Ôn thi đại học môn Toán - Chuyên đề 1: Phương trình, Bất phương trình
Chuyên ñề1: Phương trình, Bất phương trình
Phần I. Phương trình có chứa căn thức
A. Một số phương pháp giải
I.Phương pháp biến ñổi tương ñương
1.Kiến thức cơ bản
2t 3 0 2t 3t 1 0 t + − = ⇔ − + = t 1 1t 2 = ⇔ = Bài5: Gpt : 2 x 35 x 12x 1 + = − ñ/k x > 1 ñặt 1x cos t = 2t (0. ) x 1 tan t2 pi ∈ ⇒ − = 1 1/ cos t 35 1 1 35Pt cos t sin t / cos t 12 cos t sin t 12 12(sin t cos t) 35sin t cos t ⇒ + = ⇔ + = ⇔ + = ðặt 2 7u sin t cos t u (1; 2) 35u 24u 35 0 t 5= + → ∈ ⇔ − − = → = 1 1 35 cos t sin t 12 1 1 25 cos t sin t 12 + = ⇔ = 1 5 5 x cos t 3 3 51 5 x 4cos t 4 ⇔ = = ⇒ == Nguyễn Sỹ An – Chuyên ñề PT – HPT – BPT 4 2. Dạng2: ðặt ẩn phụ ñưa về phương trình còn chứa ẩn ban ñầu **Bài tập áp dụng : Bài1: Gpt : 2 2x 1 2x x 2x− = − (1) ðK : x 2 x 0 ≥ ≤ ðặt 2t x 2x 0= − ≥ Khi ñó pt(1)tt x2 -2tx-1 = 0 , '∆ = t2+1 = (x-1)2 →x = t±(x-1) khi và chỉ khi 2 2 2 2 2 2 2 x 2x 1 x 2x 1 0 x x 2x (x 1) x 1 52x 1 0 x 1/ 2 x 1 5x x 2x (x 1) x 2x (2x 1) 3x 2x 1 0 − = − − = = − + − = − ⇔ ⇔ ⇔− ≥ ≥ = += − − − − = − − + = Bài2: Gpt : (4x-1) 24x 1+ = 8x2+2x+1 ñặt t = 24x 1+ ≥ 1 ,pttt : 2t2-(4x-1)t+2x-1=0 1t 2 t 2x 1 = ⇔ = − ( 1t 2= loại do t 1≥ ) với t =2x-1 ⇒ 2 2 2 1 1 x x4x 1 2x 1 2 2 4x 1 (2x 1) x 0 ⇔ ≥ ≥ + = − ⇔ + = − = ⇒PTvô nghiệm 3. Dạng3: ðặt ẩn phụ ñưa về hệ phương trình m m n m n n u a f (x) u v a b a f (x) b f (x) c u v cv b f (x) = − + = + − + + = → ⇒ + == + Trong ñó m và n nguyên dương lớn hơn hoặc bằng 2 ***Bài tập áp dụng : Bài1: Gpt: 3 31 x 1 x 2− + + = ðặt 3 3 u 1 x v 1 x = − = + PT 3 3 u v 2 u v 2 + = ⇒ + = Bài2:Gpt: 3 2 x 1 x 1− = − − ðặt 3u 2 x v x 1 = − = − Pt 3 2 u 0 x 2 u v 1 u 1 x 1 u v 1 u 2 x 10 = = + = ⇒ ⇒ = ⇒ = + = = − = III) Phương pháp ñánh giá Nguyễn Sỹ An – Chuyên ñề PT – HPT – BPT 5 1) Kiến thức cơ bản: 1) f2(x) + g2(x) + h2(x) = 0 f (x) 0 g(x) 0 h(x) 0 = ⇔ = = 2) f (x) g(x) k f (x) m f (x) m ;g(x) n g(x) n m n k + = = ≤ ≤ ⇔ = + = ( trong ñó k là hằng số) 3) f (x) g(x) f (x) k f (x) k;g(x) k g(x) k = = ⇔ ≤ ≥ = (trong ñó k là hằng số) 2) Bài tập áp dụng : Bài1:Gpt: 4x2 + 3x +3 = 4x x 3 2 2x 1+ + − ñ/k x ≥ 1/2 . Phương trình tương ñương 2 2 x 3 2x(2x x 3) (1 2x 1) 0 2x 1 1 + = − + + − − = ⇔ − = x 1⇔ = (t/m). Bài2: Gpt: 2 23x 6x 7 5x 10x 14+ + + + + = 4 – 2x – x2 Ta có VT = 2 23(x 1) 4 5(x 1) 9 4 9 5+ + + + + ≥ + = VP = 4 - 2x- x2 = 5 – (x+1)2 ≤ 5 Vậy phương trình chỉ thỏa mãn khi và chỉ khi VT 5 VP 5 = = x 1⇔ = − Bài 3:Gpt: 2 3 2 x 15x 3x 3x 2 3x2 2+ + − = + − . (1) ðK : 5x3 + 3x2 +3x + 2 0≥ ( )( )2 2x x 1 5x 2 0 x 5⇔ + + − ≥ ⇔ ≥ . BðTCôsi Ta có ( )( )3 2 25x 3x 3x 2 x x 1 5x 2+ + − = + + − ≤ 2 2x 6x 1 x 13x2 2 2 + − = + − . Do ñó pt (1) ⇒ x2 + x + 1 = 5x – 2 x 1 x 3 ⇔ = = (thoả mãn). IV) Phương pháp sử dụng tính ñơn ñiệu hàm số : 1) Cơ sở lý thuyết Dùng tính ñơn ñiệu của hàm số ñể khẳng ñịnh số nghiệm phương trình 2) Bài tập áp dụng Bài1:Gpt : 5 3x x 1 3x 4 0+ − − + = . Nguyễn Sỹ An – Chuyên ñề PT – HPT – BPT 6 ðK : x 13≤ . Xét hàm số f(x) = 5 3x x 1 3x 4+ − − + trên tập 1D ; 3 = −∞ . Ta có ' 4 2 3f (x) 5x 3x 0 2 1 3x = + + > − với x D∀ ∈ ⇒ h/s f(x) ñồng biến trên tập xác ñịnh D. Mặt khác với x = -1 thì f (-1) = 0. Vậy pt có nghiệm duy nhất là x = - 1. Bài2 : Gpt : 2 23 x x 2 x x 1− + − + − = . Pt ⇔ 2 23 x x 2 x x 1− + = + − + (*) ðặt t = x2- x ñ/k ( -3≤ t ≤2) PT(*) trở thành 3 t 1 2 t+ = + − (**) Xét h/s f(t) = 3 t+ trên tập D = [ ]3;2− . Ta có 1'f (t) 0 2 3 t = > + với (x 3;2∀ ∈ − ⇒ h/s f(t) ñồng biến trên tập xác ñịnh D. Mặt khác h/s g(t) = 1+ ' 12 t g (t) 0 2 2 t − ⇒ = − < − với )x 3;2∀ ∈ − ⇒ h/s g(t) nghịch biến trên tập D. ta thấy với t = 1 thì f(1) = g(1) = 2 Do vậy Pt (**) có nghiệm duy nhất t =1 . Với t = 1 thì x2- x = 1 2x x 1 0⇔ − − = 1 5x 2 ± ⇔ = . Bài 3 :Chứng minh rằng với mọi m > 0, phương trình sau luôn có 2 nghiệm thực phân biệt 2x 2x 8 m(x 2)+ − = − (1) ( Khối B – 2007). ðK x 2≥ Pt (1) ( )( )3 2 3 2x 2x 2 x 6x 32 m 0 x 6x 32 m 0 = ⇔ − + − − = ⇔ + − − = Ta c/m phương trình 3 2x 6x 32 m+ − = (2) có nghiệm ( )0x 2;∈ +∞ với m 0∀ > Xét hàm số f(x) = x3 + 6x2 -32 với x 2∀ > . Ta có ' 2f (x) 3x 12x 0= + > với x 2∀ > h/s f(x) ñồng biến trên ( )2;+∞ . Bảng biến thiên x 2 +∞ 'f (x) + f(x) +∞ Nguyễn Sỹ An – Chuyên ñề PT – HPT – BPT 7 0 Dựa vào bảng biến thiên ta có với m 0∀ > Pt(1) luôn có một nghiệm ( )0x 2;∈ +∞ . Vậy Pt(1) luôn có 2 nghiệm thực phân biệt. Phần 2 . Bất phương trình có chứa căn thức I)Phương pháp biến ñổi tương ñương : 1) Kiến thức cơ bản : 1) 2 g(x) 0f (x) g(x) 0 f (x) g (x) ≥ ≤ ⇔ ≤ ≤ 2) 2 g(x) 0 f (x) 0 f (x) g(x) g(x) 0 f (x) g (x) < ≥ ≥ ⇔ ≥ ≥ 2) Bài tập áp dụng: Bài1: gbpt 02162 2 ≥+−+− xxx tương ñương với 2162 2 −≥+− xxx tương ñương với [ )+∞∪ − ∞−⇔ ≥ −≤ ⇔ −≥+− ≥− ≥+− <− ,3 2 73 , 3 2 73 )2(162 02 0162 02 22 2 x x xxx x xx x Bài3: gbpt: 0411 2 < −− x x ñiều kiện ≤< <≤− ⇔ ≥− ≠ 2 10 0 2 1 041 0 2 x x x x 1) Với - 0 2 1 <≤ x bpt tương ñương ⇔ −<− >− ⇔−<− 22 2 )31(41 031 3141 xx x xx - 0 2 1 <≤ x 2) Với 0<x 2 1≤ bpt tương ñương ⇔ ≥− −>− ≥− <− ⇔−>− 031 )31(41 041 031 3141 22 2 2 x xx x x xx 0<x 2 1≤ Vậy nghiệm của bpt là ∪ − 2 1 ,00, 2 1 Nguyễn Sỹ An – Chuyên ñề PT – HPT – BPT 8 II)Phương pháp ñặt ẩn phụ 1) Dạng1: ðặt ẩn phụ hợp lý dẫn tới bất phương trình ñại số quen thuộc Bài1 : Gbpt: 431132 22 +≤+−+ xxxx ñặt t = 01132 ≥+− xx dẫn tới bpt t2+2t-15 ≤ 0 suy ra 0 ≤ t ≤ 3 suy ra 31132 ≤+− xx suy ra x 2 -3x+11 ≤ 9 suy ra nghiệm của bpt 1 ≤ x ≤ 2 Bài2. Gbpt 1 1 3 1 11 1 3 1 1 22 2 22 − − > − +⇔− − > − x x x x x x x ñặt t = 21 x x − có bất phương t2-3t+2 > 0 suy ra t > 2 hoặc t < 1. 1) xét bpt 21 x x − >2 1 5 2 45 10 01 12 22 2 <<⇔ > << ⇔ >− −> ⇔ x x x x xx 2) xét bpt 21 x x − <1 5 11 )1(4 0 01 01 1 22 2 2 <<−⇔ −< ≥ <<− ⇔ >− −< ⇔ x xx x x x xx nghiệm của bpt là ∪ − 1, 5 3 5 1 ,1 Bài3: Gbpt: 4 2 12 2 55 ++<+ x x x x ñiều kiện x > 0 ñặt t = x x 2 1 + ≥ 2 dẫn tới bất phương trình bậc hai: 2t2 – 5t + 2 > 0 có nghiệm t > 2 khi và chỉ khi x x 2 1 + >2 x 4 x 1 0⇔ − + > ⇔ Pt có nghiệm 3 3x (0, 2) ( 2, )2 2∈ − ∪ + +∞ Bài4: Gbpt x 1x 1 2 3 xx ++ − > ðặt x 1t 0 x + = ≥ PT dẫn tới t2 -2t -3 >0 có nghiệm t≥ 3 Cho ta tập nghiệm của bpt là 8 1 ,0 2.Dạng2 : ñặt ẩn phụ t dẫn bpt xem t là ẩn ,x là tham số,hoặc bpt xem x là ẩn, t là tham số. Nguyễn Sỹ An – Chuyên ñề PT – HPT – BPT 9 Bài tập:Gbpt: x2-1 xxx 22 2 +≤ ðặt t = 022 ≥+ xx dẫn tới bpt: x2-2tx-1≤ 0 Ta có ' 2 2t 1 (x 1)∆ = + = + . PT dẫn tới ( 0122)(12 22 ≤−−+++ xxxxx khi và chỉ khi 0 2 0 2 1 )12(2 02 012 0122 22 22 ≥⇔ −≤ ≥ −≥ ⇔ +≤+ ≥+ ≥+ ⇔≤−−+ x x x x xxx xx x xxx 3.Dạng3: ðặt 2 ẩn phụ dẫn tới một hệ. Bài1: gbpt 2862 2 −≤−+− xxxx ñiều kiện x ≥ 0 biến ñổi 122)12(2)2(2 2 −++>−++ xxxx ñặt vuvu xv xu +>+⇔ += ≥−= 22 22 2 012 vu vuvu vu ≠⇔ +>+ ≥+ ⇔ 222 )(22 0 Trường hợp u = v 5,1 056 02 212 2 ==⇔ =+− ≥+ ⇔+=− xx xx x xx Vậy ñể u 5,1, 2 1 ≠≠ +∞∈⇔≠ xxxv Bài2:gbpt 2862 2 −≤−+− xxxx ñặt −= ≥= 2 0 xv xu bất phương trình có dạng 0 0)( 0 22 0 22 222 22 ≥=⇔ ≤+ ≥+ ⇔ +≤+ ≥+ ⇔+≤+ vu vu vu vuvu vu vuvu 4 045 2 2 02 2 =⇔ =+− ≥ ⇔ −= ≥− ⇔ x xx x xx x III)Phương pháp sử dụng tính ñơn ñiệu hàm số Cơ sở lý thuyết: dựa vào bảng biến thiên của hàm số phát hiẹn miền nghiệm cuả bất phương trình Bài tập áp dụng Bài1: gbpt: 2/5429 −≥>+++ xkdxx xét hàm số f(x) = 429 +++ xx trên tập x ≥ -2 Có ñạo hàm luôn dương với mọi x thuộc tập xác ñịnh suy ra hàm số luôn ñồng biến lại có f(0) = 5 Nguyễn Sỹ An – Chuyên ñề PT – HPT – BPT 10 vậy nghiệm của bpt là x > 0 Bài2: gbpt: 311311632 22 ≤≤−−−>+−−− xdkxxxxxx Tương ñương xxxxxx −++−>−+−− 3116132 22 xxxx −++−>−++− 32)3(12)1( 22 Xét hàm số f(t) = t 2 t+ + Trên 1,3 có f’(t)hàm số ñồng biến trên tập xác ñịnh vậy ta có f(x-1)>f(3-x) khi và chỉ khi x-1>3-x cho ta x>2 vậy nghiệm của bất phương trình là 2 < x ≤ 3 Bài3: gbpt: 2x+ 0/35727 2 ≥<++++ xkdxxxx xét hàm số trên tập xác ñịnh x≥ 0 F(x) = 0 7 72 7|2 1 2 12)(7272 2 ,2 > + + + + ++=+++++ xx x xx xfcoxxxxx Hàm số ñồng b iến trên tập xác ñịnh vì vậy f(x) < 35 = f 2 12 29 vậy nghiệm bpt 0< x < 2 12 29 IV) Phương pháp sử dụng giá trị lớn nhất nhỏ nhất hàm số Kiến thức cơ bản Lập bảng biến thiên từ ñó có kết quả của bài toán Bài tập áp dụng Bài1 Tìm m ñể bpt sau có nghiệm: mx - 13 +≤− mx ñặt t = 3+x t ≥ 0 ta có m( t2+2) ≤ t+1 tương ñương với m t t ≥ + + 2 1 2 xét hàm số f(t) = 2 1 2 + + t t trên tập t≥ 0 có 22 2 , )2(
File đính kèm:
- 1.pdf