24H HỌC TOÁN - CHIẾN THẮNG 3 CÂU PHÂN LOẠI
Giáo viên: Đoàn Trí Dũng – Hà Hữu Hải
BÀI 13: Nhân liên hợp giải hệ phương trình
x 1 x2 2x y y 2 1
Bài 1: Giải hệ phương trình trên tập số thực:
4 x 3 x y 2 y 1
y 1
y 1
x 0
Điều kiện xác định: x 0 x 2 x 0 x 2
y 1
3
2
4
x
x
0
x
4
x
1
0
x 0
Nhận thấy
không phải là nghiệm của hệ phương trình.
y 1
Do đó
x 2 2 x y 2 1 0 .Ta có: x 1 x 2 2 x y y 2 1 x 1 y x 2 2 x y 2 1 0
x
x 1 y
2
2x y2 1
0 x 1 y
x 1
x2 2x y 2 1
2
y2
x2 2x y 2 1
0 x 1 y
x 1 y x 1 y 0
x2 2x y 2 1
x 1 y
x 1 y
0 (*). Vì 1
x 1 y1
0 do đó (*) y x 1
2
2
2
2
x 2x y 1
x 2x y 1
Thay y x 1 vào phương trình thứ hai ta được: 4 x 3 x y 2 y 1 4 x 3 x x 1 2 x 1 1
4 x 3 x x 1 2 x 1 4 x3 x x 1 2 x 1 0 4 x 3 2 x 2 x x 1 2 x 2 x 1 0
x 4 x 2 2 x 1 x 1 2 x 2 x 1 0 x 2 x 2 x 1 2 x 2 x 1 x 1 2 x 2 x 1 0
2 x 2 x 1 2 x 2 x 2 x 1 x 1 2 x 2 x 1 0 2 x 2 x 1 2 x 2 x 1 x 2 x 1 0 (*)
5 1
2 x 2 x 1
x
Vì x 0 2 x 2 x 1 x 2 x 1 0 . Do đó (*)
4
x 0
Với x
5 1
ta có y x 1 x
4
5 1
1
4
55
.
4
x 4 x 2 8 x 17 y y 2 1
Bài 2: Giải hệ phương trình:
x y y 21 1 2 4 y 3 x
Điều kiện xác định: y 0; 3x 4 y .Ta có: x 4 x 2 8 x 17 y y 2 1
x 2 8 x 16 y 2
2
2
x 4 y x 8 x 17 y 1 0 x 4 y
0
x 2 8 x 17 y 2 1
x 4
x 4 y
2
y2
x 2 8 x 17 y 2 1
x 4 y x 4 y
0 x 4 y
x 2 8 x 17 y 2 1
0
2
2
x4y
0 x 4 y x 8 x 17 y 1 x 4 y 0 (*)
x 4 y1
x 2 8 x 17 y 2 1
x 2 8 x 17 y 2 1
Như vậy
x 2 8 x 17 y 2 1 x 4 y
2
x 4
x 2 8 x 17 x 4
y 2 1 y 1 0 .Và
Vì y 0 nên
2
x 8 x 17 y 1
2
1 x 4 x 4 x 4 0.
0 .Do đó (*) y x 4 . Thay y x 4 vào phương trình hai ta
có: x y y 21 1 2 4 y 3x x x 4 x 25 1 2 x 16
Cách 1: Phương pháp đánh giá tính đơn điệu của hàm số.
Nhận xét x 4 không phải nghiệm của phương trình.
Xét hàm số: f x x x 4 x 25 1 2 x 16 với x 4; .
1
Ta có: f ' x 1
f ' x
2 x4
1
2 x4
1
2 x 25
1
2 x 25
1
f ' x
x 16
x 15
x 16 1
x 16
1
2 x4
1
2 x 25
x 16 1
x 16
0x 4; .Vậy f x là hàm số đồng biến và liên
tục với x 4; .Do đó phương trình f x 0 có tối đa một nghiệm với x 4; .
Mặt khác x 0 là một nghiệm của phương trình do đó đây chính là nghiệm duy nhất của phương trình
f x 0 . Với x 0 ta có y x 4 4 .
Cách 2: Sử dụng phương pháp nhân liên hợp.
Điều kiện: x 4 .Ta có: x x 4 x 25 1 2 x 16
x4 2
x
x4 2
x 25 5 x 8 2 x 16 0
x
x 25 5
x 2 16 x 64 4 x 64
x 8 2 x 16
x44
0
x4 2
x
x4 2
x 25 25
x 25 5
x 8
x
x 25 5
2
4 x 16
x 8 2 x 16
x 2 12 x
x 8 2 x 16
0
0
1
1
x 12
x
0 (*).
x 25 5 x 8 2 x 16
x4 2
1
Với x 4 ta có
x4 2
1
x 25 5
x 12
0 .Do đó (*) x 0 (Thỏa mãn điều kiện).
x 8 2 x 16
Với x 0 ta có y x 4 4 .
x x y x y 2 y 2 y 2
Bài 3: Giải hệ phương trình:
x 2 3 y 4 x 2 2 y 1
Điều kiện xác định: y 0 , x y 0 .Chú ý rằng x y 0 không phải nghiệm của hệ phương trình do đó:
x x y x y 2 y 2 y 2 x 2 xy 2 y 2
x y 2y 0
1
0
0 x y x 2y
x y 2y
x
y
2
y
x y 2y
x 2 y x y
1
Vì y 0 , x y 0 do đó x 2 y
x y 2y
0 .Vì vậy ta có x y . Thay x y vào phương trình thứ hai
ta được: x 2 3 y 4 x 2 2 y 1 x 2 3 x 4 x 2 2 x 1
Ta có: x 2 3 x 4 x 2 2 x 1 x 2 3 x 4 x 2 2 x 1 0
x2 x 1
3
x2 x 1 3 x2
Vì 1
3
x2 1
2
2
3
x4 x2 x 0 x2 x 1 3 x2
3
x x 1
3
x2 1
2
3
x2 1 3 x
x2
x2 1 3 x
x
3
2
x
3
2
3
x2 1 3 x 0
0 x2 x 1 1
3
3
x2 1
2
3
x
2
x2 1 3 x
x 2 x 1 0
1 5
xy
0
2
x y 0
x y 1 1 4 x y 2 3 x y
Bài 4: Giải hệ phương trình:
x 3 x 2 2 y 9 2x 2 2 y 3 x 1 6
Điều kiện xác định: x y 0, x 2 2 y 9 0, x 1 .Ta có:
x y 1 1 4x y 3x y
2
x
3
2
0
2x y 1
4 x y 1 3 x y x y 1 0 2 x 2 y 1 2 x 2 y 1
2
3x y x y 1
0
1
0 .Vì x y 0 do đó ta có: 2 x 2 y 1 0 .
2 x 2 y 1 2 x 2 y 1
3x y x y 1
Thay 2 y 1 2 x vào phương trình thứ hai ta được: x 3 x 2 2 y 9 2x 2 2 y 3
x 3 x 2 2 x 10 2x 2 2 x 2
2
x x1
x 1
x 2 x 10 5
x
0
x 1 6 x3 1 2 x2 x 1
2
x1 2
2
x1
x1 6
x 1 x 2 2 x 10 5 0
x 1 x 5
x 1 2
x 5 x 3
x 2 2 x 10 5
0
x2 x 1 x 1
x3
0 do đó x 5 y 9 .
x 5
2
x 1 2
x 2 2 x 10 5
21
3
2
x y 1 2x 2 y 7 x 6x y 4
2
Bài 5: Giải hệ phương trình:
x 2 y 2 2 2 x 2 3 xy 2 y 2 x y 2 xy
Điều kiện xác định: x y
7
,2 x 2 3xy 2 y 2 0 .Ta có: x 2 y 2 2 2 x 2 3xy 2 y 2 x y 2 xy
2
x y 2 2 x 3xy 2 y x y 0 x y
2
2
2
7 x y
2
2
2 2 x 2 3 xy 2 y 2 x y
0
2
7
7
7
0 . Vì 1
x y 1
0, x y . Do đó: x y .
2
2
2
2
2
2 2 x 3 xy 2 y x y
2 2 x 3 xy 2 y x y
Thay vào phương trình đầu ta được: x y 1 2 x 2 y 7 x 3 6 x 2
2x 1 4x 7 x3 6x2
21
y4
2
21
x 4 6 x 3 36 x 2 63x 24 6 2 x 1 6 4 x 7 0
2
6 x 3 36 x 2 51x 12 4 x 2 6 2 x 1 8 x 14 6 4 x 7 0
x 4 6 x 2 12 x 3 2 2 x 1
x 4 6 x 2 12 x 3
2x 1 3 2 4x 7
4 x 4 2x 1
2x 1 3
8 x 4 4x 7
4x 7 3
4x 7 3 0
0
2
2
4 2x 1
8 4x 7
7
3
x 4 6 x 1 3
0 . Vì x 6 x 1 3 0 . Do đó x y 4 .
4
8
2x 1 3
4x 7 3
x3 x2 2 y 1 x2 y y 1
Bài 6: Giải hệ phương trình:
3 x 2 3 x 4 3 x y 1 y 3
Điều kiện xác định: 3 x 4 0, y 3, x 2 2 y 1 0, x y 1 0 .
Ta có: x 3 x 2 2 y 1 x 2 y y 1 x 3 x 2 y
x 2 x y x y x y
x2
x2 2 y 1 y 1
x2 2 y 1 y 1 0
x2 2 y 1 y 1 0
x2 2 y 1 y 1 x y
x2 2 y 1 y 1 0
x2 2 y 1 y 1 x2 x2 2 y 1 x2 y x2 x y 0
2
1
1
2
2
2
x 2y 1 y 1 x x 2y 1 x y x y 0
2
4
2
2
Vì x
1
1
4
x 2 y 1 x y x y 0 với x , y 3 .
2
4
3
2
2
Do đó:
2
x 2 2 y 1 y 1 0 x 2 2 y 1 y 1 x y x y 0
2
4
4
4
Vì x y x y 0 với x , y 3 .Vậy x y . Thay x y vào phương trình thứ hai ta được:
3
3
3
3 x 2 3x 4 3 2 x 1 x 3 2 x 1 3 2 x 1
3x 4 4 x 3 x 3 0
2 2x 1
3
x3
x 4
0xy4.
2x 1 3
3x 4 4
x 3 1
3 y 1 x 2 3 y 1 x
Bài 7: Giải hệ phương trình:
2
2
2 x 3x y 4 x y x 1
Điều kiện xác định: x
1
, y 0, x 2 3x y 0,4 x y 2 0 .Ta có: 2 x 2 3x y 4 x y 2 x 1
3
x 2 3x y x 1
x 2 3x y 4 x y 2 0
xy
1
x y 1
2
2
x 3x y x 1
x 3x y 4 x y 2
hai ta có:
3x 4 x x 2 3x 2 0
3x 4 x
x y 1
x 2 3x y x 1
x2 y 2 x y
x 2 3x y 4 x y 2
0
0 . Do đó: y x 1 . Thay vào phương trình thứ
1
x 1 2x 4 0
2
3x 4 x
1
4 1
3 x 4 x 1 x
3 3
2
1
x 1
2
3x 4 x
Do đó:
3x 4 x 0
1
4 1
3 x 4 x 0 . Vì 1 x
2
3 3
3 x 4 x 0x
4
.
3
3 x 4 x x 2 y 1 (Thỏa mãn điều kiện).
x1 y x y1 y x1 y y
Bài 8: Giải hệ phương trình:
x1
x y x 2y
3 x 2 y 1
Điều kiện xác định: y 0, x 1 y x y 1 y 0, x 1 0, x y 0, x 2 y 0,3x 2 y 0
x1 0
x 1 0
Nếu y 0 , khi đó hệ phương trình trở thành: x 1
. Do đó lúc này hệ phương trình vô
0 x 0
3x 1
nghiệm. Vậy y 0 . Khi đó:
x1
3x 2 y 1
5x 2 1
x1
3x 2 2 x 1
2
5x 2 1
y y x y 1
x1 y 0
x 1 y x y 1
y y
x y1
x1 y
0
1
x 1 y x y 1
y x1 y y
0 y x 1 .Thay vào phương trình hai:
x 1 y
y y
y y
x1
x y x 2y
x1
y y
x 1 y x y 1
x y 1
x 1 y x y 1
5x 2 1
2 x 1 3x 2
x1
5x 2 1
3x 2 2 x 1
5x 2 1 3x 2 2 x 1 vì x 1 0, x
3x 2 2 x 1
2
2
5
5x 3 2 5x 2 5x 3 2 3x 2 2 x 1
5x 2 3x 2 2 x 1 5x 2 3 x 2 2 x 1 x 0 x
1
2
khi đó y 1 y .
3
3
xy x y xy 2 x y y
Bài 9: Giải hệ phương trình:
x 1 y xy x 1 x 4
Điều kiện xác định: x 0, y 0 .Ta có:
xy x y
xy 2 y
xy x y
xy 2 x y y
x xy 2
1
x y 0 x y
0
x y
xy x y xy 2 y
Mặt khác: x 1 y xy x 1 x 4 y xy 2
4
x2 x 2
x1
2
y
x 1 x 2 0 do đó x y .Thay vào phương trình thứ hai ta có:
xy 2
x1
x 1 2 x x 1 x 4 x 1 3 x x 2 4 x 3 2 x 2 3 x 4 0 x 1 x 2 x 4 0
x y 1 x y
1 17
1 17
. Kết hợp điều kiện ta loại x y
.
2
2
x 2 y 2 x y x 2 y x 3 y xy 2
Bài 10: Giải hệ phương trình:
2
2
2 1 y x 2 y 1 y 2 x 1
Điều kiện xác định: 2 x y 0 .Ta có:
x 2 y 2 x y x 2 y x 3 y xy 2
1
1
2 x y x x 2 y xy 2 0 x y
xy 0
x 2 y 3y
2x y x
x 2 y 3y
x y .Thay vào phương trình hai ta có: 2 1 x x 2 2 x 1 x 2 2 x 1
x 2 2 x 1 2 x 1 x 2 2 x 1 0 x 2 2 x 5 2 x 1
x2 2x 1 2
x 2 2 x 1 2 2 x 1
. Vì x 0 do đó chỉ có duy nhất trường hợp
x2 2x 1 2 0
x2 2 x 1 2 0
x2 2x 1 2
x2 2x 1 2x 0
x 2 2 x 1 2 x 2 2 x 5 0, x 0 x y 6 1 .
x3 x2 2 y 1 x2 y y 1
Bài 11: Giải hệ phương trình:
3 2 x 1 xy 5 4 y 2 4 x 2
Điều kiện xác định: x
x3 x2 y
x2
x
1
5
.Ta có: x 3 x 2 2 y 1 x 2 y y 1
,0 y
2
2
x 2 2 y 1 y 1 0 x 2 x y x y x y
x2 2 y 1 y 1
x2 2 y 1 y 1 x y
Vì x y 0 với x
x2 2 y 1 y 1 0
x2 2 y 1 y 1 0
x2 2 y 1 y 1 x2 x2 2 y 1 x2 y x2 x y 0 .
1
5
.Do đó:
,0 y
2
2
Vì
x2 x2 2 y 1 x2 y x2 x y 0
x 2 2 y 1 y 1 0 x 2 2 y 1 y 1 x y x y 0
2
1
5
. Vậy x y . Thay x y vào phương trình thứ hai ta được:
,0 y
2
2
3 2 x 1 x 5 4 x2 4 x2 3 2x 1 2x 1 4x2 6x 3 x 5 4x2 0
với
6 x 1 2 x 1
2x 1 1
10x
2
9 x 9 x 1 2 x 1
2
4x 6x 3 x 5 4x2
0 x y 1.
x2 x y .3 x y y
Bài 12: Giải hệ phương trình:
2
2
x y x2 y 2 2
x y
Điều kiện xác định: x 2 x y 0, x y .Nếu x 2 x y 0 y x 2 x , thay vào hệ ta có:
0 x 2 x
2
2
2
2
2
2
x
x
x
2x x x x x
x 0 x 1
2
2
2
x x x 2
2
x 2 x y ta có:
Ta nhận thấy hệ trên vô nghiệm. Do vậy: x 2 x y 0 . Chia hai vế phương trình đầu cho
y
y
xy
3
2
x xy
x y 1
3
xy
2
x xy
1
2
1 x y 1
3
x y 1
3
y x2 x y
xy
y
x2 x y
2
x xy
3 x y 1
0
x2 x y
y x 1 . Thay vào phương trình thứ hai ta được: 2 x 1 2 x 2 2 x 1 x 0, y 1 x 2, y 1
1 y x y x 2 x y 1 y
Bài 13: Giải hệ phương trình:
2
2 y 3x 6 y 1 2 x 2 y 4 x 5 y 3
Điều kiện xác định: x 2 y 0; 4 x 5 y 3 .Ta có: 1 y x y x 2 x y 1 y
1 y
x y 1 x y 1
x y 1
y 1
y 1
y 1
y 1 1 y
x y 1
x y 1
x y 1
y 1
y 1
1
1
0
0 x y 1 y 1
y 1
x y 1
x y 1
x y 1
1
Do đó x y 1 hoặc y 1 vì
y 1
1
x y 1
0.
Với y 1 , thay vào phương trình hai ta được: 9 3x 2 x 2 4 x 8 9 3 x 0 x 3
Với x y 1 thay vào phương trình hai ta được: 2 y 2 3 y 2 2 1 y 1 y 2 y 2 3 y 2 1 y 0
Ta có: 2 y 2 3 y 2 1 y 0 2 y 2 2 y 2 y 1 y 0 2 y 2 y 1 y 1 y 0
2 y 2 1 y y 1 y 0 2 y 1 y
y
1 y y 1 y 0
y 1 y 2 y 2 1 y 1 0 (*). Vì y 0 nên 2 y 2 1 y 1 0
0 y 1
5 1
5 1
Do đó (*) y 1 y 2
. Do đó y
.
x y 1
2
2
y y 1 0
2 x 2 y 2 5 x 2 3 y x 1 2 x y 1 y x
Bài 14: Giải hệ phương trình:
2
2
4 x y x 4 2 x y x 4 y
Điều kiện xác định: y x ,2 x y 0, x 4 y 0 .
Ta có: 2 x 2 y 2 5x 2 3 y x 1 2 x y 1 y x 2 x 2 y 2 5x 2 3xy 3 y y 2 x 1 y x 0
2 x 2 y 2 3x 1 3xy 2 y y 2 x 1
y x 1
y x 1 0 y x 1 y 2 x 1 y 2 x 1
y x 1 y 2 x 1 y 2 x 1
y x 1 0
y x 1 y 2 x 1
y x 1 0
yx 2 0
y 2x 1 0
y 2x 1
y x 2 0 do đó
y x 1 0 y x 1
Vì
Với y 2 x 1 thay vào phương trình thứ hai ta có: 3x 4 x 1 9 x 4 3 0
2
9
1
1
0x .
Ta xét f x 3x 4 x 1 9 x 4 với x .Ta có: f ' x 3
4
4
4x 1 2 9x 4
1
Do đó hàm số f x đồng biến và liên tục trên ; .Do đó phương trình f x 0 có nghiệm duy nhất
4
x 0 khi đó y 1 .
Với y x 1 thay vào phương trình thứ hai ta được: 3x 2 x 3 3x 1 5x 4
3x2 x 3 3x 1 5x 4 0 3 x2 x x 1 3x 1 x 2 5x 4 0
2
3 x x
2
2
x 1 3 x 1 x 2 5 x 4 0 3
x 1 3x 1
x 2 5x 4
x2 x
x2 x
x 1 3x 1
1
1
x2 x 3
0 (*).
x 1 3x 1 x 2 5x 4
Vì x
x 0, y 1
1
1
1
0 .Vậy (*)
do đó 3
.
3
x 1 3x 1 x 2 5x 4
x 1, y 2
2x y 3y x x 2 y
Bài 15: Giải hệ phương trình:
2
2
x 2 x y x 3 y 2
x2 x
x 2 5x 4
0
Điều kiện xác định: x , y 0 .Nhận thấy x y 0 không phải là nghiệm của hệ phương trình.
2x y 3y x x 2 y
Do đó x , y không đồng thời bằng 0.Ta có:
2x y x
xy
2x y x
x y
3y x 2 y
x 2y 2x y
3y x 2 y
0
1
x 2 y 2x y
1
3y x
0 x y
0
x 2 y 2x y
2x y x
3y x
3y x 2 y
0
x 2y 2x y
3y x
3 y x 0 x y
x 2y 2x y
3y x
3y x
3y x
x y
x 2y 2x y
3y x
Vì
3y x 2 y
1
1
0 x y
2x y x
3y x 2 y
3y x 2 y
2x y x
2x y x
yx
3y x 2 y 2x y x
x y
2x y x
3y x 2 y 0
0
1
1
0 x y 3 y x
0 (*)
x 2y 2x y
3
y
x
0 với x , y không đồng thời bằng 0.Do đó (*) x y x 3 y .
Trường hợp 1: Với x y , thay vào phương trình 2 ta được: x 2 x 2 x 2 x 0
x2 x 1
x 2 x 1 x 2 x 1 0 x 2 x 1
0 x2 x 1
2
x x 1
Vì 1
1
0 (*)
x2 x 1
1
2
5 1
5 1
5 1
0 do đó (*) x x 1 x
. Với x
ta có y
.
2
2
2
x 0
x2 x 1
1
Trường hợp 2: Với y
x
x2 9x
, thay vào phương trình 2 ta được: x 2 x 2
0
3
3
x 0
x 0
Điều kiện: 2
. Vì x 0 và x 9 không phải là nghiệm của phương trình nên điều kiện
x 9 x 0 x 9
của bài toán là x 9 . Xét f x x 2 x 2
Ta có: f ' x 2 x 1
2x 9
2
6 x 9x
x2 9 x
, x 9;
3
0x 9; .Do đó f x là hàm số đồng biến và liên tục trên 9; .
Do đó với x 9 thì f x f 9 . Mà f 9 88 0 . Do đó f x 0x 9; .
1
8x y 5
xy
Bài 16: Giải hệ phương trình:
x
8x y 5 x y 1 3 x 2
Điều kiện xác định: x 0, y 0 .Ta có:
8x y 5 3 x
x y 5
8x y 5 3 x
x y 5
8x y 5 3 x
x y 1 4
x y 1 2
0
1
1
0
0 x y 5
x y 1 2
x y 1 2
8 x y 5 3 x
xy5
x y 1 2
8x y 5 9x
x y 1 2 0
8x y 5 3 x x y 1 2
x y 5
8x y 5 x y 1 3 x 2
8x y 5 3 x
0 x y 5
8x y 5 3 x x y 1 2 0
8x y 5 4
9x x y 1
0
8 x y 5 2 3 x x y 1 0 x y 5
8x y 5 2 3 x x y 1
8x 1 y
8x 1 y
0
x y 5
8x y 5 2 3 x x y 1
1
1
0 (*)
x y 5 8 x 1 y
8x y 5 2 3 x x y 1
Vì
1
8x y 5 2
1
3 x x y 1
0 . Do đó (*) y 5 x y 8 x 1
Trường hợp 1: y 5 x . Thay vào phương trình thứ nhất ta được:
xy
1
x
8x y 5 x 5 x
1
x
3 x x 5 x 1 3x
Cách 1: Sử dụng nhân liên hợp:
Ta có: x 5 x 1 3x 3x x 5 x 1 0 x 2 5 x x 1 0
x 4 5 x
2 5x
x 1 0
x
x
1 x 1 0 (*). Vì
1 0x 0 do đó (*) x 1 y 4
2 5x
2 5x
Cách 2: Đánh giá hàm số đơn điệu:
Vì x 5 không phải nghiệm của phương trình. Do đó xét hàm số f x 3x x 5 x 1 với x 0; 5 .
Ta có: f ' x 3 5 x
x
2 5x
x4
3 5x
x
2 5x
0x 0; 5 . Do đó f x là hàm số đồng biến và
liên tục trên 0; 5 .Do đó trong 0; 5 phương trình f x 0 có tối đa một nghiệm.
Mặt khác trong 0; 5 phương trình f x 0 có nghiệm x 1 .Vậy x 1 là nghiệm duy nhất của phương
trình f x 0 .Với x 1 ta có y 4 .
Trường hợp 2: y 8 x 1 , thay vào phương trình thứ nhất ta được:
xy
1
x
8x y 5 x 8x 1
1
x
2 x 8x 1 1 2 x
x 0
1
1
2 x 1 x . Xét hàm số f x x 8 x 1 1 2 x với x ; .
Ta có:
4
4
x 8 x 1 1 2 x
Ta có: f ' x 8 x 1
f " x
8x 1
8x 1
4
8x 1
1
x
. Vì f ' x 8 x 1
4x
8x 1
1
x
do đó ta có:
4x
4 8x 1
4
1
8x 1
8x 1 1
f " x
8x 1
8x 1
2x x
8x 1
2x x
4 8x 1 4x
4
f " x
4x
4
4 8x 1 4x
8 x 1
8x 1
1
2x x
f " x
4
8x 1
4 4 x 1
8 x 1
8x 1
1
1
0x ;
2x x
4
1
1
1
Vậy f ' x là hàm số đồng biến và liên tục với x ; .Vì x nên f ' x f ' .
4
4
4
1 4 3 6
1
Vì f '
0 Do đó f ' x 0 với x ; nên f x là hàm số đồng biến và liên tục trên
3
4
4
1
1
1
1
1
3
0 do đó f x 0 với x ; .
; . Với x ta có: f x f .Vì f
4
4 4
4
4
4
1
Vậy phương trình x 8 x 1 1 2 x vô nghiệm với x ; .
4
x 4 x 2 y 2 4 y 4 x 4 20 x 2 y 2 4 y 4 7 xy
Bài 17: Giải hệ phương trình:
x 2 xy y 2 1
Điều kiện xác định: xy 0 .Vì x y 0 không phải là nghiệm của hệ phương trình. Do đó x , y không đồng
thời bằng 0.Do đó:
x 4 x 2 y 2 4 y 4 x 4 20 x 2 y 2 4 y 4 7 xy
x 4 x 2 y 2 4 y 4 2 xy x 4 20 x 2 y 2 4 y 4 5xy 0
x4 x2 y 2 4 y 4 4x2 y 2
x 4 x 2 y 2 4 y 4 2 xy
x4 5x2 y 2 4 y 4
x 4 x 2 y 2 4 y 4 2 xy
x 4 20 x 2 y 2 4 y 4 25x 2 y 2
x 4 20 x 2 y 2 4 y 4 5xy
x 4 5x 2 y 2 4 y 4
x 4 20 x 2 y 2 4 y 4 5xy
1
x4 5x2 y 2 4 y 4
4
2 2
4
x
x
y
4
y
2
xy
1
Vì
x 4 x 2 y 2 4 y 4 2 xy
0
0
0
4
2 2
4
x 20 x y 4 y 5xy
1
1
x 4 20 x 2 y 2 4 y 4 5 xy
0
Do đó x 4 5x 2 y 2 4 y 4 0 x 2 y x 2 y x y x y 0
x 2 y 0
Vì xy 0 và x , y không đồng thời bằng 0 do đó
. Vậy x y x 2 y .
x y 0
Với x y , thay vào phương trình thứ hai ta được: x 2 1 x y 1
Với x 2 y , thay vào phương trình thứ hai ta được: y 2
1
1
2
y
. Vì x 2 y nên ta có x
3
3
3
6 x2 1 y 1 y 2
Bài 18: Giải hệ phương trình:
6 y 2 1 x 1 x 2
Điều kiện xác định: x , y 1 .Đây là hệ phương trình đối xứng, chúng ta trừ hai phương trình cho nhau:
6 x2 1 y 1 y 2
6x2 1 6 y 2 1
2
2
6 y 1 x 1 x
6x2 1 6 y 2 1 x2 y 2
y 1 y2
x 1 x2
x1 y 1 0
xy
1
0 (*)
x y
xy
6x2 1 6 y 2 1
x 1 y 1
Do đó (*) x y . Thay x y vào phương trình một ta được:
6x2 1 y 1 y 2 6x2 1 x 1 x2 x2 x 1 6x2 1 0
Ta có: x 2 x 1 6 x 2 1 0 x 2 4
x 1 1 6 x 2 1 5 0
x 2 x 2
x 2 x 2
x2
x 1 1
1
x 1 1
6 x 2 1 25
6 x2 1 5
0 x 2 x 2
x2
x 1 1
6 x 2 x 2
6x2 1 5
0
6 x 2
1
6
0
0 x 2
x 2 1
2
2
x
1
1
6 x 1 5
6x 1 5
2
2
6
x
x
2
1
1
6x 1 1
x 2
x 2
0 x 2
0
2
x 1 1
2
2
x
1
1
6x 1 5
6 x 1 1 6 x 1 5
x 2 (Thỏa mãn điều kiện). Khi đó y x 2 .
x 2 91 y 2 y 2
Bài tương tự: Giải hệ phương trình:
y 2 91 x 2 x 2
x 1 x 2 2 x y xy 2 y
Bài 19: Giải hệ phương trình:
2
x xy x y 1
Điều kiện xác định: x 0 x 2, y x 2 0 .Ta có: x 2 xy x y 1 x 2 xy x y 1 . Thế vào phương
trình đầu: x 1 xy x y 1 y xy 2 y x 1 y xy x y 1 xy 2 y 0
x 1 y
1
0 x 1 y1
xy x y 1 xy 2 y
xy x y 1 xy 2 y
x 1 y
0 y x1.
Thay vào phương trình hai ta có: x 2 x x 1 x x 1 1 x 2 y 1 .
y 2 y 2 xy 1 x 1 x 2 x 1
Bài 20: Giải hệ phương trình:
2
2
x 2 y xy 3 x 2 y 4
Điều kiện xác định: 2 y 2 xy 1 0, x
1 5
1 5
.
x
2
2
Từ phương trình thứ hai ta có: 2 y 2 x 2 xy 3 x 2 y 4 .Thay vào phương trình đầu ta được:
y x 2 3x 2 y 3 x 1 x 2 x 1 x 1 y
x 1 y
x 2 x 1 x 2 3x 2 y 3 0
2x 1 y
0 x 1 y1
x2 x 1 x 2 3x 2 y 3
0
2
2
x x 1 x 3x 2 y 3
2
y x 1 .Thay vào phương trình hai ta được: x 2 2 x 1 x x 1 3x 2 x 1 4 x 1 y 0 .
2
x 3 9 y 3 x 2 y y 3 4 1
Bài 21: Giải hệ phương trình:
2
2
x 2 xy 4 y 4
x3 9 y 3 x 2 y y 3 4 1
Điều kiện xác định: x 3 9 y 3 0, x 2 y 0, y 3 4 .Ta có:
x
3
8y3 y3 x 2y y3 4 1 4 x 2y y3 x 2y y3 4 1
4 x 2y y3 y3 4
x 2y 1 0
4 x 2 y 1
4 x 2y y y 4
3
3
x 2y 1
x 2y 1
0
4
1
0 2y 1 x .
x 2 y 1
3
3
x 2 y 1
4 x 2y y y 4
2 x 2 x y 1 2 xy x 2 0
Bài 22: Giải hệ phương trình:
2
2 y y 1 xy 2 y 2 0
Điều kiện xác định: y 1, x y 1 2 .Trừ hai phương trình cho nhau ta được:
2 x 2 3xy 2 y 2 x 2 y
x y 1 y 1 0 x 2y 2x y 1
0 x 2y .
x y 1 y 1
1
Thay vào phương trình hai ta được: 4 y 2 y 1 2 y 2 0 2 y 1 2 y 1 y 1 0
y 1 2 2 y 1 y 1 1 0 y 1 x 2 .
x 1 x y3 3 y 1
Bài 24: Giải hệ phương trình:
2
x xy y 2 3
Ta có:
x 1
x y 3 3 y 1 x x y 3 3
x y1 0
x3 y 3 3
x x y3 3
3
1
0 y x 1.
0 x y 1
3
3
x
y
1
x
y
1
x x y 3
x x y 3
3 x y 1
x y 1
2
Thay vào phương trình hai ta được: x 2 x x 1 x 1 3 x
3 33
3 33
y
6
6
2 x 2 5 xy y 2 1
Bài 24: Giải hệ phương trình:
2
2
y xy 2 y 4 y xy 1
Điều kiện xác định: y 0 . Ta có:
2 x 2 5 xy y 2 1
2 x 2 5 xy y 2 y xy 2 y 2 4 y 2 xy
2
2
y xy 2 y 4 y xy 1
x y 1
x y1
0
Hai vế là hai phương trình có cùng bậc hai nên ta chia hai vế cho y 2 :
2
x
x
2 x 2 5xy y 2 y xy 2 y 2 4 y 2 xy 2 5 1
y
y
x
x
x
t , phương trình
2 4 . Đặt
y
y
y
trở thành: 2t 2 5t 1 t 2 4 t 2t 2 5t 1 t 2 4 t 0
2t 2 5t 3
t 2 1 1 4 t 0 t 3 2t 1
1
1
t 3 2t 1
t 2 1 1 4 t
t3
t 2 1
t3
1 4 t
0
1
1
0
0 t 3 2t 1
t
2
1
1
4
t
t2
1
t2
1
0.
t 3 2t
0 (*). Vì 2 t 4 nên 2t
t 2 1 1 4 t
t 2 1 1 4 t
Do đó (*) t 3 hay x 3 y .Với x 3 y thay vào phương trình thứ nhất ta được:
18 y 2 15 y 2 y 2 1
2 x 2 5 xy y 2 1
y 1 x 3
y 0
2
2
2
2
3 x xy 3 y y 3 xy y 5 xy 4 y
Bài 25: Giải hệ phương trình:
4 x2 4 y 2 1 4 x 4 y
Điều kiện xác định: 3 xy y 2 0,5 xy 4 y 2 0 .
Vì
3xy y 2 5xy 4 y 2 0,3 x 2 xy 3 y 2
2
5 2
1
x y2 x y 0
2
2
3 x 2 0
Do đó ta có y 0 . Mặt khác nếu y 0 hệ trở thành:
(Vô lý).
2
4 x 1 4 x
Vậy y 0 , ta chia hai vế phương trình đầu cho y 2 : 3x 2 xy 3 y 2 y 3xy y 2 5xy 4 y 2
2
x x
x
x
x
3 3 3 1 5 4 . Đặt t , khi đó: 3t 2 t 3 3t 1 5t 4
y
y y
y
y
3t 2 3t t 1 3t 1 t 2 5t 4 0 3t t 1
t t 1
t 1 3t 1
t t 1
t 2 5t 4
1
1
t t 1 3
0 t 0 t 1.
t 1 3t 1 t 2 5t 4
Trường hợp 1: Nếu t
x
1
0 x 0 , ta có: 4 x 2 4 y 2 1 4 x 4 y 4 y 2 1 4 y y .
y
2
0
Trường hợp 2: Nếu t
x
2 2
1 x y , ta có: 4 x 2 4 y 2 1 4 x 4 y 8 y 2 8 y 1 0 x y
y
4
x 6 y 3 xy 3 y y 8 y 3 x 9
Bài 26: Giải hệ phương trình:
x 2 8 x 24 y 417 y 3 y 1 3 y 17
Điều kiện xác định: y 1, x 3, x 2 8 x 24 y 417 0 .Ta có: x 6 y 3 xy 3 y y 8 y 3x 9
x3
x3
8 3
.
y
y
x 3 6 y y x 3 8 y2 3 x 3 y .Chia cả hai vế cho y2 ta được: x y 3 6
Đặt t
2
2
x3
0 , khi đó ta có: t 6 t 8 3t t 6 t 8 3t
y
t 3 3t 2 12t 64 0 t 4 t 2 7 t 16 0 t 4 (Vì t 0 ).
Do vậy x 3 4 y . Thay vào phương trình hai ta được: 4
y 4 6 y y 3
y 1 3 y 17
y 1 a , a 0 , khi đó phương trình trở thành: a3 3a2 4a 20 4 25 a 4 0
Đặt
4a4
4a3
a3 3a 2 4a 4 5 25 a 4 0 a a 2 3a 4
0 a a 2 3a 4
5 25 a4
5 25 a 4
4 y 1 y 1
Thay a y 1 ta có phương trình trở thành: y 1 y 3 3 y 1
5 2 y 24 y 2
0 y 1 x 1.
2
y x 3 4 x y11
Bài 27: Giải hệ phương trình:
x3 x 4 3 y 1
Điều kiện xác định: y 1, y x 2 3 4 0 .
Điều kiện có nghiệm: Vì x 3 x 3 y 1 4 4 0 x x 2 1 0 x 0 .
Bình phương hai vế của phương trình đầu ta được: y x 2 3 4 x y 1 1
2
y x 2 3 4 x 2 y 1 1 2 x y 1 x2 2 x y 1 3 y 1 0 (*).
1 x 2 1
Với y 1 , hệ phương trình trở thành:
(Vô nghiệm).
x 3 x 4 0
Với y 1 , chia hai vế của (*) cho y 1 và đặt
x
y 1
0
t với t 0 , ta được: t 2 2t 3 0
t 1 t 3 0 t 1 t 3 . Vì t 0 t 1 .Khi đó:
2
y 1 x , thay vào phương trình hai ta có:
x 3 x 4 3 y 1 x 3 2 x 4 0 x 2 x 1 1 0 x 2 . Với x 2 , ta tìm được y 3
x 1 2x y 9 y x 2 x 3 5
Bài 28: Giải hệ phương trình:
2
y 1 x y xy x 0
Điều kiện: x 1, 2 x y 9 0 ,x 2 y 0 .Ta có: y 1 x 2 y xy x 0
y 1
x 2 y x y x y y 1 xy x 0 y 1
y 1
x2 y x y
x2 y x y
x 2 y x y y 2 2 xy y 0
x2 y x y 0
x2 y x y y 1 x2 y x y 0
x 2 y x y x 1 x 2 y 0 . Vì x 1 x 2 y 0x 1, x 2 y 0 .
Do đó:
x y 0
x y 0
x2 y x y 2
2
2
x y x 2 xy y
y y 2 x 1 0
Trường hợp 1: y 0 , thay vào phương trình thứ nhất ta được:
x 1 2 x 9 5 3x 8 2 x 1 2 x 9 25 2 x 1 2 x 9 17 3 x
17
17
1 x
1 x
3
x 65 10 39 (Thỏa mãn điều kiện).
3
x 2 130 x 325 0
4 x 1 2 x 9 9 x 2 102 x 289
x y 0
x 1 2 x 0
0 x 1 .Thay y 1 2 x vào phương trình thứ
Trường hợp 2: y 1 2 x , vì
x 0
x 0
nhất ta được: x 1 4 x 8 1 2 x x 2 x 3 5 x 1 2 x 2 1 2 x x 2 x 3 5
x 1 1 2
x 2 2 1 2 x x 2 x 3 0
x2
x 1 1
2 x 2
x2 2
1 2 x x 2 x 3 0
1
2
x 2
1 2 x x 3 0 vô nghiệm.
x2 2
x 1 1
y 2 2 xy 3 x 3 y 1 x y 3 2 x 2 y 2 1 0
Bài 29: Giải hệ phương trình: 1
1
x3 1
x4
2 xy 2 x 4 1
2 x 3
3
Điều kiện: x , 2 xy 2 x 4 0 , 2 xy 2 x 3 0 .Ta có: y 2 2 xy 3x 3 y 1 x y 3 2 x 2 y 2 1 0
2
x 2 2 xy 1 x y 3
2x2 y2 1 x y 0
2x2 y 2 1 x y
2x2 y 2 1 x y x y 3 0
2x2 y 2 1 x y
2 x 2 y 2 1 2 x 3 0 . Vì
do đó:
2 x 2 y 2 1 2 x 3 0x
2 x 2 y 2 1 x y
x 2 1 2 xy
2x2 y 2 1 x y 0
.
x y 0
x y 0
1
Thay 2 xy x 2 1 thay vào phương trình thứ hai ta có:
x3 1
3
2
2
x 2x 5 1
1
x4
2x 3 x 4 x3 1
1
2x 3
2 x 3 x 4 x 1 x x 1
2
2
x 2x 5 1
x 1
x 1 2 x 3 x 4 x 2 x 1
x3 1
0
2x 3 x 4
2x 3
1
x3 1
x4
x2 2x 5 1
2x 3 x 4
2x 3 x 4
0
x2 2x 5 1 0
x2 2x 5 1
2x 3 x 4
0
x 2 2 x 5 1
0 x 1 y 1.
2x 3 x 4
x y 2 x 2 2 y 2 x 2 y 2 x
Bài 30: Giải hệ phương trình:
x 1 x y 1 x3 x2 2 y
Điều kiện: x 1, x y 1 0, x 3 x 2 2 0 .Ta có: x y 2
x2 2 y 2 x 2 y 2 x
x y 2
x2 2 y 2 x 2 y 2 y 2 x 2 y x y 2 x y 2
x y 2
x 2 2 y 2 x 2 y 4 xy 2 y 2 0
x y 2
x2 2 y 2 x 2 y
x2 2 y 2 y 2
Do đó:
x 2 2 y 2 x 2 y 2 y 2 4 xy
x2 2 y 2 x 2 y
x2 2 y 2 x 2 y 0
x 2 2 y 2 x 2 y 0 . Vì y x 1 x y 1 x 3 x 2 2 0 x y 1 2 0
x y 1 0 y x 1 x y 1 x 3 x 2 2 0 .Khi đó:
x 2 2 y 2 y 2 0, y 0 nên:
2 y x 0, y 0
2 y x 0, y 0
x2 2 y 2 x 2 y 0 2
y 2 x . Thay y 2 x vào phương trình
2
2
2 y y 2 x 0
x 2 y 2 y x
hai ta được: x 1 3 x 1 x 3 x 2 2 2 x x 1
3 x 1 2 x 1 x 2 2 x 2 2 x 1 0
x 1
3 x 1
3x 1 2
x1
x 2x 2 2 x 1 0 x 1
x 1
3 x 1
x 1 1
3x 1 2
3 x 1
2
3x 1 2
x 1 x2 2x 6
2
x 2x 2 2 x 1
0
0 x 1 y 2 .
2
x 2 x 2 2 x 1
2
5
x 5 2y 4 x y 1
Bài 31: Giải hệ phương trình:
2
8 y x 2 4 8 y y x
Điều kiện xác định: x 5, y 2 .Ta có: 8 y x 2 4 8 y y x 8 xy 2 y 4 8 y x 2 y 2 2 xy 0
2
4 2 xy 2 y x y 2 4 x 4 y 4 x 2 y 2 2 xy 0
4 2 xy 2 y 2 x y 2 xy 2 y 2 x y 2 xy 2 y x y 2 0
2 xy 2 y x y 2 4 2 xy 2 y x y 2 0
2 xy 2 y 2 x y 2 xy 2 y 2 x y 0
2
2 xy 2 y 2 x y 0
x2 y 0
Vì 2 xy 2 y 2 x y 0, x 5, y 2 . Do đó:
x 5 2 y 4 x y 1 x 5 2 y 4 x y 1
x 2 y
y x 2
. Do đó:
x 5 2 y 4 x y 1 x 5 2 y 4 x y 1
x 5 2x 8 3 x 6 y 4 .
3 y 2 1 2 x 1 y 4 y x 2 2 y 1
Bài 32: Giải hệ phương trình:
y y x 3 3x
Điều kiện xác định: x 2 2 y 1 0 .Ta có: 3 y 2 1 2 x 1 y 4 y x 2 2 y 1
4 y x 2 2 y 1 3 y 2 1 2 x 1 y 0 4 y
x 2 2 y 1 x y x y 4 y 3 y 2 1 2 x 1 y 0
4y
x 2 2 y 1 x y 4 xy 4 y 2 3 y 2 1 2 xy 2 y 0 4 y
4y
x 2 2 y 1 x y 2 y 1 2 xy y 2 0
4y
x2 2 y 1 x y
x2 2 y 1 x y 4 y
x 2 2 y 1 x y 2 xy y 2 1 2 y 0
x2 2 y 1 x y
x2 2 y 1 x y 0
x2 2 y 1 x y 0
x2 2 y 1 x y 3y x x2 2 y 1 0
x2 2 y 1 x 3y
x2 2 y 1 x y 0
18 x 3 y 2 2 y 17
x 2 2 y 1 x 3 y 0
3 y x 0
Trường hợp 1:
9 y 2 6 xy 2 y 1 0
y y x 3 3x
2
x 3 y 2 y 17
x y 1
18
3 y x 0
62 4 178
13 178
x
,y
2
9
3
9 y 2 6 3 y 2 y 17 y 2 y 1 0
18
2
x 2 2 y 1 x y 0
18 x 3 y 2 y 17
Trường hợp 2:
2
y 2 xy 2 y 1 0
y y x 3 3 x
3 y 2 2 y 17
x
x y 1
18
2
2
1 10
3
y
2
y
17
x ,y
y2 2
y
2
y
1
0
3
3
18
x 5 y 4 x y 2 2 xy 2 y
Bài 33: Giải hệ phương trình:
x y 2 x y
Điều kiện xác định: x y 2 0 .Ta có: x 5 y 4 x y 2 2 xy 2 y 2 x 5 y 4 x y 2 4 xy 4 y 0
x 5 y 4 2 x y 2 x y x y x 5 y 4 4 xy 4 y 0
x 5 y 4 2 x y 2 x y x 2 2 xy 5 y 2 4 x 0
x 5 y 4 2 x y 2 x y x 2 2 xy 5 y 2 4 x 0
x 5y 4 2 x y2 x y 2 x y2 x y 2 x y 2 x y 0
x 5y 4 2
2 x y2 x y
x y2 x y 0 2 x y2 x y 4y 4 2 x y2 0
2 x y2 x y 2y 2 x y2 0
x y2 2y 2 2 x y2 x y 0
x y2 2y 2
y x 2
x y 2 y 2
Trường hợp 1:
2
2
x y 2 x y
x y x y
x y x y
y x 2
y x 2
2
2 (Vô nghiệm).
2
x x 2 2 x 2
x x 2 2 x 2
2 x y 2 x y
x y 2 x y
y x
Trường hợp 2:
2
2
x y 2 x y
x y x y
x x 0
x y 0 hoặc x 1, y 1 (Đều thỏa mãn điều kiện).
x 1 x y 2 y x 2 y 1
Bài 34: Giải hệ phương trình:
y x 1 3 x y 2 2 x y 1
Điều kiện xác định: x y 2 , x 1 .Ta có: x 1 x y 2 y x 2 y 1
x y2 y 1
x y2 x y 0
2
y2 x 1 3 x y 1
Mặt khác: Theo bất đẳng thức AM – GM ta có: y x 1 3 x y
2x y2 1
2
2
2
2 x y 2 1 2 x y 1 y 2 y 2 0 2 y 1 .Khi đó 1 y x y 2 0 x y 1 .
Cặp nghiệm này thay vào hệ không thỏa mãn. Vậy 1 y x y 2 0 .
2
x y2 x y 0
xy xy
Vậy
y x 1 3 x y 2 2 x y 1 y x 1 3 x y 2 x y 1
x y 2 x y
x 2, y 1 (Thỏa mãn điều kiện).
y x 1 4 y x 1
x y 1 x y 2 y 2 0
Bài 35: Giải hệ phương trình:
x x y xy 5 2 x y y x 1 x 2 x 3
Điều kiện xác định: x y , x y y , Ta có: x y 1 x y 2 y 2 0
Vì
x
x y 1 0 do đó ta có:
xy y 52
x2 2
x 1 x 2
x 1 x2 x 3
2 x 2
x2 2
x 2 2 2 x 1 x 2 x 3 0 x 2 x 1 x 2 2 x 2 x 3 0
4y2
Trường hợp 1: x 2 4 2 y y
2 y 2 .
2 y y 4
Trường hợp 2: x 1
x 12 x 2 4 x 2 x 3
x 2 y 2 .
x2 2 x x3
x 1
2
xy xy2 0
x y y x 1 x 2 x 3 x 2 2 x 5 2 x 2 x 1 x 2 x 3
x 1 x 1 x 2 x 3 2
x 2 x 1
x y 1
x y x y 2 hay x 2 x y y .Thay vào phương trình hai ta có: