Edited by Foxit Reader
www.VNMATH.com
Copyright(C) by Foxit Software Company,2005-2008
Một số phương pháp giải phương trình vô tỷ For Evaluation Only.
Nguyễn Văn Rin Toán 3A
LI NểI U:
Phng trỡnh l mt mng kin thc quan trng trong chng trỡnh
Toỏn ph thụng. Gii phng trỡnh l bi toỏn cú nhiu dng v gii rt linh
hot, vi nhiu hc sinh k c hc sinh khỏ gii nhiu khi cũn lỳng tỳng
trc vic gii mt phng trỡnh, c bit l phng trỡnh vụ t.
Trong nhng nm gn õy, phng trỡnh vụ t thng xuyờn xut hin
cõu II trong cỏc thi tuyn sinh vo i hc v Cao ng. Vỡ vy, vic
trang b cho hc sinh nhng kin thc liờn quan n phng trỡnh vụ t kốm
vi phng phỏp gii chỳng l rt quan trng. Nh chỳng ta ó bit phng
trỡnh vụ t cú nhiu dng v nhiu phng phỏp gii khỏc nhau. Trong bi
tp ln ny, tụi xin trỡnh by mt s phng phỏp gii phng trỡnh vụ
t, mi phng phỏp u cú bi tp minh ha c gii rừ rng, d hiu;
sau mi phng phỏp u cú bi tp ỏp dng giỳp hc sinh cú th thc hnh
gii toỏn v nm vng cỏi ct lừi ca mi phng phỏp.
Hy vng nú s gúp phn giỳp cho hc sinh cú thờm nhng k nng cn
thit gii phng trỡnh cha cn thc núi riờng v cỏc dng phng trỡnh
núi chung.
Page 1
Edited by Foxit Reader
www.VNMATH.com
Copyright(C) by Foxit Software Company,2005-2008
số phương
pháp giải phương trình vô tỷ
ForMột
Evaluation
Only.
Nguyễn Văn Rin Toán 3A
A. BI TON M U:
Gii phng trỡnh: 1
2
x x 2 x 1 x (*)
3
(HQG HN, khi A-2000)
Gii:
iu kin: 0 x 1
Cỏch 1:
2
2
2
(*) 1
x x2 x 1 x
3
4
4
1
x x 2 ( x x 2 ) 1 2 x(1 x )
3
9
4( x x 2 ) 6 x x 2 0
2 x x 2 (2 x x 2 3) 0
x x2 0
x x2 3
2
2
x x 0
2
x x 9 0( PTVN )
4
x 0
(tha iu kin)
x
1
Vy nghim ca phng trỡnh l x 0; x 1 .
Cỏch 2:
Nhn xột:
x x 2 c biu din qua
2
x 1 x
x v 1 x nh vo ng thc:
=1+2 x x 2 .
t t x 1 x (t 0) .
t 2 1
x x
.
2
2
Phng trỡnh (*) tr thnh:
t 1
t2 1
t t 2 3t 2 0
3
t 2
Vi t 1 ta cú phng trỡnh:
1
x 0
(tha iu kin).
x 1 x 1 2 x x 2 0 x x2 0
x
1
Vi t 2 ta cú phng trỡnh:
Page 2
Edited by Foxit Reader
www.VNMATH.com
Copyright(C) by Foxit Software Company,2005-2008
Mét sè ph¬ng ph¸p gi¶i ph¬ng tr×nh v« tû For Evaluation Only.
NguyÔn V¨n Rin – To¸n 3A
9
9
x 2 x 0( PTVN ) .
4
4
Vậy nghiệm của phương trình là x 0; x 1 .
x 1 x 2 2 x x2 3 x x2
Cách 3:
Nhận xét:
x và 1 x có mối quan hệ đặc biệt, cụ thể
2
x
1 x
2
1 x
2
1.
(*) 2 x . 1 x 3 1 x 3 x 3
1 x 2 x 3 3 x 3 (1) .
9
không thỏa mãn phương trình (1).
4
3 x 3
(2) .
Do đó, (1) 1 x
2 x 3
3t 3
Đặt t x (t 0), (2) 1 x
.
2t 3
x
Ta có:
2
x
1 x
2
1
2
3t 3
t
1
2t 3
t 2 (4t 2 12t 9) 9t 2 18t 9 4t 2 12t 9
4t 4 12t 3 14t 2 6t 0
t (2t 3 6t 2 7t 3) 0
2
t (t 1)(2t 2 4t 3) 0
t 0
.
t 1
Với t 0 ta có x 0 x 0 (thỏa điều kiện).
Với t 1 ta có x 1 x 1 (thỏa điều kiện).
Vậy nghiệm của phương trình là x 0; x 1 .
Cách 4:
Nhận xét:
x và 1 x có mối quan hệ đặc biệt, cụ thể
2
x
Đặt a x (a 0); b 1 x (b 0) .
Ta có hệ phương trình:
2
3 2ab 3(a b)
2ab 3(a b) 3
1 ab a b
3
2
2
(a b) 2ab 1
(a b) 3(a b) 2 0
a 2 b 2 1
Page 3
1.
Edited by Foxit Reader
www.VNMATH.com
Copyright(C) by Foxit Software Company,2005-2008
sè ph¬ng
ph¸p gi¶i ph¬ng tr×nh v« tû
ForMét
Evaluation
Only.
NguyÔn V¨n Rin – To¸n 3A
a b 1
2ab 3(a b) 3
ab 0
a b 1
a b 2
3
a b 2
ab 2
a 1
b 0
2
.
a, b là 2 nghiệm của phương trình X X 0
a 0
b 1
a b 2
3
2
(Trường hợp
3 loại vì 2 4. 0 ).
2
ab 2
a 1
x 1
x 1 (thỏa điều kiện).
Với
ta có
b 0
1 x 0
a 0
x 0
x 0 (thỏa điều kiện).
ta có
Với
b 1
1 x 1
Vậy nghiệm của phương trình là x 0; x 1 .
Cách 5:
Nhận xét: Từ
Đặt
2
x
x sin a, 0 a
1 x
2
2
1 , ta nghĩ đến đẳng thức: sin 2 a cos2 a 1 .
.
2
3
3 2sin a.cos a 3sin a 3cos a (vì cos a 0)
Phương trình (*) trở thành: 1 sin a. 1 sin 2 a sin a 1 sin 2 a
(sin a cos a )2 3(sin a cos a) 2 0
sin a cos a 1
sin a cos a 1 2 sin( a ) 1
4
sin a cos a 2
a 4 4 k 2
1
sin(a )
( k )
4
2
a 3 k 2
4
4
a
k
a
2
0
k
(
)
(vì 0 a )
a k 2
a
2
2
2
Với a 0 ta có x 0 x 0 (thỏa điều kiện).
Page 4
Edited by Foxit Reader
www.VNMATH.com
Copyright(C) by Foxit Software Company,2005-2008
Một số phương pháp giải phương trình vô tỷ For Evaluation Only.
Nguyễn Văn Rin Toán 3A
Vi a 1 ta cú x 1 x 1 (tha iu kin).
Vy nghim ca phng trỡnh l x 0; x 1 .
Qua bi toỏn m u, ta thy cú nhiu cỏch khỏc nhau gii mt phng
trỡnh vụ t. Tuy nhiờn, cỏc cỏch ú u da trờn c s l phỏ b cn thc v a
v phng trỡnh n gin hn m ta ó bit cỏch gii. Sau õy, tụi xin trỡnh by
mt s phng phỏp c th gii phng trỡnh vụ t.
B. MT S PHNG PHP GII PHNG TRèNH Vễ T
I.
PHNG PHP BIN I TNG NG
Hai phng trỡnh c gi l tng ng nu chỳng cú cựng tp
nghim.
Mt s phộp bin i tng ng:
Cng, tr hai v ca phng trỡnh vi cựng biu thc m khụng
lm thay i tp nghim ca phng trỡnh.
Nhõn, chia hai v ca phng trỡnh vi cựng biu thc khỏc 0
m khụng lm thay i iu kin ca phng trỡnh.
Ly tha bc l hai v, khai cn bc l hai v ca phng trỡnh.
Ly tha bc chn hai v, khai cn bc chn hai v khi hai v
ca phng trỡnh cựng dng.
1. Ly tha hai v ca phng trỡnh:
2 k 1 f ( x) g ( x ) f ( x ) g 2 k 1 ( x) .
g ( x) 0
.
f ( x ) g ( x)
2k
f
(
x
)
g
(
x
)
2 k 1 f ( x ) 2 k 1 g ( x ) f ( x ) g ( x ) .
2k
2k
g ( x) 0
.
f ( x) 2 k g ( x )
f ( x ) g ( x)
Thụng thng nu ta gp phng trỡnh dng : A B C D , ta
thng bỡnh phng 2 v, iu ú nhiu khi cng s gp khú khn.
Vi phng trỡnh dng: 3 A 3 B 3 C v ta thng lp phng hai v
a phng trỡnh v dng: A B 3 3 A.B 3 A 3 B C v ta s dng
phộp th : 3 A 3 B 3 C ta c phng trỡnh h qu:
A B 3 3 A.B.C C
Bi 1: Gii phng trỡnh:
Gii:
iu kin: x 1 .
x 1 x 10 x 2 x 5 (*)
Page 5
Edited by Foxit Reader
www.VNMATH.com
Copyright(C) by Foxit Software Company,2005-2008
sè ph¬ng
ph¸p gi¶i ph¬ng tr×nh v« tû
ForMét
Evaluation
Only.
NguyÔn V¨n Rin – To¸n 3A
(*) 2 x 11 2 x 2 11x 10 2 x 7 2 x 2 7 x 10
2 x 2 11x 10 x 2 7 x 10
x 2 11x 14 4 x 2 11x 10 x 2 7 x 10
x 2 11x 10 x 1
x 1 0
x 1
2
x 1 (thỏa điều kiện).
2
9 x 9
x 11x 10 x 2 x 1
Vậy nghiệm của phương trình là: x 1 .
Bài 2: Giải phương trình:
Giải:
3
x 1 3 x 2 3 x 3 0 (*)
(*) 3 x 1 3 x 2 3 x 3
2 x 3 3 3 ( x 1)( x 2)( 3 x 1 3 x 2) x 3
x 2 3 ( x 1)( x 2)( 3 x 1 3 x 2) 0
x 2 3 ( x 1)( x 2) 3 x 3 0
3 ( x 1)( x 2)( x 3) x 2
x 3 6 x 2 11x 6 x 3 6 x 2 12 x 8
x 2
Thử lại, x 2 thỏa mãn phương trình (*).
Vậy nghiệm của phương trình là: x 2 .
Bài 3: Giải phương trình: x 3 3x 1 2 x 2 x 2
Giải:
Điều kiện: x 0
Bình phương 2 vế không âm của phương trình ta được:
1 x 3 3 x 1 x 2 x 2 x 1 , để giải phương trình này dĩ nhiên là không
khó nhưng hơi phức tạp một chút .
Phương trình giải sẽ rất đơn giản nếu ta chuyển vế phương trình :
3x 1 2 x 2 4 x x 3
Bình phương hai vế ta được phương trình hệ quả :
6 x 2 8 x 2 4 x 2 12 x
2( x 1)2 0 x 1
Thử lại, x 1 thỏa mãn phương trình.
Vậy nghiệm của phương trình là: x 1 .
Nhận xét : Nếu phương trình : f x g x h x k x
Page 6
Edited by Foxit Reader
www.VNMATH.com
Copyright(C) by Foxit Software Company,2005-2008
Mét sè ph¬ng ph¸p gi¶i ph¬ng tr×nh v« tû For Evaluation Only.
NguyÔn V¨n Rin – To¸n 3A
Mà có : f x h x g x k x , thì ta biến đổi phương trình về dạng :
f x h x k x g x sau đó bình phương hai vế, giải phương trình
hệ quả và thử lại nghiệm.
Bài 4: Giải phương trình :
x3 1
x 1 x2 x 1 x 3
x 3
(1)
Giải:
Điều kiện : x 1
Bình phương 2 vế phương trình ?
Nếu chuyển vế thì chuyển như thế nào?
Ta có nhận xét :
x3 1
. x 3 x 2 x 1. x 1 , từ nhận xét này ta có lời giải
x 3
như sau :
x3 1
x 3 x2 x 1 x 1
x 3
Bình phương 2 vế ta được phương trình hệ quả:
x 1 3
x3 1
x2 x 1 x 2 2 x 2 0
x3
x 1 3
Thử lại : x 1 3, x 1 3 là nghiệm của phương trình.
(1)
Nhận xét : Nếu phương trình : f x g x h x k x
Mà có : f x .h x k x .g x thì ta biến đổi phương trình về dạng:
f x h x k x g x sau đó bình phương hai vế, giải phương trình
hệ quả và thử lại nghiệm.
Bài tập áp dụng:
Giải các phương trình sau:
1. x 2 2 x 2 x 1 3x 2 4 x 1 .
2. 3x 1 x 4 1 .
3. 1 x 6 x 5 2 x .
4. x x 11 x x 11 4 .
5. 3 12 x 3 14 x 2 .
6. 3 x 1 3 x 2 3 2 x 1 .
2. Trục căn thức:
2.1 Trục căn thức để xuất hiện nhân tử chung:
Một số phương trình vô tỉ ta có thể nhẩm được nghiệm x0 . Như vậy, phương trình
luôn đưa về được dạng tích x x0 A x 0 ta có thể giải phương trình
Page 7
Edited by Foxit Reader
www.VNMATH.com
Copyright(C) by Foxit Software Company,2005-2008
sè ph¬ng
ph¸p gi¶i ph¬ng tr×nh v« tû
ForMét
Evaluation
Only.
NguyÔn V¨n Rin – To¸n 3A
A x 0 hoặc chứng minh A x 0 vô nghiệm , chú ý điều kiện của nghiệm
của phương trình để ta có thể đánh giá A x 0 vô nghiệm.
Bài 1: Giải phương trình:
3x 2 5 x 1 x 2 2 3 x 2 x 1 x 2 3x 4
Giải:
x 2
Điều kiện: 1 5 .
x 2
Ta nhận thấy : 3x 2 5 x 1 3 x 2 3 x 3 2 x 2 và
x
2
2 x 2 3x 4 3 x 2 .
pt 3 x 2 5 x 1 3 x 2 x 1 x 2 2 x 2 3x 4
2( x 2)
3x 5 x 1 3 x x 1
2
2
3( x 2)
x 2 2 x 2 3x 4
.
3
2
0.
( x 2)
2
2
x 2 2 x 2 3 x 4
3 x 5 x 1 3 x x 1
x 2 (thỏa).
Dễ dàng chứng minh được phương trình
3
x 2 2 x 2 3x 4
2
3x 2 5 x 1 3 x 2 x 1
0 vô nghiệm vì
1 5
VT 0, x ; 2
; .
2
Vậy x 2 là nghiệm của phương trình.
Bài 2: Giải phương trình:
Giải:
x 2 12 5 3x x 2 5
5
3
Ta nhận thấy : x=2 là nghiệm của phương trình , như vậy phương trình có thể
phân tích về dạng
x 2 A x 0 , để thực hiện được điều đó ta phải nhóm , tách như sau :
Để phương trình có nghiệm thì :
x 2 12 x 2 5 3 x 5 0 x
pt x 2 12 4 3x 6 x 2 5 3
Page 8
Edited by Foxit Reader
www.VNMATH.com
Copyright(C) by Foxit Software Company,2005-2008
Mét sè ph¬ng ph¸p gi¶i ph¬ng tr×nh v« tû For Evaluation Only.
NguyÔn V¨n Rin – To¸n 3A
x2 4
x2 4
3 x 2
x 2 12 4
x2 5 3
x2
x2
x 2
3 0
2
x2 5 3
x 12 4
x2
x2
x2
5
Dễ dàng chứng minh được :
3 0, x .
3
x 2 12 4
x2 5 3
Vậy x 2 là nghiệm của phương trình.
Bài 3: Giải phương trình : 3 x 2 1 x x3 2
Giải:
Điều kiện: x 3 2
Nhận thấy x 3 là nghiệm của phương trình , nên ta biến đổi phương trình:
pt 3 x 2 1 2 x 3 x3 2 5
2
x 3
x 3 x 3 x 9
x 3 1
2
2
3 2
3
x3 2 5
x 1 2 x 1 4
x 3
x2 3x 9
( x 3) 1
0
2
3
2
3 2
3
2
5
x
x 1 2 x 1 4
x 3
x 2 3x 9
x3
(*)
1
3
2
x
2
5
3 x2 1 2 3 x2 1 4
Phương trình (*) vô nghiệm vì:
x 2 3x 9
x3
x 3
1
1
2
2
2
3 2
3 2
3 x2 1
x3 2 5
2
x
1
4
x
1
1
3
Vậy phương trình có nghiệm duy nhất x 3 .
2.2. Đưa về “hệ tạm”:
Nếu phương trình vô tỉ có dạng A B C , mà : A B C
ở đây C có thể là hằng số, có thể là biểu thức của x .
Ta có thể giải như sau :
Page 9
Edited by Foxit Reader
www.VNMATH.com
Copyright(C) by Foxit Software Company,2005-2008
sè ph¬ng
ph¸p gi¶i ph¬ng tr×nh v« tû
ForMét
Evaluation
Only.
NguyÔn V¨n Rin – To¸n 3A
A B
C
A B
A B C
2 A C
A B , khi đó ta có hệ:
A
B
Bài 1: Giải phương trình sau : 2 x 2 x 9 2 x 2 x 1 x 4
Giải:
Ta thấy: 2 x 2 x 9 2 x 2 x 1 2 x 4
Phương trình đã cho có nghiệm x 4 0 x 4
x 4 không phải là nghiệm của phương trình.
Xét x 4 trục căn thức ta có :
2x 8
x 4 2 x2 x 9 2 x2 x 1 2
2
2
2x x 9 2 x x 1
Ta có hệ phương trình:
x 0
2 x 2 x 9 2 x 2 x 1 2
2
2 2x x 9 x 6
2
2
x 8
2 x x 9 2 x x 1 x 4
7
8
Thử lại thỏa; vậy phương trình có 2 nghiệm : x=0; x= .
7
Bài tập áp dụng:
Giải các phương trình sau :
1. x 2 3 x 1 x 3 x 2 1
4 3 10 3 x x 2
2.
3.
3
2
x 4 x 1 2x 3
6.
2 x 2 16 x 18 x 2 1 2 x 4
7.
x 2 15 3 x 2 x 2 8
8. 2
3
4.
x 2 1 3x 3 2 3 x 2
5. 2 x 2 11x 21 3 3 4 x 4 0
2 x 5 x x 2 x 10 x
2.3. Phương trình biến đổi về tích:
2.3.1 Sử dụng đẳng thức:
u v 1 uv u 1 v 1 0
au bv ab vu u b v a 0
A2 B 2
Bài 1: Giải phương trình : 3 x 1 3 x 2 1 3 x 2 3 x 2
Giải:
PT 3 x 1 3 x 2 1 3 x 1. 3 x 2
x 0
3 x 1 1 3 x 2 1 0
x 1
Page 10
Edited by Foxit Reader
www.VNMATH.com
Copyright(C) by Foxit Software Company,2005-2008
Mét sè ph¬ng ph¸p gi¶i ph¬ng tr×nh v« tû For Evaluation Only.
NguyÔn V¨n Rin – To¸n 3A
Vậy nghiệm của phương trình là: x 0; x 1 .
Bài 2: Giải phương trình : 3 x 1 3 x 2 3 x 3 x 2 x
Giải:
x 0 , không phải là nghiệm.
x 0 , ta chia hai vế cho 3 x :
x 1 3
PT 3
x 1 3 x 1
x
3 x 1
x 1 3
3
1 x 1 0 x 1
x 1
x
3
1
x
Vậy nghiệm của phương trình là: x 1 .
Bài 3: Giải phương trình: x 3 2 x x 1 2 x x 2 4 x 3
Giải:
Điều kiện: x 1
PT x 3 2 x x 1 2 x ( x 3)( x 1)
x 3 2x
x 3 2x
x 1 1 0
x 1 1
x 0
x 1
2
4 x x 3 0
(thỏa).
0
x
x 1 1
Vậy nghiệm của phương trình là: x 0; x 1 .
4x
Bài 4: Giải phương trình : x 3
4 x
x3
Giải:
Điều kiện: x 0
2
Chia cả hai vế cho
4x
4x
4x
x 3 ta được: 1
2
1
0
x3
x 3
x3
4x
1 4 x x 3 x 1 (thỏa).
x3
Vậy nghiệm của phương trình là: x 1 .
2.3.2 Dùng hằng đẳng thức:
Biến đổi phương trình về dạng : Ak B k
Page 11
Edited by Foxit Reader
www.VNMATH.com
Copyright(C) by Foxit Software Company,2005-2008
số phương
pháp giải phương trình vô tỷ
ForMột
Evaluation
Only.
Nguyễn Văn Rin Toán 3A
3x x
Bi 1: Gii phng trỡnh :
Gii:
iu kin: 0 x 3
Khi ú pt ó cho tng ng:
3x
3
3
1
10
10 1
x 3x x 3 0 x
x
(tha).
3 3 3
3
3
10 1
Vy nghim ca phng trỡnh l: x
.
3
Bi 2: Gii phng trỡnh sau : 2 x 3 9 x 2 x 4
Gii:
iu kin: x 3
x 3 1 3x
2
Phng trỡnh ó cho tng ng : 1 3 x 9 x 2
x 3 1 3 x
1
x
3
2
x 1
9 x 7 x 2 0
(tha)
x 5 97
1
x
18
3
2
9 x 5 x 2 0
5 97
.
Vy nghim ca phng trỡnh l: x 1; x
18
3
2
Bi 3: Gii phng trỡnh sau : 2 3 3 9 x 2 x 2 2 x 3 3 3 x x 2
2
Gii:
PT
3
x 2 3 3x
3
0 3 x 2 3 3 x x 2 3x x 1 .
Vy nghim ca phng trỡnh l: x 1 .
II. PHNG PHP T N PH:
1. Phng phỏp t n ph thụng thng:
i vi nhiu phng trỡnh vụ t, gii chỳng ta cú th t t f x v chỳ ý
iu kin ca t . Nu phng trỡnh ban u tr thnh phng trỡnh cha mt bin
t v quan trng hn ta cú th gii c phng trỡnh ú theo t thỡ vic t n ph
xem nh hon ton .
Bi 1: Gii phng trỡnh:
Gii:
x x2 1 x x2 1 2
Page 12
Edited by Foxit Reader
www.VNMATH.com
Copyright(C) by Foxit Software Company,2005-2008
Mét sè ph¬ng ph¸p gi¶i ph¬ng tr×nh v« tû For Evaluation Only.
NguyÔn V¨n Rin – To¸n 3A
Điều kiện: x 1
Nhận xét: x x 2 1. x x 2 1 1
Đặt t x x 2 1(t 0) thì phương trình trở thành:
1
t 2 t 2 2t 1 0 (t 1)2 0 t 1
t
Với t 1 ta có phương trình:
x x 2 1 1 x 2 1 x 1 2 x 2 x 1 (thỏa).
Vậy nghiệm của phương trình là: x 1 .
Bài 2: Giải phương trình: 2 x 2 6 x 1 4 x 5
Giải:
5
Điều kiện: x
4
t2 5
Đặt t 4 x 5(t 0) thì x
. Thay vào ta có phương trình sau:
4
t 4 10t 2 25 6 2
2.
(t 5) 1 t t 4 22t 2 8t 27 0
16
4
2
2
(t 2t 7)(t 2t 11) 0
t 1 2 2
t 1 2 2
(vì t 0 ).
t 1 2 3
t 1 2 3
Với t 1 2 2 ta có: 4 x 5 1 2 2 4 x 4(1 2) x 1 2
Với t 1 2 3 ta có:
4 x 5 1 2 3 4 x 4(2 3) x 2 3
Vậy nghiệm của phương trình là: x 1 2; x 2 3 .
Cách khác: Ta có thể bình phương hai vế của phương trình với điều kiện
2x2 6x 1 0
Ta được: x 2 ( x 3) 2 ( x 1) 2 0 , từ đó ta tìm được nghiệm tương ứng.
Đơn giản nhất là ta đặt : 2 y 3 4 x 5 và đưa về hệ đối xứng(Xem phần dặt
ẩn phụ đưa về hệ).
Bài 3: Giải phương trình: x 5 x 1 6
Điều kiện: 1 x 6
Đặt y x 1(0 y 5) thì phương trình đã cho trở thành:
y 2 y 5 5 y 4 10 y 2 y 20 0
( y 2 y 4)( y 2 y 5) 0
Page 13
Edited by Foxit Reader
www.VNMATH.com
Copyright(C) by Foxit Software Company,2005-2008
sè ph¬ng
ph¸p gi¶i ph¬ng tr×nh v« tû
ForMét
Evaluation
Only.
NguyÔn V¨n Rin – To¸n 3A
1 21
y
1 17
2
y
( vì 0 y 5 )
2
1 17
y
2
11 17
1 17
1 17
Với y
x
ta có phương trình x 1
(thỏa)
2
2
2
11 17
.
Vậy nghiệm của phương trình là: x
2
Bài 4: Giải phương trình: x 2004 x 1 1 x
2
Giải:
Điều kiện: 0 x 1
Đặt y 1 x ( 0 y 1 ) phương trình trở thành:
(1 y 2 ) 2 (2005 y 2 )(1 y )2 (1 y ) 2 (1 y ) 2 (2005 y 2 )(1 y ) 2
y 1
2
2
y 1 ( vì 0 y 1 )
2(1 y ) ( y y 1002) 0
y 1 4009
2
Với y 1 ta có phương trình 1 x 1 x 0
Vậy nghiệm của phương trình là: x 0 .
1
Bài 5: Giải phương trình: x 2 2 x x 3 x 1
x
Giải:
Điều kiện: 1 x 0
Chia cả hai vế cho x ta được phương trình:
1
1
1
1
x 2 x 3 x 2 x 3 0 (*)
x
x
x
x
1
Đặt t x (t 0) phương trình (*) trở thành:
x
t 1
t 2 2t 3 0
t 1
t
3
Với t 1 ta có phương trình
1 5
x
1
2 x 1 5 .
x 1 x2 x 1 0
2
x
1 5
x
2
Page 14
Edited by Foxit Reader
www.VNMATH.com
Copyright(C) by Foxit Software Company,2005-2008
Mét sè ph¬ng ph¸p gi¶i ph¬ng tr×nh v« tû For Evaluation Only.
NguyÔn V¨n Rin – To¸n 3A
Vậy nghiệm của phương trình là: x
1 5
.
2
Bài 6: Giải phương trình : x 2 3 x 4 x 2 2 x 1
Giải:
x 0 không phải là nghiệm của phương trình.
1
1
Chia cả hai vế cho x ta được: x 3 x 2 (*)
x
x
1
phương trình (*) trở thành : t 3 t 2 0 t 1 .
x
1
1 5
Với t 1 ta có phương trình 3 x 1 x 2 x 1 0 x
.
2
x
Đặt t= 3 x
Vậy nghiệm của phương trình là x
1 5
.
2
Bài tập áp dụng:
Giải các phương trình sau:
1. 15 x 2 x 2 5 2 x 2 15 x 11
7. 2 n (1 x) 2 3 n 1 x 2 n (1 x) 2 0
2. ( x 5)(2 x) 3 x 2 3 x
8. x (2004 x )(1 1 x )2
3.
(1 x)(2 x) 1 2 x 2 x 2
9. ( x 3 x 2)( x 9 x 18) 168 x
4. x 17 x 2 x 17 x 2 9
5.
10. 3x 2 x 1 4 x 9 2 3 x 2 5 x 2
1 x2 2 3 1 x2 3
6. x 2 x 2 11 31
Nhận xét: Đối với cách đặt ẩn phụ như trên chúng ta chỉ giải quyết được một lớp
bài đơn giản, đôi khi phương trình đối với t lại quá khó giải.
2. Đặt ẩn phụ đưa về phương trình thuần nhất bậc 2 đối với 2 biến :
Chúng ta đã biết cách giải phương trình: u 2 uv v 2 0 (1) bằng cách
2
u
u
Xét v 0 phương trình trở thành : 0
v
v
v 0 thử trực tiếp.
Các trường hợp sau cũng đưa về được (1):
a. A x bB x c A x .B x
u v mu 2 nv 2
Page 15
Edited by Foxit Reader
www.VNMATH.com
Copyright(C) by Foxit Software Company,2005-2008
sè ph¬ng
ph¸p gi¶i ph¬ng tr×nh v« tû
ForMét
Evaluation
Only.
NguyÔn V¨n Rin – To¸n 3A
Nếu thay các biểu thức A(x) , B(x) bởi các biểu thức vô tỉ thì sẽ nhận được
phương trình vô tỉ theo dạng này .
2.1. Phương trình dạng : a. A x bB x c A x .B x
Như vậy phương trình Q x P x có thể giải bằng phương pháp trên nếu
P x A x .B x
Q x aA x bB x
Chú ý một số phân tích trước khi đặt ẩn phụ:
x 3 1 x 1 x 2 x 1
x 4 x 2 1 x 4 2 x 2 1 x 2 x 2 x 1 x 2 x 1
x4 1 x2 2x 1 x2 2x 1
4 x 4 1 2 x 2 2 x 1 2 x 2 2 x 1
Bài 1: Giải phương trình : 2 x 2 2 5 x3 1
Giải:
Điều kiện: x 1
Đặt u x 1, v x 2 x 1
u 2v
Phương trình trở thành: 2 u v 5uv
1
u v
2
2
2
* Với u 2v ta có phương trình x 1 2 x 2 x 1 4 x 2 5 x 3 0( PTVN ) .
1
* Với u v ta có phương trình
2
5 37
x
1 2
2
x 1
x x 1 x2 5x 3 0
(thỏa).
2
5 37
x
2
5 37
Vậy nghiệm của phương trình là x
.
2
Bài 2: Giải phương trình sau : 2 x 2 5 x 1 7 x 3 1
Giải:
Điều kiện: x 1
Nhận xét: Ta viết x 1 x 2 x 1 7
x 1 x 2 x 1
Đồng nhất ta được 3 x 1 2 x x 1 7
x 1 x 2 x 1
Page 16
Edited by Foxit Reader
www.VNMATH.com
Copyright(C) by Foxit Software Company,2005-2008
Một số phương pháp giải phương trình vô tỷ For Evaluation Only.
Nguyễn Văn Rin Toán 3A
t u x 1 0 , v x 2 x 1 0 , ta c phng trỡnh:
v 9u
3u 2v 7 uv
v 1 u
4
Vi v 9u ta cú phng trỡnh x 2 x 1 9( x 1) x 2 8 x 10 0 x 4 6 .
1
4
1
4
Vy nghim ca phng trỡnh l x 4 6 .
Vi v u ta cú phng trỡnh x 2 x 1 ( x 1) 4 x 2 3 x 5 0( PTVN ) .
Bi 3: Gii phng trỡnh : x 3 3 x 2 2
x 2
3
6x 0
Gii:
Nhn xột: t y x 2 phng trỡnh tr thnh thun nht bc 3 i vi x v y
x y
x 3 3 x 2 2 y 3 6 x 0 x 3 3 xy 2 2 y 3 0
x 2 y
x 0
x 2.
x2 x 2
2
0
x
x
x 0
x
Vi x 2 y ta cú phng trỡnh x 2 2
x 22 3 .
2
x 4x 8 0
Vi x y ta cú phng trỡnh
Vy nghim ca phng trỡnh l x 2; x 2 2 3 .
2.2 Phng trỡnh dng : u v mu 2 nv 2
Phng trỡnh cho dng ny thng khú phỏt hin hn dng trờn , nhng nu
ta bỡnh phng hai v thỡ a v c dng trờn.
Bi 1: Gii phng trỡnh : x 2 3 x 2 1 x 4 x 2 1
Gii:
u x 2
(u 0)
Ta t :
khi ú phng trỡnh tr thnh :
2
v
x
1
(
v
0)
v 0
2
2
2
2
2
u 3v u v (u 3v) u v 2v(5v 3u ) 0
.
v 3 u (loaùi)
5
2
Vi v 0 ta cú phng trỡnh x 1 0 x 1 .
Vy nghim ca phng trỡnh l x 1
Bi 2: Gii phng trỡnh :
Gii:
x 2 2 x 2 x 1 3x 2 4 x 1
Page 17
Edited by Foxit Reader
www.VNMATH.com
Copyright(C) by Foxit Software Company,2005-2008
số phương
pháp giải phương trình vô tỷ
ForMột
Evaluation
Only.
Nguyễn Văn Rin Toán 3A
1
.
2
Bỡnh phng 2 v ta cú :
iu kin: x
x
2
2 x 2 x 1 x 2 1
x
2
2 x 2 x 1 x 2 2 x 2 x 1 (*)
u x 2 2 x
khi ú (*) tr thnh :
Ta cú th t :
v 2 x 1
1 5
v (loaùi)
u
2
2
2
uv u v
1 5
v
u
2
1 5
v ta cú phng trỡnh
2
1 5
x2 2x
2 x 1 2 x2 (2 2 5) x 1 5 0 (PTVN).
2
Vi u
Vy phng trỡnh ó cho vụ nghim.
Bi 3: Gii phng trỡnh :
Gii:
iu kin: x 5 .
5 x 2 14 x 9 x 2 x 20 5 x 1
Chuyn v bỡnh phng ta c: 2 x 2 5 x 2 5
x
2
x 20 x 1
Nhn xột : Khụng tn ti s , : 2 x 2 5 x 2 x 2 x 20 x 1
u x 2 x 20
vy ta khụng th t
.
v x 1
Nhng may mn ta cú :
x2 x 20 x 1 x 4 x 5 x 1 x 4 x 2 4 x 5
Ta vit li phng trỡnh: 2 x 2 4 x 5 3 x 4 5 ( x 2 4 x 5)( x 4) (*).
n õy bi toỏn c gii quyt .
u v
u x 2 4 x 5
t
, khi ú phng trỡnh (*) tr thnh: 2u 3v 5 uv 9 .
u v
v
x
4
4
Page 18
Edited by Foxit Reader
www.VNMATH.com
Copyright(C) by Foxit Software Company,2005-2008
Một số phương pháp giải phương trình vô tỷ For Evaluation Only.
Nguyễn Văn Rin Toán 3A
- Vi u v ta cú phng trỡnh
5 61
x
2
x 2 4 x 5 x 4 x 2 5x 9 0
.
5 61
(loaùi)
x
2
9
- Vi u v ta cú phng trỡnh
4
x 8
9
2
2
.
x 4 x 5 ( x 4) 4 x 25 x 56 0
x 7 (loaùi)
4
4
5 61
.
Vy nghim ca phng trỡnh l x 8; x
2
3. Phng phỏp t n ph khụng hon ton:
Phng phỏp gii: a phng trỡnh ó cho v phng trỡnh bc hai dng:
f ( x).Q( x ) f ( x ) P ( x ). x vi n l n ph hay l n ca phng trỡnh ó cho.
t f ( x) t , t 0 .
Phng trỡnh ó cho tr thnh t 2 t.Q( x) P( x) 0 .
Sau ú, gii t theo x ri thay vo gii phng trỡnh f ( x ) t v a ra kt lun.
Bi 1: Gii phng trỡnh : x 2 3 x 2 2 x 1 2 x 2 2 (*)
Gii:
t t x 2 2 phng trỡnh (*) tr thnh :
t 3
t 2 2 x t 3 3x 0
.
t x 1
x2 2 3 x2 7 x 7 .
x 1
Vi t x 1 ta cú phng trỡnh x 2 2 x 1
x.
2 x 1
Vi t 3 ta cú phng trỡnh
Vy nghim ca phng trỡnh l x 7 .
Bi 2: Gii phng trỡnh : x 1 x 2 2 x 3 x 2 1
Gii:
t t x 2 2 x 3, t 2
Khi ú phng trỡnh tr thnh : x 1 t x 2 1 x 2 1 x 1 t 0
Page 19
Edited by Foxit Reader
www.VNMATH.com
Copyright(C) by Foxit Software Company,2005-2008
sè ph¬ng
ph¸p gi¶i ph¬ng tr×nh v« tû
ForMét
Evaluation
Only.
NguyÔn V¨n Rin – To¸n 3A
Bây giờ ta thêm bớt, để được phương trình bậc 2 theo t có là một số chính
phương:
t 2
x 2 2 x 3 x 1 t 2 x 1 0 t 2 x 1 t 2 x 1 0
t x 1
x2 2 x 3 2 x 2 2 x 1 0 x 1 2 .
x 1
Với t x 1 ta có phương trình x 2 2 x 3 x 1
x .
0 x 2
Với t 2 ta có phương trình
Vậy nghiệm của phương trình là x 1 2 .
Từ một phương trình đơn giản :
1 x 2 1 x
1 x 2 1 x 0 , khai
triển ra ta sẽ được pt sau:
Bài 3: Giải phương trình: 4 x 1 1 3 x 2 1 x 1 x 2
Giải:
Điều kiện: 1 x 1 .
Nhận xét: Đặt t 1 x , phương trình trở thành:
4 1 x 1 3 x 2t t 1 x (1)
Từ đó x 1 t 2 thay vào (1) ta được phương trình:
3t 2 2 1 x t 4 1 x 1 0
Nhưng không có sự may mắn để giải được phương trình theo t
2 1 x
2
48
x 1 1 không có dạng bình phương .
Muốn đạt được mục đích trên thì ta phải tách 3x theo
2
1 x ,
1 x
2
Cụ thể như sau : 3 x 1 1 x 2 1 x thay vào pt (1) ta được:
4 x 1 t 2 2(1 x) 2t t 1 x t 2 (2 1 x )t 4 1 x 2(1 x) 0 (*)
(3 1 x 2) 2
t 2 1 x
(*)
.
t 2 1 x
1 x 1
3
.
x
5
3
x
5
Với t 2 1 x ta có phương trình 1 x 2 1 x
Với t 2 1 x ta có phương trình
1 x 1 x 2 2 2 (1 x)(1 x ) 4 1 x 2 1 x 0 .
3
Vậy nghiệm của phương trình là x ; x 0 .
5
Page 20
Edited by Foxit Reader
www.VNMATH.com
Copyright(C) by Foxit Software Company,2005-2008
Mét sè ph¬ng ph¸p gi¶i ph¬ng tr×nh v« tû For Evaluation Only.
NguyÔn V¨n Rin – To¸n 3A
Bài 4: Giải phương trình: 2 2 x 4 4 2 x 9 x 2 16 (1)
Giải:
Điều kiện: x 2
(1) 4(2 x 4) 16 2(4 x 2 ) 16(2 x ) 9 x 2 16
8(4 x 2 ) 16 2(4 x 2 ) x 2 8 x
Đặt t 2(4 x 2 ); t 0
x
t1
2
Phương trình trở thành 4t 2 16t x 2 8 x 0
.
t x 4
2
2
Vì x 2 nên t2 0 không thỏa điều kiện t 0 .
x 0
4 2
x
(thỏa đk x 2 ).
x
2
2
2
3
8(4 x ) x
4 2
Vậy nghiệm của phương trình là x
.
3
Với t
x
thì
2
2(4 x 2 )
4. Đặt ẩn phụ đưa về hệ phương trình:
4.1 Đặt ẩn phụ đưa về hệ thông thường:
Đặt u x , v x và tìm mối quan hệ giữa x và x .
Từ đó tìm được hệ theo u,v.
Bài 1: Giải phương trình: x 3 25 x3 x 3 25 x 3 30
Giải:
Đặt y 3 35 x 3 x 3 y 3 35
xy ( x y ) 30
Khi đó ta có hệ phương trình: 3
3
x y 35
Giải hệ này ta được nghiệm ( x; y ) (2;3);( x; y ) (3;2) .
Vậy nghiệm của phương trình là x 2; x 3 .
Bài 2: Giải phương trình sau: x 5 x 1 6
Giải:
Điều kiện: x 1
Đặt a x 1, b 5 x 1( a 0, b 0) ta được hệ phương trình:
a 2 b 5 (1)
.
2
b a 5 (2)
Page 21
Edited by Foxit Reader
www.VNMATH.com
Copyright(C) by Foxit Software Company,2005-2008
số phương
pháp giải phương trình vô tỷ
ForMột
Evaluation
Only.
Nguyễn Văn Rin Toán 3A
Ly (1)-(2) v theo v ta c phng trỡnh:
a b 1
(a b)(a b 1) 0
a b (loaùi)
Vi a b 1 ta cú
11 17
x 5
x 1 1 5 x 1 x 1 5 x 2
x
.
2
x 11x 26 0
Vy nghim ca phng trỡnh l x
11 17
.
2
4.2 t n ph a v h i xng loi I:
Bi 1: Gii phng trỡnh: 2 x 3 x 1 (2 x )(3 x )
Gii:
iu kin: 2 x 3 .
t a 2 x (a 0); b 3 x (b 0) .
Ta cú h phng trỡnh:
a b 1 ab
a b 1 ab
a b 1 ab
2
2
2
2
a b 5
(a b) 2ab 5
(1 ab) 2ab 5
a b 1 ab
a b 1 ab
a b 3
2
ab 2
ab 2
(ab) 4
a 1
b 2
.
a, b laứ 2 nghieọm cuỷa phửụng trỡnh X 2 3 X 2 0
a 2
b 1
a 2
ta cú
Vi
b 1
a 1
ta cú
b 2
Vi
2 x 1
x 1 .
3 x 2
2 x 2
x 2.
3 x 1
Vy nghim ca phng trỡnh l x 1; x 2 .
Bi 2: Gii phng trỡnh: 4 x 4 17 x 3
Gii:
iu kin: 0 x 17 .
t a 4 x (a 0); b 4 17 x (b 0) .
Page 22
Edited by Foxit Reader
www.VNMATH.com
Copyright(C) by Foxit Software Company,2005-2008
Một số phương pháp giải phương trình vô tỷ For Evaluation Only.
Nguyễn Văn Rin Toán 3A
Ta cú h phng trỡnh
(a b)2 2ab 2 2(ab) 2 17
a 4 b 4 17
(a 2 b 2 ) 2 2a 2b 2 17
a
b
a
b
3
3
a b 3
(9 2ab) 2 2(ab) 2 17
2(ab)2 36ab 64 0
a b 3
a b 3
a b 3
ab 2
a b 3
(loaùi vỡ 32 4.16 0)
ab 16
a 1
b 2
a, b laứ 2 nghieọm cuỷa phửụng trỡnh X 2 3 X 2 0
a 2
b 1
4 x 1
x 1.
4
17 x 2
4
a 2
x 2
x 16 .
Vi
ta cú h phng trỡnh
b 1
4 17 x 1
Vy nghim ca phng trỡnh l x 1; x 16 .
a 1
Vi
ta cú h phng trỡnh
b 2
Bi 3: Gii phng trỡnh: 3 5 x 3 2 x 3 (5 x)(2 x) 1
Gii:
t a 3 5 x ; b 3 2 x ta cú h phng trỡnh:
3
a b ab 1 ab 1 (a b)
(a b) 3 1 (a b) (a b) 7 0
3 3
3
ab 1 (a b)
a b 7
(a b) 3ab(a b) 7 0
(a b 1) (a b)2 4(a b) 7 0
(a b)3 3(a b) 2 3(a b) 7 0
ab 1 (a b)
ab 1 (a b)
a b 1 (vỡ (a b)2 4(a b) 7 0)
ab 1 (a b)
a 1
b 2
2
a, b laứ 2 nghieọm cuỷa phửụng trỡnh X X 2 0
a 2
b 1
Page 23
Edited by Foxit Reader
www.VNMATH.com
Copyright(C) by Foxit Software Company,2005-2008
Nguyễn Văn Rin Toán 3A
số phương
pháp giải phương trình vô tỷ
ForMột
Evaluation
Only.
3 5 x 1
x 6 .
3
2
2
x
3 5 x 2
a 2
ta cú h phng trỡnh
Vi
x 3.
b 1
3 2 x 1
Vy nghim ca phng trỡnh l x 6; x 3 .
a 1
ta cú h phng trỡnh
b
2
Vi
Bi 4: Gii phng trỡnh 2 x 2 (2 x ) 2
Gii:
iu kin: 0 x 2
t a x (a 0); b 2 x (2 2 b 2) .
b 2 2 a 4
a 4 b 4 2
(*)
a b 2
a b 2
( a b) 2
(a 2 b 2 ) 2
2 vaứ a 4 b 4
2.
Ta cú a 2 b 2
2
2
a 1
.
Do ú, (*)
b 1
Ta cú h phng trỡnh:
x 1
x 1.
2 x 1
Vy nghim ca phng trỡnh l x 1 .
a 1
ta cú h phng trỡnh
b 1
Vi
4.3 t n ph a v h i xng loi II:
4.3.1 Dng 1: Gii phng trỡnh x n b a n ax b
x n b at
Cỏch gii: t t ax b ta cú h phng trỡnh i xng loi II:
n
t b ax
Bi 1: Gii phng trỡnh x3 1 2 3 2 x 1
Gii:
t t 3 2 x 1 ta cú h phng trỡnh
x3 1 2t
x3 1 2t
x 3 1 2t
3
3
3
2
2
t
1
2
x
x
t
2(
t
x
)
( x t )( x t tx 2) 0
n
x t
x t
x t
3
2
x 2 x 1 0
( x 1)( x x 1) 0
x 1
3
3
.
x
1
2
t
x
1
2
t
1 5
(VN )
x
2 2
2
2
2
2
x t tx 2 0
( x t ) x t 4 0
Page 24
Edited by Foxit Reader
www.VNMATH.com
Copyright(C) by Foxit Software Company,2005-2008
Một số phương pháp giải phương trình vô tỷ For Evaluation Only.
Nguyễn Văn Rin Toán 3A
Vy nghim ca phng trỡnh l x
1 5
; x 1.
2
4.3.2 Dng 2: Gii phng trỡnh x a a x
x a t
Cỏch gii: t t a x ta cú h phng trỡnh i xng loi II:
.
t a x
Bi 1: Gii phng trỡnh x 2007 2007 x
Gii:
iu kin: x 0
t t 2007 x ta c h
x 2007 t
x 2007 t
x 2007 t
t 2007 x
x t t x
( t x )( t x 1) 0
8030 2 8029
x
4
x 2007 t
x x 2007 0
8030 2 8029
(loaùi)
t x
t x
x
4
t x
8030 2 8029
xt
4
8030 2 8029
Vy nghim ca phng trỡnh l x
.
4
4.3.3 Dng 3: Chn n ph t vic lm ngc
Bi 1: Gii phng trỡnh: x 2 2 x 2 2 x 1
Gii:
1
iu kin x
2
t 2 x 1 ay b
x 2 2 x 2(ay b)
( x 1) 2 2ay (2b 1)
Chn a, b h
l h i xng
2
2
(ay b) 2 x 1
(ay b) 2 x 1
i xng loi II.
Page 25