Chuyên đề Một số phương pháp giải phương trình vô tỉ trong trường phổ thông cấp THCS

Toán học là môn học có ứng dụng trong hầu hết trong tất cả các ngành khoa học tự nhiên cũng như trong các lĩnh vực khác của đời sống xã hội.

Vì vậy toán học có vị trí đặc biệt trong việc phát triển và nâng cao dân trí .Toán học không chỉ cung cấp cho học sinh (người học )những kiến thức cơ bản,những kĩ năng tính toán cần thiết mà còn là điều kiện chủ yếu rèn luyện kĩ năng tư duy logic,một phương pháp luận khoa học .

Trong việc dạy học toán thì việc tìm ra phương pháp dạy học và giải bài tập toán đòi hỏi người giáo viên phải chọn lọc hệ thống, sử dụng đúng phương pháp dạy học góp phần hình thành và và phát triển tư duy của học sinh .Đồng thời thông qua việc học toán học sinh được bồi dưỡng và rèn luyện về phẩm chất đạo đức, các thao tác tư duy để giải bài tập toán , đặc biệt là giải phương trình vô tỉ .

Hiện nay ngay từ lớp 7 học sinh được hoàn thiện việc mở rộng tập số hữu tỉ Q thành tập số thực R .Trong khi đó giáo viên khi dạy phương trình vô tỉ thì ít khai thác phân tích đề bài , mở rộng bài toán mới, dẫn đến học sinh khi gặp bài toán về giải phương trình vô tỉ là lúng túng hoặc chưa biết cách giải hoặc giải được nhưng chưa chặt chẽ mà còn mắc nhiều sai lầm về tìm tập xác định, khi nâng lên luỹ thừa, đưa biểu thức ra ngoài dấu giá trị tuyệt đối .

Vì vậy phát triển năng lực tư duy cho học sinh thông qua việc giải phương trình vô tỉ là cần thiết cho nên tôi xin được trình bày một phần nhỏ để khắc phục tình trạng trên về giải phương trình vô tỉ góp phần nâng cao chất lượng học môn toán của học sinh ở trường THCS.

 

doc25 trang | Chia sẻ: oanh_nt | Ngày: 26/01/2015 | Lượt xem: 731 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Chuyên đề Một số phương pháp giải phương trình vô tỉ trong trường phổ thông cấp THCS, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
 6: Giải phương trình : + = + (1)
 ĐKXĐ : Û Û x ≥ -1 (2)
Bình phương hai vế của (1) ta được :
x+1 + x+ 10 + 2 = x+2 + x+ 5 + 2
 2+ = (3)
Với x -1 thì hai vế của (3) đều dương nên bình phương hai vế của (3) ta được
 = 1- x
Điều kiện ở đây là x -1 (4)
Ta chỉ việc kết hợp giữa (2) và (4)
 Û x = 1 là nghiệm duy nhầt của phương trình (1).
a.2. Nhận xét : 
Phương pháp nâng lên luỹ thừa được sử dụng vào giải một số dạng phương trình vô tỉ quen thuộc, song trong quá trình giảng dạy cần chú ý khi nâng lên luỹ thừa bậc chẵn 
Với hai số dương a, b nếu a = b thì a2n = b2n và ngược lại (n= 1,2,3.....) 
Từ đó mà chú ý điều kiện tồn tại của căn, điều kiện ở cả hai vế của phương trình đó là những vấn đề mà học sinh hay mắc sai lầm, chủ quan khi sử dụng phương pháp này.
Ngoài ra còn phải biết phối hợp vận dụng phương pháp này với cùng nhiều phương pháp khác lại với nhau .
a.3. Bài tập áp dụng: 
1. = x- 2
2. = x+ 1
3. + =3
4. - =1
5. = - 
6. + = 
7. + = + 
b. Phương pháp đưa về phương trình chứa ẩn trong dấu giá trị tuyệt đối :
b.1. Các ví dụ : 
Ví dụ1: Giải phương trình: (1) 
 ĐKXĐ:	 	 Û x ≤ 4
Phương trình (1) = -x + 4
 Û 
Với x= 2 hoặc x = 0 đều là nghiệm của phương trình (đều thoả mãn x 4 ).
Ví dụ 2 : Giải phương trình : + = 5
 ĐKXĐ: R
Phương trình tương đương : + = 5
 Lập bảng xét dấu :
	 x	2	4
	 x- 2	 -	0	 +	 +
	 x- 4	 -	 -	0 +
 Ta xét các khoảng :
 + Khi x < 2 ta có (2) 6-2x =5
 x = 0,5(thoả mãn x 2)
+ Khi 2 x 4 ta có (2) 0x + 2 =5 vô nghiệm
 + Khi x > 4 ta có (2) 2x – 6 =5
 x =5,5 (thoả mãn x > 4 )
Vậy phương trình đã cho có 2 nghiệm là x = 0,5 và x = 5,5
Ví dụ 3 : Giải phương trình: + = 1
 ĐKXĐ: x 1
Phương trình được viết lại là :
 + = 1
 Û + = 1
 + =1 (1)
 - Nếu 1 x < 5 ta có (1) 2- + 3 - = 1
 =2 x= 5 không thuộc khoảng đang xét
 - Nếu 5 x 10 thì (1) 0x = 0 Phương trình có vô số nghiệm
 - Nếu x> 10 thì (1) -5 = 1 phương trinh vô nghiệm
 Vậy phương trình có vô số nghiệm : 5 x 10
b.2. Nhận xét :
Phương pháp đưa về phương trình chứa ẩn trong dấu giá trị tuyệt đối được sử dụng giải một số dạng phương trình vô tỉ quen thuộc như trên song trong thực tế cần lưu ý cho học sinh :
-áp dụng hằng đẳng thức = 
- Học sinh thường hay mắc sai lầm hoặc lúng túng khi xét các khoảng giá trị của ẩn nên giáo viên cần lưu ý để học sinh tránh sai lầm .
b.3. Bài tập áp dụng : 
1. + = 8
2. + = 
3. + = 5
4. + = 2
c.Phương pháp đặt ẩn phụ:
c..1. Các ví dụ :
Ví dụ 1: Giải phương trình: 2x2 + 3x + =33
 	 ĐKXĐ : x R
 Phương trình đã cho tương đương với: 2x2 + 3x +9 + - 42= 0 (1)
 Đặt 2x2 + 3x +9 = y > 0 (Chú ý rằng học sinh thường mắc sai lầm không đặt điều kiện bắt buộc cho ẩn phụ y)
Ta được phương trình mới : y2 + y – 42 = 0
 y1 = 6 , y2 = -7 .Có nghiệm y =6 thoả mãn y> 0
 Từ đó ta có =6 2x2 + 3x -27 = 0
 Phương trình có nghiệm x1 = 3, x2 = -
Cả hai nghiệm này chính là nghiệm của phương trình đã cho.
Ví dụ 2: Giải phương trình: + = 12
 ĐKXĐ : x o
 Đặt = y 0 = y2 ta có phương trình mới
y2 + y -12 = 0 phương trình có 2 nghiệm là y= 3 và y = - 4 (loại)
 ị = 3 x = 81 là nghiệm của phương trình đã cho.
Ví dụ 3: Giải phương trình: + - = 2 (1) 
 ĐKXĐ : Û Û -1 ≤ x ≤ 3
 Đặt + = t 0 t2 = 4 + 2
 = (2) .thay vào (2) ta được
 t2 – 2t = 0 t(t-2) = 0 Û 
 + Với t = 0 phương trình vô nghiệm.
 +Với t = 2 thay vào (2) ta có :	 = 0 x1 = -1; x2 = 3 (thoả mãn)
Vậy phương trình đã cho có nghiệm là x1 = -1và x2 = 3
Ví dụ 4: Giải phương trình : 5 = 2( x2 + 2) 
Ta có = 
Đặt = a 0 ; = b 0 và a2 + b2 = x2 + 2
 Phương trình đã cho được viết là
 5ab = 2(a2 + b2)
 (2a- b)( a -2b) = 0
 Û 
 + Trường hợp: 2a = b
 2 = 
 4x + 4 = x2 – x +1
 x2 – 5x -3 = 0
 Phương trình có nghiệm x1 = ; x2 = 
 + Trường hợp: a = 2b
 = 2
 x+ 1 = 4x2 -4x + 3 = 0
 4x2 -5x + 3 = 0 phương trình vô nghiệm.
Vậy phương trình đã cho có nghiệm x= và x= 
Ví dụ 5: Giải phương trình: + 2 (x+1) = x- 1 + + 3 (1) 
 Đặt = u 0 và = t 0
 ĐKXĐ: -1 x 1 thì phương trình (1) trở thành.
 u + 2u2 = -t2 + t +3ut
 (u –t ) 2 + u(u-t) + (u-t) = 0
 (u-t)(2u – t +1 ) = 0
 Û Û 
thoả mãn điều kiện -1 x 1 là nghiệm của phương trình đã cho.
Ví dụ 6: Giải phương trình: + = 
 ĐKXĐ : x 1
Đặt = t 0 x = t2 + 1 phương trình đã cho trở thành
+ = 
 + = 
 (t 1) 	 Û Û ĐkXĐ: x≥ 1
 Vậy phuơng đã cho có nghiệm x= 1và x= 5
c.2. Nhận xét : 
Phương pháp đặt ẩn nhằm làm cho phương trình được chuyển về dạng hữu tỉ .Song để vận dụng phương pháp này phải có những nhận xét,đánh giá tìm tòi hướng giải quyết cách đặt ẩn như thế nào cho phù hợp như : 
Đặt ẩn phụ để được phương trình mới chứa ẩn phụ (Vd 3-1,3-2,3-3)
Đặt ẩn phụ để đưa về một biểu thức nhóm (VD 3-4; 3-5) 
c.3. Bài tập áp dụng: 
1/ x2 – 5 + = 7 
2/ x - 2x = 20
3/ - 3 =20 
4/ = 2x2 – 6x +4
5/ + = 
d. Phương pháp đưa về phương trình tích :
d.1.Các ví dụ : 
Ví dụ 1: Giải phương trình: = 3 + 2 - 6 (1)
 ĐKXĐ : x -3
Phương trình (1) có dạng :- 3 + 2 +6 = 0
 (-2() =3
 (() =0
 Û Û	 ĐKXĐ.
Vậy phương trình đã cho có nghiệm là x = 1; x = 2
Ví dụ 2: Giải phương trình: + =1
 ĐKXĐ : x -2
 Đặt = t 0 Khi dó = 
Phương trình (1) + t = 1
 = 1- t
 3- t3 = (1-t) 3
 t3 - 4t2 + 3t + 2 =0
 (t-2) ( t2 -2t -1) = 0
Từ phương trình này ta tìm được x=2 ; x= 1 + 2là nghiệm của phương trình (1)
Ví dụ3: Giải phương trình: (4x-1) = 2(x2 + 1) + 2x - 1 (1) 
Đặt =y ; y 0
(1) (4x-1) y = 2y2 + 2x -1
 2y2 - (4x -1) y + 2x – 1= 0
 ( 2y2 - 4xy + 2y) – ( y- 2x+1) = 0
 (y- 2x+1) (2y- 1) = 0
Giải phương trình này ta tìm được x = 0 ; x = là nghiệm của phương trình (1)
Ví dụ4: Giải phương trình: ()() = 2x
 ĐKXĐ: -1 x 1 (1)
đặt = u (0 u )
suy ra x = u2 -1 phương trình (1) trở thành :
(u -1 ) ( = 2 ( u2 -1)
 (u -1 ){ ( - 2 (u+1)} = 0
 (u-1) ( = 0 
 Û 
 (+) u-1 = 0 u =1 ( thoả mãn u 0 ) suy ra x = 0 thoả mãn (1)
 (+) = 0 = 2u + 1 (thoả mãn vì u 0 ) Û 5u2 + 4u - 1 = 0
ị nên có x = u22 -1 = ()2 – 1 = thoã mãn điều kiện (1)
Vậy phương trình đã cho có nghiệm là x = 0 và x = .
d.2.Nhận xét : 
Khi sử dụng phương pháp đưa về phương trình tích để giải phương trình vô tỉ ta cần chú ý các bước sau .
+ Tìm tập xác định của phương trình .
+ Dùng các phép biến đổi đại số , đưa phương trình về dạng f(x) g(x) ….= 0 (gọi là phương trình tích) . Từ đó ta suy ra f(x) = 0 ; g( x) = 0 ;….. là những phương trình quen thuộc. 
+ Nghiệm của phương trình là tập hợp các nghiệm của các phương trình f(x) = 0 
g( x) = 0 ;….. thuộc tập xác định .
+ Biết vận dụng,phối hợp một cách linh hoạt với các phương pháp khác như nhóm các số hạng,tách các số hạng hoặc đặt ẩn phụ thay thế cho một biểu thức chứa ẩn đưa về phương trình về dạng tích quen thuộc đã biết cách giải .
d.3.Bài tập áp dụng:
1. = 0
2. - 2 = 
3. x(x+5) = 2
4. 2( x2 + 2x + 3) = 5
e. Phương pháp đưa về hệ phương trình :
e.1.Các ví dụ : 
Ví dụ1: Giải phương trình: - =2 
 ĐKXĐ: 0 x2 15
 Đặt: = a (a 0) (* )
 = b ( b 0) ( ** )
Từ phương trình đã cho chuyển về hệ phương trình :
 Û Û 
Thay vào phương trình (*) ta có 25 –x2 = x2 = x = (ĐkXĐ ) . Vậy phương trình đã cho có nghiệm x = .
Ví dụ 2: Giải phương trình: = 2 (1) 
 ĐKXĐ : 3 x 5
 Đặt 
Phương trình (1 ) trở thành hệ phương trình :
 ị ut = 0 Û 
 Û (thõa mãn điều kiện )
Vậy phương trình đẫ cho có nghiệm x =3 ; x= 5.
Ví dụ3: Giải phương trình: + = 1
 ĐKXĐ: x 1
 Đặt 
Khi đó ta có u3 = 2 – x ; t2 = x- 1 nên u3 + t3 = 1
Phương trình đã cho được đa về hệ: 
Từ phương trình (1) u = 1 – t .Thay vào phương trình (2) ta có :
( 1 – t )3 + t2 = 1
 t( t2 - 4t + 3 = 0
 Û 
 Từ đó ta được x= 3; x =2 ; x = 10 (ĐKXĐ x 1 ) là nghiệm của phương trình đã cho .
Ví dụ 4: Giải phương trình: + + = 1 
 Đặt: = a ; = b nên ta có: 
a2 = ;b2 = 
ab = . Ta được phương trình : a2 + b 2 + ab = 1 ( 1)
Ta được phương trình : a3 – b3 = 2 (2)
 Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình :
Từ hệ phương trình ta suy ra a –b = 2 b = a – 2
Thay vào hệ phương trình (1) ta được : (a -1 )2 = 0 a =1
Từ đó ta được x = 0
Vậy nghiệm của phương trình là : x = 0
e.2.Nhận xét : 
Qua 4 ví dụ trên cho ta thấy phương pháp hệ phương trình có những điểm sáng tạo và đặc thù riêng, nó đòi hỏi học sinh phải t duy hơn do đó phương pháp này được áp dụng cho học sinh khá , giỏi .Ta cần chú ýmột số điểm sau:
+ Tìm điều kiện tồn tại của phương trình 
+ Biến đổi phương trình để xuất hiện nhân tử chung .
+ Đặt ẩn phụ thích hợp để đa việc giải phương trình về việc giải hệ phương trình quen thuộc .
Ngoài ra ngời học còn biết kết hợp phơng pháp này với phương pháp khác nh phương pháp đặt ẩn phụ , phương pháp sử dụng hằng đẳng thức.
e.3.Bài tập áp dụng: 
Giải các phơng trình sau : 
1. + = 2
2. 2 = x3+ 1
3. + =1
4. + = 
5. = x
g. Phương pháp bất đẳng thức :
g.1. Phương pháp chứng tỏ tập giá trị của hai vế là rời nhau , khi đó phương trình vô nghiệm .
g.1.1.Các ví dụ :
Ví dụ1: Giải phương trình: - = (1)
 ĐKXĐ: Û 	 Với x 1 thì x < 5x do đó < 
Suy ra vế trái của (1) là số âm , còn vế phải là số không âm .
 Vậy phương trình vô nghiệm .
Ví dụ2: Giải phương trình:
 	 + + = 3 + 
 + + = 3 + (*)
 Mà + + + + 1 = 3 + 
 Vế phải của phương trình đã cho lớn hơn vế trái .
 Vậy phương trình đã cho vô nghiệm .
g.1.2.Bài tập áp dụng: 
1. - = 2
2. = x - 2
3. + = x2 - 6x +13
g.2. Sử dụng tính đối nghịch ở hai vế :
g.2.1.Các ví dụ : 
Ví dụ1: Giải phương trình: + = 4 – 2x – x2 (1) 
Ta có vế trái của (1)
 + = + + = 5
Vế phải của (1) : 4 -2x –x2 = 5 – (x + 1)2 5
Vậy hai vế đều bằng 5 khi x = -1 .Do đó phương trình (1) có nghiệm là x = -1
Ví dụ2: Giải phương trình: + = x2 -10x + 27 (1) 
ĐKXĐ: 4 x 6 
Xét vế phải của (1) ta có :
x2 – 10x + 27 = ( x-5)2 + 2 2 với mọi x và vế trái của (1) 
()2 =1 hay + 2
Vì vậy phương trình (1) có nghiệm là :
Giải phương trình (*) ta dợc x = 5 giá trị này thoả mãn (**) 
Vậy x =5 là nghiệm của phương trình (1)
g.2.2. Bài tập áp dụng : 
1. + = 5
2. + = 3-4x -2x2 
3. = 
h. Phương pháp sử dụng tính đơn điệu của hàm số :
h.1.Các ví dụ : 
Ví dụ1: Giải phương trình : + = 3 (1) ĐKXĐ: x 1
Ta

File đính kèm:

  • docSang kien kinh nghiem Mot so phuong phap giai phuong trinh vo ty cap THCS.doc
Giáo án liên quan