6 39 2 2 2 5 25 x x x y (t/m) Với t = 3 ta có 2 2 2 3 2 2 2 3 12 2 5 15(*)x x x x x x Ta thấy (*) vô nghiệm vì 2 2x Vậy hệ phương trình có 1 nghiệm 6 5 39 25 x y . Biên soạn: Ngô Văn Khánh Một số kĩ thuật giải phƣơng trình, hệ phƣơng trình ôn thi THPT Quốc Gia 18 K thuật 2:Biến đổi hàm căn th c thành hàm đ c trƣng Bài toán 33: Giải hệ phƣơng trình : 3 2 2 2 1 3 1 ( , ) 2 1 4 4 y y x x x x y y y x Điều kiện: 4 1;x y . Ta có 3 3 (1) 2 2 1 2 1 1 2 2(1 ) 1 1 y y x x x x y y x x x Xét hàm số 3( ) 2 ,f t t t ta có 2'( ) 6 1 0, ( )f t t t f t đồng biến trên R. Vậy 2 0 (1) ( ) ( 1 ) 1 1 y f y f x y x y x Thế vào (2) ta được 3 2 1 4 4x x x (3). Xét hàm số ( ) 3 2 1 4,g x x x x
Tài liệu đính kèm: