KỸ THUẬT GIẢI HỆ PHƢƠNG TRÌNH BẰNG PHƢƠNG PHÁP ĐẠO HÀM
A. MỤC TIÊU BÀI GIẢNG
Dành cho các học sinh ôn thi ĐH, ôn thi HSG
Tổng kết các dạng bài tập về hệ sử dụng phương pháp đạo hàm ( hàm số)
Định hướng cách tiếp cận 1 bài hệ bằng phương pháp đạo hàm
B. CÁC TÍNH CHẤT CƠ BẢN
Tính chất 1: Giả sử hàm số
()y f x
là đơn điệu trên khoảng
( , )ab
và
, ( , )x y a b
thì
( ) ( )f x f y x y
.
Tính chất 2: Giả sử
()fx
là hàm số đồng biến trên khoảng
( , )ab
và
()gx
là hàm số nghịch biến trên
khoảng
( , )ab
, khi đó nếu phương trình
( ) ( )f x g x
có nghiệm trên khoảng
( , )ab
thì nghiệm đó là
Kiểu 1: Một phƣơng trình của hệ có dạng phƣơng trình đặc trƣng
Ví dụ 1: Giải hệ phương trình sau
22
3 3 3
( 1)( 1) 1 ( 1)( 1)
3 ( 4) (( 1) 0
x y x x y y
x x x y x y
Giải:
Ta viết phương trình 2 về dạng sau:
3 3 3 3
1 ( 1) 3 ( 1) ( ) 3( )x y x y x y x x
(*)
Xét hàm đại diện
3
( ) 3 ( )f t t t t R
, khi đó f’(t) = 3t
2
+ 3 > 0.
Vậy hàm số đồng biến trên R.
22
2
1 . 4 2
( , )
3
1
4
x x y y
x y R
x y x
2. c)
3 3 2
2 2 2
3 3 2 0
1 3 2 1 0
x y y x
x x y y
2
.
log log 4 10
2
xy
e e x y
x
y
Đs:
2;2 .
5.
5 4 10 6
2
4 5 8 6
x xy y y
xy
Ví dụ 3: Giải hệ phương trình:
2( 1) (4)
1 (5)
x y x y
xy
e e x
e x y
Lời giải
Lấy phương trình (4) –(5) theo vế ta có hệ phương trình ban đầu tương đương với
1 (4')
1 (5')
xy
xy
e x y
e x y
Với
0y
thay vào (4), ta có :
10
x
ex
(7)
Xét hàm số
( ) 1,
x
g x e x
với
'( ) 1
x
g x e
thì
'( ) 0 0.g x x
Lập bảng biến thiên
x
0
'( )gx
- 0 +
sin 0
x
y
Lấy phương trình (8) trừ (9) theo vế, ta có:
2 3 2 3
log (1 3cos ) log cos log (1 3sin ) log sinx x y y
(10)
Xét hàm số
33
( ) log (1 3 ) log ( 0)f t t t t
, ta có:
0
'
31
9cos 3
t
t
t
x
x
xt
xt
x
.
Vậy phương trình (11) tương đương với
1
3(2 1) 3 3 2 1 0
t t t t
(12)
Xét
1
( ) 3 2 1
.
+) Nếu
1t
thì
2
1
log (1 3cos ) 1 cos
3
xx
, từ đó
1
sin
3
y
.
Trong trường hợp này hệ có 4 nghiệm
1 1 1 1
(arccos 2 , arcsin 2 ), (arccos 2 , arcsin 2 ) ( ,
3 3 3 3
k m k m k m
Z
)
2 2 3 1
2 2 3 1
y
x
x x x
y y y
Đs:
(1,1)
2.
Dạng 2: Đƣa một phƣơng trình của hệ về phƣơng trình 1 ẩn và sử dụng đạo hàm
Ví dụ 5: (Thi thử trƣờng Ams-lần 2) Giải hệ phƣơng trình 2
1
43
1 1 9( ) 2
1
42
2
Lời giải
Biến đổi phương trình (6) về dạng:
14
5[ ] 1 9.3
55
xy
xy
xy
Đặt
t x y
, khi đó phương trình trên có dạng:
14
5 1 9.3
55
tt
t
x
, thì
2
1
(8) 3 2 0
2
u
uu
u
Với
15
2
1
15
2
x
u
x
Bài tập luyện tập tổng hợp
Giải các hệ phƣơng trình sau
1) Giải hệ phương trình:
2
1
43
1 1 9( ) 2
1
42
2
x
xy
x y x y x y
2) Giải hệ phương trình
4 (1 )(1 ) 6 1 1 0
x y y
x y x
5) Giải hệ phương trình
7 2 4
2 2 5 8 2
x y x y
x y x
6) Giải hệ phương trình
8) Giải hệ phương trình
3 2 3 2
22
3 9 22 3 9
( , )
1
2
x x x y y y
x y R
x y x y
9) Giải hệ phương trình
2
2
22
3.4 6 2.3
2
1 1 4( ) 3
3
2
2
x y x y x y
xy
12) Giải hệ phương trình
3 2 3 2
2
3 5.6 4.2 0
( 2 )( 2 )
x y x x y
x y y y x y x
15)
2 2 2 2
2
( )( 3) 3( ) 2
( , )
4 2 16 3 8
x y x xy y x y
x y R
x y x
16) Giải Hpt
2 2 2
3 3 3
log 3 log log
log 12 log log
x y y x
1
xy
xy
xy
xy
22
22
6 6 8
19)
3 8 6
x x y x y
y x y x y
22 2
1
2013
1
( 0, 0)
2 4 .log 0
xy
y
x
y
xy
x
20)
2
2 1 2 1
( , )
2
2 3 2 4
xy
xy
x y R
x y x y x y
23)
2
2 2 2
2 .3 3 6 3
( , )
log 1 log 2 2 2 1 log
x x x x
x y R
x xy y
24)
23
23
log 3 5 log 5
3 log 1 log 1
xy
x y y
27)
22
1 1 1
( , )
6 2 1 4 6 1
x x y y
x y R
x x xy xy x
30)
22
1 1 1
2 1 1 3
x x y y
x y x
31)
32
42
42
( , )
33)
2
33
1
2 4 2
4 2 6 2
xy
x
y x y
x y x y
34)
22
3
23
4 1 2
12 10 2 2 1