60 bài toán giải hệ phương trình bằng phương pháp hàm số điển hình – Phạm Văn Bình
Xin giới thiệu tới đọc giả tuyển tập 60 bài toán điển hình về giải hệ phương trình bằng phương pháp hàm số của tác giả Phạm Văn Bình, giáo viên trường THPT Hậu Lộc 2. Có thể nói đây là những hệ phương trình tiêu biểu nhất mà tác giả đã dày công chọn lựa, sáng tạo, đưa ra lời giải theo phương pháp xét hàm số một cách chi tiết để giúp bạn đọc nắm vững phương pháp này.
Preview text:
GIẢI HỆ PHƯƠNG TRÌNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀM SỐ
PHƯƠNG PHÁP HÀM SỐ
Nếu hệ có một trong hai phương trình ta dưa về dạng : f(x)=f(y) với x,y thuộc T thì khi đó ta khảo
sát một hàm số đặc trưng : y=f(t) trên T . Nếu f(t) là đơn điệu thì để f(x)=f(y) chỉ xảy ra khi x=y .
Trong phương pháp này khó nhất là các em phải xác định được tập giá trị của x và y , nếu tập giá trị
của chúng khác nhau thì các em không được dùng phương pháp trên mà phải chuyển chúng về dạng
tích : f(x)-f(y)=0 hay : (x-y).A(x;y)=0
Khi đó ta xét trường hợp : x=y , và trường hợp A(x,y)=0 .
Sau đây là một số bài mà các em tham khảo . 2 3 4 6
2x y y 2x x
Bài 1 Giải hệ phương trình sau : x2
y 1 x 2 1
. - Phương trình (1) khi x=0 và y=0 không là nghiệm ( do không thỏa mãn (2) ). 3
y y
- Chia 2 vế phương trình (1) cho 3 x 3 0 1 2 2x x
x x
- Xét hàm số : f t 3
t t f t 2 2 '
2 3t 0 t
R . Chứng tỏ hàm số f(t) đồng biến . Để phương trình
có nghiệm thì chỉ xảy ra khi : y 2
x y x . -thay vào (2) : x
x 2x 2x x 2 2 1 1 2
t x 2t 2x 0 t 2;t x 2 2
x 1 2 x 3 x 3 . 2
x 1 x x
Do đó hệ có hai nghiệm : (x;y)= 3; 3 , 3; 3 x 2 6 y x 2y
Bài 2. Giải hệ phương trình sau : y .
x x 2y x 3y 2 Giải x 2 2 6 y x 2y
x 2 y y x 2 y 6 y 0
x2y 2y
x2y 3y0 y
x x 2y x 3y 2
x x 2 y x 3y 2 x x 2 y x 3y 2 y 0 - Trường hợp 1: x 2 y 2 y . 2
x 2y 4y Thay vào (2) 2 2 2
x 2y 4y 5y 2 2
y 4y 5y 2 4y 7 y 2 0 y 0 y 0 - Trường hợp :
x 2 y 3y *. 2 2
x 2y 9y
x 9y 2y Thay vào (2) : 2 2 2 2
9y 2y 3y 9y 2y 3y 2 9y 5y 9y 5y 2 0 y 1
x 9 2 7 2 t 2 t 9 y 5y 0 2 2
9y 5y 4 0 4 16 4 264 88 2 2 t t 2 0
9y 5y 2 y 9 2. 9 91 9 9 3
Vậy hệ có nghiệm : x y 88 4 ; 7; 1 , ; 3 9 2xy 2 2 x y 1
Bài 3 Giải hệ phương trình sau : x y 2
x y x y Giải 2xy 2 2 x y 1 1 a. x y . Từ (2) viết lại : 2 2 2 x y x y x x x y
x y x x 2
x y x y 2 Ta xét hàm số f(t)= 2
t t t 0 f 't 2t 1 0 t 0 . Chứng tỏ f(t) là một hàm số đồng biến , cho nên ta có : 2
x y x y x x . (*) 2 2 2 2 x x x xy 2 Thay vào (1) : 2 2 2 x y 1 x 2 x x 2 2
1 x 1 x x 1 2 x 1 0 2 2 x x x x x x 1 1 0 1 0 1 2
x 1 x x 1 2 0 ** 3 2
x x x 3 0 x 1
2x 2x3 0 x 1 x 1 ; y 2 Thay vào (*) : 2
y x x ; x y 1;2,1;0
x 1; y 0 2 1 2 8 y x 1 2 2 4 3 2 y x
Bài 4. Giải hệ phương trinh : xy2 3 7 2 x y 2 2 2 1 2 8 y x 1 2 2 4 3
2 y x 1 x4 2 y4 Từ . . - Điều kiện : ,
x y 0 - Từ (1) : 2.2 3 x 2.2 32 y xy2 3 7 2 x y 2 2 2 - Xét hàm số : 4 f t
t t t 3 ( ) 2. 3
0 f '(t) 8t 3 0 . Chứng tỏ f(t) luôn đồng biến .
Do vậy để phương trình (1) có nghiệm chỉ khi : x 2 y x 4y * y4 5 3 7 t 3 3 - Thay vào (2) : 2
5y . Xét hàm số : f(t)= 4 4 3
2 t f '(t) 4t .2 0 . 2 2 2 2 1 4 y x y 5 4 1 - Nhận xét : f(1)=2+ 3 7
. Suy ra t=1 là nghiệm duy nhất . ; x y ; 2 2 5y 1 4 5 5 x 5 2 x x 2 1
y 1 y 1
Bài 5. Giải hệ phương trình sau : x 6x2xy1 4xy6x1 x x
y y x x
y y2 2 2 2 1 1 1 1 1 Từ :. . ( nhân liên hợp )
x 6x 2xy 1 4xy 6x 1
x 6x 2xy 1 4xy 6x 1 2 t t t t t Xét hàm số : 1 2
f (t) t 1 t f '(t) 1 0 t R 2 2 2 1 t t 1 1 t
Chứng tỏ hàm số đồng biến . Để f(x)=f(-y) chỉ xảy ra x=-y (*)
- Thay vào phương trình (2) : 2 2 x 25
2x 6x 1 3x 2 2 2 2
x 6x 2x 1 4
x 6x 1
2x 6x 1 x 2 4 2
2x 6x 1 2 x x 0 x 0 * Trường hợp : 2
2x 6x 1 3x
x 1; y 1 2 2 2
2x 6x 1 9x
7x 6x 1 0 x 0 x 0 * Trường hợp : 2
2x 6x 1 2 x 2 2 2
2x 6x 1 4x
2x 6x 1 0 3 11 3 11 3 11 3 11 x ; y
. Vậy hệ có hai nghiệm : (x;y)=(1;-1),( ; ) 2 2 2 2 2 4x
1xy3 52y 0
Bài 6 Giải hệ phwpng trình : 2 2
4x y 2 3 4x 7 Giải 2 4x
1xy3 52y 0 1 Từ : . (KA-2011) 2 2
4x y 2 3 4x 7 2 2 2 3 5 t 5 t t t - PT(1): 3
4x x y 3 5 2y 3 . Đặt t 5 2 y y 3t 2 2 2 3 t t 3 - Khi đó (2) : 3 x x x 3 4 2
2x t t 2 - Xét hàm số : f(u)= 3 2
u u f '(u) 3u 1 0 u
suy ra f(u) luôn đồng biến . Do đó để f(x)=f(t) chỉ xảy ra khi : 2x=t 2 2
2x 5 2y 4x 5 2y 2y 5 4x 4 2 2 5 4x 3 - Thay vào (2) : 2
g(x) 4x
2 3 4x 7 0 : x 0;
.Ta thấy x=0 và x= 3 không là 2 4 4 nghiệm . g'( 5 4 4 3 x)= 2 8x 8x 2x 4x 2 4x 3 0 x 0; 2 3 4x 3 4x 4 - Mặt khác : 1 1 g 0 x
là nghiệm duy nhấy , thay vào (4) tìm được y=2. 2 2
- Vậy hệ có nghiệm duy nhất : x y 1 ; ; 2 2 x 3 2 2
1 2x 1 2y 3 y 2
Bài 7. Giải hệ phương trình :
4x 2 2y 4 6 Giải : x 3 2 2
1 2x 1 2y 3 y 2 1 Từ :.
4x 2 2y 4 6 2 1
- Điều kiện : y 2; x * 2
- Đặt : Từ (2) : 4x 2y 6 36 2x y 15 2x 1 16 y - Từ (1):Đặt : 2 y
t y t y 2t 2 2 2 2 3 2 2 3 2t 1 3
- Cho nên vế phải (1) : 2 t 3
t t t
x x 3 2 1 2 1 : 2 1 2 1 2t t
- Xét hàm số : f u 3
u u f u 2 2 '
2u 1 0 u
R . Chứng tỏ hàm số luôn đồng biến . Để f(x)=f(t) chỉ xảy ra khi : x=t 31 53 y
2x y 2
2x y 2 y 15 2 2
2x y 15 1
5 y y 2
y 31y 227 0 31 53 y 15 2
- Vậy hệ có nghiệm : x y 53 1 31 53 ; ; 4 2 2 3
x 2x y 2
1 x y 1 1
Bài 8Giải hệ phương trình : 3
y 4x 1 ln
2y 2x 02 2 3
x 2x y 2
1 x y 1 1 Từ : . 3
y 4x 1 ln
2y 2x 02 - Điều kiện : 2
y 2x 0(*)
- Phương trình (1) : 3
x x y 2
x y x 2
x y 2 2 2 2 1 1 2 2 1 x 2 - Do : 2
x 2 0 2x y 1(**) - Thay vào (2) : 3
y y
2y y f y 3
y y 2 2 1 1 ln 1 0 2
3 ln y y 1 0 2 y 1
-Ta có : f ' y 2 3y 2
0 . Chứng tỏ hàm số luôn đồng biến . 2 y y 1
- Mặt khác : f(-1)=0 , do đó phương trình có nghiệm duy nhất : (x;y)=(0;-1) 8x 3 3
2x 1 y 4 y 0
Bài 9 Giải hệ phương trình : 2 3 2
4x 8x 2y y 2y 3 0 Giải 8x 3 3
2x 1 y 4 y 0 1 Từ : . 2 3 2
4x 8x 2y y 2y 3 0 2 - Điều kiện : 1 x . 2
- Từ (1) : x 3 8 3
2x 1 y 4 y * - Đặt : 2 t
x x t x
x 2t t 2t 3 2 1 2 1 8 3 2 1 4 1 3 4
1 t 4t t - Do đó (*) : 3 3
4t t 4 y y - Xét hàm số : f(u)= 3
u u f u 2 4 '
12u 1 0 u
R . Chứng tỏ hàm số đồng biến . Do đó phương
trình có nghiệm khi : f(t)=f(y) 2
2x 1 y 2x y 1(**) 2 - Thay vào (2) : 2 y 2 y 3 2 4 3 2 1 4
1 2y y 2y 3 0 y 2y y 2y 0 y 3 2
y y y y y 2 2 2 0 1
y 3y 2 0 y y
1 y 2 y 1 0 y 0 y 0 1 y 0 y 1 - Vậy : 1 ; x y ; 0 , ; x y 1 ;1 2 2 2x y 1 x
2 2x y 1 x 1 2 y 2 y 1 y 0
x y y 2 5 x y 5 ; 1; 0 , ; ; 2 2 2 2x y 1 x 1 2x y 1 x 2 2 2 1 x y 3 2
2 x 2 xy
Bài 10. Giải hệ phương trình : 2 x y 2x 2 2 2
2x y 1 4x 0 Giải : 2 1 x y 3 2
2 x 2 xy 1 Từ : . 2 x y 2x 2 2 2
2x y 1 4x 02 2 - Từ (2) : 2
x y x 2
x y x 2 x y x 2 2 2 2 2 2 1 0 2
1 0 x y 2x 1 x y 1 2x 1 2x y * 2 2 1 x 1 2 x x 1 2x 3 1 1 - Hay : , thay vào (1) : 2 2 2 x 2 x (3) 1 2x x 2 2 x xy x 2 2 1 2x 1 x x 2x 2 1 1 - Nhận xét : 1 2 . 2 2 2 x x x x 2 x 2 Gọi : 1 x 1 2x 1 1 a ,b
b a 2 2 2 x x 2 x
- Cho nên (3) 2a 2b 2 2a 2 2b b a a 2b .
- Xét hàm số : f(t)= 2t 2 ' 2t t f t ln 2 2 0 t
R . Hàm số đồng biến , vậy phương trình có nghiệm 1 1
khi và chỉ khi : a=b , tức b-a=0 , hay :
0 x 2 . Thay vào (*) ta tìm được 2 x 3 3 y= ; x y 2; 4 4 3
x 2y 1 0
Bài 11 Giải hệ phương trình : 3 x
2 x 2y 2y 1 0 Giai Đ/K : 1 x 2; y . 2 3 3 Từ (2) 1
2 x 2 x 1 2y
1 2 y 2 y 1
2x 2x 2y1 2y1 Ta xét hàm số : 3 2
f (t) t t f '(t) 3t 1 0 t
R . Chứng tỏ hàm số luôn đồng biến trên R
2y 3 x
Do đó đẻ f 2 x f 2y 1 , chỉ xảy ra khi : 2 x 2y 1 x 3 2y Thay vào (1) 3
x x 3
x x x 2 3 1 0 2 0
1 x x 2 0 x 1; y 3 1 2
Vậy hệ có nghiệm (x;y)=(1;2) 2 2 2
x y 2x 2y 5y 2 0
Bài 12 . Giải hệ phương trình : 2 2 2 2
y 1 x y 2xy x x 2xy y 1 y Giải
Đ/K : x y 0; y 0 x y 0
Từ (2) : y x y y y xy x x y2 2 2 2 2 1 2 1 y y
y y x y2 x y x y2 2 2 1 1 Xét hàm số : t 1 1 1 2 2
f (t) t 1 t t
t 0 f '(t) 2t t 2 0 2 2 t 1 2 t t 1 2 t 1 1 ( Vì : 2 t 1 1 0 1
2 0 với mọi t>0 ) 2 2 t 1 t 1
Như vậy hệ có nghiệm chỉ xảy ra khi : y x y hay x=2y . 2 2
Thay vào (1) : y y y 2 3 2 2 2 2
2y 5y 2 0 4y 10y 5y 2 0 y 2
2 4 y 2 y
1 0 y 2 vì : 2
4 y 2 y 1 0 vô nghiệm .
Vậy hệ có nghiệm : (x;y)=(4;2 ) 2
x 2 x 6 6 y
Bài 13. Giải hệ phương trình sau : x 2 2 y 2
y 1. x 4x 5 Giải
Điều kiện : y 2 ; x 6 2 y 2 x 2 1 y 2 x 2 1 2 2
Từ (2) : x 2 y 2
y 1. x 4x 5 . y 1 x . 2 y 1 x 22 y 1 1 x 22 1 t 1 1 1 .
. Xét hàm số f (t)
t 0 f '(t) 1 ' 0 . y 1 x 22 t t 1 2 2t 1 t
Chứng tỏ hàm số nghịch biến
Để f x 2 2
f y
1 chỉ xảy ra khi : y x 2 1
2 . Thay vào (1) ta được phương trình : t x t x 1 x 2 2 0 2 0
2 2x 2 x 6 7 0 2 2 t
2t t 8 7
2t t 8 7 t
0 t x 2 7
0 t x 2 7
0 t x 2 7 2
4t t 8 2 7 t 2 4 3 2 t
4t 46t 49 0 t 1 3 2
t 3t 49t 49 0
+/ Trường hợp : t=1 hay x-2=1 suy ra x=3 và y+1=1 hay y=0 . Vậy nghiệm hệ là (x;y)=(3;0)
+/ Trường hợp : f t t t t
f t t t t 2 3 2 2 ( ) 3 49 49 0 '( ) 3 6 49 3 1 52 0 t 0 ; 7
Hàm số nghịch biến và f(o)= -49<0 chứng tỏ f(t)<0 với mọi t 0; 7
. Phương trình vô nghiệm . y 2 2 y x 4 x 2 2 4 3 x 3
Bài 14. Giải hệ phương trình sau : 2012x
2y2x5 x 1 4024 Giải
Điều kiện : 2y 2x 5 0
+/ Nếu x=0 suy ra y=0 nhưng lại không thỏa mãn (2) vậy x khác 0 . Từ (1( chia hai vế cho 2 x 0 Khi đó : 2 y 2 2 4 y 3x 4 x 2 x 3 2 3 2 y 2 y 2y 2y 3 3 1 3
x 3x 3 x 3x 3 3 x x
x x x x Xét hàm số : 3 2
f (t) t 3t f '(t) 3t 3 0 với mọi t thuộc R . Chứng tỏ hàm số đồng biến Để 2 y 2y f (
) f (x) , chỉ xảy ra khi : 2
x 2y x . Thay vào (2) ta được : x x x x x x x x 2 2 1 2 2012 2 5 1 4024 2012.2012
1 4 x 1 4024 Lại đặt t=x-1 suy ra : t 2 t t t g t 2 2012.2012 4 4024 ( ) 2012
t 4 t 2 Lại xét hàm số : t
g(t) 2012t 2t 4 t g '(t) 2012t ln 2012 2t 4 t 2012t 1 2 t 4 t 1
Hay : g '(t) 2012 2t 4 t ln 2012 2 t 4 1 Vì : 2
t 4 t 0 và
1 ln 2012 suy ra g'(t)>0 với mọi t thuộc R mà g(0)=2 cho nên với t=0 là 2 t 4 nghiệm duy nhất và : 1 t x
x y x y 1 1 0 1; ; 1; 2 2 3 3 2
x 12x y 6y 16 0
Bài 15. Giải hệ phương trình sau : 2 2 2
4x 2 4 x 5 4y y 6 0 Giải x 12x y 23 3 12 y 2 Điều kiện : 2
x 2;0y 4. Khi đó hệ 2 2 2
4x 2 4 x 5 4y y 6 0
Xét hàm số f t 3
t t t f t 2 t 2 12 2; 2 ' 3 12
3 t 4 0 t 2;2
Chứng tỏ hàm số nghịc biến . Cho nên để f(x)=f(y-2) chỉ xảy ra khi : x=y-2 , thay vào (2) ta được : x x
x x 2 2 2 2 2 2 2 4 2 4 5 4 2 2
6 0 4x 2 4 x 5 4 x 6 0 2 2 2 t 4 x 0 t 4 x 0 t 4 x 0 2 2
4x 6 3 4 x 4 2 4 t 3 19 11 2 6 3t
4t 3t 22 0 t 0;t 2 8 4 2
t 2 4 x 2 x 0 y 2 ;
x y 0;2 . Vậy hệ có nghiệm : (x;y)=(0;2) 2 2
x 2 y 3 x y 5
Bài 16. Giải hệ phương trình sau : 2 2
x 2 y 3 x y 2 Giải 2 2 x 2 y 3 x y 5 2 2 1
x 2 x
y 3 y 5 1 . 2 2
x 2 y 3 x y 2 2 2 2
x 2 x y 3 y 2 2 2 3 5 1 2x 2x
2x 2x2 2 2 x 2 x y 3 y . Do : 2
y 3 y
2y 3 y 2 2 3
x 2 x
y 3 y 2 2 2 3 - Suy ra : 2 2
x 2 x
; y 3 y
. Cho nên (1) chỉ xảy ra khi và chỉ khi : 2 2 x 2 x y 3 y 2 2 2 2 1
x 2 x 1
x 2 x 1
x 2 x 2x 1 x 2 2 2 2 2
y 3 y 2y 1 y 3 y 1 y 3 y 1 y 1
- Vậy hệ có nghiệm duy nhất : (x;y)=( 1 ;1) . 2 2 2 2
x y 8x y 0
Bài 17 . Giải hệ phương trình sau : 2 3
2x 4x 10 y 0 Giải 8x 8x 2 2 2 2
x y 8x y 0 y 4 2 y 2 Hệ : 2 x 1 2x y 2 2 3
2x 4x 10 y 0 y y 8 2 x 2 2 3 1 0 3 3
x 3x (y 1) 9(y 1) (1)
Bài 18. Giải hệ: 1
x 1 y 1 (2) Giải
- Từ điều kiện và từ phương trình (2) có x 1; y 1 1 - 3 3
(1) x 3x ( y 1) 3 y 1 , xét hàm số 3
f (t) t 3t trên [1; )
- Hàm số đồng biến trên [1; )
, ta có f (x) f ( y 1) x y 1
x 1 x 2 - Với x
y 1 thay vào (2) giải được x 1; x 2 ,
y 2 y 5 2 (
4x 1)x (y 3) 5 2y 0 (1)
Bài 19 Giải hệ phương trình 2 2
4x y 2 3 4x 7 (2) Giải 2 (1) (4x
1)2x (2y 6) 5 2y 0 x x y 2
y x x y3 2 3 (2 ) 1 (2 ) 5 2 1 5 2 (2 ) 2 5 2 5 2y
(2x) f ( 5 2y) với 3
f (t) t t . 2
f '(t) 3t 1 0, t
(t) ĐB trên . Vậy 2 5 4x
f (2x) f ( 5 2 y ) 2x 5 2 y y , x 0 2 2 2 5 4x Thế vào pt (2) ta được 2 4x
2 3 4x 7 0 g(x) 0 2 2 2 5 4x 3 Với 2
g(x) 4x
2 3 4x 7, x 0;
. CM hàm g(x) nghịch biến. 2 4 1
Ta có nghiệm duy nhất x y 2 2 5 4 10 6
x xy y y (1)
Bài 20. (Thử ĐT 2012) Giải hệ phương trình : . 2
4x 5 y 8 6 2 Giải
TH1 : Xét y 0 thay vào hệ thây không thỏa mãn. x x
TH2 : Xét y 0 , chia 2 vế của (1) cho 5 y ta được 5 5 ( ) y y (3) y y Xét hàm số 5 4
f (t) t t f '(t) 5t 1 0 nên hàm số đồng biến. x x Từ 2
(3) f ( ) f ( y)
y x y y y Thay vào (2) ta có PT
4x 5 x 8 6 x 1. Vậy hệ có nghiệm ( ; x y) (1;1) 2 2
(2x 3x 4)(2y 3y 4) 18
Bài 21. (Thi thử ĐT 2013) Giải hệ : ( , x y ) 2 2
x y xy 7x 6y 14 0 Giải (2) 2 x y x 2 ( 7)
y 6y 14 0 . x y 7 0 1 x 3 (2) 2 y x y 2 ( 6)
x 7x 14 0 . y x 10 0 2 y 3 Xét hàm số 3 2
f (t) 2t 3t 4, t R f '(t) 4t - 3, f '(t) 0 t 1 4 3 Vì vậy trên ;
hàm số f(t) đồng biến 4
TH 1. x 2 f (x) f (2) 6 Kết hợp với y 1 f y f f x f y 2 x x 2 ( ) (1) 3 ( ). ( ) (2 3
4)(2y 3y 4) 18 . 2 1
2y 3y 1 0
y 1, y
TH 2. x 2 hệ trở thành 2 vô nghiệm 2
y 4y 4 0 y 2
Vậy hệ đã cho vô nghiệm 3 2 2
y 3y y 4x 22x 21 2x 1 2x 1
Bài 22. Giải hệ phương trình : 2
2x 11x 9 2y Giải 1 Điều kiện : x
. Nhân hai vế của (2) với 2 sau đó lấy (1) trừ cho nó ta có hệ : 2
y 3y y 4x 22x 21 2x 1 2 2x 1 y 3y y 3 2x13 3 2 2 3 2
2 2x 1 4y 2 2
4x 22x 18 4y
4x 22x 18 4y
y 3y 3y
1 2 2 y 2x 13 2 2x 1 y 1 2 y 1 2x 13 3 3 2 2 2x 1 2 2
4x 22x 18 4y
4x 22x 18 4y Xét hàm số : 3 2
f (t) t 2t f '(t) 3t 2 0 t
R . Chứng tỏ hàm số đồng biến trên R
Để f y
1 f 2x 1 chỉ xảy ra khi : y 1 2x 1 .. Thay vào (2) ta có : 2 2 x
x y x x y 2 2 11 9 2 2 2 2 11 11 2
1 2x 11x 11 2 2x 1 * 2 2 2 2 t 1 t 1 t 1
Đặt t 2x 1 x 0 * 2 11 11 2t 2 2 2 4 2 2 4 2
t t t
t t t t
t t 2 2 1 11 11 22 4 9 4 12 0 1
3 t 4t 4 0 t 1 2x 1 1 2x 1 1 x 1 Suy ra : Với ; x y 1;0 y 1 t y 0 y 0 y 0 t 3 2x 1 3 2x 1 9 x 5 Với ; x y 5;2 y 1 t y 2 y 2 y 2
Vậy hệ có hai nghiệm : (x;y)=(1;0),(5;2) ( ví t t t 2 2 4 4 2 0 t 0 ) x
x y 2
y 4x 1
Bài 23. Giải hệ phương trình sau : x
x y2 2
2y 7x 2 Giải 2 y 1 2 2 2 x y 4
x xy y 1 4x y 1 x u Hệ : . Đặt : x , thì hệ trở thành : x
x y2 2
2y 2 7x x y 2 2 y 1 2 7 v x y x u v 4 u 4 v u 4 v
u 1;v 3 2 2 v 2u 7 v 2 4v 2 7 0 v 2v 15 0
u 9;v 5 2 y 1 2 2 u 1 1 y 1 x
y y 2 0 u 9 * Với : x ; x y 2 ;1 , 5; 2 * Với : . Hệ vô v 3 x y 3 x 3 y v 5 x y 3 nghiệm 3 3 x y ln
2x 1xln 2y 1y
Câu 8 : ( 1điểm) Giải hệ phương trình: (x, y R) 2
x(x 1) (2 y). y 2y 3 3 3 x y ln
2x 1xln 2y 1y (1)
Câu 8: Giải hệ phương trình: 2
x(x 1) (2 y). y 2y 3 (2) 1 3 (1) x ln 2 x 1 x 3 y ln 2 y 1 y Xét 3 2 f (t) t ln
t 1 t , D = R (0.25) 3 x ln 2 x 1 x 3 (y) ln 2 (y) 1 (y) 1 2 f '(t) 3t 0, t R 2 t 1 f đồng biến trên R.
Vậy (1) f (x) f (y) x y (0.25) Thay vào (2) 2 2
x x (x 2). x 2x 3 2 ( x x)(x 2) 0 (0.25) 2 2 2 2 (
x x) (x 2x 3).(x 2) 2 ( x x)(x 2) 0 x 1 7 2 x 2x 6 0 KL: nghiệm hpt: (1 7; 1 7);(1 7;( 1 7) (0.25) 2 x x 4 2 y y 1 2
Câu 8 (0,75 điểm) Giải hệ phương trình ( ; x y ) . 2 3 3 1
2y 10y 2 2 x 1 2 x x 4 2 y y 1 2
Giải hệ phương trình ( ; x y ) . 2 3 3 1
2y 10y 2 2 x 1 2 x x 4 2 y y 1 2 (1) 2 3 3 12
y 10y 2 2 x 1 (2) Ta có: 2 2 (1) x x 4 ( 2 y) 4 ( 2 y) (*) . 2 t t t t t Xét hàm số đặc trưng 4 2
f (t) t 4 t f '(t) 1 0. 2 2 2 t 4 t 4 t 4
Suy ra f(t) là hàm số đồng biến trên R. Từ (*) suy ra: f (x) f ( 2
y) x 2 y .
Thay vào phương trình (2) ta được: 2 3 3
3x 5x 2 2 x 1 x 3 1 2 x 1 3 x 3 3 1 2 x 1 (**) Xét hàm số 3
g(t) t 2t ta thấy g(t) đồng biến trên R nên từ (**) suy ra x 0 3 3 x 1 x 1
. Vậy hệ có hai nghiệm là 1 ( 1 ; ); (0;0) . x 1 2
7 x 1 1 y x1 1
Câu 7. Giải hệ phương trình x 2
1 y y x 1 13x 12
Câu 9 (1,0 điểm).
7 x 1 1 y x 1 1 1 Giải hệ: Giải hệ phương x 2
1 y y x 1 13x 12 2 trình: 2 Điều kiện: x 1 , , x y
x y 2 x 2y 2 y
PT y 1 1 7
x 1 y 1 x 1
(Do y 7 không là nghiệm 2 7 y
x 2 4y 8 y xy 2y 34 15x của phương trình) y 1 Thay x 1
vào (2) ta được phương trình: 7 y 2 2 y 1 y 1 y 1 2 y . . y 13. 1 7 y 7 y 7 y
y y 2 y y y y 2 y2 2 1 1 7 13 1 7 4 3 2
y y 5y 33y 36 0 y 1
y y 2 1 3
y 5 y 12 0 y 3 Với 8
y 1 x 9
Với y 3 x 0
Hệ phương trình có 2 nghiệm 8 ; x y là ;1 , 0;3. 9
Ta kí hiệu các phương trình trong hệ như sau: 2
x y 2 x 2y 2 1 2
x 2 4y 8 y xy 2y 34 15x2 Điều kiện: 2 x 2 . y 0 2 x y 2
1 2 x 2 x.y 2 y 0 . 2 x 2 y
+ Với 2 x y thay vào (2) ta được
x x 2 2 2 4 2
8 4 x 34 15x 3 . Đặt 2 2 t
x 2 4 2 x t 34 15x 8 4 x Khi đó t 0 3 trở thành 2 2t t . t 2 30 2 17
x 2 4 2 x 0 x y 17 17
x 2 4 2 x 2
x 2 y 0 + Với 2 x 2
y . Vì y 0 2
y 0 mà 2 x 0 nên chỉ
có thể xảy ra khi x 2 và y 0 thử vào (2) thấy thỏa mãn. 30 x
Kết luận: Hệ phương trình có hai nghiệm: 17 2 17 y 17 x 2 và . y 0 2
xy y 2y x 1 y 1 x
Câu 8 (1,0 điểm). Giải hệ phương trình: 3
6 y 3 2x 3y 7 2x 7
Giải hệ phương trình …
Điều kiện: x 0, 1 y 6, 2x 3y 7 0 (*) x 0 Nhận thấy
không là nghiệm của hệ phương trình y 1 x 0 y 1 y x Khi đó, PT 1 2 1
( ) x(y 1) (y 1) y 1 x y 1 x
(y 1)(x y 1) y 1 x 1
(x y 1) y 1 0 y 1 x
x y 1 0 y x 1 (do (*))
Thay vào PT (2) ta được: 3 5 x 3 5x 4 2x 7 ĐK: 4/ 5 x 5 (**) 3 5 x 7
( x) 3( 5x 4 x) 0 2 2 4 5x x 3( 4 5x x ) 0 3 5 x 7 ( x) 5x 4 x 1 3 2 ( 4 5x x ) 0 3 5 x 7 ( x) 5x 4 x 2 x
5x 4 0 (do (**) x 1 y 2 (thỏa mãn (*),(**)) x 4 y 5
Vậy nghiệm của hệ phương trình là: 1 ( ;2), (4;5).
xy x 3 2
1 x y x y
Câu 8 (1.0 điểm). Giải hệ PT x y 3y , ( , ). 2
2 9x 3 4y 2 2
1 x x 1 0
xy x 3 2
1 x y x y
Giải hệ PT x y 3y , ( , ). 2
2 9x 3 4y 2 2
1 x x 1 0 ĐKXĐ x .
Ta có xy x 3 2 3 2 2
1 x y x y x x y y xy x y 0 y x
x y 2 x y 1 0 2 y x 1 Với 2
y x 1 thay vào PT thứ 2 ta được 2 x 2 x 2 x 2 3 1 2 9 3 4 6
1 x x
1 0 . Dễ thấy PT vô nghiệm.
Với y x thay vào PT thứ 2 ta được x 2
x x 2 3 2 9 3 4 2
1 x x 1 0
3x2 9x 3 2x 1 32x 2 2 1 2
3x2 9x 3 2 x 1 3 2 x 2 2 1 2 2 Xét hàm số t f t t 2 ( )
t 2 2 ta có 2
f '(t) t 2 2
0 suy ra hàm số đồng biến. 2 t 2 Từ đó suy ra 1 3x 2
x 1 x . Vậy HPT có nghiệm x y 1 1 ; ; . 5 5 5 x 2 x
y 2 x 1 y 1
Câu 9 (1,0 điểm). Giải hê ̣ phương trình: x 1
x, y 2 3
x 8x 3 4 x 1 y 1 Điều kiện x 1 : y 1 3 2 3
x x x
y x y x x x 1 1 2 1 1 y 2 x x y 1 1 1 x 1 3 x x y 3 1 y 1 . x 1 x 1 Xét hàm số 3
f t t t trên
có f t 2
3t 1 0 t
suy ra f(t) đồng biến trên . Nên x x f f y 1
y 1 . Thay vào (2) ta được 2
3x 8x 3 4x x 1 . x 1 x 1 x 1 2
x 6x 3 0 x 3 2 3 2 x 1 x 1
x x x 2 2 2 1 2 1 1 52 13
2 x 1 13x x x 3 9 2 9
x 10x 3 0 2 x Ta có y 1 x 1 4 3 3 5 2 13 41 7 13
Với x 3 2 3 y . Với x y . 2 9 72
Các nghiê ̣m này đều thỏa mãn điều kiê ̣n.
KL: Hê ̣ phương trình có hai nghiệm x y 4 3 3 ; 3 2 3; 2 x y 5 2 13 41 7 13 & ; ; . 9 72 2 2
x y y x
Bài 1. Giải hệ phương trình sau : x y x 1
2 2 x y Giải
x y 0 x y 2 2
x y y x
x yx y 2 x x 1 2 x x 1 1 0 2 2 0 2 2 . x y x 1 x y x 1
2 2 x y
2 2 x y x y 1 x y 1 x 1 x 1
2 2 2x 1 3 2x 2
Khi x=y , thì x=-1. Vậy nghiệm của hệ là : (x;y)=(-1;-1)
Khi x+y=1 , (2) có nghiệm duy nhất : x=1 , do đó hệ có nghiệm : (x;y)=(1;0)
Chú ý : Tại sao ta không đưa chúng về dạng : 2 2
x x y y , sau đó xét hàm số 2
y f (t) t t ? 2 1 x 3 2 2 2y x xy 1
Bài 2. Giải hệ phương trình sau : 2 x y 2x 2 2 2
2x y 4x 1 02 Giải 1 2x y 2 Từ (2) : x
x y 2x2 2 x y 2x 2 2 2 2
1 0 x y 2x 1 0 * 1 2x xy x 2 1 x 12 x Thay vào phương trình (1): 1 1 2 2
2 x 2 x . Phương trình này đã biết cách giải ở phần phương pháp 2 x
giải phương trình mũ .Phương trình có dạng : 2 1 x 1 2x 2 1 1 1 1 b a b a 1 2 2 2 x x x 2 x 2 x 2 2
Do đó phương trình trở thành : b a b a
2b 2a
2b 2a 2 2 2 2
Xét hàm số : f t t t
f t t 1 2 ' 2 ln 2 0 t
R suy ra hàm f(t) đồng biến trên R . Do vậy để xảy 2 2 2
ra f(b)=f(a) chỉ xảy ra khi a=b : 1 x 1 2x 2
1 x 1 2x 2 2 x x 1 2.2 3 3 2
x 2x 0 x 2 ( vì x khác 0 ) và y ; x y 2; 4 4 4
Chú ý : Vì ta sử dụng được phương pháp hàm số vì a,b thuộc R 2 2
x 12xy 20y 0
Bài 3. Giải hệ phương trình sau ln
1 x ln 1 y x y Giải 2 2
x 12xy 20y 0 x 2y
x 10y 0 . l n
1 x ln 1 y x y l n
1 x ln 1 y x y
Từ (2) : x x
y y 1 1 t ln 1 1 ln(1 )
1 f (t) ln t t; f '(t) 1 t 0 . t t
Hàm số đồng biến với mọi tthuoocj (0;1) và nghịch biến trên khoảng t>1 đạt GTLN tại t=1
Cho nên ta phải sử dụng phương pháp " Phương trình tích " Nếu thay vào (2) x=2y x=2y x=2y x=2y : y y , ln
1 2y ln 1 y 1 2 1 2 1 2y y ln y y e 2 y e 1 y 1 y 1 y Xét hàm số : 1 y 1 ( ) '( ) y f y e f y
e chỉ có nghiemj duy nhất : y=0 1 y 1 y2 x 10 y Nếu : ;
x y 0;0 . Tương tự như trên ta cũng có nghiệm y=0 . x y 3 2 3
x 3x y 3y 2
Bài 4. Giải hệ phương trình sau : x 2 y 1 log log x y x 32 y 1 x 2 Giải 3 2 3
x 3x y 3y 2 1 .
1 x 3x 3x 1 y 3y 3x 3 x 2 y 1 2 3 2 3 log log x y x 3 2 y 1 x 2
x 3 y y x x 3 3 x 3 1 3 3 1 1 3
1 y 3y *
Đặt : x-1=t suy ra (*) trở thành : 3 3
t y t y t y 2 2 3 0
t ty y 3 0
+/ Trường hợp chỉ khi : x x 2
-1=y, hay : x=y+1, x-2=y-1 . 1 y 1 2 2
Thay vào (2) ta có : log 1 log 1 x 3 x 3 0 x 3 . Do đó nghiệm của hệ phương trình là : y x (x;y)=(3;2).
+/ Trường hợp : t ty y x 2 2 2 x 2 3 0 2 1
2 1 y y 3 0
x 2 yx 2 2 2
2 y y 2 0 2 3 4 6
2x y y 2x x
Bài 5 Giải hệ phương trình sau : x 2
y 1 x 2 1 Giải 2 3 4 6 2
2x y y 2x x 2x 2 y x 3 y 2 x 3 0 2 y x 2 2 2 4
2x y yx x 0 . x 2
y 1 x 2 1 x 2
y 1 x 2 1 x 2
y 1 x 2 1 -Trường hợp 1: y= 2
x , thay vào (2) : x 2 x 2 x x 2 2 1 1 2
t x 2t 2x 0 t 2;t x 2 2
x 1 2 x 3 x 3 . 2
x 1 x x -Trường hợp : 2 2 2 4 2 2
x y yx x y 2 4 2 0 yx
2x x 0 4 x 2 4 x x 4 2 4 2 3
x 8x 0 x R 0 y y 2 2 2 4
f (, y) 2x y yx x 0 x, y . Phương trình vô nghiệm .
Do đó hệ có hai nghiệm : (x;y)= 3; 3 , 3; 3
* Chú ý : Ta còn có cách giải khác
- Phương trình (1) khi x=0 và y=0 không là nghiệm ( do không thỏa mãn (2) ). 3
y y
- Chia 2 vế phương trình (1) cho 3 x 3 0 1 2 2x x
x x
- Xét hàm số : f t 3
t t f t 2 2 '
2 3t 0 t
R . Chứng tỏ hàm số f(t) đồng biến . Để phương trình
có nghiệm thì chỉ xảy ra khi : y 2
x y x . Đến đây ta giải như ở phần trên x x 2 6 y x 2y
Bài 6. Giải hệ phương trình sau : y .
x x 2y x 3y 2 Giải x 2 2 6 y x 2y
x 2 y y x 2 y 6 y 0
x2y 2y
x2y 3y0 y
x x 2y x 3y 2
x x 2 y x 3y 2 x x 2 y x 3y 2 y 0
- Trường hợp 1: x 2 y 2 y . 2
x 2y 4y Thay vào (2) 2 2 2
x 2y 4y 5y 2 2
y 4y 5y 2 4y 7y 2 0 y 0 y 0
- Trường hợp : x 2 y 3y *. 2 2
x 2y 9y
x 9y 2y Thay vào (2) : 2 2 2 2
9y 2y 3y 9y 2y 3y 2 9y 5y 9y 5y 2 0 y 1
x 9 2 7 2 t 2 t 9 y 5y 0 2 2
9y 5y 4 0 4 16 4 264 88 2 2 t t 2 0
9y 5y 2 y 9 2. 9 91 9 9 3
Vậy hệ có nghiệm : x y 88 4 ; 7; 1 , ; 3 9 2xy 2 2 x y 1
Bài 7 Giải hệ phương trình sau : x y 2
x y x y Giải 2xy 2 2 x y 1 1 a. x y . Từ (2) viết lại : 2 2 2 x y x y x x x y
x y x x 2
x y x y 2 Ta xét hàm số f(t)= 2
t t t 0 f 't 2t 1 0 t 0 . Chứng tỏ f(t) là một hàm số đồng biến , cho nên ta có : 2
x y x y x x . (*) 2 2 2 2 x x x xy 2 Thay vào (1) : 2 2 2 x y 1 x 2 x x 2 2
1 x 1 x x 1 2 x 1 0 2 2 x x x x x x 1 1 0 1 0 1 2
x 1 x x 1 2 0 ** 3 2
x x x 3 0 x 1
2x 2x3 0 x 1 x 1 ; y 2 Thay vào (*) : 2
y x x ; x y 1;2,1;0
x 1; y 0
Chú ý : Các em có nhận xét gì không khi tôi giải như trên . Bây giờ tôi nêu thêm hai cách nữa để các em kiểm nghiệm nhé : Cách 2. Đặt : xy xy x y ;
u xy v 2
1 x y
1 x y2 2 2 2 2xy 1 x y x y 2v 2 3 u 2v
1 u u 2uv 2v 0 u 2 u
1 2v u
1 0 u 1 u u 1 2v 0 u u 1 x y 1
u u 2v 0 x y 2 2
x y 2xy 0
* Nếu x+y=1 thay vào (2) ta được :
x 1 y 0 2
1 x 1 x 2
x x 2 0
;x y 1;0, 2 ;3 x 2 y 3
+/ Với x y2 x y 2 2
2xy 0 x y x y 0 vô nghiệm vì 2 2
x y 0; x y 0 2 1 2 8 y x 1 2 2 4 3 2 y x
Bài 8. Giải hệ phương trinh : x y2 3 7 2 x y 2 2 Giải 2 1 2 8 y x 1 2 2 4 3
2 y x 1 Từ . . - Điều kiện : , x y 0 x y2 3 7 2 x y 2 2 2 x4 y4 2 - Từ (1) : 2.2 3 x 2.2 32 y - Xét hàm số : 4 f t
t t t 3 ( ) 2. 3
0 f '(t) 8t 3 0 . Chứng tỏ f(t) luôn đồng biến .
Do vậy để phương trình (1) có nghiệm chỉ khi : x 2 y x 4y * y4 5 3 7 t 3 3 - Thay vào (2) : 2
5y . Xét hàm số : f(t)= 4 4 3 2
t f '(t) 4t .2 0 . 2 2 2 2 1 4 y x y 5 4 1 - Nhận xét : f(1)=2+ 3 7
. Suy ra t=1 là nghiệm duy nhất . ; x y ; 2 2 5y 1 4 5 5 x 5 xy sinx e
Bài 9. Giải hệ phương trình : siny x 0; 4 2 2
3 8x 3 1 6 2 y 2 y 1 8 y Giải xy sinx e 1 Từ :. siny : x 0; 4 2 2
3 8x 3 1 6 2 y 2 y 1 8y 2 x e s inx x y t t e e e e sin t o c st - Từ (1) : f (t) f '(t) 0 t 0; y 2 e siny s inx sin y sin t sin t 4
- Chứng tỏ hàm số f(t) luôn đồng biến . Phương trình có nghiệm khi x=y . - Thay vào (2) : 2 2 2 2
3 8x 3 1 6 2x 2x 1 8x 3 8x 3 1 6 2x 2x 1 8x 1 9 2 8x 3 36 2
2x 2x 1 98x 1 8x 1 8x 1 2 2 2 2
3 8x 3 6 2x 2x 1
3 8x 3 6 2x 2x 1 1 8 x 1 0 x 8 2 2
3 8x 3 6 2x 2x 1 9 2 2
8x 3 2 2x 2x 1 3 1 1 1 - Với x ; x y ; . 8 8 8 2 8x 3 3
- Ta có : với x 0; suy ra 2 2 2
8x 3 2 2x 2x 1 3 4 1 1 2 2 2 x 2 2 2 2
- Vậy hệ có nghiệm duy nhất : x y 1 1 ; ; 8 8 2 x x 2 1
y 1 y 1
Bài 10. Giải hệ phương trình sau :
x 6x 2xy 1 4xy 6x 1 Giải x x
y y x x
y y2 2 2 2 1 1 1 1 1 Từ :. . ( nhân liên hợp )
x 6x 2xy 1 4xy 6x 1
x 6x 2xy 1 4xy 6x 1 2 t t t t t Xét hàm số : 1 2
f (t) t 1 t f '(t) 1 0 t R 2 2 2 1 t t 1 1 t
Chứng tỏ hàm số đồng biến . Để f(x)=f(-y) chỉ xảy ra x=-y (*)
- Thay vào phương trình (2) : 2 2 x 25
2x 6x 1 3x 2 2 2 2
x 6x 2x 1 4
x 6x 1
2x 6x 1 x 2 4 2
2x 6x 1 2 x x 0 x 0 * Trường hợp : 2
2x 6x 1 3x
x 1; y 1 2 2 2
2x 6x 1 9x
7x 6x 1 0 x 0 x 0 * Trường hợp : 2
2x 6x 1 2 x 2 2 2
2x 6x 1 4x
2x 6x 1 0 3 11 3 11 3 11 3 11 x ; y
. Vậy hệ có hai nghiệm : (x;y)=(1;-1),( ; ) 2 2 2 2 2 4x
1xy3 52y 0 Bài 11.
Giải hệ phwpng trình : 2 2
4x y 2 3 4x 7 Giải 2 4x
1xy 3 52y 0 1 Từ : . (KA-2011) 2 2
4x y 2 3 4x 7 2 2 2 3 5 t 5 t t t - PT(1): 3
4x x y 3 5 2y 3 . Đặt t 5 2 y y 3t 2 2 2 3 t t 3 - Khi đó (2) : 3 x x x 3 4 2
2x t t 2 - Xét hàm số : f(u)= 3 2
u u f '(u) 3u 1 0 u
suy ra f(u) luôn đồng biến . Do đó để f(x)=f(t) chỉ xảy ra khi : 2x=t 2 2
2x 5 2y 4x 5 2y 2y 5 4x 4 2 2 5 4x 3 - Thay vào (2) : 2
g(x) 4x
2 3 4x 7 0 : x 0;
.Ta thấy x=0 và x= 3 không là 2 4 4 nghiệm . g'(x)= 5 4 4 3 2 8x 8x 2x 4x 2 4x 3 0 x 0; 2 3 4x 3 4x 4 - Mặt khác : 1 1 g 0 x
là nghiệm duy nhấy , thay vào (4) tìm được y=2. 2 2
- Vậy hệ có nghiệm duy nhất : x y 1 ; ; 2 2 3 3
2y 3xy 8
Bài 12. Giải hệ phương trình sau : 3
x y 2y 6 Giải : 3
2 3x t 1 2 - Đặt : t . Lấy (1) +(2) : 3 3
x 3x t 3t 3 y
x 2 3.t 2
- Xét hàm số : y f u 3
u u f u 2 3 '
3u 3 0 u R
- Chứng tỏ hàm số đồng biến . Do đó phương trình có nghiệm khi và chỉ khi : x=t 2 2 x 2 2 x y x x y y y 8
x y 2y 6 y 2 y 6
y 3y 4 0 y 1 y 22 3 3 2 0 3 y
- Vậy hệ có nghiệm : (2;1);(-1;-2) x 3 2 2
1 2x 1 2y 3 y 2
Bài 13. Giải hệ phương trình :
4x 2 2y 4 6 Giải : x 3 2 2
1 2x 1 2 y 3 y 2 1 Từ :.
4x 2 2y 4 6 2 1
- Điều kiện : y 2; x * 2
- Đặt : Từ (2) : 4x 2y 6 36 2x y 15 2x 1 16 y - Từ (1):Đặt : 2 y
t y t y 2t 2 2 2 2 3 2 2 3 2t 1 3
- Cho nên vế phải (1) : 2 t 3
t t t
x x 3 2 1 2 1 : 2 1 2 1 2t t
- Xét hàm số : f u 3
u u f u 2 2 '
2u 1 0 u
R . Chứng tỏ hàm số luôn đồng biến . Để f(x)=f(t) chỉ xảy ra khi : x=t 31 53 y
2x y 2
2x y 2 y 15 2 2
2x y 15 1
5 y y 2
y 31y 227 0 31 53 y 15 2
- Vậy hệ có nghiệm : x y 53 1 31 53 ; ; 4 2 2 3
x 2x y 2
1 x y 1 1
Bài 14 Giải hệ phương trình : 3
y 4x 1 ln
2y 2x 02 2 3
x 2x y 2
1 x y 1 1 Từ : . 3
y 4x 1 ln
2y 2x 02 - Điều kiện : 2
y 2x 0(*)
- Phương trình (1) : 3
x x y 2
x y x 2
x y 2 2 2 2 1 1 2 2 1 x 2 - Do : 2
x 2 0 2x y 1(**) - Thay vào (2) : 3
y y
2y y f y 3
y y 2 2 1 1 ln 1 0 2
3 ln y y 1 0 2 y 1
-Ta có : f ' y 2 3y 2
0 . Chứng tỏ hàm số luôn đồng biến . 2 y y 1
- Mặt khác : f(-1)=0 , do đó phương trình có nghiệm duy nhất : (x;y)=(0;-1) 8x 3 3
2x 1 y 4 y 0
Bài 15. Giải hệ phương trình : 2 3 2
4x 8x 2y y 2y 3 0 Giải 8x 3 3
2x 1 y 4 y 0 1 Từ : . 2 3 2
4x 8x 2y y 2y 3 0 2 - Điều kiện : 1 x . 2
- Từ (1) : x 3 8 3
2x 1 y 4 y * - Đặt : 2 t
x x t x
x 2t t 2t 3 2 1 2 1 8 3 2 1 4 1 3 4
1 t 4t t - Do đó (*) : 3 3
4t t 4 y y - Xét hàm số : f(u)= 3
u u f u 2 4 '
12u 1 0 u
R . Chứng tỏ hàm số đồng biến . Do đó phương
trình có nghiệm khi : f(t)=f(y) 2
2x 1 y 2x y 1(**) 2 - Thay vào (2) : 2 y 2 y 3 2 4 3 2 1 4
1 2y y 2y 3 0 y 2y y 2y 0 y 3 2
y y y y y 2 2 2 0 1
y 3y 2 0 y y
1 y 2 y 1 0 y 0 y 0 1 y 0 y 1 - Vậy : 1 ; x y ; 0 , ; x y 1 ;1 2 2 2x y 1 x
2 2x y 1 x 1 2 y 2 y 1 y 0
x y y 2 5 x y 5 ; 1; 0 , ; ; 2 2 2 2x y 1 x 1 2x y 1 x 2 2 2 1 x y 3 2
2 x 2 xy
Bài 16. Giải hệ phương trình : 2 x y 2x 2 2 2
2x y 1 4x 0 Giải : 2 1 x y 3 2
2 x 2 xy 1 Từ : . 2 x y 2x 2 2 2
2x y 1 4x 02 2 - Từ (2) : 2
x y x 2
x y x 2 x y x 2 2 2 2 2 2 1 0 2
1 0 x y 2x 1 x y 1 2x 1 2x y * 2 2 1 x 1 2 x x 1 2x 3 1 1 2 2 - Hay :
, thay vào (1) : 2 x 2 x (3) 1 2x x 2 2 x xy x 2 2 1 2x 1 x x 2x 2 1 1 - Nhận xét : 1 2 . 2 2 2 x x x x 2 x 2 Gọi : 1 x 1 2x 1 1 a ,b
b a 2 2 2 x x 2 x
- Cho nên (3) 2a 2b 2 2a 2 2b b a a 2b .
- Xét hàm số : f(t)= 2t 2 ' 2t t f t ln 2 2 0 t
R . Hàm số đồng biến , vậy phương trình có nghiệm
khi và chỉ khi : a=b , tức b 1 1 -a=0 , hay :
0 x 2 . Thay vào (*) ta tìm được 2 x 3 3 y= ; x y 2; 4 4 2
1 4 xy 12xy 2 x y 1 5 1 2 Bài 17.
Giải hệ phương trình : 3
y 4x 1 ln
2y 2x 0 Giải : 2 1 4 xy 12xy 2 x y 1 5 1 2 1 Từ : . 3
y 4x 1 ln
2y 2x 02 2
1 4 xy 5 - Phương trình (1) : 2
1 2.2 x y 5 5.4a 5a 2.10a a 2x y 2 x y 5 a a a 1 a 2 5 2.10 54 5
5 10a 4a f a 1 0 5 5 - Xét : 1 a 2 a a 2 '
5 ln 5 10 ln10 4 ln 4 0 10a ln10 10a ln10 4a f a ln 4 5 5 5
- Chứng tỏ hàm số đồng biến . Mặt khác : f(1)=0 , đó cũng là nghiệm duy nhất của phương trình .
- Với a=1 suy ra 2x-y=1 , hay 2x=y+1 . Thay vào (2) : 3
y y 2 2 1
ln y y 1 0 f y 2 y 1 3
y 2y 2 ln 2 y y
1 0 f ' y 2 3y 2 (*) 2 y y 1 2 3 1 2 y y y 2 y 1 2 2 1 2 2
- Xét : g y g ' y 2 y y 1
2y y 2 1
2y y 2 1 1 y
f ' y 0 2 - Nhận xét :
f ' y 0 y R 1 y g y 1 ' 0 g 0 f ' y 0 2 2
- Chứng tỏ f(y) đồng biến . Mặt khác f(-1)=0 suy ra y=-1 là nghiệm duy nhất của PT .
- Kết luận : hệ có nghiệm duy nhất (x;y)=(0;-1). 3
x 2y 1 0
Bài 18 Giải hệ phương trình : 3 x
2 x 2y 2y 1 0 Giai Đ/K : 1 x 2; y . 2 3 3 Từ (2) 1
2 x 2 x 1 2y
1 2 y 2 y 1
2x 2x 2y1 2y1 Ta xét hàm số : 3 2
f (t) t t f '(t) 3t 1 0 t
R . Chứng tỏ hàm số luôn đồng biến trên R 2y 3 x
Do đó đẻ f 2 x f 2y 1, chỉ xảy ra khi : 2 x 2y 1 x 3 2y Thay vào (1) 3
x x 3
x x x 2 3 1 0 2 0
1 x x 2 0 x 1; y 3 1 2
Vậy hệ có nghiệm (x;y)=(1;2)
x y3 8xy 2x y8 xy
Bài 19. Giải hệ phương trình : 1 1 ( Ngô Trung Hiếu ) 2 x y x y Giải x y 0 x y 0 Đ/K : * 2 2 x y 0 y x
x y3 8xy 2x y8 xy
x y3 8xy 2x y8 xy Hệ 2 2
x y x y x x
y x x y x t 0 Từ (2) : 2 2 2 2 t
x y 0 x x t t x t x t 0 x t x t 1 0
x t 1 0 2
y x x
+/ Trường hợp : x=t
x y x x 0 thay vào (1) 6 x 2 x x 2 x y 2x x 6 3 2 2 3 2 8 2 8
x x 8x 8x 2x 8
x x 6 3 2 2 5 4 6 5 4 3 2
x 8x 8x 16x 2x 2x x 2x 2x 8x 24x 0
x 2 y 2 2 x 4 3 2
x 2x 2x 8x 24 2
0 x x 2x 2 2
x 2x 6 0 x 2 y 6 2
x 2x6 0
Vậy hệ có nghiệm (x;y)=(2;2),(-2;6) x 1 0 x 1
+/ Trường hợp : x 1 x y 0 x y x 1 2 2
x y x 2x 1
y x x 1
x y3 xy x y xyx y x y3 1 8 16 2
16x y 8xy 2xy x y 0
x y3 16x y 2xy 4 2
x y 0 6 2
Thay vào (1) : x x 2
x x x x 2 1 8 1 2 1 8 x x 1
x 6 xx x x 2 2 x 2 1 8 1 2 1 8 x x 1 2 2 2
x y 2x 2y 5y 2 0
Bài 20 . Giải hệ phương trình : 2 2 2 2
y 1 x y 2xy x x 2xy y 1 y Giải
Đ/K : x y 0; y 0 x y 0
Từ (2) : y x y y y xy x x y2 2 2 2 2 1 2 1 y
y y y x y2 x y x y2 2 2 1 1 Xét hàm số : t 1 1 1 2 2
f (t) t 1 t t
t 0 f '(t) 2t t 2 0 2 2 t 1 2 t t 1 2 t 1 1 ( Vì : 2 t 1 1 0 1
2 0 với mọi t>0 ) 2 2 t 1 t 1
Như vậy hệ có nghiệm chỉ xảy ra khi : y x y hay x=2y . 2 2
Thay vào (1) : y y y 2 3 2 2 2 2
2y 5y 2 0 4y 10y 5y 2 0 y 2 2
4 y 2 y
1 0 y 2 vì : 2
4 y 2 y 1 0 vô nghiệm .
Vậy hệ có nghiệm : (x;y)=(4;2 ) 2
x 2 x 6 6 y
Bài 21. Giải hệ phương trình sau : x 2 2 y 2
y 1. x 4x 5 Giải
Điều kiện : y 2 ; x 6 2 y 2 x 2 1 y 2 x 2 1 2 2
Từ (2) : x 2 y 2
y 1. x 4x 5 . y 1 x . 2 y 1 x 22 y 11 x 22 1 t 1 1 1 .
. Xét hàm số f (t)
t 0 f '(t) 1 ' 0 . y 1 x 22 t t 1 2 2t 1 t
Chứng tỏ hàm số nghịch biến
Để f x 2 2
f y
1 chỉ xảy ra khi : y x 2 1
2 . Thay vào (1) ta được phương trình : t x t x 1 x 2 2 0 2 0
2 2x 2 x 6 7 0 2 2 t
2t t 8 7
2t t 8 7 t
0 t x 2 7
0 t x 2 7
0 t x 2 7 2
4t t 8 2 7 t 2 4 3 2 t
4t 46t 49 0 t 1 3 2
t 3t 49t 49 0
+/ Trường hợp : t=1 hay x-2=1 suy ra x=3 và y+1=1 hay y=0 . Vậy nghiệm hệ là (x;y)=(3;0)
+/ Trường hợp : f t t t t
f t t t t 2 3 2 2 ( ) 3 49 49 0 '( ) 3 6 49 3 1 52 0 t 0 ; 7
Hàm số nghịch biến và f(o)= -49<0 chứng tỏ f(t)<0 với mọi t 0; 7
. Phương trình vô nghiệm . y 2 2 y x 4 x 2 2 4 3 x 3
Bài 22. Giải hệ phương trình sau : 2012x
2y2x5x 1 4024 Giải
Điều kiện : 2y 2x 5 0
+/ Nếu x=0 suy ra y=0 nhưng lại không thỏa mãn (2) vậy x khác 0 . Từ (1( chia hai vế cho 2 x 0 Khi đó : 2 y 2 2 4 y 3x 4 x 2 x 3 2 3 2 y 2 y 2y 2y 3 3 1 3
x 3x 3 x 3x 3 3 x x
x x x x Xét hàm số : 3 2
f (t) t 3t f '(t) 3t 3 0 với mọi t thuộc R . Chứng tỏ hàm số đồng biến Để 2 y 2y f (
) f (x) , chỉ xảy ra khi : 2
x 2y x . Thay vào (2) ta được : x x x x x x x x 2 2 1 2 2012 2 5 1 4024 2012.2012
1 4 x 1 4024 Lại đặt t=x-1 suy ra : t 2 t t t g t 2 2012.2012 4 4024 ( ) 2012
t 4 t 2 Lại xét hàm số : t
g(t) 2012t 2t 4 t g '(t) 2012t ln 2012 2t 4 t 2012t 1 2 t 4 t 1
Hay : g '(t) 2012 2t 4 t ln 2012 2 t 4 1 Vì : 2
t 4 t 0 và
1 ln 2012 suy ra g'(t)>0 với mọi t thuộc R mà g(0)=2 cho nên với t=0 là 2 t 4 nghiệm duy nhất và : 1 t x
x y x y 1 1 0 1; ; 1; 2 2 3 3 2
x 12x y 6y 16 0
Bài 23. Giải hệ phương trình sau : 2 2 2
4x 2 4 x 5 4y y 6 0 Giải x 12x y 23 3 12 y 2 Điều kiện : 2
x 2;0y 4. Khi đó hệ 2 2 2
4x 2 4 x 5 4y y 6 0
Xét hàm số f t 3
t t t f t 2 t 2 12 2; 2 ' 3 12
3 t 4 0 t 2;2
Chứng tỏ hàm số nghịc biến . Cho nên để f(x)=f(y-2) chỉ xảy ra khi : x=y-2 , thay vào (2) ta được : x x
x x 2 2 2 2 2 2 2 4 2 4 5 4 2 2
6 0 4x 2 4 x 5 4 x 6 0 2 2 2 t 4 x 0 t 4 x 0 t 4 x 0 2 2
4x 6 3 4 x 4 2 4 t 3 19 11 2 6 3t
4t 3t 22 0 t 0;t 2 8 4 2
t 2 4 x 2 x 0 y 2 ;
x y 0;2 . Vậy hệ có nghiệm : (x;y)=(0;2) 2 2
x 2 y 3 x y 5
Bài 24. Giải hệ phương trình sau : 2 2
x 2 y 3 x y 2 Giải 2 2 x 2 y 3 x y 5 2 2 1
x 2 x
y 3 y 5 1 . 2 2
x 2 y 3 x y 2 2 2 2
x 2 x y 3 y 2 2 2 3 5 1 2x 2x
2x 2x2 2 2 x 2 x y 3 y . Do : 2
y 3 y
2y 3 y 2 2 3
x 2 x
y 3 y 2 2 2 3 - Suy ra : 2 2
x 2 x
; y 3 y
. Cho nên (1) chỉ xảy ra khi và chỉ khi : 2 2 x 2 x y 3 y 2 2 2 2 1
x 2 x 1
x 2 x 1
x 2 x 2x 1 x 2 2 2 2 2
y 3 y 2y 1 y 3 y 1 y 3 y 1 y 1
- Vậy hệ có nghiệm duy nhất : (x;y)=( 1 ;1) . 2 2 2 2
x y 8x y 0
Bài 25 . Giải hệ phương trình sau : 2 3
2x 4x 10 y 0 Giải 8x 8x 2 2 2 2
x y 8x y 0 y 4 2 y 2 Hệ : 2 x 1 2x y 2 2 3
2x 4x 10 y 0 y y 8 2 x 2 2 3 1 0 3 3
x 3x (y 1) 9(y 1) (1)
Bài 26. Giải hệ: 1
x 1 y 1 (2) Giải
- Từ điều kiện và từ phương trình (2) có x 1; y 1 1 - 3 3
(1) x 3x ( y 1) 3 y 1 , xét hàm số 3
f (t) t 3t trên [1; )
- Hàm số đồng biến trên [1; )
, ta có f (x) f ( y 1) x y 1
x 1 x 2 - Với x
y 1 thay vào (2) giải được x 1; x 2 ,
y 2 y 5 2 (
4x 1)x (y 3) 5 2y 0 (1)
Bài 27. (A – 2010) Giải hệ phương trình 2 2
4x y 2 3 4x 7 (2) Giải 2 (1) (4x
1)2x (2y 6) 5 2y 0 x x y 2
y x x y3 2 3 (2 ) 1 (2 ) 5 2 1 5 2 (2 ) 2 5 2 5 2y
(2x) f ( 5 2y) 2 với 3
f (t) t t . f '(t) 3t 1 0, t
(t) ĐB trên . Vậy 2 5 4x
f (2x) f ( 5 2 y ) 2x 5 2 y y , x 0 2 2 2 5 4x Thế vào pt (2) ta được 2 4x
2 3 4x 7 0 g(x) 0 2 2 2 5 4x 3 Với 2
g(x) 4x
2 3 4x 7, x 0;
. CM hàm g(x) nghịch biến. 2 4 1
Ta có nghiệm duy nhất x y 2 2 5 4 10 6
x xy y y (1)
Bài 28.) Giải hệ phương trình : . 2
4x 5 y 8 6 2 Giải
TH1 : Xét y 0 thay vào hệ thây không thỏa mãn. x x
TH2 : Xét y 0 , chia 2 vế của (1) cho 5 y ta được 5 5 ( ) y y (3) y y Xét hàm số 5 4
f (t) t t f '(t) 5t 1 0 nên hàm số đồng biến. x x Từ 2
(3) f ( ) f ( y)
y x y y y Thay vào (2) ta có PT 4x 5
x 8 6 x 1. Vậy hệ có nghiệm ( ; x y) (1;1) 2
x x 1 3y
Bài 29. Giải hệ phương trình 2
y y 1 3x Giải Trừ vế hai pt ta được 2 2 y x 2 x 2 1 1 3 3 1 3 1 3y x x y y x x y y t
f (x) f ( y) t với 2 ( ) 1 3t f t t t
. f (t) 1 3 ln3 0, 2 t 1
f (t) đồng biến trên . Bởi vậy f (x) f (y) x y thế vào pt thứ nhất ta được 2 x x x x 2 1 3 1 3
x 1 x g(0) g(x) Với x g x 2 ( ) 3 x 1 x . x
g '(x) 3x ln 3 2
x 1 x 3x 1 2 x 1 3x 1 2
x 1 x ln3 0, x do 2
x 1 x 0 và 2 x 1 1 2 x 1
Suy ra g(x) đồng biến trên
. Bởi vậy g(x) g(0) x 0
Vậy hệ phương trình có nghiệm duy nhất x = y = 0 2 2
(2x 3x 4)(2y 3y 4) 18
Bài 30. (Thi thử ĐT 2013) Giải hệ : ( , x y ) 2 2
x y xy 7x 6y 14 0 Giải (2) 2 x y x 2 ( 7)
y 6y 14 0 . x y 7 0 1 x 3 (2) 2 y x y 2 ( 6)
x 7x 14 0 . y x 10 0 2 y 3 3 Xét hàm số 2
f (t) 2t 3t 4, t R f '(t) 4t - 3, f '(t) 0 t 1 4 3 Vì vậy trên ;
hàm số f(t) đồng biến 4
TH 1. x 2 f (x) f (2) 6 Kết hợp với y 1 f y f f x f y 2 x x 2 ( ) (1) 3 ( ). ( ) (2 3
4)(2y 3y 4) 18 . 2 1
2y 3y 1 0 y 1, y
TH 2. x 2 hệ trở thành 2 vô nghiệm 2
y 4y 4 0 y 2
Vậy hệ đã cho vô nghiệm 3 2 2
y 3y y 4x 22x 21 2x 1 2x 1
Bài 31. Giải hệ phương trình : 2
2x 11x 9 2y Giải Điều kiện : 1 x
. Nhân hai vế của (2) với 2 sau đó lấy (1) trừ cho nó ta có hệ : 2
y 3y y 4x 22x 21 2x 1 2 2x 1 y 3y y 3 2x13 3 2 2 3 2
2 2x 1 4y 2 2
4x 22x 18 4y
4x 22x 18 4y
y 3y 3y
1 2 2 y 2x 13 2 2x 1 y 1 2 y 1 2x 13 3 3 2 2 2x 1 2 2
4x 22x 18 4y
4x 22x 18 4y Xét hàm số : 3 2
f (t) t 2t f '(t) 3t 2 0 t
R . Chứng tỏ hàm số đồng biến trên R
Để f y
1 f 2x 1 chỉ xảy ra khi : y 1 2x 1 .. Thay vào (2) ta có : 2 2 x
x y x x y 2 2 11 9 2 2 2 2 11 11 2
1 2x 11x 11 2 2x 1 * 2 2 2 2 Đặt t 1 t x x t 1 t 1 2 1 0 * 2 11 11 2t 2 2 2 4 2 2 4 2
t t t
t t t t
t t 2 2 1 11 11 22 4 9 4 12 0 1
3 t 4t 4 0 Suy ra : Với t 1 2x 1 1 2x 1 1 x 1 ; x y 1;0 y 1 t y 0 y 0 y 0 Với t 3 2x 1 3 2x 1 9 x 5 ; x y 5;2 y 1 t y 2 y 2 y 2
Vậy hệ có hai nghiệm : (x;y)=(1;0),(5;2) ( ví t t t 2 2 4 4 2 0 t 0 )