Bất phương trình bậc hai và cách giải (hay, chi tiết)
Với loạt Bất phương trình bậc hai và cách giải sẽ giúp học sinh nắm vững lý thuyết, biết cách làm bài tập từ đó có kế hoạch ôn tập hiệu quả để đạt kết quả cao trong các bài thi môn Toán 10.
Bất phương trình bậc hai và cách giải
1. Lý thuyết
- Bất phương trình bậc hai ẩn x là bất phương trình dạng (hoặc ), trong đó a, b, c là những số thực đã cho, .
- Giải bất phương trình bậc hai thực chất là tìm các khoảng mà trong đó cùng dấu với hệ số a (trường hợp a < 0) hay trái dấu với hệ số a (trường hợp a > 0).
2. Các dạng toán
Dạng 3.1: Dấu của tam thức bậc hai
a. Phương pháp giải:
- Tam thức bậc hai (đối với x) là biểu thức dạng . Trong đó a, b, c là nhứng số cho trước với a#0 .
- Định lý về dấu của tam thức bậc hai:
Cho (a#0), .
Nếu thì f(x) luôn cùng dấu với hệ số a với mọi .
Nếu thì f(x) luôn cùng dấu với hệ số a trừ khi .
Nếu thì f(x) cùng dấu với hệ số a khi hoặc , trái dấu với hệ số a khi trong đó là hai nghiệm của f(x).
Lưu ý: Có thể thay biệt thức bằng biệt thức thu gọn .
Ta có bảng xét dấu của tam thức bậc hai (a#0) trong các trường hợp như sau:
:
x |
|
f(x) |
Cùng dấu với a |
:
x |
|
f(x) |
Cùng dấu với a 0 Cùng dấu với a |
:
x |
|
f(x) |
Cùng dấu với a 0 Trái dấu với a 0 Cùng dấu với a |
Minh họa bằng đồ thị
b. Ví dụ minh họa:
Ví dụ 1: Xét dấu tam thức
Lời giải:
Ta có f(x) có hai nghiệm phân biệt x=1, x=-5 và hệ số a = -1 < 0 nên:
f(x) > 0 khi ; f(x) < 0 khi .
Ví dụ 2: Xét dấu biểu thức .
Lời giải:
Ta có: và
Lập bảng xét dấu:
x | 3 |
+ 0 - - 0 + | |
4x-5 | - - 0 + + |
f(x) | - 0 + 0 - 0 + |
Dựa vào bảng xét dấu, ta thấy:
; .
Dạng 3.2: Giải và biện luận bất phương trình bậc hai
a. Phương pháp giải:
Giải và biện luận bất phương trình bậc hai
Ta xét hai trường hợp:
+) Trường hợp 1: a = 0 (nếu có).
+) Trường hợp 2: a#0, ta có:
Bước 1: Tính (hoặc )
Bước 2: Dựa vào dấu của (hoặc ) và a, ta biện luận số nghiệm của bất phương trình
Bước 3: Kết luận.
b. Ví dụ minh họa:
Ví dụ 1: Giải và biện luận bất phương trình
Lời giải:
Đặt
Ta có Δ' = 1 - 6m; a = 1. Xét ba trường hợp:
+) Trường hợp 1: Nếu .
Suy ra tập nghiệm của bất phương trình là .
+) Trường hợp 2: Nếu .
Suy ra nghiệm của bất phương trình là .
+) Trường hợp 3: Nếu .
Khi đó f(x) = 0 có hai nghiệm phân biệt ; ( dễ thấy ) hoặc . Suy ra nghiệm của bất phương trình là .
Vậy:
Với tập nghiệm của bất phương trình là .
Với tập nghiệm của bất phương trình là .
Với tập nghiệm của bất phương trình là với , .
Ví dụ 2: Giải và biện luận bất phương trình
Lời giải:
Đặt , ta có a = 12 và
Khi đó, ta xét hai trường hợp:
+) Trường hợp 1: Nếu , suy ra . Do đó, nghiệm của bất phương trình là .
+) Trường hợp 2: Nếu , suy ra f(x) = 0 có hai nghiệm phân biệt
Xét hai khả năng sau:
Khả năng 1: Nếu
Khi đó, theo định lý về dấu của tam thức bậc hai, tập nghiệm của bất phương trình là
Khả năng 2: Nếu
Khi đó, theo định lý về dấu của tam thức bậc hai, tập nghiệm của bất phương trình là
Vậy: Với m = 3 tập nghiệm của bất phương trình là .
Với m < 3 tập nghiệm của bất phương trình là .
Với m > 3 tập nghiệm của bất phương trình là .
Dạng 3.3: Bất phương trình chứa căn thức
a. Phương pháp giải:
Sử dụng các công thức:
+)
+)
b. Ví dụ minh họa:
Ví dụ 1: Giải bất phương trình .
Lời giải:
Ta có
(vô lý).
Vậy bất phương trình vô nghiệm.
Ví dụ 2: Tìm tập nghiệm S của bất phương trình .
Lời giải:
Ta có:
Vậy tập nghiệm của bất phương trình đã cho là: .
3. Bài tập tự luyện
3.1 Tự luận
Câu 1: Tìm tất cả các nghiệm nguyên của bất phương trình
Lời giải:
Xét .
.
Ta có bảng xét dấu:
x | |
f(x) | + 0 - 0 + |
Tập nghiệm của bất phương trình là .
Do đó bất phương trình có 6 nghiệm nguyên là: -2; -1; 0; 1; 2; 3.
Câu 2: Xét dấu biểu thức: .
Lời giải:
Ta có f(x) có hai nghiệm phân biệt x = -2, x = 2 và hệ số a = 1 > 0 nên:
f(x) < 0 khi ; f(x) > 0 khi .
Câu 3: Xét dấu biểu thức: .
Lời giải:
. Ta có bảng xét dấu:
x | 2 |
+ 0 + |
Vậy f(x) > 0 với .
Câu 4: Giải bất phương trình
Lời giải:
Bất phương trình
Xét phương trình
Lập bảng xét dấu:
x | 1 4 |
+ 0 - 0 + |
Dựa vào bảng xét dấu, ta thấy
Câu 5: Có bao nhiêu giá trị nguyên dương của x thỏa mãn ?
Lời giải:
Điều kiện:
Bất phương trình:
Bảng xét dấu:
x | -2 2 |
2x+9 | - 0 + + + |
+ + 0 - 0 + | |
f(x) | - 0 + - + |
Dựa vào bảng xét dấu, ta thấy
Vậy chỉ có duy nhất một giá trị nguyên dương của x (x = 1) thỏa mãn yêu cầu.
Câu 6: Tìm các giá trị của m để biểu thức .
Lời giải:
Ta có:
.
Câu 7: Tìm tất cả các giá trị thực của tham số m để bất phương trình: (1) có tập nghiệm S=R ?
Lời giải:
+) Trường hợp 1:
Bất phương trình (1) trở thành ( Luôn đúng) (*)
+) Trường hợp 2:
Bất phương trình (1) có tập nghiệm S=R
Từ (*) và (**) ta suy ra với thì bất phương trình có tập nghiệm S=R.
Câu 8: Tìm tất cả các giá trị của tham số m để tam thức bậc hai f(x) sau đây thỏa mãn , .
Lời giải:
Vì tam thức bậc hai f(x) có hệ số a = -1 < 0 nên khi và chỉ khi .
Câu 9: Bất phương trình có bao nhiêu nghiệm nguyên thuộc khoảng (0; 7)?
Lời giải:
Ta có:
Kết hợp điều kiện: , suy ra .
Vậy bất phương trình có 4 nghiệm nguyên thuộc khoảng (0; 7).
Câu 10: Tìm tập nghiệm của bất phương trình .
Lời giải:
Vậy tập nghiệm của bất phương trình đã cho là .
3.2 Trắc nghiệm
Câu 1: Cho tam thức . Ta có với khi và chỉ khi:
A. .
B. .
C. .
D. .
Lời giải:
Chọn A.
Áp dụng định lý về dấu của tam thức bậc hai ta có: với khi và chỉ khi .
Câu 2: Cho hàm số có đồ thị như hình vẽ. Đặt , tìm dấu của a và .
A. a > 0, .
B. a < 0, .
C. a > 0, .
D. a < 0, .
Lời giải:
Chọn A.
Đồ thị hàm số là một parabol có bề lõm quay lên nên a > 0 và đồ thị hàm số cắt trục Ox tại hai điểm phân biệt nên .
Câu 3: Cho tam thức bậc hai . Mệnh đề nào sau đây đúng?
A. Nếu thì f(x) luôn cùng dấu với hệ số a, với mọi .
B. Nếu thì f(x) luôn trái dấu với hệ số a, với mọi .
C. Nếu thì f(x) luôn cùng dấu với hệ số a, với mọi .
D. Nếu thì f(x) luôn cùng dấu với hệ số b, với mọi .
Lời giải:
Chọn C. Theo định lý về dấu tam thức bậc hai
Câu 4: Gọi S là tập nghiệm của bất phương trình . Trong các tập hợp sau, tập nào không là tập con của S?
A. .
B. .
C. .
D. .
Lời giải:
Chọn B.
Ta có .
Suy ra tập nghiệm của bất phương trình là .
Do đó .
Câu 5: Tìm tất cả các giá trị của tham số m để phương trình có nghiệm
A. .
B. hoặc .
C. hoặc .
D. .
Lời giải:
Chọn B.
Phương trình có nghiệm hoặc .
Câu 6: Tam thức không âm với mọi giá trị của x khi
A. m<3 .
B. .
C. .
D. .
Lời giải:
Chọn D.
Yêu cầu bài toán
.
Vậy thỏa mãn yêu cầu bài toán.
Câu 7: Tìm tất cả các giá trị của tham số m để bất phương trình vô nghiệm.
A. .
B. .
C. .
D. .
Lời giải:
Chọn D.
Bất phương trình vô nghiệm khi và chỉ khi .
Câu 8: Bất phương trình có nghiệm là:
A. .
B. .
C. .
D. .
Lời giải:
Chọn B.
Ta có:
.
Vậy nghiệm của bất phương trình là .
Câu 9: Số nghiệm nguyên của bất phương trình là:
A. 3.
B. 1.
C. 4.
D. 2.
Lời giải:
Chọn B.
Ta có:
Vậy bất phương trình đã cho có 1 nghiệm nguyên.
Câu 10: Nghiệm của bất phương trình (1) là:
A. .
B. .
C. .
D. .
Lời giải:
Chọn D.
Điều kiện xác định: x > -2.
(do với mọi x > -2)
Kết hợp điều kiện suy ra nghiệm của bất phương trình là .
Bài tập bổ sung
Bài 1. Tìm tất cả các nghiệm nguyên của bất phương trình 3x2 − 2x − 12 ≤ 0.
Bài 2. Xét dấu biểu thức: f(x)= 2x2 − 8.
Bài 3. Giải bất phương trình x(x + 2) ≤ 3(x2 + 3).
Bài 4. Tìm m để biểu thức .
Bài 5. Tìm tất cả các giá trị của tham số m để tam thức bậc hai f(x) sau đây thỏa mãn .
Xem thêm phương pháp giải các dạng bài tập Toán lớp 10 hay, chi tiết khác:
- Hệ bất phương trình bậc nhất một ẩn và cách giải
- Bảng phân bố tần số, tần suất và cách giải
- Biểu đồ và cách giải bài tập
- Số trung bình cộng, Số trung vị, Mốt và cách giải
- Phương sai, độ lệch chuẩn và cách giải
Lời giải bài tập lớp 10 sách mới:
- Giải bài tập Lớp 10 Kết nối tri thức
- Giải bài tập Lớp 10 Chân trời sáng tạo
- Giải bài tập Lớp 10 Cánh diều
Tủ sách VIETJACK shopee lớp 10-11 cho học sinh và giáo viên (cả 3 bộ sách):
Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.
Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.
- Giải Tiếng Anh 10 Global Success
- Giải Tiếng Anh 10 Friends Global
- Giải sgk Tiếng Anh 10 iLearn Smart World
- Giải sgk Tiếng Anh 10 Explore New Worlds
- Lớp 10 - Kết nối tri thức
- Soạn văn 10 (hay nhất) - KNTT
- Soạn văn 10 (ngắn nhất) - KNTT
- Soạn văn 10 (siêu ngắn) - KNTT
- Giải sgk Toán 10 - KNTT
- Giải sgk Vật lí 10 - KNTT
- Giải sgk Hóa học 10 - KNTT
- Giải sgk Sinh học 10 - KNTT
- Giải sgk Địa lí 10 - KNTT
- Giải sgk Lịch sử 10 - KNTT
- Giải sgk Kinh tế và Pháp luật 10 - KNTT
- Giải sgk Tin học 10 - KNTT
- Giải sgk Công nghệ 10 - KNTT
- Giải sgk Hoạt động trải nghiệm 10 - KNTT
- Giải sgk Giáo dục quốc phòng 10 - KNTT
- Lớp 10 - Chân trời sáng tạo
- Soạn văn 10 (hay nhất) - CTST
- Soạn văn 10 (ngắn nhất) - CTST
- Soạn văn 10 (siêu ngắn) - CTST
- Giải Toán 10 - CTST
- Giải sgk Vật lí 10 - CTST
- Giải sgk Hóa học 10 - CTST
- Giải sgk Sinh học 10 - CTST
- Giải sgk Địa lí 10 - CTST
- Giải sgk Lịch sử 10 - CTST
- Giải sgk Kinh tế và Pháp luật 10 - CTST
- Giải sgk Hoạt động trải nghiệm 10 - CTST
- Lớp 10 - Cánh diều
- Soạn văn 10 (hay nhất) - Cánh diều
- Soạn văn 10 (ngắn nhất) - Cánh diều
- Soạn văn 10 (siêu ngắn) - Cánh diều
- Giải sgk Toán 10 - Cánh diều
- Giải sgk Vật lí 10 - Cánh diều
- Giải sgk Hóa học 10 - Cánh diều
- Giải sgk Sinh học 10 - Cánh diều
- Giải sgk Địa lí 10 - Cánh diều
- Giải sgk Lịch sử 10 - Cánh diều
- Giải sgk Kinh tế và Pháp luật 10 - Cánh diều
- Giải sgk Tin học 10 - Cánh diều
- Giải sgk Công nghệ 10 - Cánh diều
- Giải sgk Hoạt động trải nghiệm 10 - Cánh diều
- Giải sgk Giáo dục quốc phòng 10 - Cánh diều