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



