Bất phương trình bậc hai và cách giải bài tập (2024) chi tiết nhất
Với các bài toán về Bất phương trình bậc hai và cách giải bài tập Toán lớp 10 Đại số gồm phương pháp giải chi tiết, bài tập minh họa có lời giải và bài tập tự luyện sẽ giúp học sinh biết cách làm bài tập Bất phương trình bậc hai và cách giải bài tập lớp 10. Mời các bạn đón xem:
Bất phương trình bậc hai và cách giải bài tập – Toán lớp 10
1. Lý thuyết
- Bất phương trình bậc hai ẩn x là bất phương trình dạng (hoặc ), trong đó a, b, c là những số thực đã cho, .
- Giải bất phương trình bậc hai thực chất là tìm các khoảng mà trong đó cùng dấu với hệ số a (trường hợp a < 0) hay trái dấu với hệ số a (trường hợp a > 0).
2. Các dạng toán
Dạng 3.1: Dấu của tam thức bậc hai
a. Phương pháp giải:
- Tam thức bậc hai (đối với x) là biểu thức dạng . Trong đó a, b, c là nhứng số cho trước với .
- Định lý về dấu của tam thức bậc hai:
Cho (), .
Nếu thì f(x) luôn cùng dấu với hệ số a với mọi
Nếu thì f(x) luôn cùng dấu với hệ số a trừ khi .
Nếu thì f(x) cùng dấu với hệ số a khi hoặc , trái dấu với hệ số a khi trong đó là hai nghiệm của f(x).
Lưu ý: Có thể thay biệt thức bằng biệt thức thu gọn .
Ta có bảng xét dấu của tam thức bậc hai () trong các trường hợp như sau:
Minh họa bằng đồ thị
b. Ví dụ minh họa:
Ví dụ 1: Xét dấu tam thức
Hướng dẫn:
Ta có f(x) có hai nghiệm phân biệt , và hệ số a = -1 < 0 nên:
f(x) > 0 khi ; f(x) < 0 khi .
Ví dụ 2: Xét dấu biểu thức .
Hướng dẫn:
Ta có:
và
Lập bảng xét dấu:
Dựa vào bảng xét dấu, ta thấy:
Dạng 3.2: Giải và biện luận bất phương trình bậc hai
a. Phương pháp giải:
Giải và biện luận bất phương trình bậc hai
Ta xét hai trường hợp:
+) Trường hợp 1: a = 0 (nếu có).
+) Trường hợp 2: a 0, ta có:
Bước 1: Tính (hoặc )
Bước 2: Dựa vào dấu của (hoặc ) và a, ta biện luận số nghiệm của bất phương trình
Bước 3: Kết luận.
b. Ví dụ minh họa:
Ví dụ 1: Giải và biện luận bất phương trình
Hướng dẫn:
Đặt
Ta có Δ' = 1 - 6m; a = 1. Xét ba trường hợp:
+) Trường hợp 1: Nếu .
Suy ra tập nghiệm của bất phương trình là .
+) Trường hợp 2: Nếu .
Suy ra nghiệm của bất phương trình là .
+) Trường hợp 3: Nếu .
Khi đó f(x) = 0 có hai nghiệm phân biệt ; ( dễ thấy ) hoặc . Suy ra nghiệm của bất phương trình là .
Vậy:
Với tập nghiệm của bất phương trình là .
Với tập nghiệm của bất phương trình là .
Với tập nghiệm của bất phương trình là với , .
Ví dụ 2: Giải và biện luận bất phương trình
Hướng dẫn:
Đặt , ta có a = 12 và
Khi đó, ta xét hai trường hợp:
+) Trường hợp 1: Nếu , suy ra . Do đó, nghiệm của bất phương trình là .
+) Trường hợp 2: Nếu , suy ra f(x) = 0 có hai nghiệm phân biệt
Xét hai khả năng sau:
Khả năng 1: Nếu
Khi đó, theo định lý về dấu của tam thức bậc hai, tập nghiệm của bất phương trình là
Khả năng 2: Nếu
Khi đó, theo định lý về dấu của tam thức bậc hai, tập nghiệm của bất phương trình là
Vậy: Với m = 3 tập nghiệm của bất phương trình là .
Với m < 3 tập nghiệm của bất phương trình là .
Với m > 3 tập nghiệm của bất phương trình là .
Dạng 3.3: Bất phương trình chứa căn thức
a. Phương pháp giải:
Sử dụng các công thức:
+)
+)
b. Ví dụ minh họa:
Ví dụ 1: Giải bất phương trình .
Hướng dẫn:
Ta có
(vô lý).
Vậy bất phương trình vô nghiệm.
Ví dụ 2: Tìm tập nghiệm S của bất phương trình .
Hướng dẫn:
Ta có:
Vậy tập nghiệm của bất phương trình đã cho là: .
3. Bài tập tự luyện
3.1 Tự luận
Câu 1: Tìm tất cả các nghiệm nguyên của bất phương trình
Hướng dẫn:
Xét .
Ta có bảng xét dấu:
Tập nghiệm của bất phương trình là .
Do đó bất phương trình có 6 nghiệm nguyên là: -2; -1; 0; 1; 2; 3.
Câu 2: Xét dấu biểu thức: .
Hướng dẫn:
Ta có f(x) có hai nghiệm phân biệt x = -2, x = 2 và hệ số a = 1 > 0 nên:
f(x) < 0 khi ; f(x) > 0 khi .
Câu 3: Xét dấu biểu thức: .
Hướng dẫn:
Ta có bảng xét dấu:
Vậy f(x) > 0 với .
Câu 4: Giải bất phương trình
Hướng dẫn:
Bất phương trình
Xét phương trình
Lập bảng xét dấu:
Dựa vào bảng xét dấu, ta thấy
Câu 5: Có bao nhiêu giá trị nguyên dương của x thỏa mãn ?
Hướng dẫn:
Điều kiện:
Bất phương trình:
Bảng xét dấu:
Dựa vào bảng xét dấu, ta thấy:
Vậy chỉ có duy nhất một giá trị nguyên dương của x (x = 1) thỏa mãn yêu cầu.
Câu 6: Tìm các giá trị của m để biểu thức .
Hướng dẫn:
Ta có:
Câu 7: Tìm tất cả các giá trị thực của tham số m để bất phương trình: (1) có tập nghiệm ?
Hướng dẫn:
+) Trường hợp 1:
Bất phương trình (1) trở thành ( Luôn đúng) (*)
+) Trường hợp 2:
Bất phương trình (1) có tập nghiệm
Từ (*) và (**) ta suy ra với thì bất phương trình có tập nghiệm .
Câu 8: Tìm tất cả các giá trị của tham số m để tam thức bậc hai f(x) sau đây thỏa mãn , .
Hướng dẫn:
Vì tam thức bậc hai f(x) có hệ số a = -1 < 0 nên khi và chỉ khi
Câu 9: Bất phương trình có bao nhiêu nghiệm nguyên thuộc khoảng (0; 7)?
Hướng dẫn:
Ta có:
Kết hợp điều kiện: , suy ra .
Vậy bất phương trình có 4 nghiệm nguyên thuộc khoảng (0; 7).
Câu 10: Tìm tập nghiệm của bất phương trình .
Hướng dẫn:
Vậy tập nghiệm của bất phương trình đã cho là .
3.2 Trắc nghiệm
Câu 1: Cho tam thức . Ta có với khi và chỉ khi:
A. .
B. .
C. .
D. .
Hướng dẫn:
Chọn A.
Áp dụng định lý về dấu của tam thức bậc hai ta có: với khi và chỉ khi .
Câu 2: Cho hàm số có đồ thị như hình vẽ. Đặt , tìm dấu của a và .
A. a > 0, .
B. a < 0, .
C. a > 0, .
D. a < 0.
Hướng dẫn:
Chọn A.
Đồ thị hàm số là một parabol có bề lõm quay lên nên a > 0 và đồ thị hàm số cắt trục Ox tại hai điểm phân biệt nên .
Câu 3: Cho tam thức bậc hai . Mệnh đề nào sau đây đúng?
A. Nếu thì f(x) luôn cùng dấu với hệ số a, với mọi .
B. Nếu thì f(x) luôn trái dấu với hệ số a, với mọi .
C. Nếu thì f(x) luôn cùng dấu với hệ số a, với mọi .
D. Nếu thì f(x) luôn cùng dấu với hệ số b, với mọi .
Hướng dẫn:
Chọn C. Theo định lý về dấu tam thức bậc hai
Câu 4: Gọi S là tập nghiệm của bất phương trình . Trong các tập hợp sau, tập nào không là tập con của S?
A. .
B. .
C. .
D. .
Hướng dẫn:
Chọn B.
Ta có .
Suy ra tập nghiệm của bất phương trình là .
Do đó .
Câu 5: Tìm tất cả các giá trị của tham số m để phương trình có nghiệm
A. .
B. hoặc .
C. hoặc .
D. .
Hướng dẫn:
Chọn B.
Phương trình có nghiệm hoặc .
Câu 6: Tam thức không âm với mọi giá trị của x khi
A. .
B. .
C. .
D. .
Hướng dẫn:
Chọn D.
Yêu cầu bài toán
Vậy thỏa mãn yêu cầu bài toán.
Câu 7: Tìm tất cả các giá trị của tham số m để bất phương trình vô nghiệm.
A. .
B. .
C. .
D. .
Hướng dẫn:
Chọn D.
Bất phương trình vô nghiệm khi và chỉ khi
.
Câu 8: Bất phương trình có nghiệm là:
A. .
B. .
C. .
D. .
Hướng dẫn:
Chọn B.
Ta có:
Vậy nghiệm của bất phương trình là .
Câu 9: Số nghiệm nguyên của bất phương trình là:
A. 3.
B. 1.
C. 4.
D. 2.
Hướng dẫn:
Chọn B.
Ta có:
Vậy bất phương trình đã cho có 1 nghiệm nguyên.
Câu 10: Nghiệm của bất phương trình (1) là:
A. .
B. .
C. .
D. .
Hướng dẫn:
Chọn D.
Điều kiện xác định: x > -2.
(do với mọi x > -2)
Kết hợp điều kiện suy ra nghiệm của bất phương trình là .
Xem thêm các dạng bài tập Toán lớp 10 có đáp án và lời giải chi tiết khác:
Bất đẳng thức lớp 10 và cách giải bài tập
Bất phương trình bậc nhất và cách giải bài tập
Hệ bất phương trình bậc nhất một ẩn và cách giải bài tập
Xem thêm các chương trình khác:
- Soạn văn 10 (hay nhất) | Để học tốt Ngữ Văn 10 (sách mới)
- Soạn văn 10 (ngắn nhất) | Để học tốt Ngữ văn 10 (sách mới)
- Văn mẫu lớp 10 (cả ba sách) | Kết nối tri thức, Cánh diều, Chân trời sáng tạo
- Giải sgk Lịch sử 10 | Giải bài tập Lịch sử 10 Học kì 1, Học kì 2 (sách mới)
- Đề thi Lịch sử 10
- Bài tập Tiếng Anh 10 theo Unit (sách mới) có đáp án
- Giải sgk Tiếng Anh 10 (thí điểm)