HI CÁC TRNG THPT CHUYÊN
KHU VC DUYÊN HI VÀ NG BNG BC B
K YU
HI THO KHOA HC, LN TH III
MÔN TOÁN HC
(TÀI LIU LU HÀNH NI B)
HÀ NAM, THÁNG 11 NM 2010
===========================================================
4
HI CÁC TRNG THPT CHUYÊN DUYÊN HI VÀ NG BNG BC B - WWW.MATHVN.COM
www.MATHVN.com
-
H
i tho khoa hc môn
To
án
h
c
l
n th III
-
2010
MC LC
STT NI DUNG TRANG
1
LI NÓI U
5
2
MT S DNG PHNG TRÌNH VÔ T CHO HC SINH GII
Nguyn Anh Tun (THPT chuyên Bc Giang)
6
3
LÀM NGC BT NG THC
Nguyn c Vang (THPT chuyên Bc Ninh)
27
4
CHNG MINH BT NG THC BNG CÁCH S DNG BT
NG THC SP XP LI VÀ BT NG THC CHEBYSHEV
ào Quc Huy, T Toán – Tin, Trng THPT Chuyên Biên Hòa – Hà Nam
31
5
TÍNH TUN HOÀN TRONG DÃY S NGUYÊN
Ngô Th Hi, trng THPT chuyên Nguyn Trãi, Hi Dng
43
6
NH LÝ PASCAL VÀ NG DNG
Lê c Thnh, THPT Chuyên Trn Phú – Hi Phòng
47
7
HÀM S HC VÀ MT S BÀI TOÁN V HÀM S HC
Trng THPT Chuyên Hng Yên
56
8
MT S BÀI TOÁN S HC TRONG CÁC KÌ THI OLYMPIC TOÁN
Trn Xuân áng (THPT Chuyên Lê Hng Phong – Nam nh)
67
9
NH LÍ LAGRANGE VÀ NG DNG
ng ình Sn, Chuyên Lng Vn Ty – Ninh Bình
73
10
T S KÉP VÀ PHÉP CHIU XUYÊN TÂM
Trng THPT chuyên Thái Bình – Thái Bình
93
11
MT S DNG TOÁN V DÃY S VÀ GII HN
Trn Ngc Thng - THPT Chuyên Vnh Phúc
105
12
S DNG CÔNG C S PHC GII CÁC BÀI TOÁN HÌNH HC
PHNG
Trng THPT chuyên H Long
123
13
BT BIN TRONG CÁC BÀI TOÁN LÝ THUYT TRÒ CHI
Phm Minh Phng, trng THPT chuyên i hc S phm Hà Ni
130
===========================================================
5
HI CÁC TRNG THPT CHUYÊN DUYÊN HI VÀ NG BNG BC B - WWW.MATHVN.COM
www.MATHVN.com
-
H
i tho khoa hc môn
To
án
h
c
l
n th III
-
2010
DI TRUYN HC
LI NÓI U
Hi các trng chuyên vùng Duyên Hi Bc B đn nay đã có 12 trng
tham gia. Trong đó có nhiu trng có truyn thng lâu nm, có thành tích
cao trong các k thi hc sinh gii Quc gia và Quc t môn Toán.
Nm nay, ln th 3 hi tho khoa hc. Vi cng v là đn v đng cai,
chúng tôi đã nhn đc 12 bài vit v các chuyên đ chuyên sâu cho hc
sinh gii Toán. ó là các chuyên đ tâm huyt ca các thày cô dy chuyên
Toán ca các trng chuyên trong hi.
Xin trân trng gii thiu các bài vit ca các thày cô trong k yu môn
Toán ca hi trong dp hi tho khoa hc ln th 3. Hy vng rng cun k
yu này s mt tài liu tham kho cho các thày cô!
T TOÁN - TIN
TRNG THPT CHUYÊN BIÊN HOÀ - HÀ NAM
===========================================================
6
HI CÁC TRNG THPT CHUYÊN DUYÊN HI VÀ NG BNG BC B - WWW.MATHVN.COM
www.MATHVN.com
-
H
i tho khoa hc môn
To
án
h
c
l
n th III
-
2010
MT S DNG PHNG TRÌNH VÔ T CHO HC SINH GII
Nguyn Anh Tun (THPT chuyên Bc Giang)
Li m đu
Toán hc có mt v đp lôi cun và quyn r, ai đã đam mê thì mãi mãi đam mê…
Trong v đp đy huyn bí đó thì các bài toán liên quan đn Phng trình vô t (cha cn
thc) - có nét đp tht s xao xuyn và quyn r.
Có l vì lý do đó mà trong các kì thi HSG các nc, thi HSG Quc gia (VMO) ca
chúng ta, bài toán liên quan đn Phng trình vô t thng có mt đ thách thc các nhà
Toán hc tng lai vi dung nhan muôn hình, muôn v. Ri thì còn trong các kì thi HSG
cp tnh, thi HSG cp thành ph, thi i hc, thi …
Tht là điu thú v !
Chuyên đ: “ Mt s dng phng trình vô t cho hc sinh gii ” tôi vit vi mong
mun phn nào giúp các Thy cô giáo dy Toán, các em hc sinh ph thông trong các đi
tuyn thi hc sinh gii Toán có th tìm thy nhiu điu b ích và nhiu điu thú v đi vi
dng toán này. Trong Chuyên đ có c nhng bài vi cp đ gii trí cho hc sinh gii (rèn
luyn phn x nhanh).
i vi vic gii phng trình vô t thì hu ht các phng pháp gii, các phng
pháp bin đi hay đu có trong cun Chuyên đ này. Cách phân tích đ nhn dng mt
phng trình và chn la phng pháp gii thích hp là khó và đa dng. có kh nng này
chúng ta phi gii quyt nhiu phng trình và t rút ra nhng nhn xét, kinh nghim và hay
hn na là mt vài thut gii toán, cng nh lu ý rng mt bài toán có th có nhiu cách
gii khác nhau.
Tôi vit Chuyên đ này vi mt tinh thn trách nhim cao. Tôi hy vng rng Chuyên
đ s đ li trong lòng Thy cô và các em hc sinh mt n tng tt đp.
Vi mi ví d trong tng phng pháp gii, ngi đc có th t sáng tác cho mình
nhng bài toán vi nhng con s mà mình yêu thích. Tuy nhiên Chuyên đ chc chn s
không th tránh khi nhng điu không mong mun. Tôi rt mong nhn đc s đng viên
và nhng ý kin đóng góp chân thành ca Quý Thy cô và các em hc sinh đ Chuyên đ
tip tc đc hoàn thin hn.
Tôi xin chân thành cm n!
===========================================================
7
HI CÁC TRNG THPT CHUYÊN DUYÊN HI VÀ NG BNG BC B - WWW.MATHVN.COM
www.MATHVN.com
-
H
i tho khoa hc môn
To
án
h
c
l
n th III
-
2010
§1. MT S PHNG PHÁP GII PHNG TRÌNH VÔ T
1. MT S QUY C KHI C CHUYÊN
1.1 Vt: V trái ca phng trình. Vt
2
: Bình phng ca v trái phng trình.
1.2 Vp: V phi ca phng trình. Vp
2
: Bình phng ca v phi phng trình.
1.3 Vt
(1)
: V trái ca phng trình
(1)
.
1.4 Vp
(1)
: V phi ca phng trình
(1)
.
1.5 k, đk: iu kin.
1.6 BT: Bt đng thc. HSG, HSG: Hc sinh gii.
1.7 VMO, VMO: Thi hc sinh gii Vit Nam, CMO: Thi hc sinh gii Canada.
2. PHNG PHÁP T N PH
2.1 Mt s lu ý
Khi gii phng trình vô t bng phng pháp đt n ph ta có th gp các dng
nh:
2.1.1 t n ph đa phng trình đã cho v phng trình đi s không còn cha
cn thc vi n mi là n ph.
2.1.2 t n ph mà vn còn n chính, ta có th tính n này theo n kia.
2.1.3 t n ph đ đa phng trình v h hai phng trình vi hai n là hai n ph,
cng có th hai n gm mt n chính và mt n ph, thng khi đó ta đc mt h đi xng.
2.1.4 t n ph đ đc phng trình có hai n ph, ta bin đi v phng trình
tích vi v phi bng 0.
Thng gii phng trình ta hay bin đi tng đng, nu bin đi h qu thì nh
phi th li nghim.
2.2 Mt s ví d
Ví d 1. Gii các phng trình sau:
1)
2
18 18 17 8 2 0
x x x x x
- - - - =
.
2)
2 4 2
3
3 1 1
3
x x x x
- + = - + +
.
3)
2
2
1 1
2 2 4x x
x x
æ ö
- + - = - +
ç ÷
è ø
.
4)
2 2
2 1 2 1 1
x x x x
+ - + - =
.
Hng dn (HD): 1) t
x y
=
vi
0
y
³
. Khi đó phng trình đã cho tr thành
2 2
(3 4 2)(6 2 1) 0
y y y y
- - + + =
, suy ra
2
(3 4 2) 0
y y
- - =
, ta đc
2 10
3
y
+
= . T đó
phng trình có nghim là
14 4 10
9
x
+
= .
2) Ta có
4 2 2 2 2 2 2
1 ( 1) ( 1)( 1) 0
x x x x x x x x
+ + = + - = + + - + >
, vi mi x.
Mt khác
2 2 2
3 1 2( 1) ( 1)
x x x x x x
- + = - + - + +
.
t
2
2
1
1
x x
y
x x
- +
=
+ +
(có th vit đk
0
y
³
hoc chính xác hn là
3
3
3
y£ £ ), ta đc
===========================================================
8
HI CC TRNG THPT CHUYấN DUYấN HI V NG BNG BC B - WWW.MATHVN.COM
www.MATHVN.com
-
H
i tho khoa hc mụn
To
ỏn
h
c
l
n th III
-
2010
2 2
3
2 1 0 6 3 3 0
3
y y y y
- = - = + - =
, ta c
3
3
y = (loi
3
2
y = - ).
T ú phng trỡnh cú nghim l
1
x
=
.
3) Ta thy
0
x
<
khụng tha món.
Khi ú phng trỡnh tng ng vi h
2
2
2
2
0
1
4 0
1 1
2 2 4
1
x
x
x
x x
x
ỡ
ù
ù
>
ù
ù
ổ ử
- + >
ớ
ỗ ữ
ố ứ
ù
ù
ổ ử
ổ ử
ổ ử
ù
- + - = - +
ỗ ữ
ỗ ữ
ỗ ữ
ỗ ữ
ù
ố ứ
ố ứ
ố ứ
ợ
.
t
1
x y
x
+ =
, ta c
2 2 2
2 4(1)
4 ( 2) 2 5 2( 2) (4 ) (2)
y
y y y
Ê <
ỡ
ù
ớ
- - + - - = -
ù
ợ
.
Xột
2 2
(2) 9 2 4 5
y y y
- = - +
4 3 2
8 28 40 16 0
y y y y
- + - + =
(do hai v khụng
õm).
3 2
2
( 2)( 6 16 8) 0
( 2)(( 2)( 4 8) 8) 0
y y y y
y y y y
- - + - =
- - - + + =
Dn n
2
y
=
(do
2
(( 2)( 4 8) 8) 0
y y y
- - + + >
vi mi
y
tha món (1)).
T ú phng trỡnh cú nghim l
1
x
=
.
Nhn xột: Bi toỏn ny ta cú th gii bng Phng phỏp ỏnh giỏ trong phn sau.
4) Ta cú phng trỡnh tng ng vi
2 2
1 1 2 2 1
x x x x
- = - - -
4 2 2 2 2 3 2
1 1 4 4 (1 ) 4 4 1 8 1
x x x x x x x x x
ị - = + + - - - - + -
2 2 2
2 2 2
(1 4 1 8 1 ) 0
0
1 4 1 8 1 0(1)
x x x x
x
x x x
- - + - =
=
ộ
ờ
- - + - =
ờ
ở
Xột (1), t
2
1
y x
= -
, suy ra
0
y
v
2 2
1
x y
= -
.
Ta c
2 3
1 4 8 (1 ) 0 8 4 1 0
y y y y y
- + - = - - =
2
(2 1)(4 2 1) 0
y y y
+ - - =
1 5
4
y
+
= . T ú suy ra
5 5
8
x
-
= .
Th li ta c nghim ca phng trỡnh l
0
x
=
v
5 5
8
x
-
= - .
Nhn xột: Bi toỏn ny ta cú th gii bng Phng phỏp lng giỏc trong phn sau.
Vớ d 2. Gii phng trỡnh
2 2
3 1 ( 3) 1
x x x x
+ + = + +
.
HD: t
2
1
x y
+ =
, vi
1
y
. Khi ú ta c
2
3 ( 3)
y x x y
+ = +
( 3)( ) 0
y y x
- - =
.
Dn n
3
y
=
v
y x
=
. T ú phng trỡnh cú nghim l
2
x
=
.
===========================================================
9
HI CÁC TRNG THPT CHUYÊN DUYÊN HI VÀ NG BNG BC B - WWW.MATHVN.COM
www.MATHVN.com
-
H
i tho khoa hc môn
To
án
h
c
l
n th III
-
2010
Ví d 3. Gii phng trình
8 3 8
4
17 2 1 1
x x
- - - =
.
HD: t
84
17
x y
- =
vi
0
y
³
và
3 8
2 1
x z
- =
. Khi đó ta đc h
4 3 4 3
1 1
2 33 2 ( 1) 33
y z z y
y z y y
- = = -
ì ì
Û
í í
+ = + - =
î î
.
Xét
4 3 3 2
2 ( 1) 33 ( 2)(2 5 7 17) 0
y y y y y y
+ - = Û - + + + =
.
Suy ra đc y - 2 = 0. T đó nghim ca phng trình là x = 1 và x = -1.
Ví d 4. Gii các phng trình sau:
1)
2 2
4 2 3 4
x x x x
+ - = + -
.
2)
3 2
3
4
81 8 2 2
3
x x x x
- = - + -
.
HD: 1) t
2
4
x y
- =
, vi
0 2
y
£ £
.
Khi đó ta đc h
2 2
2 3
4
x y xy
x y
+ = +
ì
í
+ =
î
.
Th hoc li đt ;
x y S xy P
+ = =
ri gii tip ta đc nghim ca phng trình là
0
x
=
;
2
x
=
và
2 14
3
x
- -
= .
2) t
3 2
3
4
81 8 2 3 3 2
3
x y x y y y
- + = Þ = - + .
Khi đó ta đc h
3 2
3 2
4
3 2
3
4
3 2
3
x y y y
y x x x
ì
= - +
ï
ï
í
ï
= - +
ï
î
.
Xét hiu hai phng trình dn đn
x y
=
(do
2 2 2
1 1 1 1
( ) ( 2) ( 2) 0
2 2 2 3
x y x y
+ + - + - + >
).
Thay vào h và gii phng trình ta đc
3 2 6
0;
3
x x
±
= = .
Ví d 5. Gii phng trình
2 2
5 14 9 20 5 1
x x x x x
+ + - - - = +
.
HD: k
5
x
³
. Vi điu kin đó ta bin đi phng trình đã cho nh sau:
2 2
2 2
5 14 9 20 5 1
5 14 9 20 25( 1) 10 ( 1)( 4)( 5)
+ + = - - + +
Û + + = - - + + + + + -
x x x x x
x x x x x x x x
2
2 5 2 5 ( 1)( 5) 4
Û - + = + - +
x x x x x
2( 1)( 5) 3( 4) 5 ( 1)( 5) 4
Û + - + + = + - +
x x x x x x
t ( 1)( 5) ; 4
x x y x z
+ - = + =
, vi
0; 3
y z
³ ³
.
===========================================================
10
HI CÁC TRNG THPT CHUYÊN DUYÊN HI VÀ NG BNG BC B - WWW.MATHVN.COM
www.MATHVN.com
-
H
i tho khoa hc môn
To
án
h
c
l
n th III
-
2010
Ta đc
2 2
2 3 5 ( )(2 3 ) 0
y z yz y z y z
+ = Û - - =
, t đó ta đc
3
2
y z
y z
=
é
ê
ê
=
ë
.
Nu
y z
=
thì ta đc
5 61
2
x
+
= (do
5
x
³
).
Nu
3
2
y z
= thì ta đc
7
8;
4
x x
= = -
. Vy phng trình có ba nghim trên.
Ví d 6. Gii phng trình
2
4 9
7 7
28
x
x x
+
+ = , vi
0
x
>
.
Nhn xét: Dng phng trình này ta thng đt
4 9
28
x
ay b
+
= +
, sau đó bình
phng lên ri ta “c ý” bin đi v h đi xng vi hai n
,
x y
. T đó ta s bit đc giá
tr ca a, b. Vi bài toán này ta tìm đc
1
1;
2
a b
= =
. (Nu a = 1 và b = 0 mà gii đc thì
đó là phng trình quá đn gin, ta không xét đây).
HD: t
4 9 1
28 2
x
y
+
= +
, do
0
x
>
nên
4 9 9 1
28 28 2
x +
> >
, t đó
0
y
>
.
Ta đc h
2
2
1
7 7
2
1
7 7
2
, 0
x x y
y y x
x y
ì
+ = +
ï
ï
ï
+ = +
í
ï
>
ï
ï
î
. Gii h bình thng theo dng ta đc
6 50
14
x
- +
= .
Ví d 7. Gii phng trình
3 2 3
2 2
x x
- = -
.
Nhn xét: Khi gii mt phng trình không phi lúc nào cng có nghim thc, có
nhng phng trình vô nghim nhng khi cho hc sinh làm bài ta cng kim tra đc nng
lc ca hc sinh khi trình by li gii bài toán đó. Chng hn nh bài toán trong ví d này.
HD: t
3 2 3
2 2
x x
- = -
= y vi
0
y
³
. Khi đó ta đc h
2 3
3 2
2
2
x y
x y
ì
= +
ï
í
= -
ï
î
và t
phng trình ban đu ta có
2
x £ - . Xét hiu hai phng trình ca h ta đc phng trình
2 2
( )( ) 0
x y x xy y x y
+ - + - + =
.
Vi
x y
= -
thì
3 2
2
x x
= - -
, dn đn vô nghim.
Còn
2 2 2
( )(1 ) 0
x xy y x y y x x y
- + - + = - - + >
vi mi
0
y
³
và
2
x £ - . Do đó h
vô nghim hay phng trình đã cho vô nghim.
2.3 Mt s bài tp tng t
Bài 1. Gii các phng trình sau:
1)
2 2
2 2 2
x x x x
+ - = -
.
(HD: t
2 ; 0
y x y
= - ³
, ta đc
2 2
( 1)( 1)(2 4) 0
y y y y y
- + - - - =
.
===========================================================
11
HI CÁC TRNG THPT CHUYÊN DUYÊN HI VÀ NG BNG BC B - WWW.MATHVN.COM
www.MATHVN.com
-
H
i tho khoa hc môn
To
án
h
c
l
n th III
-
2010
T đó
5 1 33 1
1; ;
2 8
y y y
- +
= = = và đc nghim ca phng trình là
5 1 33 1
1; ;
2 8
x x x
+ +
= = = - ).
2)
2 3
2 5 1 7 1
x x x
+ - = -
.
(HD: T phng trình suy ra
1
x
¹
. t
2
1
1
x x
y
x
+ +
=
-
, bình phng dn đn
3 2 3
y ³ + . Phng trình tr thành
2
2 7 3 0
y y
- + =
, ta đc
3
y
=
. T đó
4 6
x = ± ).
Bài 2. Gii phng trình
2 2
(4 1) 1 2 2 1
x x x x
- + = + +
.
(HD: t
2
1
x y
+ =
, vi
1
y
³
. T đó ta đc
1
2 1
2
y y x
= Ú = -
. Phng trình có
nghim
4
3
x
=
).
Bài 3. Gii các phng trình sau:
1)
3(2 2) 2 6
x x x
+ - = + +
.
(HD: t 3 2 , 6
x y x z
- = + =
, vi
0; 0
y z
³ ³
.
Ta đc
3 4
x y z
= Ú + =
. T đó phng trình có 2 nghim
11 3 5
3;
2
x x
-
= = ).
2)
4
2 2(1 ) 2 1
x x
- + + =
.
(HD: k
0 2 1
x
£ £ -
. t
4
2 2(1 ) 2 2 1
x y y x
- + = Û = - -
và
4
4 4
2 2
x z z x
= Û = vi
0; 0
y z
³ ³
.
Suy ra
4
2 4
2( ) 1(1)
2 1(2)
y z
y z
ì
+ =
ï
í
+ = -
ï
î
. T (1) thay
4
1
2
y z
= -
vào (2) ta đc
2 2 2
4
1
( 1) ( ) 0
2
z z
+ - + =
. Xét hiu hai bình phng suy ra
4
4 3 2
1
4 2
2
z
-
±
= .
T đó ta đc nghim ca phng trình là
4
4
4
4 3 2
1
2
2
x
æ ö
-
ç ÷
±
ç ÷
=
ç ÷
ç ÷
ç ÷
è ø
).
Bài 4. Gii phng trình
2
1000 1 8000 1000
x x x- - + = .
(HD: t
1 1 8000
x
+ + =
2
y
, ta đc
2
2
2000
(*)
2000
x x y
y y x
ì
- =
ï
í
- =
ï
î
.
===========================================================
12
HI CÁC TRNG THPT CHUYÊN DUYÊN HI VÀ NG BNG BC B - WWW.MATHVN.COM
www.MATHVN.com
-
H
i tho khoa hc môn
To
án
h
c
l
n th III
-
2010
T
(*)
suy ra
( )( 1999) 0
x y x y
- + + =
và , do đó
1999 0
x y
+ + >
.
Suy ra
x y
=
, ta đc nghim
2001
x
=
, loi
0
x
=
).
Bài 5. Gii các phng trình sau:
1)
3
2
1 2
2 5
x
x
+
=
+
.
(HD: t
2
1 0; 1
y x z x x
= + ³ = - +
, ta đc
2
2 2
5
5 2( ) 2 2
y y
yz y z
z z
æ ö
= + Û = +
ç ÷
è ø
2
5 1
2 2 0 2
2
y y y y
z z z z
æ ö
Û - + = Û = Ú =
ç ÷
è ø
.
Nu
2
y
z
=
ta đc
2
1 2 1
x x x
+ = - +
2
1
4 5 3 0
x
x x
³ -
ì
Û
í
- + =
î
(vô nghim).
Nu
1
2
y
z
=
ta đc
2
2 1 1
x x x
+ = - +
1
5 37
5 37
2
2
x
x
x
³ -
ì
±
ï
Û Û =
í
±
=
ï
î
(tha mãn)).
2)
2 3
2 5 2 4 2( 21 20
x x x x
- + = - -
.
(HD: k
4 1
5
x
x
- £ £ -
é
ê
³
ë
. t
2
2 8 10
x x y
- - =
và 4
x z
+ =
, vi
0; 0
y z
³ ³
.
Khi đó ta đc
( )( 3 ) 0
y z y z
- - =
. T đó phng trình có bn nghim là
9 193
4
x
±
=
và
17 3 73
4
x
±
= ).
Bài 6. Gii các phng trình sau:
1)
2
4 3 5
x x x
- - = +
.
(HD: t
5 2
x y
+ = -
, ta đc
5 29
1;
2
x x
+
= - = ).
2)
2
3
2 4
2
x
x x
+
+ = , vi
1
x
³
.
(HD: t
3
1
2
x
y
+
= +
,đc
3 17
1
4
x
- +
= <
(loi), nu
1
x
³ -
thì
3 17
4
x
- +
= ).
3)
2
4
27 18
3
x x x
+ = +
, vi
0
x
>
.
(HD: Tng t, ta đc
5 37
18
x
- +
= ).
3. PHNG PHÁP ÁNH GIÁ
3.1 Mt s lu ý
Khi gii phng trình vô t (chng hn
( ) ( )
f x g x
=
) bng phng pháp đánh giá,
thng là đ ta ch ra phng trình ch có mt nghim (nghim duy nht).Ta thng s dng
===========================================================
13
HI CÁC TRNG THPT CHUYÊN DUYÊN HI VÀ NG BNG BC B - WWW.MATHVN.COM
www.MATHVN.com
-
H
i tho khoa hc môn
To
án
h
c
l
n th III
-
2010
các bt đng thc c đin Cô si, Bunhiacopxki, đa v trái v tng bình phng các biu
thc, đng thi v phi bng 0. Ta cng có th s dng tính đn điu ca hàm s (có th
thy ngay hoc s dng đo hàm xét s bin thiên ca hàm s) đ đánh giá mt cách hp lý.
Thng ta đánh giá nh sau:
( ) ( )
( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( )
f x g x
f x C C f x g x C
g x C C
=
ì
ï
³ £ Û = =
í
ï
£ ³
î
, hoc đánh giá
( ) ( )
f x g x
³
cng nh là
( ) ( )
f x g x
£
…
Ngoài ra đi vi bài c th nào đó ta s có cách đánh giá khác.
Cng có mt s phng trình vô t có nhiu hn mt n mà ta gii bng phng pháp
đánh giá.
3.2 Mt s ví d
Ví d 1. Gii phng trình
2
4 1 4 1 1
x x
- + - =
.
HD: Bài toán này có trong đ thi vào i hc Bách Khoa và HQG nm 2001. Bài
này có nhiu cách gii, đáp án s dng đo hàm.
Ta có th làm đn gin nh sau: Ta thy
1
2
x
=
là nghim ca phng trình.
Nu
1
2
x
>
thì Vt > 1 = Vp.
Nu
1
2
x
<
thì Vt < 1 = Vp.
Do đó phng trình không có nghim trong hai trng hp này.
Vy phng trình có mt nghim là
1
2
x
=
.
Ví d 2. Gii phng trình
2 2 2
3 6 7 5 10 14 4 2
x x x x x x
+ + + + + = - -
.
HD: Bài này quá đn gin, đánh giá Vt
5
³
còn Vp
5
£
, do đó hai v cùng bng 5.
Ta đc phng trình có nghim duy nht là
1
x
= -
.
Ví d 3. Gii phng trình
2 2 2
19 7 8 13 13 17 7 3 3( 2)
x x x x x x x
- + + + + + + + = +
.
HD: Bài này cách gii có v hi mt t nhiên bi cách “c ý” cho nh vy. Giáo viên
và hc sinh có th sáng tác nhng bài kiu đó.
k
2
x
³ -
. Vi đk đó Vt =
2 2 2 2 2
1 75 1 3
( ) (2 1) 3( 2) (2 1) (4 3)
2 4 4 4
x x x x x- + + - + + + - + +
75 3
3 2 4 3
4 2
x x
³ + + + +
5 3
3 3( 2) (4 3)
2 2
x x
³ + + + +
3 3.( 2)
x
³ +
= Vp.
Du đng thc xy ra khi
1
2
x
=
. Vy phng trình có nghim duy nht là
1
2
x
=
.
===========================================================
14
HI CÁC TRNG THPT CHUYÊN DUYÊN HI VÀ NG BNG BC B - WWW.MATHVN.COM
www.MATHVN.com
-
H
i tho khoa hc môn
To
án
h
c
l
n th III
-
2010
Ví d 4. Gii phng trình
2
4
28 27
2 27 24 1 6
3 2
x x x
+ + = + +
.
HD: Phng trình đã cho tng đng vi phng trình
2
4
(9 4) 3(9 4)
2 4 1
3 2
x x
+ +
+ = + , đk
4
9
x
³ -
. t (9 4)
x y
+ =
, suy ra
0
y
³
.
Khi đó ta đc
2 2
4
3 3
2 4 1 4 4 1 6
3 2 3 2
y y y y
y
+ = + Û + = + + (bình phng hai v).
Theo BT Cô-si ta đc
6
6
2
y
y
+
£ , do đó
2 2
2
4 4 2 4 4 4 ( 2)
3 3
y y
y y
æ ö
+ £ + Û + £ +
ç ÷
è ø
2 2
2
2
4 48 3 12 12
12 36 0
( 6) 0.
y y y
y y
y
Û + £ + +
Û - + £
Û - £
T đó ta đc
6
y
=
, suy ra
2
9
x
=
tha mãn đk.
Vy phng trình có nghim duy nht là
2
9
x
=
.
Ví d 5. Gii phng trình
2
4 3 2
3
2 7 3 3 2
2
x x
x x x x
-
+ - + - + =
.
HD: Phng trình đã cho tng đng vi
2 2 2
2 2
3 4 (2 1) ( 3)
(2 1)( 3) (1)
2 2
x x x x x
x x x
- + - + + +
- + + = = . Phng trình xác đnh
vi mi x là s thc. Theo BT Cô-si cho hai s dng ta đc Vt(1)
£
Vp(1).
Do đó (1)
Û
2 2 2
2 1 3 2 0
x x x x x
- + = + Û - - =
. T đó phng trình có nghim là
1
x
= -
và
2
x
=
.
Ví d 6. Gii phng trình
2
2
1 1
2 2 4x x
x x
æ ö
- + - = - +
ç ÷
è ø
.
HD: k
2
2
2
2
2
2
x
x
é
- £ £ -
ê
ê
ê
£ £
ê
ë
. Vi đk đó, phng trình đã cho tng đng vi
phng trình
2
2
1 1
2 2 4(1)
x x
x x
- + - + + = .
===========================================================
15
HI CÁC TRNG THPT CHUYÊN DUYÊN HI VÀ NG BNG BC B - WWW.MATHVN.COM
www.MATHVN.com
-
H
i tho khoa hc môn
To
án
h
c
l
n th III
-
2010
Theo BT Bunhiacopxki, ta đc
2 2 2 2
2 2
2 2
( 2 ) ( 2 .1 .1) 4
1 1 1 1
2 2 .1 .1 4
x x x x
x x x x
ì
- + = - + £
ï
ï
í
æ ö æ ö
- + = - + £
ï
ç ÷ ç ÷
ç ÷ ç ÷
ï
è ø è ø
î
.
Suy ra Vt
(1) 4
£
= Vp
(1)
. Do đó
2
2
2 2
(1)
1 1
2 2
x x
x x
ì
- + =
ï
Û
í
- + =
ï
î
, ngha là du bng trong h
xy ra. T đó phng trình có nghim duy nht là
1
x
=
.
Ví d 7. Gii phng trình
2 2
9
1
x x
x
+ = +
+
.
HD: k
0
x
³
.
Theo BT Bunhiacopxki, ta đc
2
Vt
=
2
1 1
2 2 1 ( 9)
1 1
1 1
x x
x x
x x
x x
æ ö
æ ö
+ + £ + + =
ç ÷
ç ÷
ç ÷
+ +
+ +
è ø
è ø
2
Vp
.
Phng trình có nghim khi du đng thc xy ra hay
1
2 2
1
1
1
x
x x
x
+
=
+
+
1
7
x
Û =
.
Vy phng trình có nghim duy nht là
1
7
x
=
.
Ví d 8. Gii phng trình
2 4 2 4
13 9 16
x x x x
- + + =
.
HD: k
1 1
x
- £ £
.
Vi đk đó phng trình tng đng vi
2 2 2 2 2 2
(13 1 9 1 ) 16 (13 1 9 1 ) 256(1)
x x x x x x- + + = Û - + + =
Theo BT Bunhiacopxki, ta đc
2 2 2 2 2 2
(13 1 9 1 ) ( 13. 13 1 3. 3. 3 1 )
x x x x
- + + = - + +
2 2
2
(13 27)(13(1 ) 3(1 ))
40(16 10 ).
x x
x
£ + - + +
= -
Theo BT Cô-si cho hai s dng ta đc
2
2 2
2 2
10 (16 10 )
10 (16 10 ) 64
2
x x
x x
æ ö
+ -
- £ =
ç ÷
è ø
.
Do đó Vt(1)
£
4 64 256
.
=
, ta đc
(1)
2
2 2
2
2
2 2
1
9 9 1
1
3
20 16
10 16 10
x
x x
x
x
x x
ì
+
ì
- = +
- =
ï ï
Û Û
í í
=
ï
ï î
= -
î
. T đó dn đn
2 5
5
x = ± .
Vy phng trình có hai nghim là
2 5
5
x = ± .
===========================================================
16
HI CÁC TRNG THPT CHUYÊN DUYÊN HI VÀ NG BNG BC B - WWW.MATHVN.COM
www.MATHVN.com
-
H
i tho khoa hc môn
To
án
h
c
l
n th III
-
2010
Ví d 9. Gii phng trình
3 2 3
2 2
x x
- = -
.
Nhn xét: Trong phn gii phng trình vô t bng Phng pháp đt n ph ta đã
gii bài toán này, ta cng có th gii nó bng phng pháp đánh giá nh sau.
HD: k
3
3
2 0 2
x x- ³ Û £ .
Gi s x là nghim ca phng trình. Khi đó
2
2 0
x
- ³ Û
2
2
x
x
é
³
ê
£ -
ê
ë
, ta đc
2
x £ - .
M 6 hai v suy ra
9 6 4 3 2
6 12 4 4 0
x x x x x
- + + - - =
(*).
Cách th nht ta bin đi Vt thành
9 6 2 4 2 3 2
5 ( 1) 12 3 4
x x x x x x x
- - - + + - -
là mt biu
thc âm khi
2
x £ - .
Cách th hai ta bin đi Vt thành
9 4 2 3 2
(6 1) 12 4 4
x x x x x
- - + - -
cng là mt biu thc
âm khi
2
x £ - …
Ta có th bin đi tip phng trình (*) sau khi chia hai v cho
1 0
x
- ¹
, ta đc
8 7 6 5 4 3 2
5 5 4 8 4 4 0
x x x x x x x x
+ + - - - + + + =
6 2 4 2 2
( 1) 5 ( 1) 4 ( 1) 4(2 1) 0
x x x x x x x x
Û + + - + - - + + =
vô nghim vì Vt luôn dng
khi
2
x £ - . Vy phng trình vô nghim.
Ví d 10. Gii phng trình
( 2)(2 1) 3 6 4 ( 6)(2 1) 3 2
x x x x x x
+ - - + = - + - + +
.
HD: Bin đi phng trình thành
( 6 2)( 2 1 3) 4
x x x
+ + + - - =
, suy ra
5
x
³
.
Vt là hàm s đng bin trên đon
[
)
5;
+¥
. T đó dn đn
7
x
=
là nghim duy nht ca
phng trình đã cho.
Ví d 11. Gii phng trình
2
3
2 11 21 3 4 4 0
x x x
- + - - =
.
HD: Phng trình tng đng vi
2
3
3
12( 3)
( 3)(2 5)
(4 4) 2 4 4 4
x
x x
x x
-
- - =
- + - +
.
Ta thy
3
x
=
là nghim ca phng trình.
Nu
3
x
¹
thì phng trình tng đng vi
2
3
3
12
(2 5) (1)
(4 4) 2 4 4 4
x
x x
- =
- + - +
Nu
3
x
>
thì Vt(1) > 1 > Vp(1).
Nu
3
x
<
thì Vt(1) < 1 < Vp(1).
Vy phng trình có nghim duy nht là
3
x
=
.
Ví d 12. Gii phng trình
2 2 2 2
2 1 3 2 2 2 3 6
x x x x x x x
- + - + = + + + - +
.
Nhn xét: Vi bài toán này ta s dng mt đánh giá ít gp sau đây:
( ) 0; ( ) 0
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
( ) 0
f x g x
f x g x f x ah x g x bh x
h x
³ ³
ì
+ = + + + Û
í
=
î
, vi a, b là hai
s thc dng.
HD: Bin đi phng trình
===========================================================
17
HI CC TRNG THPT CHUYấN DUYấN HI V NG BNG BC B - WWW.MATHVN.COM
www.MATHVN.com
-
H
i tho khoa hc mụn
To
ỏn
h
c
l
n th III
-
2010
2 2
2 2 2 2
2 1 0; 3 2 0
2 1 3 2 2 1 2( 2) 3 2 2( 2)
2 0
x x x
x x x x x x x x
x
ỡ
- - +
- + - + = - + + + - + + +
ớ
+ =
ợ
T ú ta c phng trỡnh cú nghim l
2
x
= -
.
Vớ d 13. Gii phng trỡnh
16 1
10 ( 1996 2008)
1996 2008
x y
x y
+ = - - + -
- -
.
Nhn xột: Vi bi toỏn ny, ta thy õy l mt phng trỡnh gm hai n. Do ú ta
ngh n bin i phng trỡnh thnh phng trỡnh mi cú Vt l tng cỏc bỡnh phng, cũn
Vp bng 0.
HD: Bin i phng trỡnh thnh
2
2
4
4
4
4
4 1
1996 2008 0
1996 2008
x y
x y
ổ ử
ổ ử
- - + - - =
ỗ ữ
ỗ ữ
ỗ ữ
- -
ố ứ
ố ứ
.
T ú ta c phng trỡnh cú nghim l
( ; ) (2012;2009)
x y
=
.
Vớ d 14. Gii phng trỡnh
3
1 2 1
2
x y y x xy
- + - = .
HD: k
1; 1
x y
.
Ta cú
1 3
1 2 1 ( 2 1) ( 2 1)
2 2
x y y x y x x x y y xy
- + - = - - - - - - +
2 2
1 3
( 1 1) ( 1 1)
2 2
y x x y xy
= - - - - - - + .
Khi ú phng trỡnh ó cho tng ng vi
2 2
1; 1
1
( 1 1) ( 1 1) 0
2
x y
y x x y
ỡ
ù
ớ
- - + - - =
ù
ợ
.
T ú ta c phng trỡnh cú nghim l
( ; ) (2;2)
x y
=
.
3.3 Mt s bi tp tng t: (Chuyờn cũn tip tc hon thin)
4. PHNG PHP LNG GIC
4.1 Mt s lu ý
Khi gii phng trỡnh vụ t bng phng phỏp lng giỏc ta cú th t
( ) sin
f x
a
=
nu
[
]
( ) 1;1
f x ẻ - vi iu kin
;
2 2
p p
a
ộ ự
ẻ -
ờ ỳ
ở ỷ
hoc
( ) cos
f x
a
=
vi iu
kin
[
]
0;
a p
ẻ . Cng cú khi t
( ) tan ; ( ) cot
f x f x
a a
= =
a phng trỡnh ó cho
v phng trỡnh lng giỏc. Gii phng trỡnh lng giỏc ri t ú tỡm nghim ca phng
trỡnh ó cho.
4.2 Mt s vớ d
Vớ d 1. Gii phng trỡnh
2
4 1 4 1 1
x x
- + - =
.
===========================================================
18
HI CÁC TRNG THPT CHUYÊN DUYÊN HI VÀ NG BNG BC B - WWW.MATHVN.COM
www.MATHVN.com
-
H
i tho khoa hc môn
To
án
h
c
l
n th III
-
2010
Nhn xét: Bài toán này (đã xét trên) cng có th gii bng phng pháp lng giác,
tuy nhiên vi bài này cách gii bng lng giác ch mang tính cht tham kho.
HD: t
4
2
4
4 1 cos
; 0;
2
4 1 sin
x y
y
x y
p
ì
- =
ï
é ù
Î
í
ê ú
ë û
- =
ï
î
. Khi đó ta đc phng trình
8 4 2
2 6 4 2
cos 2cos 8cos 7 0
( 1)( ) 0
(cos 1)(cos cos cos 7) 0
cos 1
y y y
cosy
y y y y
y
- + - =
Û - =
Û - + - + =
Û =
Do vy phng trình có mt nghim là
1
2
x
=
.
Ví d 2. Gii phng trình
2
1 1
2 2
1
x
x
+ =
-
.
HD: t cos , (0; ),
2
x y y y
p
p
= Î ¹
. Phng trình đã cho tr thành
1 1
2 2 sin cos 2.sin 2
cos sin
y y y
y y
+ = Û + = . t
sin cos , 2 2
y y z z+ = - £ £ .
suy ra
2
sin 2 2sin cos 1
y y y z
= = -
, ta đc
2
z = và
2
2
z = - .
Vi
2
z = thì
4
y
p
=
, do đó
2
2
x = .
Vi
2
2
z = - thì
11
12
y
p
= , do đó
1 3
2 2
x
+
= - .
Vy phng trình có nghim là
2
2
x = và
1 3
2 2
x
+
= - .
Ví d 3. Gii phng trình
3 2 3 2
(1 ) 2(1 )
x x x x
+ - = - .
HD: k
1 1
x
- £ £
.
t
sin , ;
2 2
x y y
p p
é ù
= Î -
ê ú
ë û
suy ra
cos 0
y
³
.
Khi đó phng trình tr thành
3 3
sin cos 2 sin cos
y y y y
+ = .
t
sin cos , 2; 2
y y z z
é ù
+ = Î -
ë û
(chính xác là
1; 2
z
é ù
Î -
ë û
), bin đi phng trình
ta đc
3 2
2. 3 2 0
z z z
+ - - =
( 2)( 2 1)( 2 1) 0
z z z
Û - + - + + =
2 1 2
z zÛ = Ú = - .
Nu
2
z = thì thì
4
y
p
=
, do đó
2
2
x = .
Nu
1 2
z = - thì
sin cos 1 2
y y+ = -
2
1 1 2
x xÛ + - = -
===========================================================
19
HI CÁC TRNG THPT CHUYÊN DUYÊN HI VÀ NG BNG BC B - WWW.MATHVN.COM
www.MATHVN.com
-
H
i tho khoa hc môn
To
án
h
c
l
n th III
-
2010
2
1 1 2 0
1 2 2 2 1
2
x x
x
Û - = - - ³
- - -
Û =
Vy phng trình có 2 nghim trên.
4.3 Mt s bài tp tng t
Bài 1. Gii phng trình
3 2
4 3 1
x x x
- = -
.
(HD: t
cos
x y
=
, phng trình có tp nghim là
5 3 2
cos ;cos ;cos
8 8 4 2
S
p p p
ì ü
ï ï
= = -
í ý
ï ï
î þ
).
Bài 2. Gii phng trình
(
)
2 6 2 3
5 3 1 8 (1 )
x x x+ - = + - .
Bài 3. Gii phng trình
2
2 2
1
x
x
x
+ =
-
.
Bài 4. Gii phng trình
2 2
( 3 2 ) 1 3 2
x x x x
- - = - .
Bài 5. Gii phng trình
2
2
2
(1 )
3 1
1
x x
x
x
+
= -
-
.
Bài 6. Gii phng trình
2 3
2
5 3
(1 )
1
6 20 6
x
x
x x x
+
= +
- +
.
Bài 7. Gii phng trình
2 2
2 1 2 1 1
x x x x
+ - + - =
.
5. MT S PHNG PHÁP KHÁC
5.1 Mt s lu ý
Ngoài nhng phng pháp thng gp trên, đôi khi ta cng có nhng li gii khác
l đi vi mt s phng trình vô t. Cng có th ta s dng kt hp các phng pháp trên
đ gii mt phng trình.
5.2 Mt s ví d
Ví d 1. Gii phng trình
2 2
3 2. 9 4 2. 16 5
x x x x
- + + - + =
.
HD: Nu
0
x
£
thì Vt
3 4 7 5
³ + = >
= Vp (phng trình không có nghim).
Nu
0
x
>
thì ta xét tam giác vuông ABC vi
0
90
A = , AB = 4; AC = 3.
Gi AD là phân giác ca góc A, ly M thuc tia AD.
t AM = x, xét
2 2
9 3 2.
ACM CM x x
D Þ = + - và xét
2 2
16 4 2.
ABM BM x x
D Þ = + - .
T đó suy ra Vt =
5
CM BM BC
+ ³ =
. Du đng thc xy ra khi
M D
º
,hay
===========================================================
20
HI CÁC TRNG THPT CHUYÊN DUYÊN HI VÀ NG BNG BC B - WWW.MATHVN.COM
www.MATHVN.com
-
H
i tho khoa hc môn
To
án
h
c
l
n th III
-
2010
2 2
2 2
3
4
1 6 9
1 6 1 6 .9 4 8 2 . 9 1 6 .9 3 6 2 .
7 1 2 2 . 0
1 2 2
7
C M
B M
C M B M
x x x x
x x
x
=
Û =
Û + - = + -
Û - =
Û =
Vy phng trình có nghim là
12 2
7
x = .
Ví d 2. Gii phng trình
2 2 2 4
4
4 4 1 2 3 5 16
x x x y y y x
- + + + + - - = - + -
.
Nhn xét: Bài toán này không khó, ch kim tra tính cn thn ca hc sinh mà thôi vì
sau khi đt điu kin đã tìm đc giá tr ca x. Tuy nhiên nu hc sinh hc hi ht s ngi
nhìn mà không làm đc bài.
HD: t đk cho phng trình xác đnh ta s đc
2
x
=
. Khi đó phng trình tr
thành 1 2
y y
- = -
, suy ra
3
2
y
=
. Vy phng trình có mt nghim là
3
( ; ) 2;
2
x y
æ ö
=
ç ÷
è ø
.
Ví d 3. Gii phng trình
3 2 3 2
3
7 1 8 8 1 2
x x x x x
+ - - - + - - =
.
HD: t
3 2 3 2
3
7 1; 8; 8 1
y x z x x t x x
= + - = - - = - -
,
suy ra
2
y z t
+ + =
và
3 3 3
8
y z t
+ + =
(1).
Mt khác
( )
3
8
y z t
+ + =
(2).
T (1) và (2) ta đc
3 3 3 3
( ) ( ) 3( )( )( ) 0
y z t y z t y z z t t y
+ + - + + = + + + =
0 (3)
0 (4)
0 (5)
y z y z
z t z t
t y t y
+ = = -
é é
ê ê
Û + = Û = -
ê ê
ê ê
+ = = -
ë ë
.
Xét (3) ta đc
1 9
x x
= - Ú =
, xét (4) đc
1
x
=
và (5) đc
0 1
x x
= Ú =
.
Vy tp nghim ca phng trình là
{
}
1;0;1;9
S = - .
Ví d 4. Gii phng trình
2 2
4 20 4 29 97
x x x x- + + + + = .
HD: Trong mt phng ta đ xét hai véc t
( 2;4)
a x= -
r
và
( 2;5)
b x= - -
r
.
Khi đó ta đc
( 4;5)
a b+ = -
r r
, suy ra
97
a b+ =
r r
và ta cng có
2
4 20
a x x
= - +
r
,
2
4 29
b x x= + +
r
. Phng trình tr thành
a b a b
+ = +
r r r r
, đng thc đó xy ra khi
a
r
và
b
r
cùng chiu
2 2
4 5
x x
- - -
Û = . T đó ta đc phng trình có mt nghim là
2
9
x
=
.
Ví d 5. Gii phng trình
2 2 4 2
1 2 1 2 2( 1) (2 4 1)
x x x x x x x
+ - + - - = - - +
.
HD: t
2 2
2 1 ( 1)
y x x x= - = - - , suy ra
2 2
0 1
( 1) 1
y
x y
£ £
ì
í
- = -
î
.
===========================================================
21
HI CÁC TRNG THPT CHUYÊN DUYÊN HI VÀ NG BNG BC B - WWW.MATHVN.COM
www.MATHVN.com
-
H
i tho khoa hc môn
To
án
h
c
l
n th III
-
2010
Ta đc
2 2 2
1 1 2(1 ) (1 2 )(1)
y y y y+ + - = - - .
Mt khác
2 2
1 1 1 1 2 (2)
y y y y+ + - ³ + - ³ - .
T (1) và (2), suy ra
2 2 2 2
2(1 ) (1 2 ) 2
y y y
- - ³ -
t
2
y z
=
, ta đc
0 1
z
£ £
và
2 2
2(1 ) (1 2 ) 2 (4 10 7) 0
z z z z z z
- - ³ - Û - + £
0
z
Û £
(do
2
4 10 7 0
z z
- + >
).
Do đó
0
z
=
, suy ra
0
y
=
hay
2
2 0
x x
- =
0
2
x
x
=
é
Û
ê
=
ë
.
Vy phng trình có nghim là
0
x
=
và
2
x
=
.
§2. MT S BÀI TOÁN THI LP I TUYN HC SINH GII TNH
BC GIANG
Chn đi tuyn ca tnh Bc Giang thi hc sinh gii quc gia cng có nhng bài toán
gii phng trình vô t. Sau đây là mt s bài.
Bài 1 (Lp đi tuyn HSG quc gia tnh Bc Giang nm hc 2004 – 2005)
Gii phng trình
3 2
3 3
2 11 4 4 14 5 13 2
x x x x x x
- - - + - + = + -
.
Bài 2 (Kim tra đi tuyn HSG quc gia tnh Bc Giang nm hc 2004 – 2005)
Gii phng trình
3 2 3 3 3 2
2 2 3 1 2 3 1
x x x x x x
+ - - + = - - -
.
Bài 3 (Lp tin đi tuyn HSG quc gia tnh Bc Giang nm hc 2006 – 2007)
Gii phng trình
4
8 4 2 3 3
x x x x
+ + + = + + .
Bài 4 (D tuyn toán QG gi B GD-T ca Bc Giang nm hc 2006 – 2007)
Gii phng trình
2 2 2
2 3 2 1 3 3
x x x x x x
- + = - + + - .
Bài 5. (Kim tra đi tuyn HSG quc gia tnh Bc Giang nm hc 2007 – 2008)
Gii phng trình
2
2
2007 2008 2009
2007
x x x
x x
- +
=
+
.
Bài 6. (Giáo s dy đi tuyn toán tnh Bc Giang nm hc 2004 – 2005)
Gii các phng trình sau:
1)
2
1 3 2 1
x x x x
+ + - = +
. 4)
2
1 5
8
2
x
x
+ =
.
2)
3
4
7 80
x x x
+ + = +
. 5)
4
3
2
8
x x
= +
.
3)
3
3
1 2(2 1)
x x
+ = -
. 6)
2 3
2 4 3 4
x x x x
+ + = +
.
===========================================================
22
HI CÁC TRNG THPT CHUYÊN DUYÊN HI VÀ NG BNG BC B - WWW.MATHVN.COM
www.MATHVN.com
-
H
i tho khoa hc môn
To
án
h
c
l
n th III
-
2010
§3. MT S BÀI TOÁN THI HC SINH GII CA MT S QUC GIA
Thc t bài toán gii phng trình vô t trong k thi hc sinh gii quc gia là không
khó. Tuy nhiên đ làm đc vic ln thì trc ht phi làm tt vic nh, do đó hc sinh
mun đot gii t khuyn khích tr lên phi làm tt bài toán này. Dù bit vy nhng không
phi hc sinh xut sc nào cng vt qua đc.
Bài 1 (1995 - Bng A. VMO)
Gii phng trình
3 2
4
3 8 40 8 4 4 0
x x x x
- - + - + =
.
HD: k
1
x
³ -
.
Khi đó xét
3 2
( ) 3 8 40
f x x x x
= - - +
và
4
( ) 8 4 4
g x x
= +
trên đon
[
)
1;
- +¥
.
Ta đc
( ) ( )
f x g x
=
. Áp dng BT Cô-si cho bn s không âm, ta đc
4 4 4 4 4 4
4
1
( ) 2 .2 .2 (4 4) (2 2 2 (4 4)) 13(1)
4
g x x x x= + £ + + + + = + . ng thc xy ra khi và
ch khi
4
4 4 2 3
x x
+ = Û =
.
Mt khác
3 2 2
3 8 40 13 ( 3)( 9) 0
x x x x x x
- - + ³ + Û - - ³
2
( 3) ( 3) 0(2)
x xÛ - + ³ .
ng thc xy ra khi và ch khi
3
x
=
.
T (1) và (2), ta đc
( ) 13 ( )
g x x f x
£ + £
. C hai đng thc đu xy ra khi
3
x
=
, tha
mãn điu kin.
Vy phng trình có nghim duy nht là
3
x
=
.
Nhn xét: Ta có th s dng đo hàm đ xét s bin thiên ca các hàm s
( )
f x
và
( )
g x
trên đon
[
)
1;
- +¥
, ta đc
[
)
1:
min ( ) (3) 13
f x f
- +¥
= =
và
[
)
1:
max ( ) (3) 13
g x g
- +¥
= =
.
Hoc ta có th đt
4
4 4
x y
+ =
, vi
0
y
³
sau đó dùng đo hàm đ kho sát s bin
thiên ca hàm s
12 8 4
( ) 24 16 512 2816
f y y y y y= - + - + (
'( ) 2( 2). ( )
f y y h y
= -
vi
( ) 0
h y
>
).
Bài 2 (1995 - Bng B. VMO)
Gii phng trình
2
3
2 11 21 3 4 4 0
x x x
- + - - =
.
HD: t
3
4 4
x y
- =
.
Khi đó
3
4
4
y
x
+
= và suy ra
6 3
2
8 16
6
y y
x
+ +
= . T đó ta có phng trình
6 3 3 6 3
1 11
( 8 16) ( 4) 3 21 0 14 24 96 0(1)
8 4
y y y y y y y+ + - + - + = Û - - + =
2 4 3 2
( 2) ( 4 12 18 14) 0(2)
y y y y yÛ - + + + + = .
Do
0
y
£
thì Vt(1) dng, do đó ta xét
0
y
>
, khi đó
4 3 2
4 12 18 14 0
y y y y
+ + + + >
.
Nên t (2) ta thy
2
y
=
hay
3
4 4 2
x
- =
, ta đc
3
x
=
.Th li đúng.
Vy phng trình có nghim duy nht là
3
x
=
.
Bài 3 (2002 - Bng A. VMO)
Gii phng trình
4 3 10 3 2
x x
- - = -
.
HD: Cách 1 (áp án)
===========================================================
23
HI CÁC TRNG THPT CHUYÊN DUYÊN HI VÀ NG BNG BC B - WWW.MATHVN.COM
www.MATHVN.com
-
H
i tho khoa hc môn
To
án
h
c
l
n th III
-
2010
k
74 10
27 3
x
£ £
. Vi điu kin đó phng trình đã cho tng đng vi phng trình
2 2 2
4 3 10 3 4 4 9(10 3 ) (4 )
x x x x x x
- - = - + Û - = -
4 3 2
2
8 16 27 29 0
( 3)( 2)( 7 15) 0
x x x x
x x x x
Û - + + - =
Û - + - + =
3
x
Û =
(do đk và
2
7 15 0
x x
- + >
vi mi
x
tha mãn đk)
Vy phng trình có nghim duy nht là
3
x
=
.
Cách 2: t 10 3
x y
- =
, suy ra
4
0
3
y
£ £
(1) và
2 2
10 4
2 0
3 3
y y
x x
- -
= Þ - = >
vi mi y tha mãn (1).
Khi đó ta đc
2 4 2
4 8 16
4 3 4 3
3 9
y y y
y y
- - +
- = Û - =
4 3
2
8 27 20 0
( 1)( 4)( 3 5) 0
y y y
y y y x
Û - + - =
Û - + - + =
1
y
Û =
.
Hay ta đc
10 3 1
x
- =
3
x
Û =
.
Vy phng trình có nghim duy nht là
3
x
=
.
Bài 4 (1998-CMO)
Gii phng trình
1 1
1x x
x x
= - + -
.
Nhn xét: ây là bài toán thi hc sinh gii ca Canada, có th nói là đn gin, nh
nhàng vi hc sinh tinh ý nhng cng đy cm by vi mi hc sinh.
Tht vy, t đk xác đnh ca phng trình ta phi dn đn đc
1
x
>
.
Vi đk đó, phng trình tng đng vi
1 1
1x x
x x
- - = -
2 2
1 1
1x x
x x
æ ö æ ö
Û - - = -
ç ÷ ç ÷
ç ÷ ç ÷
è ø è ø
(do hai v không âm vi mi
1
x
>
)
2 2
( 1) 2 ( 1) 0
x x x x
Û - - - + =
2 2
( 1 ) 0
x x
Û - - =
2
1 0
x x
Û - - =
. T đó suy ra
1 5
2
x
+
= .
Cng có th t
2 2
( 1) 2 ( 1) 0
x x x x
- - - + =
, chuyn
2
2 ( 1)
x x
-
sang v phi ri bình
phng hai v, sau đó đt
1
2
x y
- =
ta đc phng trình trùng phng n
1
2
y
>
, gii
phng trình này tìm đc
5
2
y = . T đó suy ra
1 5
2
x
+
= nhng cách này hi dài.
Vy phng trình có nghim duy nht là
1 5
2
x
+
= .
===========================================================
24
HI CÁC TRNG THPT CHUYÊN DUYÊN HI VÀ NG BNG BC B - WWW.MATHVN.COM
www.MATHVN.com
-
H
i tho khoa hc môn
To
án
h
c
l
n th III
-
2010
§4. MT S BÀI TP T LÀM
Sau đây là mt s bài tp t làm mà chúng ta có th s dng các phng pháp trên.
Bài 1. Gii các phng trình sau:
1)
2 2 2
1 1 2
x x x x x x
+ - + - + = - +
.
2)
2 2
1 1 (1 2 1 )
x x x
+ - = + - .
3)
2
2
1 2
1
x x x
x x
- +
=
+
.
4)
2
2 4 2 5 1
x x x x
- + - = - -
.
5)
3 2 3 2
3 3
3 2001 3 7 2002 6 2003 2002
x x x x x- + - - + - - = .
Bài 2. Gii các phng trình sau:
1)
2 2 2
2 3 2 1 3 3
x x x x x x
- + = - + + - .
2)
42 60
6
5 7x x
+ =
- -
.
3)
( 2) 1 2 2 0
x x x
- - - + =
.
4)
3 3 3 3
3 1 5 2 9 4 3 0
x x x x
+ + - + - - - =
.
5)
2 2
4 4 10 8 6 10
x x x x
- - = - -
.
Bài 3. Gii các phng trình sau:
1)
2
(2004 )(1 1 )
x x x
= + - - .
2) 3 3
x x x
- = +
.
3)
5 5
x x x x
- - - - =
.
4)
4 3 3
16 5 6 4
x x x
+ = +
.
5)
3 2 3
3 2 ( 2) 6 0
x x x x
- + + - =
.
Bài 4. Gii các phng trình sau:
1)
2
3
5 1 9 2 3 1
x x x x
- + - = + -
.
2)
2
4
28 27
2. 27 24 1 6
3 2
x x x
+ + = + +
.
3)
13 1 9 1 16
x x x
- + + = .
4)
3 3
86 5 1
x x
+ - - =
.
5)
3 2
3
2 ( 4) 7 3 28 0
x x x x x
- - - - - + =
.
Bài 5. Gii các phng trình sau:
1)
2 2
2
2 2 2 2
x x
x x
+ -
+ =
+ + - -
.
2)
2
2 2 4 4 2 9 16
x x x
+ + - = +
.
===========================================================
25
HI CÁC TRNG THPT CHUYÊN DUYÊN HI VÀ NG BNG BC B - WWW.MATHVN.COM
www.MATHVN.com
-
H
i tho khoa hc môn
To
án
h
c
l
n th III
-
2010
3)
2 3
2 5 2 4 2( 21 20)
x x x x- + = - - .
4)
3
3 2
x x x
- = +
.
5)
2
4 3 2 3
1
2 2 2 1 ( )
x
x x x x x x
x
-
+ + - + = + .
Bài 6. Gii các phng trình sau:
1)
3
3
3
6 6 6
x x
- + + =
.
2)
4 1 5
2x x x
x x x
+ - = + -
.
3)
2 4 3 2
2 4 7 4 3 2 7
x x x x x x
+ + = + + - -
.
4)
2 2
4
6
1 1 1 1
x x x x
- + + - + - =
.
5)
2
2
2
1
3
x x
æ ö
- = -
ç ÷
è ø
.
Bài 7. Gii các phng trình sau:
1)
(
)
(
)
2 2
3 2 1 1 1 3 8 2 1
x x x x
+ - = + + +
.
2)
2 3
2( 2) 5 1
x x
+ = +
.
3)
6 4 2 2
64 112 56 7 2 1
x x x x
- + - = -
.
4)
(
)
2 3 3 2
1 1 (1 ) (1 ) 2 1
x x x x
+ - + - - = + -
.
5)
(
)
2
2 3 3
2 1
1 1 (1 ) (1 )
3
3
x
x x x
-
+ - + - - = + .
Bài 8. Gii các phng trình sau:
1)
3
3
6 6 4 4 0
x x
- + - =
.
2)
2 3
2( 3 2) 3 8
x x x
- + = +
.
3)
6 2
3 3
1 1 1
x x x
+ - - = -
.
4)
2 2
3
15 3 8 2
x x x
+ = + + -
.
5)
2 3 3 2
4
4 4 4
(1 ) (1 ) 1 (1 )
x x x x x x x x
+ - + - = - + + -
.
Bài 9. Gii các phng trình sau:
1)
3
3
1 3 3 1
x x
+ = -
.
2)
2
35
12
1
x
x
x
+ =
-
.
3)
2
3
2 11 21 3 4 4 0
x x x
- + - - =
.
4)
4 3 2 2
4 6 4 2 10 2
x x x x x x
+ + + + + + =
.
5)
2 2 2
2 2 2
32
1 1 4 4
(2 3)
x x x x x
x x
+ + - - + - + =
+
.
Bài 10. Gii các phng trình sau:
===========================================================
26
HI CÁC TRNG THPT CHUYÊN DUYÊN HI VÀ NG BNG BC B - WWW.MATHVN.COM
www.MATHVN.com
-
H
i tho khoa hc môn
To
án
h
c
l
n th III
-
2010
1)
2
3
1
1
x
x
x
+ =
+
.
2)
( 1) 1 5 1 4 4 0
x x x x
- - + - + - =
.
3)
4 2 2 2
10 14 19 (5 38) 2
x x x x
- + = - -
.
4)
2 2
( 1) 2 3 1
x x x x
+ - + = +
.
5)
2 2
1
1 1 2
2
x x x
- - = - .
Bài 11. Gii các phng trình sau:
1)
1 3
1 0
4 2
x
x x
+
- =
+ +
.
2)
3
3 2 0
x x x
- - + =
.
3)
3
3
8 4 6 1 1 0
x x x
- - + - =
.
4)
(
)
2 2 2
3 2 2 2 1 0
x x x x
+ - + - + - =
.
5)
2 2
3 5 12 5 0
x x x
+ + - + - =
.
Bài 12. Gii các phng trình sau:
1)
2 3
2( 8) 5 8
x x
+ = +
.
2)
2
4 3 4 3 10 3
x x x
- = - -
.
3) ( 3) (4 )(12 ) 28
x x x x
+ - + = -
.
4)
2 2 2 3
2 1 6 9 6 ( 1)(9 ) 38 10 2
x x x x x x x
+ + - + + - = + - -
.
5)
2 2 2
7 22 28 7 8 13 31 14 4 3 3( 2)
x x x x x x x
- + + + + + + + = +
.
Bài 13. Gii các phng trình sau:
1)
4 2 2 2 2 2 2
2
1
4 16 9 2 2x y x y x y y x
x
æ ö
- + + - - = +
ç ÷
è ø
.
2)
2 2 2 2 3 2
1 1 1 1
2 2 3 3 1
4 4 4 4
x x x x x x x x
- + - + + - + + + = + + +
.
Trong đó biu thc v trái có tt c 2008 du cn thc bc hai.
===========================================================
27
HI CÁC TRNG THPT CHUYÊN DUYÊN HI VÀ NG BNG BC B - WWW.MATHVN.COM
www.MATHVN.com
-
H
i tho khoa hc môn
To
án
h
c
l
n th III
-
2010
LÀM NGC BT NG THC
Nguyn c Vang (THPT chuyên Bc Ninh)
Trong báo toán s 377(tháng 11 nm 2008) có bài toán sau:
“Tìm s
thc k nh nht sao cho vi mi b s thc không âm x, y, z ta luôn có:
{
}
xzzyyxMaxkxyz
zyx
+£
+
+
,,.
3
3
”.
Bt chc cách làm y, tôi khai thác mt s bt đng thc quen bit, bng cách thêm vào
v bé mt lng đng bc ti thiu đ làm thay đi s chênh lch.
Bài 1. Tìm s thc k nh nht sao cho bt đng thc sau đúng vi mi x, y không
âm:
2222
.2 yxkxyyx -+£+ .
Bài 2. Tìm s thc k nh nht sao cho bt đng thc sau đúng vi mi x, y không
âm:
yxkyxyx -++£+ .)(2
22
.
Bài 3. Tìm s thc k nh nht sao cho bt đng thc sau đúng vi mi x, y không
âm:
{
}
xzzyyxMaxkzyxzyx +++£++ ,,.)(3
222
.
Bài 4. Tìm s thc k nh nht sao cho bt đng thc sau đúng vi mi x, y:
44444
yx.k)
2
yx
(2yx -+
+
£+
Bài 5. Tìm s thc k nh nht sao cho bt đng thc sau đúng vi mi x, y không
âm:
nnnnn
yxk
yx
yx -+
+
£+ .)
2
(2 (vi n là s nguyên
dng)
Bài 6. Tìm s thc k nh nht sao cho bt đng thc sau đúng vi mi x, y, z:
{
}
2222222222
,,.max)()(3 xzzyyxkzyxzyx +++£++
Bài 7. Tìm s thc k nh nht sao cho bt đng thc sau đúng vi mi x, y, z:
{
}
22
2
21
22
2
2
1
.max) () (
jinn
xxkxxxxxxn -++++£+++
Bài 8. Tìm s thc k nh nht sao cho bt đng thc sau đúng vi mi x, y không
âm:
qk
n
n
n
k
k
xxMaxkxxnx -+£
å
=
1
1
.
Bài 9. Tìm s thc k nh nht sao cho bt đng thc sau đúng vi mi x, y
ú
û
ù
ê
ë
é
Î
2
;0
p