Upload
doanlien
View
213
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Chuyên đề 2
Phương Trình - Bất Phương Trình & HệPhương Trình Đại Số
§1. Phương Trình - Bất Phương Trình Không Chứa Căn
Bài tập 2.1. Giải các bất phương trình saua) x2 − 6x + 6 > 0. b) −4x2 + x− 2 ≥ 0.c) x4 − 4x3 + 3x2 + 8x− 10 ≤ 0. d) x4 + x2 + 4x− 3 ≥ 0.
Lời giải.
a) Ta có x2 − 6x + 6 > 0⇔[
x > 3 +√
3
x < 3−√
3. Vậy tập nghiệm S =
(−∞; 3−
√3)∪(3 +√
3; +∞).
b) Ta có ∆ = −31 < 0⇒ −4x2 + x− 2 < 0,∀x ∈ R. Vậy bất phương trình vô nghiệm.c) Bất phương trình tương đương với
x4 + 3x2 − 10− 4x3 + 8x ≤ 0⇔(x2 − 2
) (x2 + 5
)− 4x
(x2 − 2
)≤ 0
⇔(x2 − 2
) (x2 − 4x + 5
)≤ 0⇔ x2 − 2 ≤ 0⇔ −
√2 ≤ x ≤
√2
Vậy bất phương trình có tập nghiệm S =[−√
2;√
2].
d) Bất phương trình tương đương với
x4 + 2x2 + 1 ≥ x2 − 4x + 4⇔(x2 + 1
)2 ≥ (x− 2)2
⇔(x2 + x− 1
) (x2 − x + 3
)≥ 0⇔ x2 + x− 1 ≥ 0⇔
[x ≥ −1+
√5
2
x ≤ −1−√5
2
Vậy bất phương trình có tập nghiệm S =(−∞; −1−
√5
2
]∪[−1+
√5
2 ; +∞).
Bài tập 2.2. Giải các bất phương trình sau
a)x− 2
x2 − 9x + 8≥ 0. b)
x2 − 3x− 2
x− 1≥ 2x + 2.
c)x + 5
2x− 1+
2x− 1
x + 5> 2. d)
1
x2 − 5x + 4<
1
x2 − 7x + 10.
Lời giải.a) Ta có bảng xét dấu
x −∞ 1 2 8 +∞x− 2 − | − 0 + | +
x2 − 9x + 8 + 0 − | − 0 +VT − || + 0 − || +
Vậy bất phương trình có tập nghiệm S = (1; 2] ∪ (8; +∞).
b) Bất phương trình tương đương vớix2 − 3x− 2− (x− 1) (2x + 2)
x− 1≥ 0⇔ −x
2 − 3x
x− 1≥ 0.
Ta có bảng xét dấu
1
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com
Nguyễn Minh Hiếu
x −∞ −3 0 1 +∞−x2 − 3x − 0 + 0 − | −x− 1 − | − | − 0 +VT + 0 − 0 + || −
Vậy bất phương trình có tập nghiệm S = (−∞;−3] ∪ [0; 1).
c) Bất phương trình tương đương với(x + 5)
2+ (2x− 1)
2 − 2 (x + 5) (2x− 1)
(2x− 1) (x + 5)> 0⇔ x2 − 12x + 36
2x2 + 9x− 5> 0.
Ta có bảng xét dấu
x −∞ −5 12 6 +∞
x2 − 12x + 36 + | + | + 0 +2x2 + 9x− 5 + 0 − 0 + | +
VT + || − || + 0 +
Vậy bất phương trình có tập nghiệm S = (−∞;−5) ∪(12 ; 6)∪ (6; +∞).
d) Bất phương trình tương đương vớix2 − 7x + 10− x2 + 5x− 4
(x2 − 5x + 4) (x2 − 7x + 10)< 0⇔ −2x + 6
(x2 − 5x + 4) (x2 − 7x + 10)< 0.
Ta có bảng xét dấu
x −∞ 1 2 3 4 5 +∞−2x + 6 + | + | + 0 − | − | −
x2 − 5x + 4 + 0 − | − | − 0 + | +x2 − 7x + 10 + | + 0 − | − | − 0 +
VT + || − || + 0 − || + || −
Vậy bất phương trình có tập nghiệm S = (1; 2) ∪ (3; 4) ∪ (5; +∞).
Bài tập 2.3. Giải các phương trình saua) x3 − 5x2 + 5x− 1 = 0. b) x3 − 3
√3x2 + 7x−
√3 = 0.
c) x4 − 4x3 − x2 + 16x− 12 = 0. d) (x− 3)3
+ (2x + 3)3
= 18x3.e)(x2 + 1
)3+ (1− 3x)
3=(x2 − 3x + 2
)3. f) (4 + x)2 − (x− 1)
3= (1− x)
(x2 − 2x + 17
).
Lời giải.
a) Ta có x3 − 5x2 + 5x− 1 = 0⇔ (x− 1)(x2 − 4x + 1
)= 0⇔
[x = 1
x = 2±√
3.
Vậy phương trình có ba nghiệm x = 1, x = 2±√
3.
b) Ta có x3 − 3√
3x2 + 7x−√
3 = 0⇔(x−√
3) (
x2 − 2√
3x + 1)
= 0⇔[
x =√
3
x =√
3±√
2.
Vậy phương trình có ba nghiệm x =√
3, x =√
3±√
2.
c) Ta có x4 − 4x3 − x2 + 16x− 12 = 0⇔ (x− 1)(x3 − 3x2 − 4x + 12
)= 0⇔
x = 1x = 3x = ±2
.
Vậy phương trình có ba nghiệm x = 1, x = 3, x = ±2.d) Phương trình tương đương với
(x− 3 + 2x + 3)3 − 3(x− 3)(2x + 3)(x− 3 + 2x + 3) = 18x3
⇔ 9x3 − 9x(2x2 − 3x− 9
)= 0⇔ 9x
(7x2 + 3x + 9
)= 0⇔ x = 0
Vậy phương trình có nghiệm duy nhất x = 0.e) Phương trình tương đương với(
x2 + 1 + 1− 3x)3 − 3(x2 + 1)(1− 3x)(x2 + 1 + 1− 3x) =
(x2 − 3x + 2
)3⇔− 3(x2 + 1)(1− 3x)(x2 − 3x + 2) = 0⇔
x = 13
x = 1x = 2
Vậy phương trình có ba nghiệm x = 13 , x = 1, x = 2.
f) Phương trình tương đương với
(4 + x)2
= (x− 1)3 − (x− 1)
(x2 − 2x + 17
)⇔ (4 + x)
2= (x− 1)
(x2 − 2x + 1− x2 + 2x− 17
)= 0
⇔ x2 + 8x + 16 = −16x + 16⇔ x2 + 24x = 0⇔[
x = 0x = −24
Vậy phương trình có hai nghiệm x = 0, x = −24.
2
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com
Chuyên đề 2. Phương Trình - Bất Phương Trình & Hệ Phương Trình Đại Số
Bài tập 2.4. Giải các phương trình saua)(x2 − 4x + 3
)2 − (x2 − 6x + 5)2
= 0. b) x4 = (2x− 5)2.
c) x4 + 3x2 + 3 = 2x. d) x4 − 4x− 1 = 0.e) x4 = 6x2 − 12x + 8. f) x4 = 2x3 + 3x2 − 4x + 1.
Lời giải.
a) Ta có(x2 − 4x + 3
)2 − (x2 − 6x + 5)2
= 0⇔(2x2 − 10x + 8
)(2x− 2) = 0⇔
[x = 1x = 4
.
Vậy phương trình có hai nghiệm x = 1, x = 4.b) Ta có x4 = (2x− 5)
2 ⇔(x2 + 2x− 5
) (x2 − 2x + 5
)= 0⇔ x = −1±
√6.
Vậy phương trình có hai nghiệm x = −1±√
6.c) Ta có x4 + 3x2 + 3 = 2x⇔
(x2 + 2
)2= (x + 1)
2 ⇔(x2 + x + 3
) (x2 − x + 1
)= 0.
Vậy phương trình vô nghiệm.d) Ta có x4 − 4x− 1 = 0⇔
(x2 + 1
)2= 2(x + 1)
2 ⇔(x2 +
√2x + 1 +
√2) (
x2 −√
2x + 1−√
2)
= 0.
Vậy phương trình có hai nghiệm x =
√2±
√4√
2− 2
2.
e) Ta có x4 = 6x2 − 12x + 8⇔(x2 − 1
)2= (2x− 3)
2 ⇔(x2 + 2x− 4
) (x2 − 2x + 2
)= 0⇔ x = −1±
√5.
Vậy phương trình có hai nghiệm x = −1±√
5.
f) Ta có x4 = 2x3 + 3x2 − 4x + 1⇔(x2 − x
)2= (2x− 1)
2 ⇔(x2 + x− 1
) (x2 − 3x + 1
)= 0⇔
[x = −1±
√5
2
x = 3±√5
2
.
Vậy phương trình có bốn nghiệm x =−1±
√5
2, x =
3±√
5
2.
Bài tập 2.5. Giải các phương trình saua) (x + 3)
4+ (x + 5)
4= 2. b) (x + 1)
4+ (x + 3)
4= 16.
c) (x + 3)4
+ (x− 1)4
= 82. d) x4 + (x− 1)4
= 418 .
Lời giải.a) Đặt x + 4 = t. Phương trình trở thành
(t− 1)4
+ (t + 1)4
= 2⇔ 2t4 + 12t2 = 0⇔[
t2 = 0t2 = −6 (loại) ⇔ t = 0
Với t = 0⇒ x = −4. Vậy phương trình có nghiệm duy nhất x = −4.b) Đặt x + 2 = t. Phương trình trở thành
(t− 1)4
+ (t + 1)4
= 16⇔ 2t4 + 12t2 − 14 = 0⇔[
t2 = 1t2 = −7 (loại) ⇔ t = ±1
Với t = 1⇒ x = −1; t = −1⇒ x = −3. Vậy phương trình có hai nghiệm x = −1, x = −3.c) Đặt x + 1 = t. Phương trình trở thành
(t + 2)4
+ (t− 2)4
= 16⇔ 2t4 + 48t2 − 50 = 0⇔[
t2 = 1t2 = −25 (loại) ⇔ t = ±1
Với t = 1⇒ x = 0; t = −1⇒ x = −2. Vậy phương trình có hai nghiệm x = 0, x = −2.d) Đặt x− 1
2 = t. Phương trình trở thành(t +
1
2
)4
+
(t− 1
2
)4
=41
8⇔ 2t4 + 3t2 − 5 = 0⇔
[t2 = 1t2 = − 5
2 (loại) ⇔ t = ±1
Với t = 1⇒ x = 32 ; t = −1⇒ x = − 1
2 . Vậy phương trình có hai nghiệm x = 32 , x = − 1
2 .
Bài tập 2.6. Giải các phương trình saua) (x + 1) (x + 2) (x + 3) (x + 4) = 3. b)
(x2 − 1
)(x + 3) (x + 5) + 16 = 0.
c) (x− 1) (x− 2) (x− 3) (x− 6) = 3x2. d)(x2 − 2x + 4
) (x2 + 3x + 4
)= 14x2.
Lời giải.a) Phương trình tương đương với
(x + 1) (x + 4) (x + 2) (x + 3) = 3⇔(x2 + 5x + 4
) (x2 + 5x + 6
)= 3
Đặt x2 + 5x + 4 = t. Phương trình trở thành t (t + 2) = 3⇔[
t = 1t = −3
.
3
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com
Nguyễn Minh Hiếu
Với t = 1⇒ x2 + 5x + 4 = 1⇔ x =−5±
√13
2; t = −3⇒ x2 + 5x + 4 = −3 (vô nghiệm).
Vậy phương trình có hai nghiệm x =−5±
√13
2.
b) Phương trình tương đương với
(x− 1) (x + 5) (x + 1) (x + 3) + 16 = 0⇔(x2 + 4x− 5
) (x2 + 4x + 3
)+ 16 = 0
Đặt x2 + 4x− 5 = t. Phương trình trở thành t (t + 8) + 16 = 0⇔ t = −4.Với t = −4⇒ x2 + 4x− 5 = −4⇔ x = −2±
√5. Vậy phương trình có hai nghiệm x = −2±
√5.
c) Nhận thấy x = 0 không phải là nghiệm phương trình. Với x 6= 0, phương trình tương đương với
(x− 1) (x− 6) (x− 2) (x− 3) = 3x2 ⇔(x2 − 7x + 6
) (x2 − 5x + 6
)= 3x2
⇔(x− 7 +
6
x
)(x− 5 +
6
x
)= 3
Đặt x− 7 + 6x = t. Phương trình trở thành t (t + 2) = 3⇔
[t = 1t = −3
.
Với t = 1⇒ x− 7 + 6x = 1⇔ x2 − 8x + 6 = 0⇔ x = 4±
√10;
t = −3⇒ x− 7 + 6x = −3⇔ x2 − 4x + 6 = 0 (vô nghiệm).
Vậy phương trình có hai nghiệm x = 4±√
10.d) Nhận thấy x = 0 không phải là nghiệm phương trình. Với x 6= 0, phương trình tương đương với(
x− 2 +4
x
)(x + 3 +
4
x
)= 14
Đặt x− 2 + 4x = t. Phương trình trở thành t (t + 5) = 14⇔
[t = 2t = −7
.
Với t = 2⇒ x− 2 + 4x = 2⇔ x2 − 4x + 4 = 0⇔ x = 2; t = −7⇒ x− 2 + 4
x = −7⇔ x2 + 5x + 4⇔[
x = −1x = −4
.
Vậy phương trình có ba nghiệm x = 2, x = −1, x = −4.
Bài tập 2.7. Giải các phương trình saua) x4 − 4x3 + 6x2 − 4x + 1 = 0. b) 2x4 + 3x3 − 9x2 − 3x + 2 = 0.c) 2x4 + 3x3 − 27x2 + 6x + 8 = 0. d) x4 − 5x3 + 8x2 − 10x + 4 = 0.
Lời giải.a) Nhận thấy x = 0 không phải là nghiệm phương trình. Với x 6= 0, phương trình tương đương với
x2 − 4x + 6− 4
x+
1
x2= 0⇔ x2 +
1
x2− 4
(x +
1
x
)+ 6 = 0
Đặt x +1
x= t⇒ x2 +
1
x2= t2 − 2. Phương trình trở thành t2 − 2− 4t + 6 = 0⇔ t = 2.
Với t = 2⇒ x +1
x= 2⇔ x2 − 2x + 1 = 0⇔ x = 1.
Vậy phương trình có nghiệm duy nhất x = 1.b) Nhận thấy x = 0 không phải là nghiệm phương trình. Với x 6= 0, phương trình tương đương với
2x2 + 3x− 9− 3
x+
2
x2= 0⇔ 2
(x2 +
1
x2
)+ 3
(x− 1
x
)− 9 = 0
Đặt x− 1
x= t⇒ x2 +
1
x2= t2 + 2. Phương trình trở thành 2
(t2 + 2
)+ 3t− 9 = 0⇔
[t = 1t = − 5
2
.
Với t = 1⇒ x− 1
x= 1⇔ x2 − x− 1 = 0⇔ x =
1±√
5
2.
Với t = −5
2⇒ x− 1
x= −5
2⇔ 2x2 + 5x− 2 = 0⇔ x =
−5±√
41
4
Vậy phương trình có bốn nghiệm x =1±√
5
2, x =
−5±√
41
4.
c) Nhận thấy x = 0 không phải là nghiệm phương trình. Với x 6= 0, phương trình tương đương với
2x2 + 3x− 27 +6
x+
8
x2= 0⇔ 2
(x2 +
4
x2
)+ 3
(x +
2
x
)− 27 = 0
4
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com
Chuyên đề 2. Phương Trình - Bất Phương Trình & Hệ Phương Trình Đại Số
Đặt x +2
x= t⇒ x2 +
4
x2= t2 − 4. Phương trình trở thành 2
(t2 − 4
)+ 3t− 27 = 0⇔
[t = −5t = 7
2
.
Với t = −5⇒ x +2
x= −5⇔ x2 + 5x + 2 = 0⇔ x =
−5±√
17
2.
Với t =7
2⇒ x +
2
x=
7
2⇔ 2x2 − 7x + 4 = 0⇔ x =
7±√
17
4.
Vậy phương trình có bốn nghiệm x =−5±
√17
2, x =
7±√
17
4.
d) Nhận thấy x = 0 không phải là nghiệm phương trình. Với x 6= 0, phương trình tương đương với
x2 − 5x + 8− 10
x+
4
x2= 0⇔ x2 +
4
x2− 5
(x +
2
x
)+ 8 = 0
Đặt x +2
x= t⇒ x2 +
4
x2= t2 − 4. Phương trình trở thành t2 − 4− 5t + 8 = 0⇔
[t = 4t = 1
.
Với t = 4⇒ x +2
x= 4⇔ x2 − 4x + 2 = 0⇔ x = 2±
√2.
Với t = 1⇒ x +2
x= 1⇔ x2 − x + 2 = 0 (vô nghiệm).
Vậy phương trình có hai nghiệm x = 2±√
2.
Bài tập 2.8. Giải các phương trình saua)(x2 + 5x
)2 − 2(x2 + 5x
)− 24 = 0. b)
(x2 + x + 1
) (x2 + x + 2
)= 12.
c)(x2 − 2x− 2
)2 − 2x2 + 3x + 2 = 0. d) (4x + 3)2
(x + 1) (2x + 1) = 810.
Lời giải.
a) Đặt x2 + 5x = t. Phương trình trở thành t2 − 2t− 24 = 0⇔[
t = 6t = −4
.
Với t = 6⇒ x2 + 5x = 6⇔[
x = 1x = −6
. Với t = −4⇒ x2 + 5x = −4⇔[
x = −1x = −4
.
Vậy phương trình có bốn nghiệm x = ±1, x = −4, x = −6.
b) Đặt x2 + x + 1 = t. Phương trình trở thành t(t + 1) = 12⇔[
t = 3t = −4
.
Với t = 3⇒ x2 + x + 1 = 3⇔[
x = 1x = −2
. Với t = −4⇒ x2 + x + 1 = −4 (vô nghiệm).
Vậy phương trình có hai nghiệm x = 1, x = −2.c) Phương trình tương đương với (x2 − 2x− 2)2 − (x2 − 2x− 2)− x2 + x = 0.Đặt x2 − 2x− 2 = t. Phương trình trở thành
t2 − t− x2 + x = 0⇔ (t− x)(t + x)− (t− x) = 0⇔ (t− x)(t + x− 1) = 0⇔[
t = xt = 1− x
Với t = x⇒ x2 − 2x− 2 = x⇔ x =3±√
17
2; t = 1− x⇒ x2 − 2x− 2 = 1− x⇔ x =
1±√
13
2.
Vậy phương trình có bốn nghiệm x =3±√
17
2, x =
1±√
13
2.
d) Phương trình tương đương với(16x2 + 24x + 9
) (2x2 + 3x + 1
)= 810⇔
[8(2x2 + 3x + 1) + 1
] (2x2 + 3x + 1
)= 810
Đặt 2x2 + 3x + 1 = t. Phương trình trở thành (8t + 1) t = 810⇔[
t = 10t = − 81
8
.
Với t = 10⇒ 2x2 + 3x + 1 = 10⇔[
x = −3x = 3
2
. Với t = − 818 ⇒ 2x2 + 3x + 1 = − 81
8 (vô nghiệm).
Vậy phương trình có hai nghiệm x = −3, x = 32 .
Bài tập 2.9. Giải các phương trình sau
a)1
2x2 − x + 1+
1
2x2 − x + 3=
6
2x2 − x + 7. b)
4x
4x2 − 8x + 7+
3x
4x2 − 10x + 7= 1.
c)x2 + 1
x+
x
x2 + 1= −5
2. d)
(x− 1
x + 2
)2
+x− 3
x + 2− 2
(x− 3
x− 1
)2
= 0.
e) x2 +
(x
x + 1
)2
= 3. f)(
1
x2 + x + 1
)2
+
(1
x2 + x + 2
)2
=13
36.
5
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com
Nguyễn Minh Hiếu
Lời giải.a) Đặt 2x2 − x + 1 = t (t > 0). Phương trình trở thành
1
t+
1
t + 2=
6
t + 6⇔ (t + 2) (t + 6) + t (t + 6) = 6t (t + 2)⇔ 4t2 − 2t− 12 = 0⇔
[t = 2t = − 3
2 (loại)
Với t = 2⇒ 2x2 − x + 1 = 2⇔[
x = 1x = − 1
2
.
Vậy phương trình có hai nghiệm x = 1, x = − 12 .
b) Nhận thấy x = 0 không phải là nghiệm phương trình. Với x 6= 0, phương trình tương đương với
4
4x− 8 + 7x
+3
4x− 10 + 7x
= 1
Đặt 4x− 8 + 7x = t. Phương trình trở thành
4
t+
3
t− 2= 1⇔ 4 (t− 2) + 3t = t (t− 2)⇔ t2 − 9t + 8 = 0⇔
[t = 1t = 8
Với t = 1⇒ 4x− 8 + 7x = 1⇔ 4x2 − 9x + 7 = 0 (vô nghiệm).
Với t = 8⇒ 4x− 8 + 7x = 8⇔ 4x2 − 16x + 7 = 0⇔
[x = 1
2x = 7
2
.
Vậy phương trình có hai nghiệm x = 12 , x = 7
2 .c) Điều kiện: x 6= 0.
Đặtx2 + 1
x= t. Phương trình trở thành t + 1
t = − 52 ⇔
[t = −2t = − 1
2
.
Với t = −2⇒ x2 + 1
x= −2⇔ x2 + 2x + 1 = 0⇔ x = −1.
Với t = −1
2⇒ x2 + 1
x= −1
2⇔ 2x2 + x + 2 = 0 (vô nghiệm).
Vậy phương trình có nghiệm x = −1.d) Điều kiện: x 6= 1, x 6= −2.
Đặtx− 1
x + 2= u,
x− 3
x− 1= v. Phương trình trở thành u2 + uv − 2v2 = 0⇔
[u = vu = −2v
.
Với u = v ⇒ x− 1
x + 2=
x− 3
x− 1⇔ x2 − 2x + 1 = x2 − x− 6⇔ x = 7.
Với u = −2v ⇒ x− 1
x + 2= −2.
x− 3
x− 1⇔ x2 − 2x + 1 = −2x2 + 2x + 12⇔ 3x2 − 4x− 11 = 0⇔ x =
2±√
37
3.
Vậy phương trình có ba nghiệm x = 7, x =2±√
37
3.
e) Điều kiện: x 6= −1. Phương trình tương đương với(x− x
x + 1
)2
+ 2x.x
x + 1= 3⇔
(x2
x + 1
)2
+ 2x2
x + 1− 3 = 0
Đặtx2
x + 1= t. Phương trình trở thành t2 + 2t− 3 = 0⇔
[t = 1t = −3
.
Với t = 1⇒ x2
x + 1= 1⇔ x2 − x− 1 = 0⇔ x =
1±√
5
2.
Với t = −3⇒ x2
x + 1= −3⇔ x2 + 3x + 3 = 0 (vô nghiệm).
Vậy phương trình có hai nghiệm x =1±√
5
2.
f) Phương trình tương đương với(1
x2 + x + 1− 1
x2 + x + 2
)2
+ 2.1
x2 + x + 1.
1
x2 + x + 2=
13
36
⇔(
1
(x2 + x + 1) (x2 + x + 2)
)2
+2
(x2 + x + 1) (x2 + x + 2)− 13
36= 0
Đặt1
(x2 + x + 1) (x2 + x + 2)= t (t > 0). Phương trình trở thành t2 + 2t− 13
36= 0⇔
[t = 1
6t = − 13
6 (loại) .
6
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com
Chuyên đề 2. Phương Trình - Bất Phương Trình & Hệ Phương Trình Đại Số
Với t =1
6⇒ 1
(x2 + x + 1) (x2 + x + 2)=
1
6⇔(x2 + x + 1
) (x2 + x + 2
)= 6.
Đặt x2 + x + 1 = u (u > 0). Phương trình trở thành u (u + 1) = 6⇔[
u = 2u = −3 (loại) .
Với u = 2⇒ x2 + x + 1 = 2⇔ x =−1±
√5
2.
Vậy phương trình có hai nghiệm x =−1±
√5
2.
Bài tập 2.10. Giải các phương trình saua) |x− 1| =
∣∣x2 − 3x + 1∣∣. b)
∣∣x2 + 4x− 5∣∣ =
∣∣x2 + 5∣∣.
c)∣∣x2 − 5x + 4
∣∣− x = 4. d)√x2 + 4x + 4 = 5− x2.
e)∣∣x2 − 5x + 4
∣∣ = x2 + 6x + 5. f)∣∣x2 − 5x + 5
∣∣ = −2x2 + 10x− 11.
Lời giải.
a) Ta có |x− 1| =∣∣x2 − 3x + 1
∣∣⇔ [x− 1 = x2 − 3x + 1x− 1 = −x2 + 3x− 1
⇔
x = 2±√
2x = 0x = 2
.
Vậy phương trình có bốn nghiệm x = 2±√
2, x = 0, x = 2.
b) Ta có∣∣x2 + 4x− 5
∣∣ =∣∣x2 + 5
∣∣⇔ [x2 + 4x− 5 = x2 + 5x2 + 4x− 5 = −x2 − 5
⇔
x = 52
x = 0x = −2
.
Vậy phương trình có ba nghiệm x = 52 , x = 0, x = −2.
c) Với x2 − 5x + 4 ≥ 0⇔[
x ≥ 4x ≤ 1
, phương trình trở thành x2 − 5x + 4− x = 4⇔[
x = 0x = 6
(thỏa mãn).
Với x2 − 5x + 4 < 0⇔ 1 < x < 4, phương trình trở thành −x2 + 5x− 4− x = 4⇔ x2 − 4x + 8 = 0 (vô nghiệm).Vậy phương trình có hai nghiệm x = 0, x = 6.d) Phương trình tương đương với |x + 2| = 5− x2.
Với x + 2 ≥ 0⇔ x ≥ −2, phương trình trở thành x + 2 = 5− x2 ⇔ x2 + x− 3 = 0⇔
[x = −1+
√13
2
x = −1−√13
2 (loại)
Với x + 2 < 0⇔ x < −2, phương trình trở thành −x− 2 = 5− x2 ⇔ x2 − x− 7 = 0⇔
[x = 1+
√29
2 (loại)x = 1−
√29
2
Vậy phương trình có hai nghiệm x =−1 +
√13
2, x =
1−√
29
2.
e) Với x2 − 5x + 4 ≥ 0⇔[
x ≥ 4x ≤ 1
, phương trình trở thành x2 − 5x + 4 = x2 + 6x + 5⇔ x = − 111 (thỏa mãn).
Với x2 − 5x + 4 < 0⇔ 1 < x < 4, PT trở thành −x2 + 5x− 4 = x2 + 6x + 5⇔ 2x2 + x + 9 = 0 (vô nghiệm).Vậy phương trình có hai nghiệm x = − 1
11 .
f) Với x2− 5x+ 5 ≥ 0⇔
[x ≥ 5+
√5
2
x ≤ 5−√5
2
, PT trở thành x2− 5x+ 5 = −2x2 + 10x− 11⇔ x = 15±√33
2 (thỏa mãn).
Với x2 − 5x + 5 < 0⇔ 5−√5
2 < x < 5+√5
2 , PT trở thành −x2 + 5x− 5 = −2x2 + 10x− 11⇔[
x = 2x = 3
(TM).
Vậy phương trình có bốn nghiệm x =15±
√33
2, x = 2, x = 3.
Bài tập 2.11. Giải các phương trình sau
a)(x2 − x
)2+∣∣x2 − x
∣∣− 6 = 0. b) 3
(2x− 1
x + 1
)2
−∣∣∣∣ x + 1
2x− 1
∣∣∣∣− 2 = 0.
c)∣∣x2 + 3x− 10
∣∣+∣∣x2 − 4
∣∣ = 0. d)∣∣x2 + 3x− 4
∣∣+∣∣x2011 + 2011x− 2012
∣∣ = 0.
Lời giải.
a) Đặt |x2 − x| = t (t ≥ 0). Phương trình trở thành t2 + t− 6 = 0⇔[
t = 2t = −3 (loại) .
Với t = 2⇒∣∣x2 − x
∣∣ = 2⇔[
x2 − x = 2x2 − x = −2 (vô nghiệm)
⇔[
x = 2x = −1
.
Vậy phương trình có hai nghiệm x = 2, x = −1.b) Điều kiện: x 6= −1, x 6= 1
2 .
Đặt | x + 1
2x− 1| = t (t > 0). Phương trình trở thành
3
t2− t− 2 = 0⇔ t3 + 2t− 3 = 0⇔ t = 1.
Với t = 1⇒∣∣∣∣ x + 1
2x− 1
∣∣∣∣ = 1⇔ |x + 1| = |2x− 1| ⇔[
x + 1 = 2x− 1x + 1 = −2x + 1
⇔[
x = 2x = 0
.
7
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com
Nguyễn Minh Hiếu
Vậy phương trình có hai nghiệm x = 2, x = 0.
c) Ta có∣∣x2 + 3x− 10
∣∣+∣∣x2 − 4
∣∣ = 0⇔{
x2 + 3x− 10 = 0x2 − 4 = 0
⇔
[
x = 2x− 5
x = ±2⇔ x = 2.
Vậy phương trình có nghiệm duy nhất x = 2.
d) Ta có∣∣x2 + 3x− 4
∣∣+∣∣x2011 + 2011x− 2012∣∣ = 0⇔
{x2 + 3x− 4 = 0x2011 + 2011x− 2012 = 0
⇔
[
x = 1 (thỏa mãn)x = −4 (loại)
x2011 + 2011x− 2012 = 0.
Vậy phương trình có nghiệm duy nhất x = 1.
Bài tập 2.12. Giải các bất phương trình sau
a) |x− 2| < |2x + 1|. b)∣∣∣∣2x− 3
x− 3
∣∣∣∣ ≤ 1.
c)∣∣x2 − 5x + 4
∣∣ ≤ x2 + 6x + 5. d)∣∣x2 − 2x
∣∣+ x2 − 4 > 0.
Lời giải.
a) Ta có |x− 2| < |2x + 1| ⇔ (x− 2)2< (2x + 1)
2 ⇔ 3x2 + 8x− 3 > 0⇔[
x > 13
x < −3.
Vậy bất phương trình có tập nghiệm S = (−∞;−3) ∪(13 ; +∞
).
b) Điều kiện: x 6= 3. Bất phương trình tương đương với
|2x− 3| ≤ |x− 3| ⇔ (2x− 3)2 ≤ (x− 3)
2 ⇔ 3x2 − 6x ≤ 0⇔ 0 ≤ x ≤ 2 (thỏa mãn)
Vậy bất phương trình có tập nghiệm S = [0; 2].
c) Với x2 − 5x + 4 ≥ 0⇔[
x ≥ 4x ≤ 1
, bất phương trình trở thành
x2 − 5x + 4 ≤ x2 + 6x + 5⇔ x ≥ − 1
11⇒ S1 =
[− 1
11; 1
]∪ [4; +∞)
Với x2 − 5x + 4 < 0⇔ 1 < x < 4, bất phương trình trở thành
−x2 + 5x− 4 ≤ x2 + 6x + 5⇔ 2x2 + x + 9 ≥ 0 (đúng ∀x ∈ (1; 4))⇒ S2 = (1; 4)
Vậy bất phương trình có tập nghiệm S = S1 ∪ S2 =[− 1
11 ; +∞).
d) Với x2 − 2x ≥ 0⇔[
x ≥ 2x ≤ 0
, bất phương trình trở thành
x2 − 2x + x2 − 4 > 0⇔[
x > 2x < −1
(thỏa mãn) ⇒ S1 = (−∞;−1) ∪ (2; +∞)
Với x2 − 2x < 0⇔ 0 < x < 2, bất phương trình trở thành
−x2 + 2x + x2 − 4 > 0⇔ x > 2 (loại) ⇒ S2 = ∅
Vậy bất phương trình có tập nghiệm S = S1 ∪ S2 = (−∞;−1) ∪ (2; +∞).
Bài tập 2.13. Giải các phương trình saua) |9− x| = |6− 5x|+ |4x + 3|. b)
∣∣x2 − 5x + 4∣∣+∣∣x2 − 5x
∣∣ = 4.c) |7− 2x| = |5− 3x|+ |x + 2|. d) |x− 1| − 2 |x− 2|+ 3 |x− 3| = 4.e)√x2 − 2x + 1 +
√x2 + 4x + 4 = 5. f)
√x + 2
√x− 1 +
√x− 2
√x− 1 = 2.
Lời giải.a) Ta có bảng xét dấu
x −∞ − 34
65 9 +∞
9− x + | + | + 0 −6− 5x + | + 0 − | −4x + 3 − 0 + | + | +
Với x ∈(−∞;− 3
4
], phương trình trở thành 9− x = 6− 5x− 4x− 3⇔ x = − 3
4 (thỏa mãn).Với x ∈
(− 3
4 ; 65
], phương trình trở thành 9− x = 6− 5x + 4x + 3⇔ 9 = 9 (đúng ,∀x ∈
(− 3
4 ; 65
]).
Với x ∈(65 ; 9], phương trình trở thành 9− x = −6 + 5x + 4x + 3⇔ x = 6
5 (loại).Với x ∈ (9; +∞), phương trình trở thành −9 + x = −6 + 5x + 4x + 3⇔ x = − 3
4 (loại).Vậy phương trình có tập nghiệm S =
[− 3
4 ; 65
].
b) Ta có bảng xét dấu
8
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com
Chuyên đề 2. Phương Trình - Bất Phương Trình & Hệ Phương Trình Đại Số
x −∞ 0 1 4 5 +∞x2 − 5x + 4 + | + 0 − 0 + | +x2 − 5x + 0 − | − | − 0 +
Với x ∈ (−∞; 0], phương trình trở thành x2 − 5x + 4 + x2 − 5x = 4⇔[
x = 0 (thỏa mãn)x = 5 (loại)
.
Với x ∈ (0; 1], phương trình trở thành x2 − 5x + 4− x2 + 5x = 4⇔ 4 = 4 (đúng ,∀x ∈ (0; 1]).
Với x ∈ (1; 4], phương trình trở thành −x2 + 5x− 4− x2 + 5x = 4⇔[
x = 4 (thỏa mãn)x = 1 (loại)
.
Với x ∈ (4; 5], phương trình trở thành x2 − 5x + 4− x2 + 5x = 4⇔ 4 = 4 (đúng ,∀x ∈ (4; 5]).
Với x ∈ (5; +∞), phương trình trở thành x2 − 5x + 4 + x2 − 5x = 4⇔[
x = 0 (loại)x = 5 (loại) .
Vậy phương trình có tập nghiệm S = [0; 1] ∪ [4; 5].c) Ta có bảng xét dấu
x −∞ −2 53
72 +∞
7− 2x + | + | + 0 −5− 3x + | + 0 − | −x + 2 − 0 + | + | +
Với x ∈ (−∞;−2], phương trình trở thành 7− 2x = 5− 3x− x− 2⇔ x = −2 (thỏa mãn).Với x ∈
(−2; 5
3
], phương trình trở thành 7− 2x = 5− 3x + x + 2⇔ 7 = 7 (đúng ,∀x ∈
(−2; 5
3
]).
Với x ∈(53 ; 7
2
], phương trình trở thành 7− 2x = −5 + 3x + x + 2⇔ x = 5
3 (loại).Với x ∈
(72 ; +∞
), phương trình trở thành −7 + 2x = −5 + 3x + x + 2⇔ x = −2 (loại).
Vậy phương trình có tập nghiệm S =[−2; 5
3
].
d) Ta có bảng xét dấu
x −∞ 1 2 3 +∞x− 1 − 0 + | + | +x− 2 − | − 0 + | +x− 3 − | − | − 0 +
Với x ∈ (−∞; 1], phương trình trở thành −x + 1− 2 (−x + 2) + 3 (−x + 3) = 4⇔ x = 1 (thỏa mãn).Với x ∈ (1; 2], phương trình trở thành x− 1− 2 (−x + 2) + 3 (−x + 3) = 4⇔ 4 = 4 (đúng ,∀x ∈ (1; 2]).Với x ∈ (2; 3], phương trình trở thành x− 1− 2 (x− 2) + 3 (−x + 3) = 4⇔ x = 2 (loại).Với x ∈ (3; +∞), phương trình trở thành x− 1− 2 (x− 2) + 3 (x− 3) = 4⇔ x = 5 (thỏa mãn).Vậy phương trình có tập nghiệm S = [1; 2] ∪ {5}.e) Phương trình tương đương với |x− 1|+ |x + 2| = 5.Ta có bảng xét dấu
x −∞ −2 1 +∞x− 1 − | − 0 +x + 2 − 0 + | +
Với x ∈ (−∞;−2], phương trình trở thành −x + 1− x− 2 = 5⇔ x = 3 (loại).Với x ∈ (−2; 1], phương trình trở thành −x + 1 + x + 2 = 5⇔ 3 = 5 (vô lý).Với x ∈ (1; +∞), phương trình trở thành x− 1 + x + 2 = 5⇔ x = 2 (thỏa mãn).Vậy phương trình có nghiệm x = 2.f) Phương trình tương đương với
√x− 1 + 1 +
∣∣√x− 1− 1∣∣ = 2.
Với∣∣√x− 1− 1
∣∣ ≥ 0⇔ x ≥ 2, PT trở thành√x− 1 + 1 +
√x− 1− 1 = 2⇔
√x− 1 = 1⇔ x = 2 (thỏa mãn).
Với∣∣√x− 1− 1
∣∣ < 0⇔ 1 ≤ x < 2, PT trở thành√x− 1 + 1−
√x− 1 + 1 = 2⇔ 2 = 2 (đúng ∀x ∈ [1; 2)).
Vậy phương trình có tập nghiệm S = [1; 2].
§2. Phương Trình - Bất Phương Trình Chứa Căn
Bài tập 2.14. Giải các phương trình saua) x−
√x− 1− 7 = 0. b)
√2x + 9 =
√4− x +
√3x + 1.
c)√
3x− 3−√
5− x =√
2x− 4. d)√
2x +√
6x2 + 1 = x + 1.e) 3√
2x− 1 + 3√x− 1 = 3
√3x + 1. f) 3
√x + 1 + 3
√x + 2 + 3
√x + 3 = 0.
9
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com
Nguyễn Minh Hiếu
Lời giải.a) Phương trình tương đương với
√x− 1 = x− 7⇔
{x ≥ 7x− 1 = x2 − 14x + 49
⇔
x ≥ 7[x = 5 (loại)x = 10
⇔ x = 10
Vậy phương trình có nghiệm duy nhất x = 5.b) Điều kiện: − 1
3 ≤ x ≤ 4. Phương trình tương đương với
2x + 9 = 4− x + 3x + 1 + 2√
(4− x) (3x + 1)⇔ 4 = 2√−3x2 + 11x + 4
⇔− 3x2 + 11x + 4 = 4⇔[
x = 0x = 11
3
(thỏa mãn).
Vậy phương trình có hai nghiệm x = 0, x = 113 .
c) Điều kiện: 2 ≤ x ≤ 5. Phương trình tương đương với√
3x− 3 =√
5− x +√
2x− 4⇔ 3x− 3 = 5− x + 2x− 4 + 2√
(5− x) (2x− 4)
⇔ 2x− 4 = 2√
(5− x) (2x− 4)⇔ (2x− 4)2
= 4 (5− x) (2x− 4)
⇔ (2x− 4) (2x− 4− 20 + 4x) = 0⇔[
x = 2x = 4
(thỏa mãn).
Vậy phương trình có hai nghiệm x = 2, x = 4.d) Phương trình tương đương với
{x + 1 ≥ 0
2x +√
6x2 + 1 = x2 + 2x + 1⇔{
x ≥ −16x2 + 1 = x4 + 2x2 + 1
⇔
x ≥ −1 x = 0
x = 2x = −2 (loại)
⇔[
x = 0x = 2
Vậy phương trình có hai nghiệm x = 0, x = 2.e) Phương trình tương đương với
2x− 1 + x− 1 + 3 3√
(2x− 1) (x− 1)(
3√
2x− 1 + 3√x− 1
)= 3x + 1
⇒ 3√
(2x− 1) (x− 1) (3x + 1) = 1⇒ 6x3 − 7x2 = 0⇒[
x = 0x = 7
6
Thử lại ta thấy x = 0 không phải là nghiệm phương trình. Vậy phương trình có nghiệm duy nhất x = 76 .
f) Phương trình tương đương với3√x + 1 + 3
√x + 2 = − 3
√x + 3⇔ x + 1 + x + 2 + 3 3
√(x + 1) (x + 2)
(3√x + 1 + 3
√x + 2
)= −x− 3
⇒ 3√
(x + 1) (x + 2) (x + 3) = x + 2⇒ (x + 1) (x + 2) (x + 3) = x + 2⇒ x = −2
Thử lại ta thấy x = −2 là nghiệm phương trình. Vậy phương trình có nghiệm duy nhất x = −2.
Bài tập 2.15. Giải các bất phương trình saua)√x2 − 4x− 12 > 2x + 3. b)
√x2 − 4x− 12 ≤ x− 4.
c) 3√
6x− 9x2 < 3x. d)√x3 + 1 ≥ x + 1.
Lời giải.a) Bất phương trình tương đương với
{2x + 3 < 0x2 − 4x− 12 ≥ 0{2x + 3 ≥ 0x2 − 4x− 12 > 4x2 + 12x + 9
⇔
x < − 3
2[x ≥ 6x ≤ −2{
x ≥ − 32
−3 < x < − 73
⇔ x ≤ −2
Vậy bất phương trình có tập nghiệm S = (−∞;−2].b) Bất phương trình tương đương với x− 4 ≥ 0
x2 − 4x− 12 ≥ 0x2 − 4x− 12 ≤ x2 − 8x + 16
⇔
x ≥ 4[
x ≥ 6x ≤ −2
x ≤ 7
⇔ 6 ≤ x ≤ 7
Vậy bất phương trình có tập nghiệm S = [6; 7].c) Bất phương trình tương đương với 6x− 9x2 < 27x3 ⇔ 27x3 + 9x2 − 6x > 0. Ta có bảng xét dấu
10
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com
Chuyên đề 2. Phương Trình - Bất Phương Trình & Hệ Phương Trình Đại Số
x −∞ − 23 0 1
3 +∞VT − 0 + 0 − 0 +
Vậy bất phương trình có tập nghiệm S =(− 2
3 ; 0)∪(13 ; +∞
).
d) Bất phương trình tương đương với
{
x + 1 < 0x3 + 1 ≥ 0{x + 1 ≥ 0x3 + 1 ≥ x2 + 2x + 1
⇔
{
x < −1x3 ≥ −1
(vô nghiệm) x ≥ −1[−1 ≤ x ≤ 0x ≥ 2
⇔[−1 ≤ x ≤ 0x ≥ 2
Vậy bất phương trình có tập nghiệm S = [−1; 0] ∪ [2; +∞).
Bài tập 2.16. Giải các bất phương trình saua) (CĐ-09)
√x + 1 + 2
√x− 2 ≤
√5x + 1. b) (A-05)
√5x− 1−
√x− 1 >
√2x− 4.
c)√
2x +√
6x2 + 1 > x + 1. d) (A-04)
√2 (x2 − 16)√
x− 3+√x− 3 >
7− x√x− 3
.
Lời giải.a) Điều kiện: x ≥ 2. Bất phương trình tương đương với
x + 1 + 4 (x− 2) + 4√
(x + 1) (x− 2) ≤ 5x + 1⇔ x2 − x− 2 ≤ 4⇔ −2 ≤ x ≤ 3
Kết hợp điều kiện bất phương trình có tập nghiệm S = [2; 3].b) Điều kiện: x ≥ 2. Bất phương trình tương đương với
√5x− 1 >
√x− 1 +
√2x− 4⇔ 5x− 1 > x− 1 + 2x− 4 + 2
√(x− 1) (2x− 4)
⇔ x + 2 >√
(x− 1) (2x− 4)⇔ x2 + 4x + 4 > 2x2 − 6x + 4⇔ 0 < x < 10
Kết hợp điều kiện bất phương trình có tập nghiệm S = [2; 10).c) Bất phương trình tương đương với
{x + 1 < 0
2x +√
6x2 + 1 ≥ 0{x + 1 ≥ 0
2x +√
6x2 + 1 > x2 + 2x + 1
⇔
{
x < −1√6x2 + 1 ≥ −2x{
x ≥ −16x2 + 1 > x4 + 2x2 + 1
⇔
{
x < −16x2 + 1 ≥ 4x2 (đúng,∀x ∈ R) x ≥ −1[
x < −20 < x < 2
⇔[
x < −10 < x < 2
Vậy bất phương trình có tập nghiệm S = (−∞;−1) ∪ (0; 2).d) Điều kiện: x ≥ 4. Bất phương trình tương đương với
√2 (x2 − 16) + x− 3 > 7− x⇔
√2 (x2 − 16) > 10− 2x⇔
10− 2x < 0{10− 2x ≥ 02x2 − 32 > 100− 40x + 4x2
⇔
x > 5{x ≤ 5
10−√
34 < x < 10 +√
34⇔[
x > 5
10−√
34 < x ≤ 5⇔ x > 10−
√34
Kết hợp điều kiện bất phương trình có tập nghiệm S =(10−
√34; +∞
).
Bài tập 2.17. Giải các phương trình saua) (D-05) 2
√x + 2 + 2
√x + 1−
√x + 1 = 4. b)
√x− 1 + 2
√x− 2−
√x− 1− 2
√x− 2 = 1.
c) x +
√x + 1
2 +√x + 1
4 = 9. d)√
x + 2√x− 1 +
√x− 2
√x− 1 =
x + 3
3.
Lời giải.a) Phương trình tương đương với 2
(√x + 1 + 1
)−√x + 1 = 4⇔
√x + 1 = 2⇔ x = 3.
Vậy phương trình có nghiệm x = 3.
11
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com
Nguyễn Minh Hiếu
b) Phương trình tương đương với√x− 2 + 1−
∣∣√x− 2− 1∣∣ = 1⇔
√x− 2−
∣∣√x− 2− 1∣∣ = 0
Với√x− 2− 1 ≥ 0⇔ x ≥ 3, PT trở thành
√x− 2−
√x− 2 + 1 = 0⇔ 1 = 0 (vô lý).
Với√x− 2− 1 < 0⇔ 2 ≤ x < 3, PT trở thành
√x− 2 +
√x− 2− 1 = 0⇔ 4(x− 2) = 1⇔ x = 9
4 (thỏa mãn).Vậy phương trình có nghiệm x = 9
4 .c) Phương trình tương đương với
x +
√x +
1
4+
1
2= 9⇔
√x +
1
4=
17
2− x
⇔{
172 − x ≥ 0x + 1
4 = 2894 − 17x + x2 ⇔
x ≤ 172[
x = 12 (loại)x = 6
⇔ x = 6
d) Phương trình tương đương với√x− 1 + 1 +
∣∣√x− 1− 1∣∣ = x+3
3 .Với√x− 1− 1 ≥ 0⇔ x ≥ 2, phương trình trở thành
√x− 1 + 1 +
√x− 1− 1 =
x + 3
3⇔ 6√x− 1 = x + 3
⇔{
x + 3 ≥ 036(x− 1) = x2 + 6x + 9
⇔{
x ≥ −3
x = 15± 6√
5⇔ x = 15± 6
√5
Với√x− 1− 1 < 0⇔ 1 ≤ x < 2, phương trình trở thành
√x− 1 + 1−
√x− 1 + 1 =
x + 3
3⇔ 6 = x + 3⇔ x = 3 (loại)
Vậy phương trình có nghiệm x = 15± 6√
5.
Bài tập 2.18. Giải các bất phương trình sau
a)√
x4 +√x− 4 ≥ 8− x. b) (D-02)
(x2 − 3x
)√2x2 − 3x− 2 ≥ 0.
c) (x− 2)√x2 + 4 < x2 − 4. d) (x + 2)
√9− x2 ≤ x2 − 2x− 8.
e)√x2 − 3x + 2 +
√x2 − 4x + 3 ≥ 2
√x2 − 5x + 4. f)
√x2 + x− 2 +
√x2 + 2x− 3 ≤
√x2 + 4x− 5.
Lời giải.a) Bất phương trình tương đương với√
x + 4√x− 4 ≥ 16− 2x⇔
√x− 4 + 2 ≥ 16− 2x⇔
√x− 4 ≥ 14− 2x
⇔
{
14− 2x < 0x− 4 ≥ 0{14− 2x ≥ 0x− 4 ≥ 196− 56x + 4x2
⇔
{
x > 7x ≥ 4{x ≤ 7254 ≤ x ≤ 8
⇔[
x > 7254 ≤ x ≤ 7
⇔ x ≥ 25
4
Vậy bất phương trình có tập nghiệm S =[254 ; +∞
).
b) Bất phương trình tương đương với
√2x2 − 3x− 2 = 0{ √2x2 − 3x− 2 > 0
x2 − 3x ≥ 0
⇔
x = 2x = − 1
2[
x > 2x < − 1
2[x ≥ 3x ≤ 0
⇔
x = 2x = − 1
2x ≥ 3x < − 1
2
⇔
x = 2x ≥ 3x ≤ − 1
2
Vậy bất phương trình có tập nghiệm S =(−∞;− 1
2
]∪ [3; +∞) ∪ {2}.
c) Bất phương trình tương đương với
(x− 2)√x2 + 4 < (x− 2) (x + 2)⇔ (x− 2)
(√x2 + 4− x− 2
)< 0
⇔
{
x− 2 > 0√x2 + 4 < x + 2{
x− 2 < 0√x2 + 4 > x + 2
⇔
{
x > 2x2 + 4 < x2 + 4x + 4{x < 2x2 + 4 > x2 + 4x + 4
⇔[
x > 2x < 0
12
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com
Chuyên đề 2. Phương Trình - Bất Phương Trình & Hệ Phương Trình Đại Số
Vậy bất phương trình có tập nghiệm S = (−∞; 0) ∪ (2; +∞).d) Bất phương trình tương đương với
(x + 2)√
9− x2 ≤ (x + 2) (x− 4)⇔ (x + 2)(√
9− x2 − x + 4)≤ 0
⇔
{
x + 2 ≥ 0√9− x2 ≤ x− 4{
x + 2 ≤ 0√9− x2 ≥ x− 4
⇔
x ≥ −2x− 4 ≥ 09− x2 ≥ 09− x2 ≤ x2 − 8x + 16
(vô nghiệm)
{x ≤ −29− x2 ≥ 0
⇔ −3 ≤ x ≤ −2
Vậy bất phương trình có tập nghiệm S = [−3;−2].
e) Điều kiện:[
x ≥ 4x ≤ 1
. BPT tương đương với√
(x− 1) (x− 2) +√
(x− 1) (x− 3) ≥ 2√
(x− 1) (x− 4).
Nhận thấy x = 1 là nghiệm của bất phương trình.Với x ≥ 4, bất phương trình trở thành
√x− 1
(√x− 2 +
√x− 3− 2
√x− 4
)≥ 0⇔
√x− 2+
√x− 3 ≥ 2
√x− 4.
Vì√x− 2 >
√x− 4 và
√x− 3 >
√x− 4 nên bất phương trình nghiệm đúng ∀x ∈ [4; +∞).
Với x < 1, bất phương trình trở thành√
1− x(√
2− x +√
3− x− 2√
4− x)≥ 0⇔
√2− x+
√3− x ≥ 2
√4− x.
Vì√
2− x <√
4− x và√
3− x >√
4− x nên bất phương trình vô nghiệm.Vậy bất phương trình đã cho có tập nghiệm S = [4; +∞) ∪ {1}.
f) Điều kiện:[
x ≥ 1x ≤ −5
. BPT tương đương với√
(x− 1) (x + 2) +√
(x− 1) (x + 3) ≤ 2√
(x− 1) (x + 5).
Nhận thấy x = 1 là nghiệm của bất phương trình.Với x > 1, bất phương trình trở thành
√x− 1
(√x + 2 +
√x + 3−
√x + 5
)≤ 0⇔
√x + 2 +
√x + 3 ≤
√x + 5
⇔ x + 2 + x + 3 + 2√
(x + 2) (x + 3) ≤ x + 5⇔ 2√
(x + 2) (x + 3) ≤ −x (vô nghiệm)
Với x ≤ −5, bất phương trình trở thành√
1− x(√−x− 2 +
√−x− 3−
√−x− 5
)≤ 0⇔
√−x− 2 +
√−x− 3 ≤
√−x− 5
⇔− x− 2− x− 3 + 2√
(x + 2) (x + 3) ≤ −x− 5⇔ 2√
(x + 2) (x + 3) ≤ x
Vậy bất phương trình đã cho có nghiệm x = 1.
Bài tập 2.19. Giải các phương trình saua) (D-06)
√2x− 1 + x2 − 3x + 1 = 0. b)
√7− x2 + x
√x + 5 =
√3− 2x− x2.
c)√
2x2 + 8x + 6 +√x2 − 1 = 2x + 2. d) 3
(2 +√x− 2
)= 2x +
√x + 6.
e) x2 + 3x + 1 = (x + 3)√x2 + 1. f)
√x2 − 7
x2+
√x− 7
x2= x.
Lời giải.a) Phương trình tương đương với
√2x− 1 = −x2 + 3x− 1⇔
{−x2 + 3x− 1 ≥ 02x− 1 = x4 + 9x2 + 1− 6x3 + 2x2 − 6x
⇔{−x2 + 3x− 1 ≥ 0x4 − 6x3 + 11x2 − 8x + 2 = 0
⇔{−x2 + 3x− 1 ≥ 0
(x− 1)2 (
x2 − 4x + 2)
= 0
⇔
−x2 + 3x− 1 ≥ 0 x = 1
x = 2 +√
2 (loại)x = 2−
√2
⇔[
x = 0
x = 2−√
2
Vậy phương trình có hai nghiệm x = 0, x = 2−√
2.b) Ta có √
7− x2 + x√x + 5 =
√3− 2x− x2 ⇒ 7− x2 + x
√x + 5 = 3− 2x− x2
⇒ x√x + 5 = −2x− 4⇒ x2 (x + 5) = 4x2 + 16x + 16⇒
[x = −1x = ±4
13
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com
Nguyễn Minh Hiếu
Thử lại ta thấy x = ±4 không phải là nghiệm phương trình. Vậy phương trình có nghiệm x = −1.
c) Điều kiện:
x ≥ 1x = −1x ≤ −3
. Phương trình tương đương với
√2 (x + 1) (x + 3) +
√(x− 1) (x + 1) = 2(x + 1)
Nhận thấy x = −1 là nghiệm của phương trình.Với x ≥ 1, phương trình trở thành
√x + 1
(√2x + 6 +
√x− 1− 2
√x + 1
)= 0⇔
√2x + 6 +
√x− 1 = 2
√x + 1
⇔ 2x + 6 + x− 1 + 2√
(2x + 6) (x− 1) = 4 (x + 1)⇔ 2√
2x2 + 4x− 6 = x− 1
⇔ 4(2x2 + 4x− 6
)= x2 − 2x + 1⇔ 7x2 + 18x− 25 = 0⇔
[x = 1x = − 25
7 (loại)
Với x ≤ −3, phương trình trở thành√−x− 1
(√−2x− 6 +
√1− x− 2
√−x− 1
)= 0⇔
√−2x− 6 +
√1− x = 2
√−x− 1
⇔− 2x− 6 + 1− x + 2√
(2x + 6) (x− 1) = 4 (−x− 1)⇔ 2√
2x2 + 4x− 6 = 1− x
⇔ 4(2x2 + 4x− 6
)= x2 − 2x + 1⇔ 7x2 + 18x− 25 = 0⇔
[x = 1 (loại)x = − 25
7
d) Điều kiện: x ≥ 2. Phương trình tương đương với
3√x− 2−
√x + 6 = 2x− 6⇔ 9 (x− 2)− (x + 6)
3√x− 2 +
√x + 6
= 2x− 6
⇔ 8 (x− 3) = 2 (x− 3)(3√x− 2 +
√x + 6
)⇔ 2 (x− 3)
(3√x− 2 +
√x + 6− 4
)= 0
⇔[
x = 33√x− 2 +
√x + 6 = 4
⇔[
x = 3
9 (x− 2) + x + 6 + 6√
(x− 2) (x + 6) = 16
⇔[
x = 3
3√x2 + 4x− 12 = 14− 5x
⇔
x = 314− 5x ≥ 0
9(x2 + 4x− 12
)= 196− 160x + 25x2
⇔
x = 3x ≤ 14
516x2 − 196x + 304 = 0
⇔[
x = 3
x = 49±√2097
2 (loại)
Vậy phương trình có nghiệm duy nhất x = 3.e) Ta có phương trình hệ quả
x4 + 9x2 + 1 + 6x3 + 2x2 + 6x =(x2 + 6x + 9
) (x2 + 1
)⇒ x4 + 6x3 + 11x2 + 6x + 1 = x4 + 6x3 + 10x2 + 6x + 9⇒ x = ±2
√2
Thử lại ta thấy x = ±2√
2 là nghiệm phương trình. Vậy phương trình có hai nghiệm x = ±2√
2.f) Ta có phương trình hệ quả√
x2 − 7
x2= x−
√x− 7
x2⇒ x2 − 7
x2= x2 + x− 7
x2− 2x
√x− 7
x2
⇒ x
(1− 2
√x− 7
x2
)= 0⇒ 2
√x− 7
x2= 1⇒ 4
(x− 7
x2
)= 1
⇒ 4x3 − x2 − 28 = 0⇒ x = 2
Thử lại ta thấy x = 2 là nghiệm phương trình. Vậy phương trình có nghiệm duy nhất x = 2.
Bài tập 2.20. Giải các bất phương trình sau
a)1−√
1− 4x2
x< 3. b)
1−√
21− 4x + x2
x + 1≥ 0.
c)2x√
2x + 1− 1> 2x + 2. d)
x2(1 +√
1 + x)2 > x− 4.
14
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com
Chuyên đề 2. Phương Trình - Bất Phương Trình & Hệ Phương Trình Đại Số
Lời giải.a) Điều kiện x ∈
[− 1
2 ; 12
]\ {0}. Phương trình tương đương với
1−(1− 4x2
)x(1 +√
1− 4x2) < 3⇔ 4x < 3 + 3
√1− 4x2 ⇔ 3
√1− 4x2 > 4x− 3
Vì 4x− 3 < 0,∀x ∈[− 1
2 ; 12
]\ {0} nên bất phương trình nghiệm đúng ∀x ∈
[− 1
2 ; 12
]\ {0}.
Vậy bất phương trình có tập nghiệm S =[− 1
2 ; 12
]\ {0}.
b) Điều kiện: x 6= −1. Bất phương trình tương đương với
1−(21− 4x + x2
)(x + 1)
(1 +√
21− 4x + x2) ≥ 0⇔ −x
2 + 4x− 20
x + 1≥ 0⇔ x + 1 < 0⇔ x < −1
Kết hợp điều kiện bất phương trình có tập nghiệm S = (−∞;−1).c) Điều kiện: x ≥ − 1
2 , x 6= 0. Bất phương trình tương đương với
√2x + 1 + 1 > 2x + 2⇔
√2x + 1 > 2x + 1⇔ 2x + 1 > 4x2 + 4x + 1⇔ −1
2< x < 0
Kết hợp điều kiện bất phương trình có tập nghiệm S =(− 1
2 ; 0).
d) Điều kiện: x ≥ −1. Nhận thấy x = 0 là nghiệm của bất phương trình.Với x 6= 0, bất phương trình tương đương với(
1−√x + 1
)2> x− 4⇔ 1 + x + 1− 2
√x + 1 > x− 4⇔
√x + 1 < 3⇔ x < 8
Kết hợp điều kiện bất phương trình có tập nghiệm S = [−1; 8).
Bài tập 2.21. Giải các phương trình saua) (x + 5) (2− x) = 3
√x2 + 3x. b)
√(x + 1) (2− x) = 1 + 2x− 2x2.
c)√x + 1 +
√4− x +
√(x + 1) (4− x) = 5. d)
√3x− 2 +
√x− 1 = 4x− 9 + 2
√3x2 − 5x + 2.
Lời giải.a) Phương trình tương đương với −x2 − 3x + 10 = 3
√x2 + 3x⇔ x2 + 3x + 3
√x2 + 3x− 10 = 0.
Đặt√x2 + 3x = t (t ≥ 0). Phương trình trở thành t2 + 3t− 10 = 0⇔
[t = 2t = −5 (loại) .
Với t = 2⇒√x2 + 3x = 2⇔ x2 + 3x− 4 = 0⇔
[x = 1x = −4
.
Vậy phương trình có hai nghiệm x = 1, x = −4.b) Phương trình tương đương với
√2 + x− x2 = 1 + 2
(x− x2
).
Đặt√
2 + x− x2 = t (t ≥ 0). Phương trình trở thành t = 1 + 2(t2 − 2
)⇔ 2t2 − t− 3 = 0⇔
[t = −1 (loại)x = 3
2
Với t = 32 ⇒
√2 + x− x2 = 3
2 ⇔ 4(2 + x− x2
)= 9⇔ 4x2 − 4x + 1 = 0⇔ x = 1
2 .Vậy phương trình có nghiệm duy nhất x = 1
2 .c) Điều kiện: −1 ≤ x ≤ 4. Đặt
√x + 1 +
√4− x = t (t ≥ 0)⇔
√(x + 1) (4− x) = t2−5
2 . Phương trình trở thành
t +t2 − 5
2= 5⇔ t2 + 2t− 15 = 0⇔
[t = 3t = −5 (loại)
Với t = 3⇒√−x2 + 3x + 4 = 2⇔ −x2 + 3x + 4 = 4⇔
[x = 0x = 3
(thỏa mãn).
Vậy phương trình có nghiệm x = 0, x = 3.d) Điều kiện: t ≥ 1. Đặt
√3x− 2 +
√x− 1 = t (t ≥ 0)⇔ 4x+ 2
√3x2 − 5x + 2 = t2 + 3. Phương trình trở thành
t = t2 + 3− 9⇔ t2 − t− 6 = 0⇔[
t = 3t = −2 (loại)
Với t = 3⇒√
3x2 − 5x + 2 = 3− 2x⇔{
x ≤ 32
3x2 − 5x + 2 = 9− 12x + 4x2 ⇔ x =7−√
21
2(thỏa mãn).
Vậy phương trình có nghiệm x =7−√
21
2.
15
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com
Nguyễn Minh Hiếu
Bài tập 2.22. Giải các phương trình sau
a) x +√
4− x2 = 2 + 3x√
4− x2. b) (x− 3) (x + 1) + 4 (x− 3)√
x+1x−3 = −3.
c)4
x2+
x2
4− x2+
5
2
(√4− x2
x+
x√4− x2
)+ 2 = 0. d) (B-2011) 3
√2 + x−6
√2− x+4
√4− x2 = 10−3x.
Lời giải.a) Điều kiện: −2 ≤ x ≤ 2. Đặt x +
√4− x2 = t⇒ x
√4− x2 = t2−4
2 . Phương trình trở thành
t = 2 +3(t2 − 4
)2
⇔ 3t2 − 2t− 8 = 0⇔[
t = 2t = − 4
3
Với t = 2⇒√
4− x2 = 2− x⇔ 4− x2 = 4− 4x + x2 ⇔[
x = 0x = 2
(thỏa mãn).
Với t = − 43 ⇒
√4− x2 = − 4
3 − x⇔{
x ≤ − 43
9(4− x2
)= (4 + 3x)
2 ⇔{
x ≤ − 43
x = −2±√14
3
⇔ x = −2−√14
3 (thỏa mãn).
b) Điều kiện:[
x > 3x ≤ −1
. Đặt (x− 3)√
x+1x−3 = t⇒ (x− 3) (x + 1) = t2.
Phương trình trở thành t2 + 4t + 3 = 0⇔[
t = −1t = −3
.
Với t = −1⇒ (x− 3)√
x+1x−3 = −1⇔
{x < 3(x− 3) (x + 1) = 1
⇔{
x < 3
x = 1±√
5⇔ x = 1−
√5 (thỏa mãn).
Với t = −3⇒ (x− 3)√
x+1x−3 = −3⇔
{x < 3(x− 3) (x + 1) = 9
⇔{
x < 3
x = 1±√
13⇔ x = 1−
√13 (thỏa mãn).
Vậy phương trình có hai nghiệm x = 1−√
5, x = 1−√
13.
c) Điều kiện: −2 < x < 2, x 6= 0. Đặt√
4− x2
x+
x√4− x2
= t⇒ 4− x2
x2+
x2
4− x2= t2−2⇔ 4
x2+
x2
4− x2= t2−1.
Phương trình trở thành t2 − 1 +5
2t + 2 = 0⇔
[t = −2t = − 1
2
.
Với t = −2⇒√
4− x2
x+
x√4− x2
= −2⇔ 4 = −2x√
4− x2 ⇔{
x < 0
x = ±√
2⇔ x = −
√2 (thỏa mãn).
Với t = −1
2⇒√
4− x2
x+
x√4− x2
= −1
2⇔ 4 = −1
2x√
4− x2 ⇔{
x < 0x4 − 4x2 + 64 = 0
(vô nghiệm).
d) Điều kiện: −2 ≤ x ≤ 2. Phương trình tương đương với 3(√
2 + x− 2√
2− x)
+ 4√
4− x2 = 10− 3x.
Đặt√
2 + x− 2√
2− x = t⇒ 4√
4− x2 = 10− 3x− t2. Phương trình trở thành 3t− t2 = 0⇔[
t = 0t = 3
.
Với t = 0⇒√
2 + x = 2√
2− x⇔ 2 + x = 4 (2− x)⇔ x = 65 (thỏa mãn).
Với t = 3⇒√
2 + x = 2√
2− x + 3⇔ 12√
2− x = 5x− 15 (vô nghiệm vì 5x− 15 < 0,∀x ∈ [−2; 2]).Vậy phương trình có nghiệm duy nhất x = 6
5 .
Bài tập 2.23. Giải các phương trình saua) x2 + 3x + 2 ≥ 2
√x2 + 3x + 5. b) x2 +
√2x2 + 4x + 3 ≥ 6− 2x.
c) x (x + 1)−√x2 + x + 4 + 2 ≥ 0. d) x2 − 2x + 8− 6
√(4− x) (2 + x) ≤ 0.
e)x
x + 1− 2
√x + 1
x> 3. f)
√x + 2 +
√x− 1 + 2
√x2 + x− 2 ≤ 11− 2x.
Lời giải.
a) Đặt√x2 + 3x + 5 = t (t ≥ 0). Bất phương trình trở thành t2 − 3 ≥ 2t⇔
[t ≥ 3t ≤ −1 (loại) .
Với t ≥ 3⇒ x2 + 3x + 5 ≥ 9⇔[
x ≥ 1x ≤ −4
. Vậy bất phương trình có tập nghiệm S = (−∞;−4] ∪ [1; +∞).
b) Đặt√
2x2 + 4x + 3 = t (t ≥ 0). Bất phương trình trở thành t2−32 + t ≥ 6⇔
[t ≥ 3t ≤ −5 (loại) .
Với t ≥ 3⇒ 2x2 + 4x + 3 ≥ 9⇔[
x ≥ 1x ≤ −3
. Vậy bất phương trình có tập nghiệm S = (−∞;−3] ∪ [1; +∞).
c) Đặt√x2 + x + 4 = t (t ≥ 0). Bất phương trình trở thành t2 − 4− t + 2 ≥ 0⇔
[t ≥ 2t ≤ −1 (loại) .
Với t ≥ 2⇒ x2 + x + 4 ≥ 4⇔[
x ≥ 0x ≤ −1
. Vậy bất phương trình có tập nghiệm S = (−∞;−1] ∪ [0; +∞).
d) Bất phương trình tương đương với x2 − 2x + 8− 6√
8 + 2x− x2 ≤ 0.
16
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com
Chuyên đề 2. Phương Trình - Bất Phương Trình & Hệ Phương Trình Đại Số
Đặt√
8 + 2x− x2 = t (t ≥ 0). Bất phương trình trở thành 8− t2 + 8− 6t ≤ 0⇔[
t ≥ 2t ≤ −8 (loại) .
Với t ≥ 2⇒ 8 + 2x− x2 ≥ 4⇔ 1−√
5 < x < 1 +√
5.Vậy bất phương trình có tập nghiệm S =
(1−√
5; 1 +√
5).
e) Điều kiện:[
x > 0x < −1
. Đặt
√x + 1
x= t (t > 0). Bất phương trình trở thành
1
t2− 2t > 3⇔ 2t3 + 3t2 − 1 < 0⇔ (t + 1)
2(2x− 1) < 0⇔ t <
1
2
Với t <1
2⇒ x + 1
x<
1
4⇔ 3x + 4
4x< 0⇔ −4
3< x < 0.
Kết hợp điều kiện bất phương trình có tập nghiệm S =(− 4
3 ;−1).
f) Điều kiện: x ≥ 1. Đặt√x + 2 +
√x− 1 = t (t ≥ 0)⇒ 2
√(x + 2) (x− 1) = t2 − 2x− 1.
Bất phương trình trở thành t + t2 ≤ 12⇔ −4 ≤ t ≤ 3⇔ t ≤ 3 (vì t ≥ 0).
Với t ≤ 3⇒ 2√x2 + x− 2 ≤ 8− 2x⇔
{x ≤ 4x2 + x− 2 ≤ 16− 8x + x2 ⇔
{x ≤ 4x ≤ 2
⇔ x ≤ 2.
Kết hợp điều kiện bất phương trình có tập nghiệm S = [1; 2].
Bài tập 2.24. Giải các phương trình saua) x2 − 1 = 2x
√x2 − 2x. b) x2 − 1 = 2x
√x2 + 2x.
c) (4x− 1)√x3 + 1 = 2x3 + 2x + 1. d) x2 + 4x = (x + 2)
√x2 − 2x + 24.
Lời giải.a) Đặt
√x2 − 2x = t (t ≥ 0)⇒ x2 = t2 + 2x. Phương trình trở thành
t2 + 2x− 1 = 2xt⇔ (t− 1) (t + 1) = 2x (t− 1)⇔ (t− 1) (t + 1− 2x) = 0⇔[
t = 1t = 2x− 1
Với t = 1⇒√x2 − 2x = 1⇔ x2 − 2x− 1 = 0⇔ x = 1±
√2.
Với t = 2x− 1⇒√x2 − 2x = 2x− 1⇔
{2x− 1 ≥ 0x2 − 2x = 4x2 − 4x + 1
⇔{
x ≥ 12
3x2 − 2x + 1 = 0(vô nghiệm).
Vậy phương trình có hai nghiệm x = 1±√
2.b) Đặt
√x2 + 2x = t (t ≥ 0)⇒ x2 = t2 − 2x. Phương trình trở thành
t2 − 2x− 1 = 2xt⇔ (t− 1) (t + 1) = 2x (t + 1)⇔ (t + 1) (t− 1− 2x) = 0⇔[
t = −1 (loại)t = 2x + 1
Với t = 2x + 1⇒√x2 + 2x = 2x + 1⇔
{2x + 1 ≥ 0x2 + 2x = 4x2 + 4x + 1
⇔{
x ≥ 12
3x2 + 2x + 1 = 0(vô nghiệm).
Vậy phương trình vô nghiệm.c) Đặt
√x3 + 1 = t (t ≥ 0)⇒ x3 = t2 − 1. Phương trình trở thành
(4x− 1) t = 2(t2 − 1
)+ 2x + 1⇔ 2t2 − (4x− 1) t + 2x− 1 = 0⇔
[t = 1
2t = 2x− 1
Với t =1
2⇒√x3 + 1 =
1
2⇔ x3 = −3
4⇔ x = −
3√
6
2.
Với t = 2x− 1⇒√x3 + 1 = 2x− 1⇔
{2x− 1 ≥ 0x3 + 1 = 4x2 − 4x + 1
⇔
x ≥ 12[
x = 0x = 2
⇔ x = 2.
Vậy phương trình có hai nghiệm x = −3√62 , x = 2.
d) Đặt√x2 − 2x + 24 = t (t ≥ 0)⇒ x2 = t2 + 2x− 24. Phương trình trở thành
t2 + 2x− 24 + 4x = (x + 2) t⇔ t2 − (x + 2) t + 6x− 24 = 0⇔[
t = 6t = x− 4
Với t = 6⇒√x2 − 2x + 24 = 6⇔ x2 − 2x− 12 = 0⇔ x = 1±
√13.
Với t = x− 4⇒√x2 − 2x + 24 = x− 4⇔
{x− 4 ≥ 0x2 − 2x + 24 = x2 − 8x + 16
⇔{
x ≥ 4x = − 4
3
(vô nghiệm).
Vậy phương trình có hai nghiệm x = 1±√
13.
Bài tập 2.25. Giải các phương trình saua) 3√
2− x = 1−√x− 1. b) (A-09) 2 3
√3x− 2 + 3
√6− 5x− 8 = 0.
c) 2(x2 + 2
)= 5√x3 + 1. d) 2
(x2 − 3x + 2
)= 3√x3 + 8.
17
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com
Nguyễn Minh Hiếu
Lời giải.
a) Đặt 3√
2− x = u,√x− 1 = v (v ≥ 0)⇒ 2− x = u3, x− 1 = v2. Phương trình trở thành
{u = 1− v (1)u3 + v2 = 1 (2)
Thay (1) vào (2) ta có (1− v)3
+ v2 = 1⇔ 1− 3v + 3v2 − v3 + v2 = 1⇔
v = 0v = 1v = 3
⇒
x = 1x = 2x = 10
.
Vậy phương trình có ba nghiệm x = 1, x = 2, x = 10.
b) Đặt 3√
3x− 2 = u,√
6− 5x = v (v ≥ 0)⇒ 3x−2 = u3, 6−5x = v2. Phương trình trở thành{
2u + 3v − 8 = 0 (1)5u3 + 3v2 = 8 (2)
Từ (1)⇒ v =8− 2u
3vào (2) ta có
5u3 + 3
(8− 2u
3
)2
= 8⇔ 15u3 + 64− 32u + 4u2 = 24⇔ u = −2⇒ v = 4⇒ x = −2
Vậy phương trình nghiệm duy nhất x = −2.c) Phương trình tương đương với 2
(x2 + 2
)= 5√
(x + 1) (x2 − x + 1).Đặt√x + 1 = u,
√x2 − x + 1 = v (u ≥ 0, v > 0)⇒ u2 + v2 = x2 + 2. Phương trình trở thành
2(u2 + v2
)= 5uv ⇔ 2u2 − 5uv + 2v2 = 0⇔
[u = 2vv = 2u
Với u = 2v ⇒√x + 1 = 2
√x2 − x + 1⇔ x + 1 = 4
(x2 − x + 1
)⇔ 4x2 − 5x + 3 = 0 (vô nghiệm).
Với v = 2u⇒√x2 − x + 1 = 2
√x + 1⇔ x2 − x + 1 = 4 (x + 1)⇔ x = 5±
√37
2 .
Vậy phương trình có hai nghiệm x =5±√
37
2.
d) Phương trình tương đương với 2(x2 − 3x + 2
)= 3√
(x + 2) (x2 − 2x + 4).Đặt√x + 2 = u,
√x2 − 2x + 4 = v (u ≥ 0, v > 0)⇒ v2 − u2 = x2 − 3x + 2. Phương trình trở thành
2(v2 − u2
)= 3uv ⇔ 2u2 + 3uv − 2v2 = 0⇔
[u = −2v (loại)v = 2u
Với v = 2u⇒√x2 − 2x + 4 = 2
√x + 2⇔ x2 − 2x + 4 = 4 (x + 2)⇔ x = 3±
√13.
Vậy phương trình có hai nghiệm x = 3±√
13.
Bài tập 2.26. Giải các phương trình saua) x2 +
√x + 5 = 5. b) x3 + 2 = 3 3
√3x− 2.
c) x3 + 1 = 2 3√
2x− 1. d) x 3√
35− x3(x + 3√
35− x3)
= 30.
Lời giải.
a) Đặt√x + 5 = t (t ≥ 0). Phương trình trở thành
{x2 = −t + 5 (1)t2 = x + 5 (2) .
Trừ theo vế (2) và (1) ta có t2 − x2 = x + t⇔ (x + t) (t− x− 1) = 0⇔[
t = −xt = x + 1
.
Với t = −x⇒√x + 5 = −x⇔
{−x ≥ 0x + 5 = x2 ⇔
{x ≤ 0
x = 1±√21
2
⇔ x =1−√
21
2.
Với t = x + 1⇒√x + 5 = x + 1⇔
{x + 1 ≥ 0x + 5 = x2 + 2x + 1
⇔{
x ≥ −1
x = −1±√17
2
⇔ x =−1 +
√17
2.
Vậy phương trình có hai nghiệm x =1−√
21
2, x =
−1 +√
17
2.
b) Đặt 3√
3x− 2 = t. Phương trình trở thành{
x3 + 2 = 3t (1)t3 + 2 = 3x (2) .
Trừ theo vế (1) và (2) ta có
x3 − t3 = 3t− 3x⇔ (x− t)(x2 + xt + t2
)= 3 (t− x)
⇔ (x− t)(x2 + xt + t2 + 3
)= 0⇔
[x = tx2 + xt + t2 + 3 = 0 (vô nghiệm)
Với t = x⇒ 3√
3x− 2 = x⇔ 3x− 2 = x3 ⇔[
x = 1x = −2
. Vậy phương trình có hai nghiệm x = 1, x = −2.
c) Đặt 3√
2x− 1 = t. Phương trình trở thành{
x3 + 1 = 2t (1)t3 + 1 = 2x (2) .
18
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com
Chuyên đề 2. Phương Trình - Bất Phương Trình & Hệ Phương Trình Đại Số
Trừ theo vế (1) và (2) ta có
x3 − t3 = 2t− 2x⇔ (x− t)(x2 + xt + t2
)= 2 (t− x)
⇔ (x− t)(x2 + xt + t2 + 2
)= 0⇔
[x = tx2 + xt + t2 + 2 = 0 (vô nghiệm)
Với t = x⇒ 3√
2x− 1 = x⇔ 2x− 1 = x3 ⇔[
x = 1
x = −1±√5
2
.
Vậy phương trình có ba nghiệm x = 1, x =−1±
√5
2.
d) Đặt 3√
35− x3 = t. Phương trình trở thành{xt(x + t) = 30t3 + x3 = 35
⇔{
xt(x + t) = 30
(t + x)3 − 3xt (x + t) = 35
⇔{
xt(x + t) = 30
(t + x)3
= 125⇔{
xt = 6t + x = 5
⇒[
x = 2x = 3
Vậy phương trình có hai nghiệm x = 2, x = 3.
Bài tập 2.27. Giải các phương trình, bất phương trình sau
a) (B-2012) x + 1 +√x2 − 4x + 1 ≥ 3
√x. b) (A-2010)
x−√x
1−√
2 (x2 − x + 1)≥ 1.
c) 3√x2 − 2 =
√2− x3. d) x +
√3 (1− x2) = 2
(1− 2x2
).
Lời giải.
a) Điều kiện:[
0 ≤ x ≤ 2−√
3
x ≥ 2 +√
3. Nhận thấy x = 0 là một nghiệm của bất phương trình.
Với x > 0, bất phương trình tương đương với√x +
1√x
+
√x +
1
x− 4 ≥ 3.
Đặt√x +
1√x
= t (t > 0)⇒ x + 1x = t2 − 2, bất phương trình trở thành
√t2 − 6 ≥ 3− t⇔
3− t < 0{3− t ≥ 0t2 − 6 ≥ 9− 6t + t2
⇔[
t > 352 ≤ t ≤ 3
⇔ t ≥ 5
2
Với t ≥ 5
2⇒√x +
1√x≥ 5
2⇔ 2x− 5
√x + 2 ≥ 0⇔
[ √x ≥ 2√x ≤ 1
2
⇔[
x ≥ 40 < x ≤ 1
4
.
Kết hợp ta có tập nghiệm của bất phương trình là S =[0; 1
4
]∪ [4; +∞).
b) Điều kiện: x ≥ 0. Nhận thấy x2 − x + 1 ≥ 34 ⇒
√2 (x2 − x + 1) > 1. Do đó PT tương đương với
x−√x ≤ 1−
√2 (x2 − x + 1)⇔
√2x2 − 2x + 2 ≤ 1 +
√x− x
⇔{
1 +√x− x ≥ 0
2x2 − 2x + 2 ≤ 1 + x + x2 + 2√x− 2x− 2x
√x⇔{ √
x ≥ x− 11 + x + x2 − 2
√x− 2x + 2x
√x ≤ 0
⇔{ √
x ≥ x− 1
(1−√x− x)
2 ≤ 0⇔{ √
x ≥ x− 11−√x− x = 0
⇔{ √
x ≥ x− 1√x = 1− x
⇔
√x ≥ x− 1
1− x ≥ 0x = 1− 2x + x2
⇔{
x ≤ 1
x = 3±√5
2
⇔ x =3−√
5
2
c) Điều kiện: x ≤ 3√
2. Nhận thấy√
2− x3 ≥ 0⇒ 3√x2 − 2 ≥ 0⇔
[x ≥√
2
x ≤ −√
2.
Từ điều kiện ta có x ≤ −√
2. Khi đó phương trình tương đương với(x2 − 2
)2=(2− x3
)3⇔ x4 − 4x2 + 4 = 8− 12x3 + 6x6 − x9 = 0⇔ x9 − 6x6 + x4 + 12x3 − 4x2 − 4 = 0
⇔ x9 − 5x6 −(x3 − 1
2x
)2
+ 12x3 − 15
4x2 − 4 = 0 (vô nghiệm).
Vậy phương trình vô nghiệm.
Bài tập 2.28. Giải các phương trình saua)√
4x− 1 +√
4x2 − 1 = 1. b)√x− 1 = −x3 − 4x + 5.
c)√
2x− 1 +√x2 + 3 = 4− x. d) x5 + x3 −
√1− 3x + 4 = 0.
e) x3 + 4x− (2x + 7)√
2x + 3 = 0. f) (CĐ-2012) 4x3 + x− (x + 1)√
2x + 1 = 0.
19
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com
Nguyễn Minh Hiếu
Lời giải.a) Điều kiện: x ≥ 1
2 . Nhận thấy x = 12 là một nghiệm của phương trình.
Xét hàm số y =√
4x− 1 +√
4x2 − 1 trên[12 ; +∞
)có y′ = 2√
4x−1 + 4x√4x2−1 > 0,∀x ∈
(12 ; +∞
).
Do đó hàm số đồng biến trên[12 ; +∞
)suy ra x = 1
2 là nghiệm duy nhất của phương trình.Vậy phương trình có nghiệm duy nhất x = 1
2 .b) Điều kiện: x ≥ 1. Phương trình tương đương với
√x− 1 + x3 + 4x = 5.
Nhận thấy x = 1 là một nghiệm của phương trình.Xét hàm số y =
√x− 1 + x3 + 4x trên [1; +∞) có y′ = 1
2√x−1 + 3x2 + 4 > 0,∀x ∈ (1; +∞).
Do đó hàm số đồng biến trên [1; +∞) suy ra x = 1 là nghiệm duy nhất của phương trình.Vậy phương trình có nghiệm duy nhất x = 1.c) Điều kiện: x ≥ 1
2 . Phương trình tương đương với√
2x− 1 +√x2 + 3 + x = 4.
Nhận thấy x = 1 là một nghiệm của phương trình.Xét hàm số y =
√2x− 1 +
√x2 + 3 + x trên
[12 ; +∞
)có y′ = 1√
2x−1 + x√x2+3
+ 1 > 0,∀x ∈(12 ; +∞
).
Do đó hàm số đồng biến trên[12 ; +∞
)suy ra x = 1 là nghiệm duy nhất của phương trình.
Vậy phương trình có nghiệm duy nhất x = 1.d) Điều kiện: x ≤ 1
3 . Nhận thấy x = −1 là một nghiệm của phương trình.Xét hàm số y = x5 + x3 −
√1− 3x + 4 trên
(−∞; 1
3
]có y′ = 5x4 + 3x2 + 3
2√1−3x > 0,∀x ∈
(−∞; 1
3
).
Do đó hàm số đồng biến trên(−∞; 1
3
]suy ra x = −1 là nghiệm duy nhất của phương trình.
Vậy phương trình có nghiệm duy nhất x = −1.e) Đặt
√2x + 3 = u (u ≥ 0). Phương trình trở thành x3 + 4x−
(u2 + 4
)u = 0⇔ x3 + 4x = u3 + 4u.
Xét hàm số f(t) = t3 + 4t trên [0; +∞) có f ′(t) = 3t2 + 4 > 0,∀t ∈ [0; +∞).Do đó phương trình tương đương với
u = x⇒√
2x + 3 = x⇔{
x ≥ 02x + 3 = x2 ⇔ x = 3
Vậy phương trình có nghiệm duy nhất x = 3.f) Điều kiện: x ≥ − 1
2 . Phương trình tương đương với 8x3 + 2x = (2x + 2)√
2x + 1.Đặt√
2x + 1 = u (u ≥ 0). Phương trình trở thành 8x3 + 2x =(u2 + 1
)u⇔ (2x)
3+ 2x = u3 + u.
Xét hàm số f(t) = t3 + t trên [0; +∞) có f ′(t) = 3t2 + 1 > 0,∀t ∈ [0; +∞).Do đó phương trình tương đương với
u = 2x⇒√
2x + 1 = 2x⇔{
x ≥ 02x + 1 = 4x2 ⇔ x =
1 +√
5
4
Vậy phương trình có nghiệm duy nhất x =1 +√
5
4.
Bài tập 2.29. Giải các phương trình saua)√x2 − 2x + 5 +
√x− 1 = 2. b)
√x− 2 +
√4− x = x2 − 6x + 11.
c) 2(√
x− 2− 1)2
+√x + 6 +
√x− 2− 2 = 0. d)
√5x3 + 3x2 + 3x− 2 = 1
2x2 + 3x− 1
2 .
Lời giải.
a) Phương trình tương đương với√
(x− 1)2
+ 4 +√x− 1 = 2.
Ta có
{ √(x− 1)
2+ 4 ≥ 2√
x− 1 ≥ 0⇒√
(x− 1)2
+ 4 +√x− 1 ≥ 2.
Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi
{ √(x− 1)
2+ 4 = 2√
x− 1 = 0⇔ x = 1.
Vậy phương trình có nghiệm duy nhất x = 1.b) Ta có x2 − 6x + 11 = (x− 3)
2+ 2 ≥ 2 (1).
Xét hàm số y =√x− 2 +
√4− x trên [2; 4] có y′ =
1
2√x− 2
− 1
2√
4− x; y′ = 0⇔ x = 3.
Ta có y(2) =√
2, y(4) =√
2, y(3) = 2⇒ max[2;4]
y = y(3) = 2⇒√x− 2 +
√4− x ≤ 2 (2).
Từ (1) và (2) ta có phương trình tương đương với{
x2 − 6x + 11 = 2√x− 2 +
√4− x = 2
⇔ x = 3.
Vậy phương trình có nghiệm duy nhất x = 3.
c) Điều kiện: x ≥ 2. Khi đó
2(√
x− 2− 1)2 ≥ 0√
x + 6 > 2√x− 2 ≥ 0
⇒ 2(√
x− 2− 1)2
+√x + 6 +
√x− 2 > 2.
20
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com
Chuyên đề 2. Phương Trình - Bất Phương Trình & Hệ Phương Trình Đại Số
Do đó phương trình đã cho vô nghiệm.d) Phương trình tương đương với
√(5x− 2) (x2 + x + 1) = 1
2
(x2 + 6x− 1
).
Theo bất đẳng thức Cauchy ta có√
(5x− 2) (x2 + x + 1) ≤ 12
(x2 + 6x− 1
).
Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi√
5x− 2 =√x2 + x + 1⇔ x2 − 4x + 3 = 0⇔
[x = 1x = 3
.
Vậy phương trình có hai nghiệm x = 1, x = 3.
§3. Hệ Phương Trình Đại Số
Bài tập 2.30. Giải các hệ phương trình sau
a){
x2 + y2 + xy = 7x + y + xy = 5
. b){
x + y + xy = 1
x3 + y3 + 3(x− y)2 − 4 = 0
.
c) (DB-05){
x2 + y2 + x + y = 4x (x + y + 1) + y (y + 1) = 2
. d){
x2 − xy + y2 = 3 (x− y)
x2 + xy + y2 = 7(x− y)2 .
Lời giải.
a) Hệ đã cho tương đương với{
(x + y)2 − xy = 7
x + y + xy = 5.
Đặt x + y = S, xy = P (S2 ≥ 4P ). Hệ trở thành{
S2 − P = 7 (1)S + P = 5 (2) .
Từ (2)⇒ P = 5− S thay vào (1) ta có S2 + S − 12 = 0⇔[
S = 3S = −4
.
Với S = 3⇒ P = 2⇒{
x + y = 3xy = 2
⇔{
x = 2y = 1
hoặc{
x = 1y = 2
. Với S = −4⇒ P = 9 (loại).
Vậy hệ có hai nghiệm (x; y) = (2; 1) và (x; y) = (1; 2).
b) Hệ đã cho tương đương với{
x + y + xy = 1
(x + y)3 − 3xy (x + y) + 3(x + y)
2 − 12xy − 4 = 0.
Đặt x + y = S, xy = P (S2 ≥ 4P ). Hệ trở thành{
S + P = 1 (1)S3 − 3PS + 3S2 − 12P − 4 = 0 (2) .
Từ (1)⇒ P = 1− S thay vào (2) ta có S3 − 3S (1− S) + 3S2 − 12 (1− S)− 4 = 0⇔ S = 1.
Với S = 1⇒ P = 0⇒{
x + y = 1xy = 0
⇔{
x = 0y = 1
hoặc{
x = 1y = 0
.
Vậy hệ có hai nghiệm (x; y) = (0; 1) và (x; y) = (1; 0).
c) Hệ đã cho tương đương với{
(x + y)2 − 2xy + x + y = 4
(x + y)2 − xy + x + y = 2
. Đặt x + y = S, xy = P (S2 ≥ 4P ).
Hệ trở thành{
S2 − 2P + S = 4S2 − P + S = 2
⇔{
P = −2S2 + S = 0
⇔{
S = 0P = −2
hoặc{
S = −1P = −2
.
Với{
S = 0P = −2
⇒{
x + y = 0xy = −2
⇔{
x =√
2
y = −√
2hoặc
{x = −
√2
y =√
2.
Với{
S = −1P = −2
⇒{
x + y = −1xy = −2
⇔{
x = 1y = −2
hoặc{
x = −2y = 1
.
Vậy hệ có bốn nghiệm (x; y) =(√
2;−√
2), (x; y) =
(−√
2;√
2), (x; y) = (1;−2) và (x; y) = (−2; 1).
d) Hệ đã cho tương đương với{
(x− y)2
+ xy = 3 (x− y)
(x− y)2
+ 3xy = 7(x− y)2 ⇔
{(x− y)
2+ xy = 3 (x− y)
xy = 2(x− y)2 .
Đặt x− y = S, xy = P . Hệ trở thành{S2 + P = 3SP = 2S2 ⇔
{3S2 − 3S = 0P = 2S2 ⇔
{S = 0P = 0
hoặc{
S = 1P = 2
Với{
S = 0P = 0
⇒{
x− y = 0xy = 0
⇔{
x = 0y = 0
; với{
S = 1P = 2
⇒{
x− y = 1xy = 2
⇔{
x = 2y = 1
hoặc{
x = −1y = −2
.
Vậy hệ có ba nghiệm (x; y) = (0; 0) , (x; y) = (2; 1) và (x; y) = (−1;−2).
Bài tập 2.31. Giải các hệ phương trình sau
a){
x2 − 2y2 = 2x + yy2 − 2x2 = 2y + x
. b)
x− 3y =
4y
x
y − 3x =4x
y
.
21
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com
Nguyễn Minh Hiếu
c)
2x + y =
3
x2
2y + x =3
y2
. d) (B-03)
3y =
y2 + 2
x2
3x =x2 + 2
y2
.
Lời giải.
a) Xét hệ{
x2 − 2y2 = 2x + y (1)y2 − 2x2 = 2y + x (2) .
Trừ theo vế (1) và (2) ta có 3x2 − 3y2 = x− y ⇔ (x− y) (3x + 3y − 1) = 0⇔[
x = yy = 1−3x
3
.
Với x = y thay vào (1) ta có −x2 = 3x⇔[
x = 0x = −3
⇒ hệ có nghiệm (x; y) = (0; 0) hoặc (x; y) = (−3;−3).
Với y = 1−3x3 thay vào (1) ta có x2 − 2(1− 3x)
2
9= 2x +
1− 3x
3⇔ 9x2 − 3x + 5 = 0 (vô nghiệm).
Vậy hệ có hai nghiệm (x; y) = (0; 0) và (x; y) = (−3;−3).
b) Hệ đã cho tương đương với{
x2 − 3xy = 4y (1)y2 − 3xy = 4x (2) .
Trừ theo vế (1) và (2) ta có x2 − y2 = 4y − 4x⇔ (x− y) (x + y + 4) = 0⇔[
x = yy = −x− 4
.
Với x = y thay vào (1) ta có −2x2 = 4x⇔[
x = 0x = −2
⇒ hệ có nghiệm (x; y) = (0; 0) hoặc (x; y) = (−2;−2).
Với y = −x− 4 thay vào (1) ta có x2 − 3x (−x− 4) = 4 (−x− 4)⇔ x = −2⇒ hệ có nghiệm (x; y) = (−2;−2).Vậy hệ có hai nghiệm (x; y) = (0; 0) và (x; y) = (−2;−2).
c) Hệ đã cho tương đương với{
2x3 + x2y = 3 (1)2y3 + xy2 = 3 (2) .
Trừ theo vế (1) và (2) ta có 2x3 − 2y3 + x2y − xy2 = 0⇔ (x− y)(2x2 + 3xy + 2y2
)= 0⇔ x = y.
Với x = y thay vào (1) ta có 3x3 = 3⇔ x = 1. Vậy hệ có nghiệm duy nhất (x; y) = (1; 1).
d) Từ vế phải của các phương trình ta có x, y > 0. Hệ đã cho tương đương với{
3x2y = y2 + 2 (1)3xy2 = x2 + 2 (2) .
Trừ theo vế (1) và (2) ta có 3x2y − 3xy2 = y2 − x2 ⇔ (x− y) (3xy + x + y) = 0⇔ x = y.Với x = y thay vào (1) ta có 3x3 = x2 + 2⇔ x = 1. Vậy hệ có nghiệm duy nhất (x; y) = (1; 1).
Bài tập 2.32. Giải các hệ phương trình sau
a){
x2 − xy = 22x2 + 4xy − 2y2 = 14
. b){
x2 − 2xy + 3y2 = 9x2 − 4xy + 5y2 = 5
.
c){
x3 + y3 = 1x2y + 2xy2 + y3 = 2
. d) (DB-06){
(x− y)(x2 + y2
)= 13
(x + y)(x2 − y2
)= 25
.
Lời giải.
a) Hệ đã cho tương đương với{
7x2 − 7xy = 14 (1)2x2 + 4xy − 2y2 = 14 (2) .
Trừ theo vế (1) và (2) ta có 5x2 − 11xy + 2y2 = 0⇔[
x = 2yy = 5x
.
Với x = 2y thay vào (1) ta có 14y2 = 14⇔ y = ±1⇒ hệ có nghiệm (x; y) = (2; 1) hoặc (x; y) = (−2;−1).Với y = 5x thay vào (1) ta có −28x2 = 14 (vô nghiệm).Vậy hệ có hai nghiệm (x; y) = (2; 1) và (x; y) = (−2;−1).
b) Hệ đã cho tương đương với{
5x2 − 10xy + 15y2 = 45 (1)9x2 − 36xy + 45y2 = 45 (2) .
Trừ theo vế (1) và (2) ta có −4x2 + 26xy − 30y2 = 0⇔[
x = 5yx = 3
2y.
Với x = 5y thay vào (1) ta có 90y2 = 45⇔ y = ± 1√2⇒ hệ có nghiệm (x; y) =
(± 5√
2;± 1√
2
).
Với y = 32x thay vào (1) ta có 95
4 x2 = 45⇔ x = ± 6√19⇒ hệ có nghiệm (x; y) =
(± 6√
19;± 9√
19
).
Vậy hệ có bốn nghiệm (x; y) =(
5√2; 1√
2
), (x; y) =
(− 5√
2;− 1√
2
), (x; y) =
(6√19
; 9√19
)và (x; y) =
(− 6√
19;− 9√
19
).
c) Hệ đã cho tương đương với{
2x3 + 2y3 = 2 (1)x2y + 2xy2 + y3 = 2 (2) .
Trừ theo vế (1) và (2) ta có 2x3 − x2y − 2xy2 + y3 = 0⇔
x = yx = −yy = 2x
.
Với x = y thay vào (1) ta có 4x3 = 2⇔ x = 13√2⇒ hệ có nghiệm (x; y) =
(13√2
; 13√2
).
22
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com
Chuyên đề 2. Phương Trình - Bất Phương Trình & Hệ Phương Trình Đại Số
Với x = −y thay vào (1) ta có 0 = 2 (vô nghiệm).Với y = 2x thay vào (1) ta có 18x3 = 2⇔ x = 1
3√9⇒ hệ có nghiệm (x; y) =
(13√9
; 23√9
).
Vậy hệ có hai nghiệm (x; y) =(
13√2
; 13√2
)và (x; y) =
(13√9
; 23√9
).
d) Hệ đã cho tương đương với{
x3 − x2y + xy2 − y3 = 13x3 + x2y − xy2 − y3 = 25
⇔{
25x3 − 25x2y + 25xy2 − 25y3 = 325 (1)13x3 + 13x2y − 13xy2 − 13y3 = 325 (2) .
Trừ theo vế (1) và (2) ta có 12x3 − 38x2y + 38xy2 − 12y3 = 0⇔
x = yx = 3
2yx = 2
3y.
Với x = y thay vào (1) ta có 0 = 325 (vô nghiệm).Với x = 3
2y thay vào (1) ta có 3258 y3 = 325⇔ y = 2⇒ hệ có nghiệm (x; y) = (3; 2).
Với x = 23y thay vào (1) ta có − 325
27 y3 = 325⇔ y = −3⇒ hệ có nghiệm (x; y) = (−2;−3).Vậy hệ có hai nghiệm (x; y) = (3; 2) và (x; y) = (−2;−3).
Bài tập 2.33. Giải các hệ phương trình sau
a){
x + y = −1x3 − 3x = y3 − 3y
. b) (DB-06){
x2 + 1 + y (y + x) = 4y(x2 + 1
)(y + x− 2) = y
.
c) (B-08){
x4 + 2x3y + x2y2 = 2x + 9x2 + 2xy = 6x + 6
. d) (D-09){
x (x + y + 1)− 3 = 0
(x + y)2 − 5
x2 + 1 = 0.
Lời giải.
a) Xét hệ{
x + y = −1 (1)x3 − 3x = y3 − 3y (2) . Từ (1)⇒ y = −x− 1 thay vào (2) ta có
x3 − 3x = (−x− 1)3 − 3 (−x− 1)⇔ 2x3 + 3x2 − 3x− 2 = 0⇔
x = −2x = 1x = − 1
2
Vậy hệ có ba nghiệm (x; y) = (−2; 1) , (x; y) = (1;−2) và (x; y) =(− 1
2 ; 12
).
b) Xét hệ{
x2 + 1 + y(y + x) = 4y (1)(x2 + 1)(y + x− 2) = y (2) . Từ (1)⇒ x2 + 1 = y(4− y − x) thay vào (2) ta có
y (4− y − x) (x + y − 2) = y ⇔ y(
(x + y)2 − 6(x + y) + 9
)= 0⇔
[y = 0y = 3− x
Với y = 0 thay vào (1) ta có x2 + 1 = 0 (vô nghiệm).
Với y = 3− x thay vào (1) ta có x2 + x− 2 = 0⇔[
x = 1x = −2
.
Vậy hệ có hai nghiệm (x; y) = (1; 2) và (x; y) = (−2; 5).
c) Hệ đã cho tương đương với{
(x2 + xy)2 = 2x + 9 (1)x2 + 2xy = 6x + 6 (2) . Từ (2)⇒ xy =
6x + 6− x2
2thay vào (1) ta có
(x2 +
6x + 6− x2
2
)2
= 2x + 9⇔ x4 + 12x3 + 48x2 + 64x = 0⇔[
x = 0x = −4
Với x = 0 thay vào (2) ta có 0 = 6 (vô nghiệm).Với x = −4 thay vào (2) ta có y = 174 .
Vậy hệ có nghiệm duy nhất (x; y) =(−4; 17
4
).
d) Xét hệ{
x(x + y + 1)− 3 = 0 (1)(x + y)2 − 5
x2 + 1 = 0 (2) . Từ (1)⇒ x + y =3
x− 1 thay vào (2) ta có
(3
x− 1
)2
− 5
x2+ 1 = 0⇔ 4
x2− 6
x+ 2 = 0⇔
{x 6= 02x2 − 6x + 4 = 0
⇔[
x = 1x = 2
Với x = 1 thay vào (1) ta có y = 1; x = 2 thay vào (1) ta có y = − 32 .
Vậy hệ có hai nghiệm (x; y) = (1; 1) và (x; y) =(2;− 3
2
).
Bài tập 2.34. Giải các hệ phương trình sau
a) (B-02){
3√x− y =
√x− y
x + y =√x + y + 2
. b) (A-03){
x− 1x = y − 1
y
2y = x3 + 1.
c){
x2 + y2 + 2xyx+y = 1√
x + y = x2 − y. d)
{6x2 − 3xy + x + y = 1x2 + y2 = 1
.
23
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com
Nguyễn Minh Hiếu
Lời giải.
a) Xét hệ{
3√x− y =
√x− y (1)
x + y =√x + y + 2 (2) . Điều kiện: x− y ≥ 0, x + y + 2 ≥ 0.
Ta có (1)⇔ (x− y)2
= (x− y)3 ⇔ (x− y)
2(x− y − 1) = 0⇔
[x = yx = y + 1
.
Với x = y thay vào (2) ta có 2y =√
2y + 2⇔{
y ≥ 04y2 = 2y + 2
⇔ y = 1⇒ x = 1 (thỏa mãn).
Với x = y + 1 thay vào (2) ta có 2y + 1 =√
2y + 3⇔{
2y + 1 ≥ 04y2 + 4y + 1 = 2y + 3
⇔ y = 12 ⇒ x = 3
2 (thỏa mãn).
Vậy hệ có hai nghiệm (x; y) = (1; 1) và (x; y) =(32 ; 1
2
).
b) Xét hệ{
x− 1x = y − 1
y (1)2y = x3 + 1 (2)
. Điều kiện: x 6= 0, y 6= 0.
Ta có (1)⇔ x2y − y = xy2 − x⇔ xy (x− y) + x− y = 0⇔ (x− y) (xy + 1) = 0⇔[
y = xy = − 1
x
.
Với y = x thay vào (2) ta có 2x = x3 + 1⇔[
x = 1
x = −1±√5
2
.
Suy ra hệ có nghiệm (x; y) = (1; 1) hoặc (x; y) =(−1±
√5
2 ; −1±√5
2
).
Với y = − 1x thay vào (2) ta có − 2
x = x3 + 1⇔ x4 + x + 2 = 0⇔(x2 − 1
2
)2+(x + 1
2
)2+ 3
2 = 0 (vô nghiệm).
Vậy hệ có ba nghiệm (x; y) = (1; 1) và (x; y) =(−1±
√5
2 ; −1±√5
2
).
c) Xét hệ{
x2 + y2 + 2xyx+y = 1 (1)√
x + y = x2 − y (2). Điều kiện: x + y > 0. Ta có
(1)⇔[(x + y)
2 − 2xy]
(x + y) + 2xy = x + y
⇔ (x + y)[(x + y)
2 − 1]− 2xy (x + y − 1) = 0
⇔ (x + y − 1) [(x + y) (x + y + 1)− 2xy] = 0
⇔ (x + y − 1)(x2 + y2 + x + y
)= 0⇔
[y = 1− xx2 + y2 + x + y = 0 (vô nghiệm)
Với y = 1− x thay vào (2) ta có x2 + x− 2 = 0⇔[
x = 1x = −2
.
Vậy hệ có hai nghiệm (1; 0) và (−2; 3).
d) Hệ đã cho tương đương với{
6x2 − (3y − 1)x + y − 1 = 0 (1)x2 + y2 = 1 (2) .
Xét phương trình (1) có ∆ = (3y − 1)2 − 24 (y − 1) = 9y2 − 30y + 25 = (3y − 5)
2.
Do đó (1)⇔[
x = 3y−1−3y+512
x = 3y−1+3y−512
⇔[
x = 13
x = 12 (y − 1)
.
Với x = 13 thay vào (2) ta có 1
9 + y2 = 1⇔ y = ± 2√2
3 .
Với x = 12 (y − 1) thay vào (2) ta có 1
4
(y2 − 2y + 1
)+ y2 = 1⇔
[y = 1y = − 3
5
.
Vậy hệ có bốn nghiệm (x; y) =(
13 ; 2√2
3
), (x; y) =
(13 ;− 2
√2
3
), (x; y) = (0; 1) và (x; y) =
(− 4
5 ;− 35
).
Bài tập 2.35. Giải các hệ phương trình sau
a) (DB-07){
x4 − x3y − x2y2 = 1x3y − x2 − xy = −1
. b) (D-08){
xy + x + y = x2 − 2y2
x√
2y − y√x− 1 = 2x− 2y
.
c) (D-2012){
xy + x− 2 = 02x3 − x2y + x2 + y2 − 2xy − y = 0
. d){
x3 + 2y2 = x2y + 2xy
2√
x2 − 2y − 1 + 3√y3 − 14 = x− 2
.
Lời giải.
a) Xét hệ{
x4 − x3y − x2y2 = 1 (1)x3y − x2 − xy = −1 (2) .
Ta có (2)⇔ x2 (xy − 1) = xy − 1⇔ (xy − 1)(x2 − 1
)= 0⇔
[x = ±1y = 1
x
.
Với x = 1 thay vào (1) ta có y2 + y = 0⇔[
y = 0y = −1
. Với x = −1 thay vào (1) ta có y2 − y = 0⇔[
y = 0y = 1
.
Với y = 1x thay vào (1) ta có x4 − x2 − 2 = 0⇔ x2 = 2⇔ x = ±
√2⇒ y = ± 1√
2.
24
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com
Chuyên đề 2. Phương Trình - Bất Phương Trình & Hệ Phương Trình Đại Số
Vậy hệ có sáu nghiệm{
x = 1y = 0
,
{x = 1y = −1
,
{x = −1y = 0
,
{x = −1y = 1
,
{x =√
2
y =√
2và
{x = 1√
2
y = − 1√2
.
b) Xét hệ{
xy + x + y = x2 − 2y2 (1)x√
2y − y√x− 1 = 2x− 2y (2) . Điều kiện: x ≥ 1, y ≥ 0.
Ta có (1)⇔ y (x + y) + x + y = (x− y) (x + y)⇔ (x + y) (y + 1− x + y) = 0⇔ x = 2y + 1.Với x = 2y + 1 thay vào (2) ta có
(2y + 1)√
2y − y√
2y = 2y + 2⇔ (y + 1)√
2y = 2 (y + 1)⇔√
2y = 2⇔ y = 2⇒ x = 5
Vậy hệ có nghiệm duy nhất (x; y) = (5; 2).
c) Xét hệ{
xy + x− 2 = 0 (1)2x3 − x2y + x2 + y2 − 2xy − y = 0 (2) .
Ta có (2)⇔ 2x(x2 − y
)− y
(x2 − y
)+ x2 − y = 0⇔
(x2 − y
)(2x− y + 1) = 0⇔
[y = x2
y = 2x + 1.
Với y = x2 thay vào (1) ta có x3 + x− 2 = 0⇔ x = 1⇒ y = 1.Với y = 2x + 1 thay vào (1) ta có 2x2 + 2x− 2 = 0⇔ x = −1±
√5
2 ⇒ y = ±√
5.
Vậy hệ có ba nghiệm (x; y) = (1; 1) , (x; y) =(−1+
√5
2 ;√
5)
và (x; y) =(−1−
√5
2 ;−√
5).
d) Xét hệ{
x3 + 2y2 = x2y + 2xy (1)2√
x2 − 2y − 1 + 3√y3 − 14 = x− 2 (2)
. Điều kiện: x2 ≥ 2y + 1.
Ta có (1)⇔ x2 (x− y) = 2y (x− y)⇔ (x− y)(x2 − 2y
)= 0⇔
[x = yx2 = 2y (loại) .
Với x = y thay vào (2) ta có 2√x2 − 2x− 1 + 3
√x3 − 14 = x− 2 (*).
Đặt√x2 − 2x− 1 = u ≥ 0, 3
√x3 − 14 = v ⇒ v3 − 6u2 = (x− 2)
3.Phương trình (*) trở thành v3 − 6u2 = (2u + v)
3 ⇔ 2u(u2 + 3(u + v)
2+ 3u
)= 0⇔ u = 0⇒ x = 1±
√2.
Vậy hệ có hai nghiệm (x; y) =(1 +√
2; 1 +√
2)và (x; y) =
(1−√
2; 1−√
2).
Bài tập 2.36. Giải các hệ phương trình sau
a){
x2 + y2 + xy = 1x3 + y3 = x + 3y
. b){
x3 + 2xy2 + 12y = 08y2 + x2 = 12
.
c) (DB-06){
x3 − 8x = y3 + 2yx2 − 3 = 3
(y2 + 1
) . d) (A-2011){
5x2y − 4xy2 + 3y3 − 2 (x + y) = 0
xy(x2 + y2
)+ 2 = (x + y)
2 .
Lời giải.
a) Xét hệ{
x2 + y2 + xy = 1 (1)x3 + y3 = x + 3y (2) .
Thay (1) vào (2) ta có x3 + y3 =(x2 + y2 + xy
)(x + 3y)⇔ 4x2y + 4xy2 + 2y3 = 0⇔ y = 0.
Với y = 0 thay vào hệ ta có{
x2 = 1x3 = x
⇔ x = ±1. Vậy hệ có hai nghiệm (x; y) = (1; 0) và (x; y) = (−1; 0).
b) Xét hệ{
x3 + 2xy2 + 12y = 0 (1)8y2 + x2 = 12 (2) .
Thay (2) vào (1) ta có x3 + 2xy2 +(8y2 + x2
)y = 0⇔ x3 + x2y + 2xy2 + 8y3 = 0 (*)
Nhận thấy y = 0 không phải nghiệm của hệ. Với y 6= 0, chia hai vế phương trình (*) cho y3 ta có(x
y
)3
+
(x
y
)2
+ 2x
y+ 8 = 0⇔ x
y= −2⇔ x = −2y
Với x = −2y thay vào (2) ta có 12y2 = 12⇔ y = ±1⇒ x = ∓2.Vậy hệ có hai nghiệm (x; y) = (2;−1) và (x; y) = (−2; 1).
c) Hệ đã cho tương đương với{
x3 − y3 = 2 (4x + y)x2 − 3y2 = 6
⇔{
3x3 − 3y3 = 6 (4x + y) (1)x2 − 3y2 = 6 (2) .
Thay (2) vào (1) ta có 3x3 − 3y3 =(x2 − 3y2
)(4x + y)⇔ x3 + x2y − 12xy2 = 0 (*)
Nhận thấy x = 0 không phải nghiệm của hệ. Với x 6= 0, chia hai vế phương trình (*) cho x3 ta có
1 +y
x− 12
(yx
)2= 0⇔
[yx = 1
3yx = − 1
4
⇔[
x = 3yx = −4y
Với x = 3y thay vào (2) ta có 6y2 = 6⇔ y = ±1⇒ x = ±3.
Với x = −4y thay vào (2) ta có 13y2 = 6⇔ y = ±√
613 ⇒ x = ∓4
√614 .
Vậy hệ có bốn nghiệm (x; y) = (1; 3) , (x; y) = (−1;−3) , (x; y) =(√
613 ;−4
√613
)và (x; y) =
(−√
613 ; 4
√613
).
25
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com
Nguyễn Minh Hiếu
d) Xét hệ{
5x2y − 4xy2 + 3y3 − 2 (x + y) = 0 (1)xy(x2 + y2
)+ 2 = (x + y)
2 (2).
Ta có (2)⇔ xy(x2 + y2
)+ 2 = x2 + y2 + 2xy ⇔
(x2 + y2
)(xy − 1) = 2 (xy − 1)⇔
[x = 1
y
x2 + y2 = 2.
Với x = 1y thay vào (1) ta có 3
y − 6y + 3y3 = 0⇔ 3y4 − 6y2 + 3 = 0⇔ y2 = 1⇔ y = ±1⇒ x = ±1.Với x2 + y2 = 2 (3) thay vào (1) ta có
5x2y − 4xy2 + 3y3 −(x2 + y2
)(x + y) = 0⇔ x3 − 4x2y + 5xy2 − 2y3 = 0 (*)
Nhận thấy y = 0 không phải nghiệm của hệ. Với y 6= 0, chia hai vế phương trình (*) cho y3 ta có(x
y
)3
− 4
(x
y
)2
+ 5x
y− 2 = 0⇔
[ xy = 1xy = 2
⇔[
x = yx = 2y
Với x = y thay vào (3) ta có 2y2 = 2⇔ y = ±1⇒ x = ±1.
Với x = 2y thay vào (3) ta có 5y2 = 2⇔ y = ±√
25 ⇒ x = ±2
√25 .
Vậy hệ có bốn nghiệm (x; y) = (1; 1), (x; y) = (−1;−1), (x; y) =(
2√
25 ;√
25
)và (x; y) =
(−2√
25 ;−
√25
).
Bài tập 2.37. Giải các hệ phương trình sau
a) (B-09){
xy + x + 1 = 7yx2y2 + xy + 1 = 13y2
. b){
2x2 + x− 1y = 2
y − y2x− 2y2 = −2.
c){
8x3y3 + 27 = 9y3
4x2y + 6x + y2 = 0. d)
{x3 − y3 = 9x2 + 2y2 = x− 4y
.
Lời giải.a) Nhận thấy y = 0 không phải nghiệm của hệ. Với y 6= 0, hệ đã cho tương đương với
{x + x
y + 1y = 7
x2 + xy + 1
y2 = 13⇔
{x + 1
y + xy = 7(
x + 1y
)2− x
y = 13
Đặt x + 1y = S, x
y = P (S2 ≥ 4P ). Hệ trở thành{
S + P = 7 (1)S2 − P = 13 (2) .
Từ (1)⇒ P = 7− S thay vào (2) ta có S2 − (7− S) = 13⇔[
S = 4S = −5
.
Với S = 4⇒ P = 3⇒{
x + 1y = 4
xy = 3
⇔{
x = 1y = 1
3
hoặc{
x = 3y = 1
.
Với S = −5⇒ P = 12 (không thỏa mãn). Vậy hệ có hai nghiệm (x; y) =(1; 1
3
)và (x; y) = (3; 1).
b) Điều kiện: y 6= 0. Hệ đã cho tương đương với{
2x2 + x− 1y = 2
1y − x− 2 = − 2
y2
⇔{
2x2 + x− 1y = 2 (1)
2y2 + 1
y − x = 2 (2) .
Trừ theo vế (1) và (2) ta có 2x2 − 2y2 + 2x− 2
y = 0⇔(x− 1
y
)(x + 1
y + 1)
= 0⇔[ 1
y = x1y = −x− 1
.
Với 1y = x thay vào (1) ta có 2x2 = 2⇔ x = ±1⇒ y = ±1.
Với 1y = −x− 1 thay vào (1) ta có 2x2 + 2x− 1 = 0⇔ x = −1±
√3
2 ⇒ y = −1∓√3
2 .
Vậy hệ có bốn nghiệm (x; y) = (1; 1) , (x; y) = (−1;−1) , (x; y) =(−1+
√3
2 ; −1−√3
2
)và (x; y) =
(−1−
√3
2 ; −1+√3
2
).
c) Nhận thấy y = 0 không phải nghiệm của hệ. Với y 6= 0, hệ đã cho tương đương với{
8x3y3 + 27 = 9y3 (1)36x2y2 + 54xy = −9y3 (2) .
Cộng theo vế (1) và (2) ta có 8x3y3 + 36x2y2 + 54xy + 27 = 0⇔ xy = − 32 .
Với xy = − 32 thay vào (1) ta có 0 = 9y3 ⇔ y = 0 (không thỏa mãn). Vậy hệ đã cho vô nghiệm.
d) Hệ đã cho tương đương với{
x3 − y3 = 9 (1)3x2 + 6y2 = 3x− 12y (2) .
Trừ theo vế (1) và (2) ta có
x3 − 3x2 + 3x− 1 = y3 + 6y2 + 12y + 8⇔ (x− 1)3
= (y + 2)3 ⇔ y = x− 3
Với y = x− 3 thay vào (2) ta có 3x2 + 6(x− 3)2
= 3x− 12 (x− 3)⇔ 9x2 − 27x + 18 = 0⇔[
x = 1x = 2
.
Vậy hệ có hai nghiệm (x; y) = (1;−2) và (x; y) = (2;−1).
26
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com
Chuyên đề 2. Phương Trình - Bất Phương Trình & Hệ Phương Trình Đại Số
Bài tập 2.38. Giải các hệ phương trình sau
a){
x (3x + 2y) (x + 1) = 12x2 + 2y + 4x− 8 = 0
. b){
x + y −√xy = 3√x + 1 +
√y + 1 = 4
.
c) (CĐ-2010){
2√
2x + y = 3− 2x− yx2 − 2xy − y2 = 2
. d) (DB-05){ √
2x + y + 1−√x + y = 1
3x + 2y = 4.
e){
x2 + y2 = 5√y − 1 (x + y − 1) = (y − 2)
√x + y
. f) (A-08){
x2 + y + x3y + xy2 + xy = − 54
x4 + y2 + xy (1 + 2x) = − 54
.
Lời giải.
a) Hệ đã cho tương đương với{
(3x + 2y)(x2 + x
)= 12
x2 + x + 3x + 2y = 8.
Đặt 3x + 2y = S, x2 + x = P , hệ trở thành{
SP = 12S + P = 8
⇔{
S = 2P = 6
hoặc{
S = 6P = 2
.
Với{
S = 2P = 6
⇒{
3x + 2y = 2x2 + x = 6
⇔
3x + 2y = 2[x = 2x = −3
⇔{
x = 2y = −2
hoặc{
x = −3y = 11
2
.
Với{
S = 6P = 2
⇒{
3x + 2y = 6x2 + x = 2
⇔
3x + 2y = 2[x = 1x = −2
⇔{
x = 1y = − 1
2
hoặc{
x = −2y = 4
.
Vậy hệ có bốn nghiệm (x; y) = (2;−2) , (x; y) =(−3; 11
2
), (x; y) =
(1;− 1
2
)và (x; y) = (−2; 4).
b) Điều kiện: x ≥ −1, y ≥ −1, xy ≥ 0. Hệ đã cho tương đương với{
x + y −√xy = 3x + y + 2
√x + y + xy + 1 = 14
.
Đặt x + y = S,√xy = P (P ≥ 0), hệ trở thành
{S − P = 3 (1)S + 2
√S + P 2 + 1 = 14 (2)
.
Từ (1)⇒ S = P + 3 thay vào (2) ta có
P + 3 + 2√P + 3 + P 2 + 1 = 14⇔ 2
√P 2 + P + 4 = 11− P
⇔{
P ≤ 114(P 2 + P + 4
)= 121− 22P + P 2 ⇔
[P = 3P = − 35
3 (loại)
Với P = 3⇒ S = 6⇒{
x + y = 6√xy = 3
⇔{
x = 3y = 3
. Vậy hệ có nghiệm duy nhất (x; y) = (3; 3).
c) Hệ đã cho tương đương với{
2√
2x + y = 3− (2x + y) (1)x2 − 2xy − y2 = 2 (2) .
Đặt√
2x + y = t (t ≥ 0). Phương trình (1) trở thành 2t = 3− t2 ⇔[
t = 1t = −3 (loại) .
Với t = 1⇒ y = 1− 2x thay vào (2) ta có x2 − 2x (1− 2x)− (1− 2x)2
= 2⇔[
x = 1x = −3
.
Vậy hệ có hai nghiệm (x; y) = (1;−1) và (x; y) = (−3; 7).
d) Đặt√
2x + y + 1 = u,√x + y = v (u, v ≥ 0)⇒ 3x+2y = u2+v2−1. Hệ đã cho trở thành
{u− v = 1 (1)u2 + v2 = 5 (2) .
Từ (1)⇒ u = v + 1 thay vào (2) ta có (v + 1)2
+ v2 = 5⇔[
v = 1v = −2 (loại) .
Với v = 1⇒ u = 2⇒{ √
2x + y + 1 = 2√x + y = 1
⇔{
x = 2y = −1
. Vậy hệ có nghiệm duy nhất (x; y) = (2;−1).
e) Điều kiện: y ≥ 1, x + y ≥ 0. Xét hệ{
x2 + y2 = 5 (1)√y − 1 (x + y − 1) = (y − 2)
√x + y (2) .
Đặt√y − 1 = u,
√x + y = v (u, v ≥ 0). Phương trình (2) trở thành
u(v2 − 1
)=(u2 − 1
)v ⇔ uv (u− v) + u− v = 0⇔ (u− v) (uv + 1) = 0⇔ u = v
Với u = v ⇒ y − 1 = x + y ⇔ x = −1. Với x = −1 thay vào (1) ta có 1 + y2 = 5⇔[
y = 2y = −2 (loại) .
Vậy hệ có nghiệm duy nhất (x; y) = (−1; 2).
f) Hệ đã cho tương đương với{
x2 + y + xy(x2 + y
)+ xy = − 5
4(x2 + y
)2+ xy = − 5
4
.
Đặt x2 + y = S, xy = P , hệ trở thành{
S + PS + P = − 54 (1)
S2 + P = − 54 (2) .
Từ (2)⇒ P = −S2 − 54 thay vào (1) ta có S +
(−S2 − 5
4
)S − S2 − 5
4 = − 54 ⇔
[S = 0S = − 1
2
.
27
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com
Nguyễn Minh Hiếu
Với S = 0⇒ P = − 54 ⇒
{x2 + y = 0xy = − 5
4
⇔
{x =
3√102
y = −3√1004
.
Với S = − 12 ⇒ P = − 3
2 ⇒{
x2 + y = − 12
xy = − 32
⇔{
x = 1y = − 3
2
.
Vậy hệ có hai nghiệm (x; y) =(
3√102 ;−
3√1004
)và (x; y) =
(1;− 3
2
).
Bài tập 2.39. Giải các hệ phương trình sau
a){ √
x + 10 +√y − 1 = 11√
x− 1 +√y + 10 = 11
. b){ √
x− 1−√y = 8− x3
(x− 1)4
= y.
c) (A-2012){
x3 − 3x2 − 9x + 22 = y3 + 3y2 − 9yx2 + y2 − x + y = 1
2
. d) (A-2010){ (
4x2 + 1)x + (y − 3)
√5− 2y = 0
4x2 + y2 + 2√
3− 4x = 7.
Lời giải.
a) Điều kiện: x, y ≥ 1. Xét hệ{ √
x + 10 +√y − 1 = 11 (1)√
x− 1 +√y + 10 = 11 (2)
.
Trừ theo vế (1) và (2) ta có√x + 10−
√x− 1 =
√y + 10−
√y − 1 (*).
Xét hàm số f(t) =√t + 10−
√t− 1 trên [1; +∞) có f ′(t) = 1
2√t+10
− 12√t−1 < 0,∀t ∈ (1; +∞).
Suy ra f(t) luôn nghịch biến trên [1; +∞). Do đó (∗)⇔ f(x) = f(y)⇔ x = y.Với x = y thay vào (1) ta có
√x + 10 +
√x− 1 = 11⇔ x + 10 + x− 1 + 2
√(x + 10) (x− 1) = 121
⇔√
x2 + 9x− 10 = 56− x⇔{
x ≤ 56
x2 + 9x− 10 = (56− x)2 ⇔ x = 26 (thỏa mãn)
Vậy hệ có nghiệm duy nhất (x; y) = (26; 26).
b) Điều kiện: x ≥ 1, y ≥ 0. Xét hệ{ √
x− 1−√y = 8− x3 (1)(x− 1)
4= y (2)
.
Thay (2) vào (1) ta có√x− 1− (x− 1)
2= 8− x3 ⇔
√x− 1 + x3 − x2 + 2x− 9 = 0 (*).
Nhận thấy x = 2 là một nghiệm của phương trình (*).Xét hàm số f(x) =
√x− 1 + x3 − x2 + 2x− 9 trên [1; +∞) có f ′(x) = 1
2√x−1 + 3x2 − 2x + 2 > 0,∀x ∈ (1; +∞).
Suy ra f(x) luôn đồng biến trên [1; +∞). Do đó (*) có nghiệm duy nhất x = 2⇒ y = 1.Vậy hệ có nghiệm duy nhất (x; y) = (2; 1).
c) Hệ đã cho tương đương với
{(x− 1)
3 − 12 (x− 1) = (y + 1)3 − 12 (y + 1) (1)(
x− 12
)2+(y + 1
2
)2= 1 (2)
.
Từ (2) suy ra{−1 ≤ x− 1
2 ≤ 1−1 ≤ y + 1
2 ≤ 1⇔{− 3
2 ≤ x− 1 ≤ 12
− 12 ≤ y + 1 ≤ 3
2
.
Xét hàm số f(t) = t3 − 12t trên[− 3
2 ; 32
]có f ′(t) = 3t2 − 12 < 0,∀t ∈
[− 3
2 ; 32
].
Suy ra f(t) luôn nghịch biến trên[− 3
2 ; 32
]. Do đó (1)⇔ f(x− 1) = f(y + 1)⇔ x− 1 = y + 1⇔ y = x− 2.
Với y = x− 2 thay vào (2) ta có(x− 1
2
)2+(x− 3
2
)2= 1⇔ 4x2 − 8x + 3 = 0⇔
[x = 1
2x = 3
2
.
Vậy hệ có hai nghiệm (x; y) =(12 ;− 3
2
)và (x; y) =
(32 ;− 1
2
).
d) Điều kiện: x ≤ 34 , y ≤
52 . Hệ đã cho tương đương với
{ (4x2 + 1
)2x = (6− 2y)
√5− 2y (1)
4x2 + y2 + 2√
3− 4x = 7 (2) .
Đặt√
5− 2y = u (u ≥ 0), phương trình (1) trở thành(4x2 + 1
)2x =
(u2 + 1
)u⇔ (2x)
3+ 2x = u3 + u (*).
Xét hàm số f(t) = t3 + t trên [0; +∞) có f ′(t) = 3t2 + 1 > 0,∀t ∈ [0; +∞).
Suy ra f(t) luôn đồng biến trên [0; +∞). Do đó (∗)⇔ f(2x) = f(u)⇔ 2x = u⇒ 2x =√
5− 2y ⇔{
x ≥ 0
y = 5−4x2
2
.
Với y = 5−4x2
2 thay vào (2) ta có 4x2 +(
5−4x2
2
)2+ 2√
3− 4x− 7 = 0⇔ 4x4 − 6x2 + 2√
3− 4x− 34 = 0 (**).
Nhận thấy x = 12 là một nghiệm của phương trình (**).
Xét hàm số f(x) = 4x4 − 6x2 + 2√
3− 4x− 34 trên
[0; 3
4
].
Ta có f ′(x) = 16x3 − 12x− 4√3−4x = 4x
(4x2 − 3
)− 4√
3−4x < 0,∀x ∈[0; 3
4
]⇒ f(x) đồng biến trên
[0; 3
4
].
Do đó phương trình (**) có nghiệm duy nhất x = 12 ⇒ y = 2.
Vậy hệ đã cho có nghiệm duy nhất (x; y) =(12 ; 2).
28
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com
Chuyên đề 2. Phương Trình - Bất Phương Trình & Hệ Phương Trình Đại Số
§4. Phương Trình - Bất Phương Trình & Hệ Chứa Tham Số
Bài tập 2.40. Tìm m để phương trình(m−
√5)x2 − 3mx + m + 1 = 0.
a) Có nghiệm. b) Vô nghiệm c) Có hai nghiệm trái dấu.
Lời giải. Với m =√
5, phương trình trở thành −3√
5x +√
5 + 1 = 0.Với m 6= 0, ta có ∆ = 9m2 − 4
(m−
√5)
(m + 1) = 5m2 +(4√
5− 4)m + 4
√5 > 0,∀m 6=
√5.
a) Phương trình có nghiệm với mọi m ∈ R.b) Không có giá trị nào của m để phương trình vô nghiệm.c) Phương trình có hai nghiệm trái dấu
(m−
√5)
(m + 1) < 0⇔ −1 < m <√
5.
Bài tập 2.41. Tìm m để phương trình x2 + 2 (m + 1)x + 9m− 5 = 0 có hai nghiệm âm phân biệt.
Lời giải. Ta có ∆′ = (m + 1)2 − (9m− 5) = m2 − 7m + 6.
Phương trình có hai nghiệm âm phân biệt khi và chỉ khi
∆′ > 0S < 0P > 0
⇔
m2 − 7m + 6 > 0−2 (m + 1) < 09m− 5 > 0
⇔
[
m > 6m < 1
m > −1m > 5
9
⇔[
m > 659 < m < 1
Vậy với m ∈(59 ; 1)∪ (6; +∞) thì phương trình đã cho có hai nghiệm âm phân biệt.
Bài tập 2.42. Tìm m để phương trình (m− 2)x2 − 2mx + m + 3 = 0 có hai nghiệm dương phân biệt.
Lời giải. Nhận thấy m = 2 không thỏa mãn yêu cầu bài toán. Với m 6= 2 ta có ∆′ = m2− (m− 2) (m + 3) = 6−m.Khi đó phương trình có hai nghiệm dương phân biệt khi và chỉ khi
∆′ > 0S > 0P > 0
⇔
6−m > 02mm−2 > 0m+3m−2 > 0
⇔
m < 6[
m > 2m < 0[m > 2m < −3
⇔[
2 < m < 6m < −3
Vậy với m ∈ (−∞;−3) ∪ (2; 6) thì phương trình đã cho có hai nghiệm dương phân biệt.
Bài tập 2.43. Tìm m để phương trình (m− 2)x4 − 2 (m + 1)x2 + 2m− 1 = 0.a) Có một nghiệm. b) Có hai nghiệm phân biệt. c) Có bốn nghiệm phân biệt.
Lời giải. Với m = 2 phương trình có hai nghiệm phân biệt.Với m 6= 0, đặt x2 = t ≥ 0 phương trình trở thành (m− 2) t2 − 2 (m + 1) t + 2m− 1 = 0.Đặt f(t) = (m− 2) t2 − 2 (m + 1) t + 2m− 1 có ∆′ = (m + 1)
2 − (m− 2) (2m− 1) = −m2 + 7m− 1.
a) Phương trình đã cho có một nghiệm ⇔[
f(t) có nghiệm kép bằng 0f(t) có một nghiệm 0 và một nghiệm âm
⇔
{
∆′ = 0f(0) = 0 ∆′ > 0f(0) = 0S < 0
⇔
{−m2 + 7m− 1 = 02m− 1 = 0−m2 + 7m− 1 > 02m− 1 = 02(m+1)m−2 < 0
⇔ m =1
2
Vậy với m = 12 thì phương trình đã cho có một nghiệm.
b) Phương trình đã cho có hai nghiệm phân biệt ⇔
m = 2f(t) có nghiệm kép dươngf(t) có hai nghiệm trái dấu
⇔
m = 2{
∆′ = 0S > 0
P < 0
⇔
m = 2{ −m2 + 7m− 1 = 0
2(m+1)m−2 > 0
2m−1m−2 < 0
⇔
m = 2
m = 7+3√5
212 < m < 2
Vậy với m ∈(12 ; 2]∪{
7+3√5
2
}thì phương trình đã cho có hai nghiệm phân biệt.
29
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com
Nguyễn Minh Hiếu
c) Phương trình đã cho có bốn nghiệm phân biệt ⇔ f(t) có hai nghiệm dương phân biệt
⇔
∆′ > 0S > 0P > 0
⇔
−m2 + 7m− 1 > 02(m+1)m−2 > 0
2m−1m−2 > 0
⇔
7−3√5
2 < m < 7+3√5
2[m > 2m < −1[m > 2m < 1
2
⇔ 2 < m <7 + 3
√5
2
Vậy với m ∈(
2; 7+3√5
2
)thì phương trình đã cho có bốn nghiệm phân biệt.
Bài tập 2.44. (D-04) Tìm m để hệ{ √
x +√y = 1
x√x + y
√y = 1− 3m
có nghiệm.
Lời giải. Hệ đã cho tương đương với{ √
x +√y = 1(√
x +√y)3 − 3
√xy(√
x +√y)
= 1− 3m⇔{ √
x +√y = 1√
xy = m.
Suy ra√x,√y là hai nghiệm không âm của phương trình t2 − t + m = 0 (*).
Do đó hệ đã cho có nghiệm ⇔ phương trình (*) có nghiệm không âm
⇔
∆ ≥ 0S ≥ 0P ≥ 0
⇔
1− 4m ≥ 01 ≥ 0m ≥ 0
⇔ 0 ≤ m ≤ 1
4
Vậy với m ∈[0; 1
4
]thì hệ đã cho có nghiệm.
Bài tập 2.45. Tìm m để bất phương trình√
4x− 2 +√
16− 4x ≤ m có nghiệm.
Lời giải. Xét hàm số f(x) =√
4x− 2 +√
16− 4x trên[12 ; 4].
Đạo hàm f ′(x) =2√
4x− 2− 2√
16− 4x; f ′(x) = 0⇔
√4x− 2 =
√16− 4x⇔ x =
9
4. Bảng biến thiên:
x 12
94 4
f ′(x) + 0 −
f(t)√
14
2√
7
√14
Từ bảng biến thiên suy ra bất phương trình đã cho có nghiệm m ≥ min[ 12 ;4]
f(x)⇔ m ≥√
14.
Bài tập 2.46. Tìm m để phương trình (x− 3) (x + 1) + 4 (x− 3)√
x+1x−3 = m có nghiệm.
Lời giải. Đặt (x− 3)√
x+1x−3 = t (t ∈ R). Phương trình đã cho trở thành t2 + 4t−m = 0 (*).
Phương trình đã cho có nghiệm ⇔ phương trình (*) có nghiệm ⇔ ∆′ ≥ 0⇔ m ≥ −4.Vậy với m ≥ −4 thì phương trình đã cho có nghiệm.
Bài tập 2.47. (DB-07) Tìm m để BPT m(√
x2 − 2x + 2 + 1)
+ x (2− x) ≤ 0 có nghiệm thuộc đoạn[0; 1 +
√3].
Lời giải. Đặt√x2 − 2x + 2 = t. Với x ∈
[0; 1 +
√3]⇒ t ∈ [1; 2]. Bất phương trình đã cho trở thành
m (t + 1) + 2− t2 ≤ 0⇔ m ≤ t2 − 2
t + 1(*)
Xét hàm số f(t) = t2−2t+1 trên [1; 2] có f ′(t) = t2+2t+2
(t+1)2> 0,∀t ∈ [1; 2]⇒ lim
[1;2]f(t) = f(2) = 2
3 .
Vậy bất phương trình đã cho có nghiệm trên[0; 1 +
√3]⇔ bất phương trình (*) có nghiệm trên [1; 2]⇔ m ≤ 2
3 .
Bài tập 2.48. (A-07) Tìm m để phương trình 3√x− 1 + m
√x + 1 = 2 4
√x2 − 1 có nghiệm thực.
Lời giải. Điều kiện: x ≥ 1. Phương trình đã cho tương đương với −3√
x−1x+1 + 2 4
√x−1x+1 = m.
Đặt 4
√x−1x+1 = t. Với x ≥ 1⇒ t ∈ [0; 1). Phương trình trở thành −3t2 + 2t = m (*)
Xét hàm số f(t) = −3t2 + 2t trên [0; 1) có f ′(t) = −6t + 2; f ′(t) = 0⇔ t = 13 . Bảng biến thiên:
30
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com
Chuyên đề 2. Phương Trình - Bất Phương Trình & Hệ Phương Trình Đại Số
t 0 13 1
f ′(t) + 0 −
f(t)
0
13
−1
Vậy phương trình đã cho có nghiệm ⇔ phương trình (*) có nghiệm trên [0; 1)⇔ −1 ≤ m ≤ 13 .
Bài tập 2.49. (B-06) Tìm m để phương trình√x2 + mx + 2 = 2x + 1 có hai nghiệm thực phân biệt.
Lời giải. Phương trình đã cho tương đương với{
2x + 1 ≥ 0x2 + mx + 2 = 4x2 + 4x + 1
⇔{
x ≥ − 12
m = 3x2+4x−1x
.
Xét hàm số f(x) =3x2 + 4x− 1
xtrên
[− 1
2 ; +∞)\ {0} có f ′(x) =
3x2 + 1
x2> 0,∀x ∈
[−1
2; +∞
)\ {0}.
Bảng biến thiên:
x − 12 0 + ∞
f ′(x) + +
f(x)
92
+ ∞
− ∞
+ ∞
Từ bảng biến thiên suy ra phương trình đã cho có hai nghiệm phân biệt ⇔ m ≥ 92 .
Bài tập 2.50. (B-04) Tìm m để PT m(√
1 + x2 −√
1− x2 + 2)
= 2√
1− x4 +√
1 + x2 −√
1− x2 có nghiệm.
Lời giải. Điều kiện: −1 ≤ x ≤ 1.Đặt√
1 + x2 −√
1− x2 = t có t′ = x√1+x2
− x√1−x2
; t′ = 0⇔ x = 0; t(0) = 0, t(±1) =√
2⇒ t ∈ [0;√
2].
Phương trình đã cho trở thành m (t + 2) = −t2 + t + 2⇔ m = −t2+t+2t+2 (*).
Xét hàm số f(t) = −t2+t+2t+2 trên [0;
√2] có f ′(t) = −t2−4t
(t+2)2≤ 0,∀t ∈
[0;√
2].
Suy ra min[0;√2]f(t) = f
(√2)
=√
2− 1; max[0;√2]f(t) = f(0) = 1.
Khi đó phương trình đã cho có nghiệm ⇔ phương trình (*) có nghiệm trên [0;√
2]⇔√
2− 1 ≤ m ≤ 1.
Bài tập 2.51. (A-08) Tìm m để phương trình 4√
2x +√
2x + 2 4√
6− x + 2√
6− x = m có hai nghiệm phân biệt.
Lời giải. Điều kiện: 0 ≤ x ≤ 6. Xét hàm số f(x) = 4√
2x +√
2x + 2 4√
6− x + 2√
6− x trên [0; 6].
Ta có f ′(x) = 1
2 4√
(2x)3+ 1√
2x− 1
2 4√
(6−x)3− 1√
6−x = 12
(1
4√
(2x)3− 1
4√
(6−x)3
)+ 1√
2x− 1√
6−x .
Đặt 14√
(2x)3− 1
4√
(6−x)3= u(x), 1√
2x− 1√
6−x = v(x).
Nhận thấy f ′(2) = 0 và u(x), v(x) cùng dương trên (0; 2), cùng âm trên (2; 6) nên ta có bảng biến thiên
x 0 2 6
f ′(x) + 0 −
f(x)
2√
6 + 2 4√
6
3√
2 + 6
4√
12 + 2√
3
Do đó phương trình có hai nghiệm phân biệt ⇔ 2√
6 + 2 4√
6 ≤ m < 3√
2 + 6.
Bài tập 2.52. (DB-07) Tìm m để phương trình 4√x4 − 13x + m + x− 1 = 0 có đúng một nghiệm.
Lời giải. Phương trình đã cho tương đương với
4√x4 − 13x + m = 1− x⇔
{1− x ≥ 0x4 − 13x + m = x4 − 4x3 + 6x2 − 4x + 1
⇔{
x ≤ 1m = −4x3 + 6x2 + 9x + 1
Xét hàm số f(x) = −4x3 + 6x2 + 9x + 1 trên [1; +∞) có f ′(x) = −12x2 + 12x + 9; f ′(x) = 0⇔ x = − 12 .
Bảng biến thiên
31
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com
Nguyễn Minh Hiếu
x − ∞ − 12 1
f ′(x) − 0 +
f(x)
+ ∞
− 32
12
Do đó phương trình đã cho có đúng một nghiệm khi và chỉ khi m > 12 hoặc m = − 32 .
Bài tập 2.53. (B-07) Chứng minh với mọi m > 0, PT x2 + 2x− 8 =√
m (x− 2) có hai nghiệm phân biệt.
Lời giải. Điều kiện: x ≥ 2. Nhận thấy x = 2 là một nghiệm của phương trình.Với x > 2, phương trình tương đương với
(x2 + 2x− 8
)2= m (x− 2)⇔ x3 + 6x2 − 32 = m.
Xét hàm số f(x) = x3 + 6x2 − 32 trên (2; +∞) có f ′(x) = 3x2 + 12x > 0,∀x > 2. Bảng biến thiên
x 2 + ∞f ′(x) +
f(x)
0
+ ∞
Từ bảng biến thiên ta thấy với mọi m > 0 thì phương trình luôn có đúng một nghiệm trên (2; +∞).Vậy với mọi m > 0 thì phương trình đã cho có đúng hai nghiệm.
Bài tập 2.54. Chứng minh rằng với mọi m, phương trình x4 + x3 − 2x2 + 3mx−m2 = 0 luôn có nghiệm.
Lời giải. Phương trình đã cho tương đương với m2 − 3xm− x4 − x3 + 2x2 = 0 (*).Ta có ∆ = 9x2 − 4
(−x4 − x3 + 2x2
)= 4x4 + 4x3 + x2 =
(2x2 + x
)2.Do đó (∗)⇔
[m = 3x+2x2+x
2
m = 3x−2x2−x2
⇔[
m = x2 + 2xm = x− x2 ⇔
[x2 + 2x−m = 0 (1)x2 − x + m = 0 (2) .
Phương trình đã cho có nghiệm ⇔[
(1) có nghiệm(2) có nghiệm
⇔[
∆1 = 4 + 4m ≥ 0∆2 = 1− 4m ≥ 0
⇔[
m ≥ −1m ≤ 1
4
⇔ m ∈ R.
Vậy phương trình đã cho có nghiệm với mọi m.
Bài tập 2.55. (DB-04) Tìm m để hệ{
x2 − 5x + 4 ≤ 03x2 −mx
√x + 16 = 0
có nghiệm.
Lời giải. Hệ đã cho tương đương với
{1 ≤ x ≤ 4
m = 3x2+16x√x
.
Xét hàm số f(x) =3x2 + 16
x√x
trên [1; 4] có f ′(x) =3√x(x2 − 16
)2x5
≤ 0,∀x ∈ [1; 4].
Suy ra max[1;4]
f(x) = f(1) = 19; minx→∞
f(x) = f(4) = 8. Do đó hệ đã cho có nghiệm ⇔ 8 ≤ m ≤ 19.
Bài tập 2.56. (D-2011) Tìm m để hệ{
2x3 − (y + 2)x2 + xy = mx2 + x− y = 1− 2m
có nghiệm.
Lời giải. Hệ đã cho tương đương với{ (
x2 − x)
(2x− y) = mx2 − x + 2x− y = 1− 2m
.
Đặt x2 − x = u, 2x− y = v (u ≥ − 14 ). Hệ trở thành
{uv = m (1)u + v = 1− 2m (2) .
Từ (2)⇒ v = 1− 2m− u thay vào (1) ta có u (1− 2m− u) = m⇔ m = −u2+u2u+1 .
Xét hàm số f(u) =−u2 + u
2u + 1có f ′(u) =
2u2 + 2u− 1
(2u + 1)2 ; f ′(u) = 0⇔ u =
−1 +√
3
2. Bảng biến thiên:
x − 14
−1+√3
2+ ∞
f ′(x) + 0 −
f(x)− 5
8
2−√3
2
− ∞
32
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com
Chuyên đề 2. Phương Trình - Bất Phương Trình & Hệ Phương Trình Đại Số
Vậy hệ đã cho có nghiệm khi và chỉ khi m ≤ 2−√3
2 .
Bài tập 2.57. Tìm m để hệ√
1− x2 + 2 3√
1− x2 = m có nghiệm duy nhất.
Lời giải. Nhận thấy nếu x0 là nghiệm phương trình thì −x0 cũng là nghiệm phương trình.Do đó giả sử phương trình có nghiệm duy nhất thì nghiệm đó bằng 0⇒ m = 3.Với m = 3 phương trình trở thành
√1− x2 + 2 3
√1− x2 = 3 (*).
Đặt 6√
1− x2 = t (t ≥ 0). Phương trình (*) trở thành t3 + 2t2 − 3 = 0⇔ t = 1⇒ 6√
1− x2 = 1⇔ x = 0.Vậy với m = 3 thì phương trình đã cho có nghiệm duy nhất x = 0.
Bài tập 2.58. Tìm m để hệ{
x = y2 − y + my = x2 − x + m
có nghiệm duy nhất.
Lời giải. Xét hệ{
x = y2 − y + m (1)y = x2 − x + m (2) .
Nhận thấy nếu hệ có nghiệm (x; y) thì cũng có nghiệm (y;x).Do đó hệ có nghiệm duy nhất khi x = y, thay vào (1) ta có x2 − 2x + m = 0 (*).Vậy hệ có nghiệm duy nhất khi và chỉ khi (*) có nghiệm kép ⇔ 1−m = 0⇔ m = 1.
33
www.MATHVN.com
www.MATHVN.com