Các dạng bài về Hệ phương trình - Vũ Ngọc Vinh
3.Cách giải:
Bước 1: Đặt điều kiện (nếu có).
Bước 2: Đặt S = x + y, P = xy với điều kiện của S, P và S P 2 4 .
Bước 3: Thay x, y bởi S, P vào hệ phương trình. Giải hệ tìm S, P rồi dùng Viét đảo tìm x, y.
Chú ý:
+ Cần nhớ: x2 + y2 = S2 – 2P, x3 + y3 = S3 – 3SP.
+ Đôi khi ta phải đặt ẩn phụ u = u(x), v = v(x) và S = u + v, P = uv.
+ Có những hệ phương trình trở thành đối xứng loại 1 sau khi đặt ẩn phụ.
4. Bài tập:
Loại 1: Giải hệ phương trình
x y 7) 2 2 2 2 1 1 4 1 1 4 x y x y x y x y 8) 7 1 78 yx y x x y x xy y xy 9) 2 2 3 3 4 280 x y x y x y 10) 6 6 3 3 2 3 3 x y x x y y II. Gải hệ phương trình có tham số: 1. . Tìm giá trị của m: a) 5 4 4 1 x y xy x y xy m có nghiệm. b) 2 2 2 1 x y xy m x y xy m có nghiệm duy nhất. c) 2 2 2 4 2 1 x y x y m có đúng hai nghiệm. 2. 2 2 x xy y m x y m (1II) a. Giải hệ phương trình khi m = 5. b. Tìm các giá trị của m để hệ phương trình đã cho có nghiệm. 3. 2 2 3 8 x xy y m x y xy m (7I) a Giải hệ phương trình khi m = 7/2. b. Tìm các giá trị của m để hệ phương trình đã cho có nghiệm. 4. 2 2 1x xy y m x y xy m (Đ40II) a. Giải hệ phương trình khi m=2. b. Tìm các giá trị của m để hệ phương trình đã cho có nghiệm (x;y) với x >0, y >0. III. Giải phương trình bằng cách đưa về hệ phương trình: 1. Giải phương trình: 4 41 18 3x x . 2. Tìm m để mỗi phương trình sau có nghiệm: a. 1 1x x m b. m x m x m c. 3 31 1x x m ST&BS: Vũ Ngọc Vinh 6 C. Hệ phương trình đối xứng loại 1 ba ẩn: (Tham khảo) 1. §Þnh nghÜa: Lµ hÖ ba Èn víi c¸c ph¬ng tr ×nh trong hÖ lµ ®èi xøng. 2. §Þnh lý Vi- et cho ph¬ng tr ×nh bËc 3: Cho 3 sè x, y, z cã: x + y + z = α xy + yz + zx = β xyz = γ Th× x, y, z ;µ nghiÖm cña ph¬ng tr ×nh X3 - αX2 + βX - γ = 0. (*) ThËy vËy: (X - x)(X - y)(X - z) = 0 [ X2 - (x + y)X + xy ](X - z) = 0 X3 - X2z - X2(x + y) + (x + y)zX + xyX - xyz = 0 X3 - αX2 + βX - γ = 0. (*) cã nghiÖm lµ x, y, z ph¬ng tr ×nh X3 - αX2 + βX - γ = 0 cã 3 nghiÖm lµ x, y, z. 3.C¸ch gi¶i: + Do c¸c ph¬ng tr ×nh trong hÖ lµ ®èi xøng nªn ta lu«n viÕt ®îc díi d¹ng α, β, γ Khi ®ã ta ®Æt x + y + z = α xy + yz + zx = β xyz = γ Ta ®îc hÖ cña α, β, γ. + Gi¶i ph¬ng tr ×nh X3 - αX2 + βX - γ = 0 (1) t×m ®îc nghiÖm (x, y, z) cña hÖ. Chó ý: (1) cã nghiÖm duy nhÊt hÖ v« nghiÖm. (1) cã 1 nghiÖm kÐp duy nhÊt hÖ cã nghiÖm. (1) cã 2 nghiÖm : 1 nghiÖm kÐp, 1 nghiÖm ®¬n hÖ cã 3 nghiÖm. (1) cã 3 ngiÖm hÖ cã 6 nghiÖm. 4. Bµi tËp: VD1: Gi¶i hÖ: 2 2 2 3 3 3 x + y + z = 2 x + y + z = 6 x + y + z = 8 Gi¶i: ¸p dông h»ng ®¼ng thøc ta cã: x2 + y2 + z2 = (x + y + z)2 - 2(xy + yz + zx). x3 + y3 + z3 = (x + y + z)3 - 3(x + y + z)(xy + yz + zx) + 3xyz. VËy 6 = 22 - 2(xy + yz + zx) xy + yz + zx = -1. 8 = 23 - 3.2.(-1) + 3xyz xyz = -2. x, y, z lµ nghiÖm cña ph¬ng tr ×nh:t3 - 2t2 - t + 2 = 0 t = 1 t = - 1 t = 2 VËy hÖ cã 6 cÆp nghiÖm (1;-1;2); (-1;1;2); (1;2;-1); (-1;2;1); (2;1;-1); (2;-1;1). VD2: Gi¶i hÖ x + y + z = 9 (1) xy + yz + zx = 27 (2) 1 1 1 + + = 1 (3) x y z ST&BS: Vũ Ngọc Vinh 7 Gi¶i: §K: x, y, z ≠ 0. Tõ (3) xy + yz + zx = 1 xyz Do (2) xyz = 27 VËy hÖ x + y + z = 9 xy + yz + zx = 27 xyz = 27 Do ®ã (x; y; z) lµ nghiÖm cña ph¬ng tr ×nh: X3 - 9X2 + 27X - 27 = 0 (X - 3)3 = 0 X = 3. VËy hÖ cã nghiÖm lµ (3; 3; 3). VD3: Gi¶i hÖ 2 2 2 2 3 3 3 3 x + y + z = a x + y + z = a x + y + z = a Gi¶i: x2 + y2 + z2 = (x + y + z)2 - 2(xy + yz + zx) xy + yz + zx = 0. x3 + y3 + z3 = (x + y + z)3 - 3(x + y + z)(xy + yz + zx) + 3xyz xyz = 0. VËy cã: x + y + z = 0 xy + yz + zx = 0 0xyz (x; y; z) lµ nghiÖm cña ph¬ng tr ×nh: X3 - aX2 = 0 X = 0 X = a VËy hÖ cã nghiÖm lµ {(a; 0; 0); (0; a; 0); (0; 0; a)} 5.Chó ý: Cã nhiÒu vÊn ®Ò cÇn lu ý khi gi¶i hÖ lo¹i nµy + Víi c¸ch gi¶i theo ®Þnh lý Vi-et tõ hÖ ta ph¶i ®a ra ®îc x + y + z; xy + yz + zx; xyz cã thÓ nã lµ hÖ qu¶ cña hÖ nªn khi t×m ®îc nghiÖm nªn thö l¹i. + V× lµ hÖ ®èi xøng gi÷a c¸c Èn nªn trong nghiÖm cã Ýt nhÊt 2 cÆp nghiÖm cã cïng x, cïng y hoÆc cïng z nªn cã thÓ gi¶i hÖ theo ph¬ng tr ×nh céng, thÕ. VD: x + y + z = 9 (1) xy + yz + zx = 27 (2) 1 1 1 + + = 1 (3) x y z Gi¶i: Râ rµng x = 0, y = 0, z = 0 kh«ng lµ nghiÖm cña hÖ Víi x ≠ 0, y ≠ 0, z ≠ 0, nh©n hai vÕ cña (3) víi xyz ta cã xy + yz + zx = xyz (4). Tõ (2) vµ (4) xyz = 27 (5) Tõ (2) x2(y + z) + xyz = 27x (6) Tõ (1), (5), (6) ta cã: x2(9 - x) + 27 - 27x = 0 x3 - 9x2 + 27x - 27 = 0 (x - 3)3 = 0 x = 3 Thay x = 3 vµo (1), (5) ta cã: y + z =6 yz = 9 y = z = 3. VËy hÖ cã nghiÖm lµ x = y = z = 3. ST&BS: Vũ Ngọc Vinh 8 II. HỆ PHƯƠNG TRÌNH ĐỐI XỨNG LOẠI 2 1. Hệ phương trình đối xứng loại 2 hai ẩn: A. Định ghĩa: ( , ) 0 1 ( , ) 0 2 f x y f y x Cách giải: Lấy (1) (2) hoặc (2) (1) ta được: (xy)g(x,y)=0. Khi đó xy=0 hoặc g(x,y)=0. + Trường hợp 1: xy=0 kết hợp với phương trình (1) hoặc (2) suy ra được nghiệm. + Trường hợp 2: g(x,y)=0 kết hợp với phương trình (1) + (2) suy ra nghiệm (trong trường hợp này hệ phương trình mới trở về hệ đối xứng loại 1) và thông thường vô nghiệm. B. Các ví dụ: Ví dụ 1: Giải hệ phương trình 3 3 3 8 1 3 8 2 x x y y y x (I) GIẢI Lấy (1) (2) ta được: 2 2(x - y)(x + xy + y + 5) = 0 Trường hợp 1: (I) 3x = 3x + 8y x = y 3 x = 0 x - 11x = 0 x = ± 11 x = y x = y . Trường hợp 2: (I) 2 2 3 3 x +xy+y +5=0 x +y =11 x+y (hệ này vô nghiệm) Vậy hệ phương trình đã cho có tập nghiệm: (x, y) = (0,0); ( 11, 11); (- 11,- 11) Ví dụ 2: Giải hệ phương trình 4 4 1 1 1 1 x y y x GIẢI Đặt: 4 4x - 1 = u 0; y - 1 = v 0 Hệ phương trình trở thành 4 4 4 4 u + 1 + v = 1 u + v = 0 v + 1 + u = 1 v + u = 0 u = 0 v = 0 (Do u, v ≥ 0) x = 1 y = 1 . Vậy hệ có nghiệm (1,1) Ví dụ 2: Cho hệ phương trình 2 2 x y y m y x x m (I) a. Tìm m để hệ phương trình có nghiệm. b. Tìm m để hệ phương trình có nghiệm duy nhất. Giải (I) 2 2 22 2 2 2 2 x = ± yx - y = y - y - x + x x = y - y + mx = y - y + m x = y x = y x = y - y + m x - 2x + m = 0 x = - y x = - y x = y - y + m y + m = 0 ST&BS: Vũ Ngọc Vinh 9 a) Hệ phương trình có nghiệm ' x ' y Δ 0 1 - m 0 m 1 m 0 - m 0 m 0Δ 0 b) Hệ phương trình có nghiệm duy nhất ' x ' y ' x ' y Δ = 0 Δ < 0 Δ < 0 Δ = 0 1 - m = 0 - m < 0 1 - m < 0 - m = 0 m = 1. Vậy m = 1. Ví dụ 3: Giải phương trình: 3 31 2 2 1x x . GIẢI Đặt 3 2x - 1 = t 2x - 1 = t3. Ta có hệ 3 3 x + 1 = 2t t + 1 = 2x 3 2 2 x + 1 = 2t (x - t)(x + xt + t + 1) = 0 3x - 2x + 1 = 0 x = t 2(x - 1)(x + x - 1) = 0 x = t x = 1 - 1 ± 5x = 2 Vậy phương trình có 3 nghiệm: 1; - 1 ± 5 2 . C. Bài tập: 1.Giải các hệ phương trình sau: a. 1 32 1 32 x y x y x y b. 2 2 32 32 x y x y x y c. 3 3 1 2 1 2 x y y x d. 9 9 9 9 x y y x e. 2 2 2 2 x y y x g. 5 2 7 5 2 7 x y y x 2. Cho hệ phương trình 2 2 ( ) 2 ( ) 2 x x y m y x y m . a. Giải hệ với m = 0. b. Tìm m để hệ có nghiệm duy nhất. 3. Tìm m để hệ: 3 2 2 3 2 2 7 7 x y x mx y x y my có nghiệm duy nhất. 4. Giải các phương trình: a. 2 5 5x x . b. 3 33 3 2 2x x . ST&BS: Vũ Ngọc Vinh 10 2. HÖ ph¬ng tr ×nh ®èi xøng lo¹i 2, 3 Èn: A. Dïng chñ yÕu lµ ph¬ng ph¸p biÕn ®æi t¬ng ®¬ng b»ng phÐp céng vµ thÕ. Ngoµi ra sö dông sù ®Æc biÖt trong hÖ b»ng c¸ch ®¸nh gi¸ nghiÖm, hµm sè ®Ó gi¶i. B. VÝ dô: Gi¶i hÖ 2 2 2 x + 2yz = x (1) y + 2zx = y (2) z + 2xy = z (3) Gi¶ b»ng c¸ch céng (1), (2), (3) vµ lÊy (1) trõ ®i (2) ta cã hÖ ®· cho t¬ng ®¬ng víi hÖ 2 2 x + 2yz = x (x + y + z) = x + y + z (x - y)(x + y - 2z - 1) = 0 HÖ nµy ®¬ng t¬ng víi 4 hÖ sau: 2 2x + 2yz = x x + 2yz = x x + y + z = 0 (I) x + y + z = 0 (II) x =y x + y - 2z - 1 = 0 2 2x + 2yz = x x + 2yz = x x + y + z = 1 (III) x + y + z = 1 (IV) x =y x + y - 2z - 1 = 0 Gi¶i (I): (I) 2x + 2yz = x 2y + z = 0 x = y 2x + 2yz = x z = - 2x x = y 2 2x - 4x = x z = - 2x x = y -1x = 0 x = 3 z = - 2x x = y VËy (I) cã 2 nghiÖm (0;0;0); ( -1 -1 2; ; 3 3 3 ) Lµm t¬ng tù (II) cã nghiÖm ( 2 -1 -1; ; 3 3 3 );( -1 2 -1; ; 3 3 3 ) HÖ (III) cã nghiÖm (0;0;1); ( 1 1 1; ; 3 3 3 ) HÖ (IV) cã nghiÖm (0;1;0); (1;0;0). VËy hÖ ®· cho cã 8 nghiÖm kÓ trªn. VD2: Gi¶i hÖ ph¬ng tr ×nh: 2 2 2 2 2 2 x + y + z = 1 x + y + z = 1 x + y + z = 1 Gi¶i: HÖ 2 2x + y + z = 1 (y - z)(y + z - 1) = 0 (x - z)(x + z - 1) = 0 ST&BS: Vũ Ngọc Vinh 11 2 2 2 2 2 2 2 2 x + y + z = 1 x + y + z = 1 y=z (I) y = z (II) x=z x + z - 1 = 0 x + y + z = 1 x + y + z = 1 z + y - 1 = 0 (III) z + y - x = z 1 = 0 (IV) x + z - 1 = 0 Gi¶i c¸c hÖ b»ng ph¬ng ph¸p thÕ ®îc 5 nghiÖm (-1;-1;-1); (0;0;1); (0;1;0); (0;0;1); 1 1 1; ; 2 2 2 . VD4: Gi¶i hÖ: 2 2 2 1 1 1 x y y z z x Gi¶i: XÐt hai trêng hîp sau: TH1: Trong 3 sè Ýt nhÊt cã 2 nghiÖm sè b»ng nhau: Gi¶ sö x=y cã hÖ 2 2 2 1 1 1 x x y z z x
File đính kèm:
- He phuong trinh.pdf