HỆ THỨC VI-ÉT VÀ ỨNG DỤNG I. Hệ thức Vi-ét: b S x1 x2 2 a ▪ Thuận : Khi phương trình ax + bx + c = 0 có 2 nghiệm x1, x2 thì : c P x .x 1 2 a S x y ▪ Đảo : Nếu x, y là hai số thỏa : thì x, y là nghiệm của phương trình : P x.y X 2 – SX + P = 0 II. Áp dụng 1. Hai trường hợp đặc biệt về nghiệm của phương trình bậc hai: c ▪ Khi a + b + c = 0 thì phương trình có 2 nghiệm x1 = 1 ; x2 = . a c ▪ Khi a – b + c = 0 thì phương trình có 2 nghiệm x1 = –1 ; x2 = – . a 2. Tìm hai số biết tích và tổng của chúng: Nếu hai số có tổng là S và tích bằng P (với S2 – 4P 0) thì hai số đó là nghiệm của phương trình : X 2 – SX + P = 0 3. Viết phương trình bậc hai khi biết hai nghiệm x1 và x2: ▪ Tính tổng S = x1 + x2 và P = x1.x2. ▪ Phương trình cần viết là: x2 – Sx + P = 0 ❖ Có thể viết phương trình như sau: (x – x1)(x – x2) = 0 ▪ Khai triển để đưa về dạng phương trình bậc hai ax2 + bx + c = 0 (a 0) 4. Không giải phương trình, tính giá trị các biểu thức liên quan đến 2 nghiệm: ▪ Chứng minh phương trình có nghiệm. ▪ Tính S = x1 + x2 và P = x1.x2 của phương trình. ▪ Biểu diễn biểu thức theo S và P rồi tính giá trị theo giá trị của S và P. ❖ Cần nhớ các biểu thức sau: 2 2 2 2 ✓ A x1 x2 (x1 x2 ) 2x1x2 S 2P 2 2 2 2 2 ✓ B (x1 x2 ) x1 x2 2x1x2 (x1 x2 ) 4x1x2 S 4P 2 2 ✓ C x1 x2 (x1 x2 )(x1 x2 ) rồi tính x1 x2 như tính B. 3 3 3 3 ✓ D x1 x2 (x1 x2 ) 3x1x2 (x1 x2 ) S 3PS 5. Tìm các giá trị của tham sô để phương trình có nghiệm thỏa điều kiện cho trước: ▪ Tìm điều kiện của tham số để phương trình là phương tình bậc hai và có nghiệm (a 0 và 0) (1) ▪ Tính S và P theo tham số m. ▪ Biểu diễn điều kiện của nghiệm cho trước theo S và P ta được phương tình theo ẩn m. ▪ Giải phương trình (tính m) và chọn giá trị m thỏa điều kiện (1). 6. Dấu nghiệm số của phương trình bậc hai: 2 Cho phương trình : ax + bx + c = 0 (a 0). Điều kiện để phương trình có hai nghiệm x 1, x2 (x1 < x2) thỏa mãn: ▪ Hai nghiệm trái dấu P < 0 0 ▪ Hai nghiệm phân biệt cùng dấu P 0 0 ▪ Hai nghiệm phân biệt dương P 0 S 0 0 ▪ Hai nghiệm phân biệt âm P 0 S 0 Chú ý : Nếu đề bài yêu cầu phương trình có hai nghiệm thì trong các trường hợp trên ta thay > 0 thành 0. DẠNG 1: NHẨM NGHIỆM Bài 1: Tính nhẩm nghiệm của mỗi phương trình sau: a) 4x2 3x 1 0 b) x2 1 3 x 3 0 c) x2 7x 10 0 DẠNG 2: TÌM HAI SỐ BIẾT TỔNG VÀ TÍCH CỦA CHÚNG Bài 2: Tìm hai số x và y biết: a) x y 29 và x.y 198 b) x y 5 và x.y 9 c) x2 y2 13 và x.y 6 d) x y 7 và x.y 120 DẠNG 3: TÌM HỆ THỨC LIÊN HỆ GIỮA CÁC NGHIỆM KHÔNG PHỤ THUỘC THAM SỐ 2 Bài 3: Cho phương trình x mx 2m 4 0 . Tìm hệ thức liên hệ giữa các nghiệm x1, x2 không phụ thuộc tham số m. Bài 4: Cho phương trình: x2 - 2 (m - 1)x - m - 3 = 0 (1) a) Giải phương trình với m = -3 b) Tìm hệ thức liên hệ giữa các nghiệm không phụ thuộc giá trị của m. DẠNG 4 : TÍNH GIÁ TRỊ BIỂU THỨC ĐỐI XỨNG GIỮA CÁC NGHIỆM 2 Bài 5: Cho phương trình x 3x 1 0 . Không giải phương trình, gọi x1, x2 là hai nghiệm của phương trình. Hãy tính giá trị của biểu thức : 2 2 x1 5x1x2 x2 A 2 2 4x1 x2 4x1x2 2 Bài 6: Cho phương trình 2x 3x 1 0 . Không giải phương trình, gọi x1, x2 là hai nghiệm của phương trình. Hãy tính giá trị của các biểu thức sau: 1 1 1 x 1 x a) A b) B 1 2 x1 x2 x1 x2 2 2 x1 x2 c) C x1 x2 d) D x2 1 x1 1 DẠNG 5: TÌM ĐIỀU KIỆN THAM SỐ THỎA MÃN ĐIỀU KIỆN CHO TRƯỚC Bài 7: Cho phương trình x2 2 m 3 x m2 3 0 Tìm m để phương trình có hai nghiệm phân biệt x1, x2 thỏa mãn (2x1 1)(2x2 1) 9 Bài 8: Cho phương trình x2 2 m 3 x 2(m 1) 0 2 2 Tìm m để phương trình có hai nghiệm phân biệt x1, x2 sao cho biểu thức T x1 x2 đạt giá trị nhỏ nhất. Bài 9: Cho phương trình x2 mx 3 0 Tìm m để phương trình có hai nghiệm phân biệt x1, x2 sao cho biểu thức x1 x2 4 Bài 10: Cho phương trình x2 4x m2 1 0 Tìm m để phương trình có hai nghiệm x1, x2 sao cho biểu thức x2 5x1 Bài 11: Cho phương tình x2 2mx m2 4 0. Tìm m để phương trình có hai nghiệm phân biệt 1 3 x1, x2 thỏa mãn 1. x1 x2 DẠNG 6: XÉT DẤU CÁC NGHIỆM CỦA PHƯƠNG TRÌNH BẬC HAI Bài 12: Cho phương trình: x2 2 m 1 m2 4m 3 0 (với m là tham số) a) Tìm m để phương trình đã cho có nghiệm. b) Tìm m để phương trình đã cho có hai nghiệm cùng dấu. c) Tìm m để phương trình đã cho có hai nghiệm khác dấu. d) Tìm m để phương trình đã cho có hai nghiệm dương. e) Tìm m để phương trình đã cho có hai nghiệm âm. DẠNG 1: NHẨM NGHIỆM Bài 1: Tính nhẩm nghiệm của mỗi phương trình sau: a) 4x2 3x 1 0 b) x2 1 3 x 3 0 c) x2 7x 10 0 Giải: a) Ta thấy a b c 4 3 1 0 1 Suy ra phương trình có hai nghiệm x 1;x 1 2 4 b) Ta thấy a b c 1 1 3 3 0 Suy ra phương trình có hai nghiệm x1 1;x2 3 x1 x2 7 2 5 c) Ta có 9 0 , theo hệ thức V-ét: x1.x2 10 2.5 Suy ra phương trình có hai nghiệm x1 2;x2 5 DẠNG 2: TÌM HAI SỐ BIẾT TỔNG VÀ TÍCH CỦA CHÚNG Bài 2: Tìm hai số x và y biết: a) x y 29 và x.y 198 b) x y 5 và x.y 9 c) x2 y2 13 và x.y 6 d) x y 7 và x.y 120 Giải: a) Ta có: S2 4P 292 4.198 49 0 nên x, y là nghiệm của phương trình : X2 29X 198 0 Giải ra ta có X1 11,X2 18 x 11 x 18 Vậy ta có hai số x, y là ; y 18 y 11 b) Ta có: S2 4P 52 4.9 11 0 nên không tồn tại hai số x, y thỏa mãn. 2 2 2 x y 5 c) Ta có: x y x y 2xy 13 2.6 25 x y 5 +) Với x y 5 ta có x, y là hai nghiệm của phương trình sau: 2 X 2 X 5X 6 0 X 3 +) Với x y 5 ta có x, y là hai nghiệm của phương trình sau: 2 X 2 X 5X 6 0 X 3 Vậy (x; y) 2;3 , 3;2 , 2; 3 , 3; 2 d) Đặt t y , ta có: x t 7 và x.t 120 S2 4P 72 4.( 120) 529 0 nên x, t là nghiệm của phương trình : X2 7X 120 0 Giải ra ta có X1 15,X2 8 x 15 x 8 x 15 x 8 Vậy ta có hai số x, t là ; ; t 8 t 15 y 8 y 15 DẠNG 3: TÌM HỆ THỨC LIÊN HỆ GIỮA CÁC NGHIỆM KHÔNG PHỤ THUỘC THAM SỐ 2 Bài 3: Cho phương trình x mx 2m 4 0 . Tìm hệ thức liên hệ giữa các nghiệm x1, x2 không phụ thuộc tham số m. Giải: • Xét m2 4(2m 4) (m 4)2 0 , phương trình luôn có nghiệm. x1 x2 m (1) Theo hệ thức Vi-ét : * x1.x2 2m 4 (2) • Cách khử 1: Thế (1) vào (2), ta có hệ thức cần tìm x 1.x2 2(x1 x2 ) 4 2x1 2x2 2m • Cách khử 2: (*) 2x1 2x2 x1.x2 4 là hệ thức cần tìm. x1.x2 2m 4 m x1 x2 x1.x2 4 • Cách khử 3: (*) x .x 4 x1 x2 m 1 2 2 2 Hay 2(x1 x2 ) x1.x2 4là hệ thức cần tìm. Bài 4: Cho phương trình: x2 - 2 (m - 1)x - m - 3 = 0 (1) a) Giải phương trình với m = -3 b) Tìm hệ thức liên hệ giữa các nghiệm không phụ thuộc giá trị của m. Giải: x = 0 2 a) Với m = - 3 ta có phương trình: x + 8x = 0 x (x + 8) = 0 x = - 8 b) Phương trình (1) có 2 nghiệm khi: ∆’ 0 (m - 1)2 + (m + 3) ≥ 0 m2 - 2m + 1 + m + 3 ≥ 0 1 15 m2 - m + 4 > 0 (m )2 0 đúng m 2 4 Chứng tỏ phương trình có 2 nghiệm phân biệt m x1 + x2 = 2(m - 1) (1) Theo hệ thức Vi ét ta có: x1 - x2 = - m - 3 (2) Từ (2) ta có m = -x1x2 - 3 thế vào (1) ta có: x1 + x2 = 2 (- x1x2 - 3 - 1) = - 2x1x2 - 8 x1 + x2 + 2x1x2 + 8 = 0 Đây là hệ thức liên hệ giữa các nghiệm không phụ thuộc m. DẠNG 4 : TÍNH GIÁ TRỊ BIỂU THỨC ĐỐI XỨNG GIỮA CÁC NGHIỆM 2 Bài 5: Cho phương trình x 3x 1 0 . Không giải phương trình, gọi x1, x2 là hai nghiệm của phương trình. Hãy tính giá trị của biểu thức : 2 2 x1 5x1x2 x2 A 2 2 4x1 x2 4x1x2 Giải: Xét 9 4.1.1 5 0 phương trình có hai nghiệm phân biệt. S x1 x2 3 Theo hệ thức Vi-ét : P x1.x2 1 2 x x 3x x 9 3.1 A 1 2 1 2 1 4x1x2 x1 x2 4.1. 3 2 Bài 6: Cho phương trình 2x 3x 1 0 . Không giải phương trình, gọi x1, x2 là hai nghiệm của phương trình. Hãy tính giá trị của các biểu thức sau: 1 1 1 x 1 x a) A b) B 1 2 x1 x2 x1 x2 2 2 x1 x2 c) C x1 x2 d) D x2 1 x1 1 Giải: Ta có : 9 8 1 0 , phương trình có hai nghiệm phân biệt, hơn nữa x1 0,x2 0 . Theo hệ 3 x x 1 2 2 thức Vi-ét, ta có : 1 x x 1 2 2 1 1 x x 3 1 a) A 1 2 : 3 x1 x2 x1.x2 2 2 3 1 2. 1 x 1 x x x x x x x x x 2x x b) B 1 2 2 1 2 1 1 2 1 2 1 2 2 2 1 1 x1 x2 x1x2 x1x2 2 2 2 2 2 3 1 1 c) C x1 x2 x1 x2 2x1x2 2. 1 2 2 4 x x x2 x x2 x d) D 1 2 1 1 2 2 x2 1 x1 1 x1x2 (x1 x2 ) 1 9 3 2 1 x x 2x x x x 11 11 13 2 1 2 1 2 4 2 :3 x x x x 1 1 3 4 12 1 2 1 2 1 2 2 DẠNG 5: TÌM ĐIỀU KIỆN THAM SỐ THỎA MÃN ĐIỀU KIỆN CHO TRƯỚC Bài 7: Cho phương trình x2 2 m 3 x m2 3 0 Tìm m để phương trình có hai nghiệm phân biệt x1, x2 thỏa mãn (2x1 1)(2x2 1) 9 Giải: 2 2 2 2 Có ' m 3 1. m 3 m 3 m 3 6m 6 Phương trình có hai nghiệm phân biệt x1, x2 khi ' 0 6m 6 0 m 1 b c Theo định lí Vi ét, ta có: x x 2(m 3); x .x m2 3 1 2 a 1 2 a Ta có: (2x1 1)(2x2 1) 9 4x1x2 2(x1 x2 ) 1 9 (*) 4(m2 3) 4(m 3) 1 9 (2m 1)2 9 2m 1 3 2m 1 3 m = -1 ( loại) , m = 2 ( thỏa mãn) Vậy m = 2 là giá trị cần tìm. Bài 8: Cho phương trình x2 2 m 3 x 2(m 1) 0 2 2 Tìm m để phương trình có hai nghiệm phân biệt x1, x2 sao cho biểu thức T x1 x2 đạt giá trị nhỏ nhất. Giải: 2 2 Có ' m 3 1. 2 m 1 m 3 2m 2 ' m2 4m 7 m 2 2 3 0m Do đó phương trình đã cho luôn có hai nghiệm phân biệt x1, x2 b c Theo định lí Vi ét, ta có: x x 2(m 3); x .x 2 m 1 1 2 a 1 2 a 2 2 2 Ta có: T x1 x2 x1 x2 2x1x2 2 T 2 m 3 2 2 m 1 T 4m2 20m 32 2m 5 2 7 7 5 MinT 7 khi m 2 5 Vậy m là giá trị cần tìm. 2 Bài 9: Cho phương trình x2 mx 3 0 . Tìm m để phương trình có hai nghiệm phân biệt x1, x2 sao cho biểu thức x1 x2 4 Giải: Có a.c 3 0m nên a và c trái dấu Do đó phương trình đã cho luôn có hai nghiệm phân biệt x1, x2 b c Theo định lí Vi ét, ta có: x x m; x .x 3 1 2 a 1 2 a Ta có: 2 2 2 2 2 x1 x2 x1 x2 2 x1x2 x1 x2 2x1x2 2x1x2 2 x1x2 2 2 x1 x2 x1 x2 2x1x2 2 x1x2 2 2 2 x1 x2 m 2.( 3) 2 3 m 12 2 Do đó: x1 x2 4 m 12 16 m 2 Vậy m 2 là giá trị cần tìm. Bài 10: Cho phương trình x2 4x m2 1 0 Tìm m để phương trình có hai nghiệm x1, x2 sao cho biểu thức x2 5x1 Giải: Có 2 2 1. m2 1 m2 5 0m Do đó phương trình đã cho luôn có hai nghiệm phân biệt x1, x2 b c Theo định lí Vi ét, ta có: x x 4, x .x m2 1 1 2 a 1 2 a x2 5x1 Giải hệ 5x1 x1 4 x1 1 x2 5 x1 x2 4 c Thay x 1; x 5 vào x .x m2 1, ta được m2 4 m 2 1 2 1 2 a Vậy m 2 là giá trị cần tìm. Bài 11: Cho phương tình x2 2mx m2 4 0. Tìm m để phương trình có hai nghiệm phân biệt 1 3 x1, x2 thỏa mãn 1. x1 x2 Giải: Có ' m 2 m2 4 m2 m2 4 4 0,m. Do đó phương trình đã cho luôn có hai nghiệm phân biệt là x m 2. Điều kiện: x1 0, x2 0 m 2 0 m 2. 1 3 Trường hợp 1: Xét x1 m 2, x2 m 2 thay vào 1 ta được: x1 x2 1 3 m 2 3 m 2 4m 4 1 1 1 m 2 m 2 m 2 m 2 m2 4 4m 4 m2 4 m2 4m 8 0 m2 4m 4 12 0 m 2 2 12 m 2 2 3 m 2 2 3 (thỏa mãn) 1 3 Trường hợp 2: Xét x1 m 2, x2 m 2 thay vào 1 ta được: x1 x2 1 3 m 2 3 m 2 4m 4 1 1 1 m 2 m 2 m 2 m 2 m2 4 4m 4 m2 4 m2 4m 0 m 0;m 4 (thỏa mãn). Vậy m 0;4;2 2 3 là giá trị cần tìm. DẠNG 6: XÉT DẤU CÁC NGHIỆM CỦA PHƯƠNG TRÌNH BẬC HAI Bài 12: Cho phương trình: x2 2 m 1 m2 4m 3 0 (với m là tham số) a) Tìm m để phương trình đã cho có nghiệm. b) Tìm m để phương trình đã cho có hai nghiệm cùng dấu. c) Tìm m để phương trình đã cho có hai nghiệm khác dấu. d) Tìm m để phương trình đã cho có hai nghiệm dương. e) Tìm m để phương trình đã cho có hai nghiệm âm. Giải: ' m 1 2 (m2 4m 3) 6m 2 S 2(m 1) ; P m2 4m 3 a) Để phương trình đã cho có nghiệm thì: 2 1 ' 0 m 1 (m2 4m 3) 0 6m 2 0 m . 3 1 Vậy khi m thì phương trình đã cho có nghiệm. 3 a) Phương trình đã cho có hai nghiệm cùng dấu khi và chỉ khi: 2 2 1 ' 0 m 1 m 4m 3 0 m 3 m 3 P 0 m2 4m 3 0 m 1 m 3 Vậy khi m > 3 phương trình có hai nghiệm cùng dấu. c) Phương trình có hai nghiệm khác dấu khi và chỉ khi: P < 0 m2 - 4m+3 < 0 1< m < 3 Vậy khi 1< m < 3 thì phương trình có hai nghiệm khác dấu. d) Phương trình đã cho có hai nghiệm dương khi và chỉ khi: 1 ' 0 6m 2 0 m 3 P 0 m2 4m 3 0 m 3 m 1 m 3 S 0 2(m 1) 0 m 1 Vậy khi m > 3 thì phương trình đã cho có hai nghiệm dương. e) Phương trình đã cho có hai nghiệm âm khi và chỉ khi: 1 m ' 0 6m 2 0 3 2 P 0 m 4m 3 0 m 1 m 3 m S 0 2(m 1) 0 m 1 Vậy không tìm được giá trị của m để phương trình đã cho có hai nghiệm âm.
Tài liệu đính kèm: