Chú ý: Có một số phương pháp giải phương trình vô tỉ mình đăng ở phía sau:
+PHƯƠNG PHÁP ĐẶT ẨN PHỤ ĐỂ GIẢI MỘT DẠNG PHƯƠNG TRÌNH CHỨA CĂN THỨC ĐẶC BIỆT
(#83 ở trang 5 của TOPIC)
+CÁCH GIẢI MỘT DẠNG PHƯƠNG TRÌNH CHỨA CĂN THỨC ĐẶC BIỆT
(#87 ở trang 5 của TOPIC)
+Chuyên đề: Hệ phương trình
(#137 ở trang 7 của TOPIC)
+Phương pháp UCT giải hệ phương trình
(#333 ở trang 17 của TOPIC)
I. Chuyên đề : Phương trình vô tỉ
1) Định nghĩa:
- Phương trình vô tỉ là phương trình chứa biến ở trong căn.
2) Những điều cần lưu ý khi giải phương trình vô tỉ:
- Phải chú ý đến điều kiện xác định (ĐKXĐ) của phương trình vô tỉ.
- Phải thành thạo các phép biến đổi đồng nhất.
- Nắm vững các tính chất của tam thức.
- Sử dụng thành thạo các bất đẳng thức (BĐT) quan trọng.
3) Một số phương pháp giải phương trình vô tỉ thường gặp:
3.1) Phương pháp dùng định nghĩa:
- $\sqrt{f(x)}=\sqrt{g(x)}\Leftrightarrow \left\{\begin{matrix}\begin{bmatrix}f(x)\geq 0 & & \\ g(x)\geq 0 & & \end{bmatrix} & & \\ f(x)=g(x) & & \end{matrix}\right.$
- $\sqrt[2k+1]{f(x)}=\sqrt[2k+1]{g(x)}\Leftrightarrow f(x)=g(x)$
- $\sqrt[2k]{f(x)}=g(x)\Leftrightarrow \left\{\begin{matrix}g(x)\geq 0 & & \\ f(x)=g^{2k}(x) & & \end{matrix}\right.$
- $\sqrt[2k+1]{f(x)}=g(x)\Leftrightarrow f(x)=g^{2k+1}(x)$
3.2) Đưa phương trình vô tỉ về dạng phương trình chứa dấu giá trị tuyệt đối:
Vd1: Giải pt: $\sqrt{x+2\sqrt{x-1}}+\sqrt{x-2\sqrt{x-1}}=2$ (*)
ĐKXĐ: $x\geq 1$
PT (*) $\Leftrightarrow \sqrt{(\sqrt{x-1}+1)^2}+\sqrt{(\sqrt{x-1}-1)^2}=2$
$\Leftrightarrow |\sqrt{x-1}+1|+|\sqrt{x-1}-1|=2$
$\Leftrightarrow \sqrt{x-1}+|\sqrt{x-1}-1|=1$ (Do $\sqrt{x-1}+1>0$) (1)
$\cdot$ Nếu $\sqrt{x-1}-1\geq 0\Rightarrow x\geq 2$
(1) $\Leftrightarrow 2\sqrt{x-1}=2\Leftrightarrow x=2$ (thỏa)
$\cdot$ Nếu $\sqrt{x-1}-1<0 \Rightarrow x<2$
(1) $\Leftrightarrow 2=2$
$\Rightarrow$ Pt có vô số nghiệm $x<2$
Kết hợp ĐKXĐ và 2 trường hợp trên ta có: Pt có vô số nghiệm $1\leq x\leq 2$
Vd2: Giải pt: $\sqrt{x+\sqrt{6x-9}}+\sqrt{x-\sqrt{6x-9}}=\sqrt{6}$ (*)
ĐKXĐ: $x\geq \frac{3}{2}$
PT (*) $\Leftrightarrow x+\sqrt{6x-9}+x-\sqrt{6x-9}+2\sqrt{(x+\sqrt{6x-9})(x-\sqrt{6x-9})}=6\Leftrightarrow 2x+2\sqrt{(x-3)^2}=6\Leftrightarrow 2x+2|x-3|=6\Leftrightarrow |x-3|=3-x\Leftrightarrow x-3\leq 0\Leftrightarrow x\leq 3$
Kết hợp với ĐKXĐ ta có: $\frac{3}{2}\leq x\leq 3$
3.3) Đặt ẩn phụ, đưa phương trình vô tỷ về phương trình bậc cao hoặc hệ phương trình
(Bài viết của L Lawliet ở đây)
1. Phương trình dạng $ax^2+bx+c\pm \sqrt{mx^2+nx+p}=q$ với $an=bm$. Đặt $t=\sqrt{mx^2+nx+p}$. Điều kiện nói chung là $t\geq 0$
2. Phương trình vô tỉ dạng $\sqrt{a+mx}+\sqrt{b-mx}+c\sqrt{(a+mx)(b-mx)}+d=0$
Điều kiện phương trình có nghiệm là $\sqrt{a+mx}\geq 0$ và $\sqrt{b-mx}\geq 0$ $(c,m\neq 0)$
Đặt $t=\sqrt{a+mx}+\sqrt(b-mx)\geq 0\Rightarrow \sqrt{(a+mx)(b-mx)}=\frac{t^2-a-b}{2}$
3. Phương trình dạng $aP(x)+bQ(x)+c\sqrt{P(x).Q(x)}=0(a,b,c\neq 0)$
Nếu $P(x)=0$ thì $Q(x)=0$
Nếu $P(x)\neq 0$ thì chia hai vế của phương trình cho $P(x)\neq 0$ rồi đặt $t=\frac{Q(x)}{P(x)}\geq 0$
4. Trong phương trình vô tỉ đặt $\sqrt{f(x)}=t\geq 0$ nhưng không tính được tất cả các số hạng của phương trình theo ẩn $t$ thì ta giải phương trình vô tỉ theo ẩn $t$
Đó là các phương pháp cơ bản cần nắm vững còn phương pháp nhân lượng liên hợp rất dài nên mình không nói ở đây.
Vd1: Giải pt: $3x^2+21x+28+2\sqrt{x^2+7x+7}=2$ (*)
ĐKXĐ: $x^2+7x+7\geq 0$ (Sau khi tìm được $x$ thì thay vào xem có thỏa mãn không, nếu không có thể giải chi tiết ĐKXĐ này)
Đặt $x^2+7x+7=a\geq -5,25$
PT (*) $\Leftrightarrow 3a+2\sqrt{a}+7=2\Leftrightarrow a+\frac{2}{3}\sqrt{a}+\frac{5}{3}=0$
$\Leftrightarrow (\sqrt{a}+\frac{1}{3})^2=\frac{-14}{9}$ (Vô lý)
Vậy PT đã cho vô nghiệm.
$S=\left \{ \phi \right \}$
Vd2: Giải pt: $\sqrt{2x+3+\sqrt{x+2}}+\sqrt{2x+2-\sqrt{x+2}}=1+2\sqrt{x+2}$
ĐKXĐ: $\left\{\begin{matrix}x\geq -2 & & \\ 2x+3\pm \sqrt{x+2}\geq 0 & & \end{matrix}\right.$
Đặt $\sqrt{2x+3+\sqrt{x+2}}=a;\sqrt{2x+2-\sqrt{x+2}}=b$
$\Rightarrow \left\{\begin{matrix}a^2-b^2=1+2\sqrt{x+2} & & \\ a+b=1+2\sqrt{x+2} & & \end{matrix}\right.$
$\Rightarrow a+b=a^2-b^2\Leftrightarrow a-b=1$ (Do $a+b>0$)
$\Leftrightarrow a=b+1$
Mà $a+b=1+2\sqrt{x+2}\Leftrightarrow b+1+b=1+2\sqrt{x+2}\Leftrightarrow 2b=2\sqrt{x+2}\Leftrightarrow \left\{\begin{matrix}b=\sqrt{x+2} & & \\ a=\sqrt{x+2}+1 & & \end{matrix}\right.$
$\Leftrightarrow \left\{\begin{matrix}\sqrt{2x+2-\sqrt{x+2}}=\sqrt{x+2} (1) & & \\ \sqrt{2x+3+\sqrt{x+2}}=\sqrt{x+2} (2) & & \end{matrix}\right.$
(1) $\Leftrightarrow 2x+2-\sqrt{x+2}=x+2\Leftrightarrow x=\sqrt{x+2}\Leftrightarrow \left\{\begin{matrix}x\geq 0 & & \\ x^2=x+2 & & \end{matrix}\right.\Leftrightarrow x=2$
Thay $x=2$ thấy thỏa mãn.
Vậy $x=2$ là nghiệm của pt trên.
3.4) Dùng bất đẳng thức:
Vd1: Giải pt: $\sqrt{x-1}-\sqrt{5x-1}=\sqrt{3x-2}$
ĐKXĐ: $x\geq 1$
$\Rightarrow x<5x\Rightarrow x-1<5x-1\Leftrightarrow \sqrt{x-1}<\sqrt{5x-1}\Rightarrow \sqrt{x-1}-\sqrt{5x-1}<0$
$\Leftrightarrow \sqrt{3x-2}<0$ (Vô lý với mọi $x$ thỏa mãn ĐKXĐ)
Vậy PT trên vô nghiệm.
Vd2: Giải pt: $\sqrt{3x^2+6x+7}+\sqrt{5x^2+10x+14}=4-2x-x^2$
Ta thấy: $VT=\sqrt{3(x+1)^2+4}+\sqrt{5(x+1)^2+9}\geq 2+3=5$
Mà $VP=5-(x+1)^2\leq 5$
$\Rightarrow VT=VP=5$
Dấu = có khi: $x=-1$
Vd3: $\sqrt[3]{2x+1}+\sqrt[3]{x}=1$
Ta thấy: $x=0$ là một nghiệm của pt.
$\cdot$ Nếu $x>0\Rightarrow 2x+1>1\Rightarrow \sqrt[3]{2x+1}>1$
Mà $\sqrt[3]{x}>0\Rightarrow VT>1=VP$
$\Rightarrow$ Mọi $x>0$ không là nghiệm của pt.
$\cdot$ Nếu $x<0\Rightarrow 2x+1<1\Rightarrow \sqrt[3]{2x+1}<1$
Mà $\sqrt[3]{x}<0\Rightarrow VT<1=VP$
$\Rightarrow$ Mọi $x<0$ không là nghiệm của pt.
Vậy pt đã cho nghiệm $x=0$ là duy nhất.
Vd4: $\frac{x}{\sqrt{3x-2}}+\frac{\sqrt{3x-2}}{x}=2$
ĐKXĐ: $x>\frac{2}{3}$
Áp dụng BĐT Cauchy cho 2 số dương:
$\frac{x}{\sqrt{3x-2}}+\frac{\sqrt{3x-2}}{x}\geq 2$
Dấu = xảy ra khi: $x=\sqrt{3x-2}\Leftrightarrow \begin{bmatrix}x=1 & & \\ x=2 & & \end{bmatrix}$ (thỏa)
Vậy $x=1$; $x=2$ là nghiệm của pt.
Bài tập:
Giải pt:
1) $3+\sqrt{2x-3}=x$
2) $\sqrt{x+3}-\sqrt{x-4}=1$
3) $\sqrt{15-x}+\sqrt{3-x}=6$
4) $\sqrt{10-x}+\sqrt{x+3}=5$
5) $\sqrt{4x+1}-\sqrt{3x+5}=1$
6) $\sqrt{x-2\sqrt{x-1}}-\sqrt{x-1}=1$
7) $\sqrt{x^2-4x+4}+\sqrt{x^2-6x+9}=1$
8) $(x+5)(x-2)-4(x+5)\sqrt{\frac{x-2}{x+5}}+3=0$
3.5) Tách thành tổng hoặc hiệu của các bình phương:
Vd1: Giải pt: $x^2+4x+5=2\sqrt{2x+3}$
ĐK: $x\geq -\frac{3}{2}$
$PT\Leftrightarrow x^2+2x+1+2x+4-2\sqrt{2x+3}=0\Leftrightarrow (x+1)^2+(\sqrt{2x+3}-1)^2=0\Leftrightarrow \left\{\begin{matrix}x+1=0 & & \\ 2x+3=1 & & \end{matrix}\right.$
$\Rightarrow x=-1$ (thỏa)
Vậy $x=-1$ là nghiệm của pt.
Vd2: Giải pt: $x\sqrt{y-1}+2y\sqrt{x-1}=1,5xy$
ĐK: $x\geq 1; y\geq 1$
$PT\Leftrightarrow 2x\sqrt{y-1}+4y\sqrt{x-1}-3xy=0$
$\Leftrightarrow 2x\sqrt{y-1}-xy+4y\sqrt{x-1}-2xy=0$
$\Leftrightarrow x(y-2\sqrt{y-1})+2y(x-2\sqrt{x-1})=0$
$\Leftrightarrow x(\sqrt{y-1}-1)^2+2y(\sqrt{x-1}-1)^2=0$
$\Leftrightarrow \left\{\begin{matrix}\sqrt{y-1}=1 & & \\ \sqrt{x-1}=1 & & \end{matrix}\right.$ (Do ĐKXĐ)
$\Rightarrow x=y=2$ (thỏa)
3.6) Nhân liên hợp:
Vd: Giải pt: $PT\Leftrightarrow \sqrt{3x^2-7x+3}-\sqrt{3x^2-5x-1}=\sqrt{x^2-2}-\sqrt{x^2-3x+4}$
ĐKXĐ: 4 biểu thức trong căn $\geq 0$
$\Leftrightarrow \frac{(\sqrt{3x^2-7x+3}-\sqrt{3x^2-5x-1})(\sqrt{3x^2-7x+3}+\sqrt{3x^2-5x-1})}{\sqrt{3x^2-7x+3}+\sqrt{3x^2-5x-1}}=\frac{(\sqrt{x^2-2}-\sqrt{x^2-3x+4})(\sqrt{x^2-2}+\sqrt{x^2-3x+4})}{\sqrt{x^2-2}+\sqrt{x^2-3x+4}}$
$\Leftrightarrow \frac{3x^2-7x+3-3x^2+5x+1}{\sqrt{3x^2-7x+3}+\sqrt{3x^2-5x-1}}=\frac{x^2-2-x^2+3x-4}{\sqrt{x^2-2}+\sqrt{x^2-3x+4}}$
$\Leftrightarrow \frac{4-2x}{\sqrt{3x^2-7x+3}+\sqrt{3x^2-5x-1}}=\frac{-6+3x}{\sqrt{x^2-2}+\sqrt{x^2-3x+4}}$
$\Leftrightarrow (2-x)(\frac{2}{\sqrt{3x^2-7x+3}+\sqrt{3x^2-5x-1}}+\frac{3}{\sqrt{x^2-2}+\sqrt{x^2-3x+4}})=0$
$\Leftrightarrow x=2$
Bài tập:
Giải pt:
9) $2012x^2-4x+3=2011x\sqrt{4x-3}$
10) $\sqrt{7x+7}+\sqrt{7x-6}+2\sqrt{49x^2+7x-42}=181-14x$
11) $\sqrt{x}+\sqrt{x+\sqrt{1-x}}=1$
12) $\sqrt{1-\sqrt{x^2-x}}=\sqrt{x}-1$
13) $\sqrt{x^2+6}=x-2\sqrt{x^2-1}$
P/s: Các bài làm rồi sẽ được tô màu đỏ, các bạn khi giải bài nhớ trích dẫn và ghi số thứ tự bài nha.
Edited by Viet Hoang 99, 17-08-2014 - 07:37.