Trang chủ Lớp 10 Toán Bài 2. Giải bất phương trình bậc hai một ẩn có đáp án

Bài 2. Giải bất phương trình bậc hai một ẩn có đáp án

Bài 2. Giải bất phương trình bậc hai một ẩn có đáp án

  • 73 lượt thi

  • 10 câu hỏi

  • 40 phút

Danh sách câu hỏi

Câu 1:

Với giá trị nào của x thì tam thức bậc hai f(x) = 2x2 – 5x + 3 mang dấu dương?
Xem đáp án

Xét tam thức f(x) = 2x2 – 5x + 3 có ∆ = (-5)2 – 4.2.3 = 25 – 24 = 1 > 0. Do đó f(x) có hai nghiệm phân biệt x1 = 1 và x2 = 32 và a = 2 > 0.

Ta có bảng xét dấu sau:

Với giá trị nào của x thì tam thức bậc hai f(x) = 2x^2 – 5x + 3 mang dấu dương? (ảnh 1)

Dựa vào bảng xét dấu ta thấy f(x) âm khi x thuộc khoảng 1;  32 và f(x) dương khi x thuộc khoảng (-∞; 1) và 32;+.


Câu 2:

Lợi nhuận (I) thu được trong một ngày từ việc kinh doanh một loại gạo của cửa hàng phụ thuộc vào giá bán (x) của một kilôgam loại gạo đó theo công thức I = - 3x2 + 200x – 2 325, với I và x được tính bằng nghìn đồng. Giá trị x như thế nào thì cửa hàng có lãi từ loại gạo đó.

Xem đáp án

Vì x là giá bán của một kilôgam gạo nên x ≥ 0

Đặt f(x) = - 3x2 + 200x – 2 325 là tam thức bậc hai với a = -3, b = 200, c = -2 325.

Ta có ∆ = 2002 – 4.(-3).(-2 325) = 12 100 > 0. Do đó phương trình có hai nghiệm phân biệt là x1 = 15 và x2 = 1553 và a = -3 < 0.

Khi đó ta có bảng xét dấu:

Lợi nhuận (I) thu được trong một ngày từ việc kinh doanh một loại gạo của cửa hàng (ảnh 1)

Suy ra f(x) dương khi x thuộc khoảng 15;1553 và f(x) âm khi x thuộc hai khoảng (0; 15) và 1553;+.

Cửa hàng có lãi từ loại gạo đó khi I > 0 hay f(x) > 0.

Vậy với x thuộc khoảng 15;1553 thì cửa hàng có lãi từ loại gạo đó.


Câu 3:

Các bất phương trình nào sau đây là bất phương trình bậc hai một ẩn? Nếu là bất phương trình bậc hai một ẩn, x = 2 có là nghiệm của bất phương trình đó hay không?

a) x2 + x – 6 ≤ 0;

b) x + 2 > 0;

c) – 6x2 – 7x + 5 > 0.

Xem đáp án

a) x2 + x – 6 ≤ 0 có dạng ax2 + bx + c ≤ 0 với a = 1, b = 1, c = -6 là một bất phương trình bậc hai một ẩn.

Vì 22 + 2 – 6 = 0 nên x = 2 là một nghiệm của bất phương trình bậc hai một ẩn đã cho.

b) x + 2 > 0 không là bất phương trình bậc hai một ẩn.

c) – 6x2 – 7x + 5 > 0 có dạng ax2 + bx + c > 0 với a = -6, b = -7 và c = 5 là một bất phương trình bậc hai một ẩn.

Vì -6.22 – 7.2 + 5 = -33 < 0 nên x = 2 không là một nghiệm của bất phương trình bậc hai một ẩn đã cho.


Câu 4:

Giải các bất phương trình bậc hai sau:

a) 15x2 + 7x – 2 ≤ 0;

b) – 2x2 + x – 3 < 0.

Xem đáp án

a) Xét tam thức bậc hai f(x) = 15x2 + 7x – 2 có ∆ = 72 – 4.(-2).15 = 169 > 0. Do đó f(x) có hai nghiệm phân biệt x1 = 15, x2 = 23 và a = 15 > 0.

Suy ra f(x) nhỏ hơn hoặc bằng 0 khi x thuộc khoảng 23;15.

Vậy bất phương trình 15x2 + 7x – 2 ≤ 0 có tập nghiệm là S = 23;15.

b) Xét tam thức bậc hai g(x) = – 2x2 + x – 3 có ∆ = 12 – 4.(-2).(-3) = -23 < 0 và a = -2. Do đó g(x) vô nghiệm.

Suy ra g(x) luôn âm với mọi x ℝ.

Vậy bất phương trình – 2x2 + x – 3 < 0 có tập nghiệm S = ℝ.


Câu 5:

Hãy giải bất phương trình lập được trong hoạt động khám phá và tìm giá bán gạo sao cho cửa hàng đó có lãi.

Xem đáp án

Ta có x là giá bán của một kilôgam gạo

Xét tam thức bậc hai f(x) = - 3x2 + 200x – 2 325 có ∆ = 2002 – 4.(-3).(-2 325) = 12 100 > 0. Do đó phương trình có hai nghiệm phân biệt là x1 = 15 và x2 = 1553 và a = -3 < 0.

Suy ra f(x) dương khi x thuộc khoảng 15;1553.

Cửa hàng có lãi từ loại gạo đó khi I > 0 hay f(x) > 0.

Suy ra với x thuộc khoảng 15;1553 thì cửa hàng có lãi từ loại gạo đó.

Vậy với giá bán gạo trong khoảng 15 nghìn đồng đến 1553 nghìn đồng thì cửa hàng có lãi từ loại gạo đó.


Câu 6:

Dựa vào đồ thị của hàm số bậc hai tương ứng, hãy xác định tập nghiệm của các bất phương trinh bậc hai sau đây:

a) x2 + 2,5x – 1,5 ≤ 0;

Dựa vào đồ thị của hàm số bậc hai tương ứng, hãy xác định tập nghiệm của các  (ảnh 1)

b) – x2 – 8x – 16 < 0

Dựa vào đồ thị của hàm số bậc hai tương ứng, hãy xác định tập nghiệm của các  (ảnh 2)

c) – 2x2 + 11x – 12 > 0

Dựa vào đồ thị của hàm số bậc hai tương ứng, hãy xác định tập nghiệm của các  (ảnh 3)

d) 12x2 + 12 x + 1 ≤ 0

Dựa vào đồ thị của hàm số bậc hai tương ứng, hãy xác định tập nghiệm của các  (ảnh 4)
Xem đáp án

a) 

Dựa vào đồ thị của hàm số bậc hai tương ứng, hãy xác định tập nghiệm của các  (ảnh 5)

Dựa vào đồ thị của hàm số bậc hai tương ứng, hãy xác định tập nghiệm của các  (ảnh 6)

Dựa vào đồ thị của hàm số bậc hai tương ứng, hãy xác định tập nghiệm của các  (ảnh 7)

b)

Dựa vào đồ thị của hàm số bậc hai tương ứng, hãy xác định tập nghiệm của các  (ảnh 8)

Dựa vào hình vẽ ta thấy:

Đồ thị hàm số f(x) cắt trục hoành tại một điểm có hoành độ x = -4 hay f(x) = 0 khi x = -4.

Với x ≠ -4 thì đồ thị hàm số f(x) nằm phía dưới trục hoành nên f(x) < 0 với x ≠ -4.

Vậy bất phương trình – x2 – 8x – 16 < 0 có tập nghiệm là S = ℝ\{-4}.

c)

Dựa vào đồ thị của hàm số bậc hai tương ứng, hãy xác định tập nghiệm của các  (ảnh 9)

Dựa vào hình vẽ ta thấy:

Đồ thị hàm số cắt trục hoành tại hai điểm phân biệt có hoành độ lần lượt x1 = \(\frac{3}{2}\) và x2 = 4 hay f(x) = 0 khi x1 = \(\frac{3}{2}\) và x2 = 4.

Đồ thi hàm số f(x) nằm phía dưới trục hoành với x thuộc hai khoảng \(\left( { - \infty ;\frac{3}{2}} \right)\) và (4; +∞) hay f(x) < 0 với x thuộc \(\left( { - \infty ;\frac{3}{2}} \right)\) (4; +∞).

Đồ thị hàm số f(x) nằm phía trên trục hoành với x thuộc khoảng \(\left( {\frac{3}{2};4} \right)\) hay f(x) > 0 với x thuộc khoảng \(\left( {\frac{3}{2};4} \right)\).

Vậy bất phương trình – 2x2 + 11x – 12 > 0 có tập nghiệm S = \(\left( {\frac{3}{2};4} \right)\).

d)

Dựa vào đồ thị của hàm số bậc hai tương ứng, hãy xác định tập nghiệm của các  (ảnh 10)

Dựa vào hình vẽ ta thấy:

Đồ thi hàm số f(x) nằm phía trên trục hoành với mọi x hay f(x) > 0 với x ℝ.

Vậy bất phương trình \(\frac{1}{2}\)x2 + \(\frac{1}{2}\)x + 1 ≤ 0 có tập nghiệm S = \(\emptyset \).


Câu 7:

Giải các bất phương trình bậc hai sau:

a) 2x2 – 15x + 28 ≥ 0;

b) – 2x2 + 19x + 255 > 0;

c) 12x2 < 12x – 8;

d) x2 + x – 1 ≥ 5x2 – 3x.

Xem đáp án

a) Tam thức bậc hai f(x) = 2x2 – 15x + 28 có ∆ = (-15)2 – 4.2.28 = 1 > 0. Do đó phương trình có hai nghiệm phân biệt x1 = 4, x2 = 72 và a = 2 > 0.

Do đó f(x) dương với mọi x thuộc hai khoảng (-∞; 4) và (72;+) và f(x) = 0 với x = 4, x = 72.

Vậy bất phương trình 2x2 – 15x + 28 ≥ 0 có tập nghiệm là S = (-∞; 4] [72;+).

b) Tam thức bậc hai g(x) = – 2x2 + 19x + 255 có ∆ = 192 – 4.(-2).255 = 2 401 > 0. Do đó g(x) có hai nghiệm phân biệt x1 = 17, x2 = -152 và a = - 2 < 0.

Suy ra g(x) dương khi x thuộc khoảng -152;17.

Vậy bất phương trình – 2x2 + 19x + 255 > 0 có tập nghiệm S = -152;17 .

c) Ta có: 12x2 < 12x – 8 12x2 – 12x + 8 < 0

Tam thức bậc hai h(x) = 12x2 – 12x + 8 có ∆ = (-12)2 – 4.12.8 = -240 < 0. Do đó h(x) vô nghiệm và a = 12 > 0.

Suy ra h(x) dương với mọi giá trị của x.

Vậy bất phương trình 12x2 < 12x – 8 có tập nghiệm là S = .

d) Ta có: x2 + x – 1 ≥ 5x2 – 3x - 4x2 + 4x – 1 ≥ 0

Tam thức bậc hai k(x) = – 4x2 + 4x – 1 có ∆ = 42 – 4.(-4).(-1) = 0. Do đó k(x) có nghiệm kép x1 = x2 =  và a = - 4 < 0.

Suy ra k(x) = 0 khi x = 12 và k(x) < 0 với mọi x ≠ 12.

Vậy bất phương trình x2 + x – 1 ≥ 5x2 – 3x có tập nghiệm S = {12}.


Câu 8:

Kim muốn trồng một vườn hoa trên mảnh đất hình chữ nhật và làm hàng rào bao quanh. Kim chỉ có đủ vật liệu để làm 30m hàng rào nhưng muốn diện tích vườn hoa ít nhất là 50m2. Hỏi chiều rộng vườn hoa nằm trong khoảng nào?

Xem đáp án

Mảnh đất hình chữ nhật có 30m hàng rào nghĩa là chu vi mảnh đấy hình chữ nhật là 30m. Khi đó nửa chu vi của hình chữ nhật là 30 : 2 = 15 (m).

Gọi chiều rộng mảnh đất hình chữ nhật là x (m) (0 < x < 15).

Chiều dài hình chữ nhật là: 15 – x (m).

Diện tích mảnh đất hình chữ nhật là x(15 – x) = - x2 + 15x (m).

Vì diện tích mảnh vườn hoa ít nhất là 50 m2 nên – x2 + 15x ≥ 50 - x2 + 15x – 50 ≥ 0.

Tam thức bậc hai – x2 + 15x – 50 có ∆ = 152 – 4.(-1).(-50) = 25 > 0. Do đó f(x) có hai nghiệm phân biệt x1 = 5, x2 = 10 và a = -1 < 0.

Suy ra f(x) dương khi x nằm trong khoảng (5; 10) và f(x) = 0 khi x = 5 hoặc x = 10.

Do đó đó - x2 + 15x – 50 ≥ 0 khi x [5; 10].

Vậy chiều rộng của mảnh vườn nằm trong đoạn [5; 10] thì thỏa mãn yêu cầu bài toán.


Câu 9:

Một quả bóng được ném thẳng ở độ cao 1,6m so với mặt đất với vận tốc 10m/s. Độ cao của bóng so với mặt đất (tính bằng mét) sau t giây được cho bởi hàm số h(t) = - 4,9t2 + 10t + 1,6. Hỏi:

a) Bóng có thể cao trên 7m không?

b) Bóng ở độ cao trên 5m trong khoảng thời gian bao lâu? Làm tròn kết quả đến hàng phần trăm.

Xem đáp án

a) Xét hiệu h(t) – 7 = - 4,9t2 + 10t + 1,6 – 7 = - 4,9t2 + 10t – 5,4 là hàm số bậc hai với a = -4,9, b = 10, c = - 5,4 và ∆ = 102 – 4.(-4,9).(-5,4) = -5,84 < 0. Do đó tam thức -4,9t2 + 10t – 5,4 vô nghiệm và a = - 4,9 > 0 nên - 4,9t2 + 10t – 5,4 < 0 với mọi t hay h(t) – 7 < 0 với mọi t.

h(t) < 7 với mọi t.

Vì vậy bóng không thể đạt độ cao trên 7m.

b) Bóng ở độ cao trên 5m nghĩa là h(t) ≥ 5 -4,9t2 + 10t + 1,6 ≥ 5

-4,9t2 + 10t + 1,6 – 5 ≥ 0.

-4,9t2 + 10t – 3,4 ≥ 0.

Tam thức k(t) = -4,9t2 + 10t – 3,4 có ∆ = 102 – 4.(-4,9).(-3,4) = 33,36 > 0. Do đó k(t) có hai nghiệm phân biệt t1 ≈ 1,61 và t2 ≈ 0,43.

Suy ra k(t) > 0 khi t (0,43; 1,61).

Khi đó bóng ở độ cao trên 5m nằm trong khoảng thời gian từ 1,61 – 0,43 = 1,18s.

Vậy trong khoảng thời gian 1,18s thì bóng ở độ cao trên 5m.


Câu 10:

Mặt cắt ngang của mặt đường thường có dạng hình parabol để nước mưa dễ dàng thoáng sang hai bên. Mặt cắt ngang của một con đường được mô tả bằng hàm số y = - 0,006x2 với gốc tọa độ đặt tại tim đường và đơn vị đo là mét như trong Hình 4. Với chiều rộng của đường như thế nào thì tim đường cao hơn lề đường không quá 15cm.

Mặt cắt ngang của mặt đường thường có dạng hình parabol để nước mưa dễ dàng thoáng  (ảnh 1)
Xem đáp án

Gọi A, H, B lần lượt là các điểm trên hình vẽ:

Mặt cắt ngang của mặt đường thường có dạng hình parabol để nước mưa dễ dàng thoáng  (ảnh 2)

Đổi 15cm = 0,15 m.

Để tim đường cao hơn lề đường không quá 15cm thì OH ≤ 0,15 hay – (– 0,006x2) ≤ 0,15.

x2 – 25 ≥ 0.

Xét tam thức bậc hai f(x) = x2 – 25 có ∆ = 02 – 4.(-25) = 100 > 0, a = 1 > 0. Do đó f(x) có hai nghiệm phân biệt x1 = - 5 và x2 = 5.

Ta có bảng xét dấu:

Mặt cắt ngang của mặt đường thường có dạng hình parabol để nước mưa dễ dàng thoáng  (ảnh 3)

Suy ra f(x) không âm khi x thuộc đoạn [-5; 5].

Tương ứng x1, x2 lần lượt là hoành độ của các điểm A và B. Khi đó AB = |x2 – x1| = |5 – (-5)| = 10.

Vậy độ rộng của đường là 10 m thì tim đường cao hơn lề đường không quá 15cm.


Bắt đầu thi ngay