CHUYÊN ĐỀ IV: PHƯƠNG TRÌNH BẬC HAI
ĐỊNH LÝ VIET VÀ ỨNG DỤNG
A.Kiến thức cần ghi nhớ
1. Để biện luận sự cú nghiệm của phương trỡnh : ax
2
+ bx + c = 0 (1) trong
đú a,b ,c phụ thuộc tham số m,ta xột 2 trường hợp
a)Nếu a= 0 khi đú ta tỡm được một vài giỏ trị nào đú của m ,thay giỏ trị đú
vào (1).Phương trỡnh (1) trở thành phương trỡnh bậc nhất nờn cú thể : - Cú
một nghiệm duy nhất
- hoặc vụ nghiệm
- hoặc vụ số nghiệm
b)Nếu a
0
Lập biệt số
= b
2
– 4ac hoặc
/
= b
/2
– ac
*
< 0 (
/
< 0 ) thỡ phương trỡnh (1) vụ nghiệm
2
; x
2
=
a
b
2
(hoặc x
1
=
a
b
//
; x
2
=
a
b
//
)
2. Định lý Viột.
Nếu x
1
, x
2
1
x
2
= p thỡ hai số đó là
nghiệm (nếu có ) của phương trình bậc 2:
x
2
– S x + p = 0
3. Dấu của nghiệm số của phương trình bậc hai.
Cho phương trình bậc hai ax
2
+ bx + c = 0 (a
0) . Gọi x
1
,x
2
là các nghiệm
của phương trình .Ta có các kết quả sau:
x
1
và x
2
trái dấu( x
1
< 0 < x
2
)
0
0
0
S
p
Một nghiệm bằng 0 và 1 nghiệm dương( x
2
> x
1
= 0)
0
0
0
S
p
Một nghiệm bằng 0 và 1 nghiệm âm (x
a
c
Nếu a – b + c = 0 thì phương trình có hai nghiệm x
1
= -1 , x
2
= -
a
c
Nếu x
1
+ x
2
= m +n , x
1
x
2
= mn và
0
thì phương trình có nghiệm
x
1
= m , x
2
= n hoặc x
1
2
+ x
2
2
= (x
1
+ x
2
)
2
– 2x
1
x
2
= S
2
– 2p
*) (x
1
– x
2
)
2
= (x
1
+ x
2
)
2
– 4x
1
4
+ x
2
4
= (x
1
2
+ x
2
2
)
2
– 2x
1
2
x
2
2
*)
21
21
21
11
xx
xx
xx
=
– a) = x
1
x
2
– a(x
1
+ x
2
) + a
2
= p – aS + a
2
*)
2
21
21
21
2
))((
2
11
aaSp
aS
axax
axx
axax
1
vào phương trình đã cho ,tìm được giá trị của
tham số
- Đối chiếu giá trị vừa tìm được của tham số với điều
kiện(*)
để kết luận
+) Cách 2: - Không cần lập điều kiện
0
(hoặc 0
/
) mà ta thay luôn
x = x
1
vào phương trình đã cho, tìm được giá trị của tham số
- Sau đó thay giá trị tìm được của tham số vào phương trình
và
giải phương trình
Chú ý : Nếu sau khi thay giá trị của tham số vào phương trình đã cho mà
phương trình bậc hai này có
< 0 thì kết luận không có giá trị nào của
tham số để phương trình có nghiệm x
1
cho trước.
Đê tìm nghiệm thứ 2 ta có 3 cách làm
+) Cách 1: Thay giá trị của tham số tìm được vào phương trình rồi giải
phương trình (như cách 2 trình bầy ở trên)
1
= m + 1 - 9
2
m x
2
= m + 1 + 9
2
m
+ Nếu
/
= 0
m =
3
- Với m =3 thì phương trình có nghiệm là x
1.2
= 4
- Với m = -3 thì phương trình có nghiệm là x
1.2
= -2
+ Nếu
/
< 0
-3 < m < 3 thì phương trình vô nghiệm
Kết kuận:
* Nếu m – 3
0
m
3 .Phương trình đã cho là phương trình bậc hai
có biệt số
/
= m
2
– (m – 3)(m – 6) = 9m – 18
- Nếu
/
= 0
9m – 18 = 0
m = 2 .phương trình có nghiệm kép
x
1
= x
2
= -
3
2
2
2
1
Với m = 2 phương trình có nghiệm x
1
= x
2
= -2
Với m > 2 và m
3 phương trình có nghiệm x
1,2
=
3
23
m
mm
Với m < 2 phương trình vô nghiệm
Bài 3: Giải các phương trình sau bằng cách nhẩm nhanh nhất
a) 2x
2
+ 2007x – 2009 = 0
b) 17x
2
+ 221x + 204 = 0
c) x
= -
17
204
a
c
= - 12
c) x
2
+ ( 53 )x - 15 = 0 có: ac = - 15 < 0 .
Do đó phương trình có hai nghiệm phân biệt x
1
, x
2
.áp dụng hệ thức Viet
ta có :
x
1
+ x
2
= -( 53 ) = - 3 + 5
x
1
x
2
= - 15 = (- 3 ) 5
Vậy phương trình có 2 nghiệm là x
1
= - 3 , x
Vậy phương trình có 2 nghiệm x
1
= 3 , x
2
= - 2 7
Bài 4 : Giải các phương trình sau bằng cánh nhẩm nhanh nhất (m là tham
số)
a) x
2
+ (3m – 5)x – 3m + 4 = 0
b) (m – 3)x
2
– (m + 1)x – 2m + 2 = 0
Hướng dẫn :
a) x
2
+ (3m – 5)x – 3m + 4 = 0 có a + b + c = 1 + 3m – 5 – 3m + 4 = 0
Suy ra : x
1
= 2
Hoặc x
2
=
3
1
m
b) (m – 3)x
m
x
x
Bài 5: Gọi x
1
, x
2
là các nghịêm của phương trình : x
2
– 3x – 7 = 0
a) Tính:
A = x
1
2
+ x
2
2
B =
21
xx
C=
1
1
1
1
21
.
Theo hệ thức Viét ,ta có : S = x
1
+ x
2
= 3 và p = x
1
x
2
= -7
a)Ta có
+ A = x
1
2
+ x
2
2
= (x
1
+ x
2
)
2
– 2x
1
x
2
= S
2
– 2p = 9 – 2(-7) = 23
21
Sp
S
xx
xx
+ D = (3x
1
+ x
2
)(3x
2
+ x
1
) = 9x
1
x
2
+ 3(x
1
2
+ x
2
2
xx
(theo câu a)
p =
9
1
1
1
)1)(1(
1
21
Spxx
Vậy
1
1
1
x
và
1
1
2
x
là nghiệm của hương trình :
X
2
là nghệm của phương trình (1) .Tìm k để : x
1
3
+ x
2
3
> 0
Giải.
1. Phương trình (1) là phương trình bậc hai có:
= (k -1)
2
– 4(- k
2
+ k – 2) = 5k
2
– 6k + 9 = 5(k
2
-
5
6
k +
5
9
)
= 5(k
2
1
k +
4
1
+
4
7
) < 0
-(k -
2
1
)
2
-
4
7
< 0 luôn đúng với mọi k.Vậy phương trình (1) có hai
nghiệm phân biệt trái dấu với mọi k
3. Ta có x
1
3
+ x
2
3
= (x
1
+ x
= (k – 1)
3
– 3(- k
2
+ k – 2)( k – 1)
= (k – 1) [(k – 1)
2
- 3(- k
2
+ k – 2)]
= (k – 1) (4k
2
– 5k + 7)
= (k – 1)[(2k -
4
5
)
2
+
16
87
]
Do đó x
1
3
+ x
2
3
> 0
1
, x
2
phân
biệt với mọi m
3. Tìm m để
21
xx đạt giá trị nhỏ nhất (x
1
, x
2
là hao nghiệm của
phương trình (1) nói trong phần 2.)
Giải
1. Với m = - 5 phương trình (1) trở thành x
2
+ 8x – 9 = 0 và có 2
nghiệm là x
1
= 1 , x
2
= - 9
2. Có
/
= (m + 1)
2
– (m – 4) = m
2
1
+ x
2
= 2( m + 1) và x
1
x
2
= m – 4
Ta có (x
1
– x
2
)
2
= (x
1
+ x
2
)
2
– 4x
1
x
2
= 4( m + 1)
2
– 4 (m – 4)
= 4m
2
+ 4m + 20 = 4(m
1
Vậy
21
xx đạt giá trị nhỏ nhất bằng 19 khi m = -
2
1Bài 8 : Cho phương trình (m + 2) x
2
+ (1 – 2m)x + m – 3 = 0 (m là
tham số)
1) Giải phương trình khi m = -
2
9
2) Chứng minh rằng phương trình đã cho có nghiệm với mọi m
3) Tìm tất cả các giá trị của m sao cho phương trình có hai nghiệm
phân biệt và nghiệm này gấp ba lần nghiệm kia.
Giải:
1) Thay m = -
2
9
vào phương trình đã cho và thu gọn ta được
5x
2
- 20 x + 15 = 0
phương trình có hai nghiệm x
1
m
m
= 1
4
2
42
m
m
x
2
=
2
3
)2(2
)3(2
)2(2
512
m
1
= 3x
2
1= 3.
2
3
m
m
m + 2 = 3m – 9
m =
2
11
(thoả mãn điều kiện m
- 2)
Kiểm tra lại: Thay m =
2
11
vào phương trình đã cho ta được phương trình
:
15x
2
0 .Lập biệt số
/
= (m – 2)
2
– m(m-3)
= m
2
- 4m + 4 – m
2
+ 3m
= - m + 4
/
< 0
- m + 4 < 0
m > 4 : (1) vô nghiệm
/
= 0
- m + 4 = 0
m = 4 : (1) có nghiệm kép
x
1
= x
2
=
m
mm 42
Vậy : m > 4 : phương trình (1) vô nghiệm
m = 4 : phương trình (1) Có nghiệm kép x =
2
1
0
m < 4 : phương trình (1) có hai nghiệm phân biệt:
x
1
=
m
mm 42
; x
2
=
m
mm 42
m = 0 : Phương trình (1) có nghiệm đơn x =
4
3
2. (1) có nghiệm trái dấu
03
0
03
m
m
m
m
0
3
0
3
3. *)Cách 1: Lập điều kiện để phương trình (1) có hai nghiệm
/
0
0
m
4 (*) (ở câu a đã có)
- Thay x = 3 vào phương trình (1) ta có :
9m – 6(m – 2) + m -3 = 0
4m = -9
m = -
4
9
- Đối chiếu với điều kiện (*), giá trị m = -
4
9
thoả mãn
*) Cách 2: Không cần lập điều kiện
/
9
7
3
2
1
x
x
Vậy với m = -
4
9
thì phương trình (1) có một nghiệm x= 3
*)Để tìm nghiệm thứ 2 ,ta có 3 cách làm
Cách 1: Thay m = -
4
9
vào phương trình đã cho rồi giải phương trình để
tìm được x
2
=
9
7
(Như phần trên đã làm)
Cách 2: Thay m = -
- x
1
=
9
34
- 3 =
9
7Cách 3: Thay m = -
4
9
vào công trức tính tích hai nghiệm
x
1
x
2
=
9
21
4
9
3
4
9
3
+ x
2
2
= 10
Giải.
1.Phương trình (1) có nghiệm kép
/
= 0
k
2
– (2 – 5k) = 0
k
2
+ 5k – 2 = 0 ( có
= 25 + 8 = 33 > 0 )
k
1
=
2
335
; k
2
=
2
+ x
2
2
= (x
1
+ x
2
)
2
– 2x
1
x
2
Theo bài ra ta có (x
1
+ x
2
)
2
– 2x
1
x
2
= 10
Với điều kiện(*) , áp dụng hệ trức vi ét: x
1
+ x
2
= k
2
+ 5k – 2
+ k
1
= 1 =>
/
= 1 + 5 – 2 = 4 > 0 ; thoả mãn
+ k
2
= -
2
7
=>
/
=
8
29
4
87049
2
2
35
4
49
= 1 : (1) => x
2
+ 2x – 3 = 0 có x
1
= 1 , x
2
= 3
+ Với k
2
= -
2
7
(1) => x
2
- 7x +
2
39
= 0 (có
= 49 -78 = - 29 < 0 ) .Phương
trình vô nghiệm
Vậy k = 1 là giá trị cần tìm