Giáo án Powerpoint bài 17 Dấu của tam thức bậc hai sách Kết nối tri thức

Giáo án Powerpoint bài 17 Dấu của tam thức bậc hai sách Kết nối tri thức theo chương trình chuẩn. Tài liệu được biên soạn dưới dạng file pdf gồm 25 trang chứa nhiều thông tin hay và bổ ích giúp bạn dễ dàng tham khảo và ôn tập đạt kết quả cao. Mời bạn đọc đón xem!

CHƯƠNG I
CHƯƠNG VI. HÀM SỐ - ĐỒ THỊ VÀ ỨNG DỤNG
DẤU CỦA TAM THỨC BẬC HAI
1
BT PHƯƠNG TRÌNH BC HAI
2
4
1
BÀI TP
3
TOÁN ĐẠI SỐ
DU CỦA TAM THỨC BC HAI
17
Thuật ngữ
Tam thức bậc hai
Dấu của tam thức bậc hai
Bất phương trình bậc hai
Kiến thức, năng
Giải thích Định về dấu của tam thức
bậc hai từ việc quan sát đồ thị của hàm
bậc hai.
Giải bất phương trình bậc hai.
Vận dụng bất phương trình bậc hai vào
giải quyết bài toán thực tiễn.
Xét bài toán vườn rào bài 16, nhưng ta trả lời câu hỏi: Hai cột góc hàng
rào (H6.8) cần phải cắm cách bờ tường bao nhiêu mét để mảnh đất được
rào chắn diện tích không nhỏ hơn 
?
1. DẤU CỦA TAM THỨC BẬC HAI
HĐ1: Hãy chỉ ra một đặc điểm chung của
các biểu thức dưới đây

 
Định nghĩa: Tam thức bậc hai ( đối với
) biểu thức dạng

trong đó  những số thực cho
trước (với ), được gọi các hệ số
của tam thức bậc hai.
Người ta thường viết 󰇛󰇜

Các đa thức đã cho trong HĐ1
những tam thức bậc hai. đa thức A, ta

Luyện tập 1: Hãy cho biết biểu thức nào
sau đây tam thức bậc hai.
  




Hướng dẫn: Theo định nghĩa Tam thức
bậc hai, ta biểu thức

tam thức bậc hai, với
 
Chú ý: Nghiệm của phương trình bậc hai
cũng được gọi
nghiệm của tam thức bậc hai

.
 
, với
tương ứng được gọi biệt thức
biệt thức thu gọn của tam thức bậc hai
.
HĐ2: Cho hàm số bậc hai 󰇛󰇜

a) Xác định hệ số . Tính
nhận xét
về dấu của chúng so với dấu của hệ số
b) Cho đồ thị hàm số 󰇛󰇜(H.6.17).
Xét trên từng khoảng  
 đồ thị nằm phía trên hay nằm
phía dưới trục ?
c) Nhận xét về dấu của 󰇛󰇜 dấu của hệ
số trên từng khoảng đó.
Hướng dẫn:
a) Hệ số ;  
 
Dấu của cùng dấu với dấu
của hệ số ; dấu của trái dấu với
dấu của hệ số .
b) Trên khoảng   đồ
thị hàm số nằm phía trên trục ; trên
khoảng  đồ thị hàm số nằm phía
dưới trục .
c) Trên khoảng   dấu
của cùng dấu với dấu của hệ số ;
trên khoảng  dấu của trái dấu
với dấu của hệ số .
HĐ3: Cho đồ thị hàm số 󰇛󰇜

như Hình 6.18
a) Xét trên từng khoảng 

 đồ thị nằm phía trên hay
nằm phía dưới trục ?
b) Nhận xét về dấu của 󰇛󰇜 dấu của
hệ số trên từng khoảng đó.
Hướng dẫn:
a) Trên khoảng 

đồ thị hàm số nằm phía dưới trục ;
trên khoảng 
đồ thị hàm số nằm
phía trên trục .
b) Trên khoảng 

dấu của cùng dấu với dấu của hệ
số ; trên khoảng 
dấu của
trái dấu với dấu của hệ số .
Nhận xét:
Từ HĐ2 HĐ3 ta thấy , nếu tam thức bậc
hai 󰇛󰇜
 hai nghiệm
phân biệt
thì luôn cùng
dấu với hệ số với mọi giá trị

 (ở ngoài khoảng hai
nghiệm) trái dấu với hệ số với mọi giá
trị
(ở trong khoảng hai nghiệm).
HĐ4: Nêu nội dung thay vào ô dấu “?”
trong bảng sau cho thích hợp.
Trường hp >
<0
=0
>0
Dạng đồ th
V trí của đồ th
so vi trc
Đồ th nm hoàn
toàn phía trên trc

Đồ th nm phía trên trc
tiếp xúc vi trc ti
điểm có hoành độ =
2
- Đồ th nm phía trên trc
khi <
1
hoc >
2
.
- Đồ th nằm phía dưới trc
 khi
1
<<
2
.
Trường hp <
<0
=0
>0
Dạng đồ th
V trí của đồ th
so vi trc
?
?
?
Tr li:
<0
=0
>0
Dạng đồ th
V trí của đồ th
so vi trc 
Đồ th nm hoàn
toàn phía i trc

Đồ th nm phía dưới trc 
tiếp xúc vi trc ti
điểm có hoành độ =
2
- Đồ th nm phía trên trc 
khi
1
<<
2
.
- Đ th nm phía dưới trc
 khi <
1
hoc >
2
.
Mi quan h gia du ca tam thc bc hai
2
++ vi du ca h s trong từng trưng hp ca
được phát biu trong Định lý v du tam thc bc hai sau đây.
Định :
Cho tam thức bậc hai
(với ).
Nếu thì cùng dấu với hệ số
với mọi 
Nếu thì cùng dấu với hệ số
với mọi



Nếu thì tam thức hai
nghiệm phân biệt
. Khi
đó , cùng dấu với hệ số với mọi

 ; trái dấu
với hệ số với mọi
Khi , dấu của : “Trong
trái ngoài cùng
Chú ý. Trong định về dấu tam thức bậc
hai thể thay bởi .
dụ 1. Xét dấu các tam thức bậc hai sau:
a)
b)

c) 
.
Giải
a)

nên với mọi 
b)


nên nghiệm kép
với mọi 
c) Dễ thấy 
 
 hai nghiệm
phân biệt

.
Do đó ta có bảng xét dấu :
Suy ra với mọi 
 với mọi 
Luyện tập 2. Xét dấu các tam thức bậc hai
sau:
a) 
b)

c) 

Giải
a) 
 nên 
.
b)
 
nên nghiệm kép 
.
c) 
 nên
ta có bảng
xét dấu.
Suy ra 
 

2. BẤT PHƯƠNG TRÌNH BẬC HAI
HĐ5. Trở lại tình huống mở đầu.
Với yêu cầu mảnh đất được rào
chắn diện tính không nhỏ hơn
48
, hãy viết bất đẳng thức thể
hiện sự so sánh biểu thức tính
diện tích 󰇛󰇜
với .
Từ HĐ5, ta có:


Đây một bất phương trình bậc
hai.
Tổng quát, ta định nghĩa sau:
Bất phương trình bậc hai ẩn bất phương
trình dạng
(hoặc
,
,

), trong đó  những số thực đã cho
.
Số thực
gọi một nghiệm của bất phương
trình bậc hai
, nếu
. Tập hợp gồm tất cả các nghiệm
của bất phương trình bậc hai

gọi tập nghiệm của bất phương trình này.
Giải bất phương trình bậc hai 󰇛󰇜
 tìm tập nghiệm của , tức tìm
các khoảng trong đó 󰇛󰇜cùng dấu với hệ
số (nếu ) hay trái dấu với hệ số (nếu
).
Nhận xét. Để giải bất phương trình bậc hai
(hoặc
,
,
) ta cần xét dấu tam thức
, từ đó suy ra tập nghiệm.
dụ 2. Giải các bất phương trình
sau:
a) 
b) 

c) 

Giải
a) Tam thức 󰇛󰇜

hệ số nên 󰇛󰇜luôn dương (cùng dấu
với ) với mọi . Suy ra bất phương trình
nghiệm.
b) Tam thức 󰇛󰇜

hệ số nên 󰇛󰇜luôn âm (cùng dấu
với ) với mọi
, tức 

với mọi
.
Suy ra bất phương trình nghiệm duy nhất
.
c) Tam thức 󰇛󰇜
 nên 󰇛󰇜 hai nghiệm
.
Mặt khác , do đó ta bảng xét dấu sau:
Tập nghiệm của bất phương trình  .
c) Tam thức
f
(
x
)
=-x
2
+
2
x+
1
=
2
>
0nên
f
(
x
)có hai nghiệm
x
1
=
1
-
2
x
2
=
1
+
2.
Mặt khác
a=-
1
<
0, do đó ta có bảng xét dấu sau:
Tập nghiệm của bất phương trình
S=
1
-
2;1
+
2.
dụ 3. Giải bất phương trình , từ đó suy ra lời giải cho bài toán rào vườn tình
huống mở đầu.
Giải
Tam thức bậc hai 󰇛󰇜
 hai nghiệm

hệ số
.
Từ đó suy ra tập nghiệm của bất phương trình đoạn .
Như vậy khoảng cách từ điểm cắm cột đến bờ tường phải lớn hơn hoặc bằng
nhỏ hơn hoặc bằng thì mảnh đất rào chắn của bác Việt sẽ diện tích không
nhỏ hơn 
.
Luyện tập 3. Giải các bất phương
trình sau:
a) 
b)

c)
Giải
a) Tam thức 󰇛󰇜
, hệ số 
nên 󰇛󰇜luôn âm (cùng dấu với ) với mọi
.
Suy ra bất phương nghiệm với mọi .
b) Tam thức 󰇛󰇜

, hệ số
nên 󰇛󰇜luôn dương (cùng dấu với ) với mọi
, tức
với mọi .
c) Tam thức
, hệ số nên 󰇛󰇜luôn
dương (cùng dấu với ) với mọi .
Suy ra bất phương nghiệm với mọi .
Vận dụng.
Độ cao so với mặt đất của một quả
bóng được ném lên theo phương thẳng
đứng được tả bởi hàm số bậc hai
󰇛󰇜
, ở độ cao 󰇛󰇜
tính bằng mét thời gian tính bằng
giây. Trong khoảng thời điểm nào trong
quá trình bay của , quả bóng sẽ độ
cao trên so với mặt đất?
Giải
Phương trình chuyển động dạng
󰇛󰇜
.
Khi vật độ cao trên ta có bất phương
trình 

 

 

.
Vậy khi
 

 

thì quả
bóng sẽ độ cao trên .
Tìm hiểu thêm
Ta thể dùng máy tính cầm tay để giải
bất phương trình bậc hai.
Sau khi mở máy tính, ta bấm liên tiếp
các phím sau đây:
Sau đó chọn một trong bốn dạng bất
phương trình bậc hai rồi nhập các hệ số
từ đó nhận được nghiệm.
dụ: Để giải bất phương trình

 ta bấm tổ hợp phím
Màn hình máy tính hiển thị:
 
 
.
Tập nghiệm của bất phương trình
 
 
.
Mode
1 1
Mode
1
1
4
2
=

=

=
=
Bài tập
6.15. Xét dấu các tam thức bậc hai
sau:
a) 
 b)

c) 
 d) 
6.16. Giải các bất phương trình bậc
hai:
a)
b)

c) 

d) 
6.17. Tìm các giá trị của tham số
để tam thức bậc hai sau dương với
6.18. Một vật được ném theo phương thẳng
đứng xuống dưới từ độ cao với vận tốc
ban đầu
. Hỏi sau ít nhất bao nhiêu
giây, vật đó cách mặt đất không quá ?
Giả thiết rằng sức cản của không khí không
đáng kể.
6.19. Xét đường tròn đường kính 
một điểm di chuyển trên đoạn , đặt 
(H.6.19). Xét hai đường tròn đường kính 
. hiệu diện tích phần hình
phẳng nằm trong hình tròn lớn nằm ngoài
hai hình tròn nhỏ. Xác định các giá trị của để
diện tích không vượt q một nửa tổng
diện tích hai hình tròn nhỏ.
Giải bài tập
Bài 6.15
a) Dễ thấy 

 hai nghiệm
phân biệt
.
Do đó ta có bảng xét dấu :
Suy ra với mọi 
 với mọi
b)

nên nghiệm kép 
với mọi 
c) Dễ thấy 

 hai nghiệm phân biệt

.
Do đó ta có bảng xét dấu :
Suy ra với mọi 
 với mọi 
d) 

nên với mọi 
Bài 6.16
a) Dễ thấy

 hai nghiệm phân biệt

.
Do đó ta có bảng xét dấu :
Nên bất phương trình
tập
nghiệm   .
b) Dễ thấy
 
 hai nghiệm phân biệt

.
Do đó ta có bảng xét dấu :
Nên bất phương trình

tập nghiệm  .
c) Dễ thấy 

 hai
nghiệm phân biệt
 
 
.
Do đó ta bảng xét dấu :
Nên bất phương trình 

tập nghiệm 
 
 
 .
d) 

nên với mọi 
Từ đó suy ra bất phương trình

tập nghiệm .
Bài 6.17.
Đặt
 hệ số
Ta có


*) Nếu thì khi
với
hai nghiệm của phương trình
.
Khi đó không thỏa mãn với mọi .
*) Nếu thì khi

, khi đó không thỏa mãn với mọi
.
*) Nếu thì  với mọi (thỏa mãn đề
bài)
Vậy thỏa mãn yêu cầu bài toán.
6.18. Với 
ta có phương trình chuyển động 
.
Vật cách mặt đất không quá , tức  
.
Sử dụng MTCT ta được  .
6.19. Ta có:

;

;

;











| 1/25

Preview text:

CHƯƠNG I
CHƯƠNG VI. HÀM SỐ - ĐỒ THỊ VÀ ỨNG DỤNG TOÁN ĐẠI SỐ 17
DẤU CỦA TAM THỨC BẬC HAI 1
DẤU CỦA TAM THỨC BẬC HAI 1 2
BẤT PHƯƠNG TRÌNH BẬC HAI 3 BÀI TẬP 4 Thuật ngữ
Kiến thức, kĩ năng • Tam thức bậc hai
• Giải thích Định lí về dấu của tam thức • Dấu của bậc tam thức bậc hai
hai từ việc quan sát đồ thị của hàm bậc hai.
• Bất phương trình bậc hai
• Giải bất phương trình bậc hai.
• Vận dụng bất phương trình bậc hai vào
giải quyết bài toán thực tiễn.
Xét bài toán vườn rào ở bài 16, nhưng ta trả lời câu hỏi: Hai cột góc hàng
rào (H6.8) cần phải cắm cách bờ tường bao nhiêu mét để mảnh đất được
rào chắn có diện tích không nhỏ hơn 48𝑚2?
1. DẤU CỦA TAM THỨC BẬC HAI
HĐ1:
Hãy chỉ ra một đặc điểm chung của Luyện tập 1: Hãy cho biết biểu thức nào
các biểu thức dưới đây
sau đây là tam thức bậc hai. 𝐴 = 0,5𝑥2; 𝐵 = 1 − 𝑥2;
𝐴 = 3𝑥 + 2 𝑥 + 1; 𝐵 = −5𝑥4 + 3𝑥2 + 4;
𝐶 = 𝑥2 + 𝑥 + 1; 𝐷 = 1 − 𝑥 2𝑥 + 1 . 2
𝐶 = − 𝑥2 + 7𝑥 − 4; 3
Định nghĩa: Tam thức bậc hai ( đối với 1 2 1 𝐷 = + 2 + 3.
𝑥) là biểu thức có dạng 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐 𝑥 𝑥
trong đó 𝑎, 𝑏, 𝑐 là những số thực cho
Hướng dẫn: Theo định nghĩa Tam thức
trước (với 𝑎 ≠ 0), được gọi là các hệ số bậc 2
hai, ta có biểu thức 𝐶 = − 𝑥2 + 7𝑥 − của tam thức bậc hai. 3 2
4 là tam thức bậc hai, với 𝑎 = − ; 𝑏 =
Người ta thường viết 𝑓(𝑥) = 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 3 𝑐. 7; 𝑐 = −4.
Các đa thức đã cho trong HĐ1 là
những tam thức bậc hai. Ở đa thức A, ta Chú ý: Nghiệm của phương trình bậc hai
có 𝑎 = 0,5; 𝑏 = 0; 𝑐 = 0
𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐 = 0 cũng được gọi là
nghiệm của tam thức bậc hai 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐.
Δ = 𝑏2 − 4𝑎𝑐 và Δ′ = 𝑏′2 − 𝑎𝑐, với 𝑏 =
2𝑏′ tương ứng được gọi là biệt thức và
biệt thức thu gọn của tam thức bậc hai 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐.
HĐ2: Cho hàm số bậc hai 𝑦 = 𝑓(𝑥) = 𝑥2 − 4𝑥 + 3.
a) Xác định hệ số 𝑎. Tính
𝑓 0 , 𝑓 1 , 𝑓 2 , 𝑓 3 , 𝑓 4 và nhận xét
về dấu của chúng so với dấu của hệ số 𝑎
b) Cho đồ thị hàm số 𝑦 = 𝑓(𝑥) (H.6.17). c) Nhận xét về dấu của 𝑓(𝑥) và dấu của hệ Xét trên từng khoảng −∞; 1 , 1; 3 ,
số 𝑎 trên từng khoảng đó.
3; +∞ ,đồ thị nằm phía trên hay nằm phía dưới trục 𝑂𝑥? Hướng dẫn:
HĐ3: Cho đồ thị hàm số 𝑦 = 𝑔(𝑥) =
a) Hệ số 𝑎 = 1; 𝑓 0 = 3, 𝑓 1 = 0,
− 2𝑥2 + 𝑥 + 3 như Hình 6.18
𝑓 2 = −1, 𝑓 3 = 0, 𝑓 4 = 3
Dấu của 𝑓 0 , 𝑓 4 cùng dấu với dấu
của hệ số 𝑎; dấu của 𝑓 2 trái dấu với dấu của hệ số 𝑎.
b) Trên khoảng −∞; 1 và 3; +∞ đồ
thị hàm số nằm phía trên trục 𝑂𝑥; trên
khoảng 1; 3 đồ thị hàm số nằm phía dưới trục 𝑂𝑥 .
c) Trên khoảng −∞; 1 và 3; +∞ dấu
của 𝑓 𝑥 cùng dấu với dấu của hệ số 𝑎;
trên khoảng 1; 3 dấu của 𝑓 𝑥 trái dấu
a) Xét trên từng khoảng −∞; −1 ,
với dấu của hệ số 𝑎. 3 3 −1; ,
; +∞ ,đồ thị nằm phía trên hay 2 2
nằm phía dưới trục 𝑂𝑥?
b) Nhận xét về dấu của 𝑔(𝑥)và dấu của Nhận xét:
hệ số 𝑎 trên từng khoảng đó.
Từ HĐ2 và HĐ3 ta thấy , nếu tam thức bậc Hướng dẫn:
hai 𝑓(𝑥) = 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐 có hai nghiệm 3 phân biệt 𝑥
a) Trên khoảng −∞; −1 và ; +∞ 1; 𝑥2 𝑥1 < 𝑥2 thì 𝑓 𝑥 luôn cùng 2
dấu với hệ số 𝑎 với mọi giá trị 𝑥 ∈
đồ thị hàm số nằm phía dưới trục 𝑂𝑥;
−∞; 𝑥1 ∪ 𝑥2; +∞ (ở ngoài khoảng hai 3 trên khoảng −1; đồ thị hàm số nằm
nghiệm) và trái dấu với hệ số 𝑎 với mọi giá 2 trị phía trên trục 𝑂𝑥 .
𝑥 ∈ 𝑥1; 𝑥2 (ở trong khoảng hai nghiệm). 3
HĐ4: Nêu nội dung thay vào ô có dấu “?”
b) Trên khoảng −∞; −1 và ; +∞ 2
trong bảng sau cho thích hợp.
dấu của 𝑔 𝑥 cùng dấu với dấu của hệ số 3 𝑎; trên khoảng −1; dấu của 𝑔 𝑥 2
trái dấu với dấu của hệ số 𝑎. 
Trường hợp 𝒂 > 𝟎 Δ Δ < 0 Δ = 0 Δ > 0 Dạng đồ thị
Đồ thị nằm hoàn Đồ thị nằm phía trên trục - Đồ thị nằm phía trên trục Vị trí của đồ thị
toàn phía trên trục 𝑂𝑥và tiếp xúc với trục 𝑂𝑥tại 𝑂𝑥khi 𝑥 < 𝑥1 hoặc 𝑥 > 𝑥2. 𝑏 so với trục 𝑂𝑥 𝑂𝑥
điểm có hoành độ 𝑥 = −
- Đồ thị nằm phía dưới trục 2𝑎
𝑂𝑥 khi 𝑥1 < 𝑥 < 𝑥2. 
Trường hợp 𝒂 < 𝟎 Δ Δ < 0 Δ = 0 Δ > 0 Dạng đồ thị Vị trí của đồ thị ? ? ? so với trục 𝑂𝑥 Trả lời: Δ Δ < 0 Δ = 0 Δ > 0 Dạng đồ thị
Vị trí của đồ thị Đồ thị nằm hoàn Đồ thị nằm phía dưới trục 𝑂𝑥 - Đồ thị nằm phía trên trục 𝑂𝑥 so với trục 𝑂𝑥
toàn phía dưới trục và tiếp xúc với trục 𝑂𝑥tại khi 𝑥1 < 𝑥 < 𝑥2. 𝑂𝑥 điểm có hoành độ 𝑏 𝑥 = −
- Đồ thị nằm phía dưới trục 2𝑎
𝑂𝑥 khi 𝑥 < 𝑥1 hoặc 𝑥 > 𝑥2.
Mối quan hệ giữa dấu của tam thức bậc hai 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐 với dấu của hệ số 𝑎 trong từng trường hợp của
Δ được phát biểu trong Định lý về dấu tam thức bậc hai sau đây. Định lý:
Cho tam thức bậc hai 𝑓 𝑥 = 𝑎𝑥2 +
𝑏𝑥 + 𝑐 (với 𝑎 ≠ 0).
Nếu Δ < 0 thì 𝑓 𝑥 cùng dấu với hệ số 𝑎 Chú ý. Trong định lí về dấu tam thức bậc với mọi 𝑥 ∈ ℝ.
hai có thể thay Δ bởi Δ′.
Nếu Δ = 0 thì 𝑓 𝑥 cùng dấu với hệ số 𝑎 Ví dụ 1. Xét dấu các tam thức bậc hai sau: với mọi 𝑏 𝑏 𝑥 ≠ − và 𝑓 − = 0. 2𝑎 2𝑎 3
a) 𝑥2 + 𝑥 + 1;b) − 𝑥2 + 9𝑥 − 27;
Nếu Δ > 0 thì tam thức 𝑓 𝑥 có hai 2 nghiệm phân biệt 𝑥 c) 2𝑥2 + 6𝑥 − 8.
1 và 𝑥2 𝑥1 < 𝑥2 . Khi
đó , 𝑓 𝑥 cùng dấu với hệ số 𝑎 với mọi Giải
𝑥 ∈ −∞; 𝑥1 ∪ 𝑥2; +∞ ; 𝑓 𝑥 trái dấu với hệ số
a) 𝑓 𝑥 = 𝑥2 + 𝑥 + 1 có Δ = −3 < 0 và 𝑎 =
𝑎 với mọi 𝑥 ∈ 𝑥1; 𝑥2 .
1 > 0 nên 𝑓 𝑥 > 0 với mọi 𝑥 ∈ ℝ.
Khi Δ > 0, dấu của 𝑓 𝑥 và 𝑎 là : “Trong trái ngoài cùng” 3 27
b) 𝑔 𝑥 = − 𝑥2 + 9𝑥 − có Δ = 0 và
Luyện tập 2. Xét dấu các tam thức bậc hai 2 2 3 sau:
𝑎 = − < 0 nên 𝑔 𝑥 có nghiệm kép 2
𝑥 = 3 và 𝑔 𝑥 < 0 với mọi 𝑥 ≠ 3. a) −3𝑥2 + 𝑥 − 2 b) 𝑥2 + 8𝑥 + 16
c) Dễ thấy ℎ 𝑥 = 2𝑥2 + 6𝑥 − 8 có Δ′ = c) −2𝑥2 + 7𝑥 − 3
25 > 0, 𝑎 = 2 > 0 và có hai nghiệm Giải
phân biệt 𝑥1 = −4; 𝑥2 = 1.
a) f 𝑥 = −3𝑥2 + 𝑥 − 2 có Δ = 1 −
Do đó ta có bảng xét dấu ℎ 𝑥 :
12 2 < 0 và 𝑎 = −1 < 0nên 𝑓 𝑥 < 0, ∀𝑥 ∈ ℝ.
b) 𝑔 𝑥 = 𝑥2 + 8𝑥 + 6có Δ′ = 0, 𝑎 = 1 >
0nên 𝑔 𝑥 = 0có nghiệm kép 𝑥 = −4 và
𝑔 𝑥 < 0, ∀𝑥 ≠ −4.
Suy ra ℎ 𝑥 > 0 với mọi 𝑥 ∈ −∞; −4 ∪
1; +∞ và ℎ 𝑥 < 0 với mọi 𝑥 ∈ −4; 1 . 1 𝑥 =
c) ℎ 𝑥 = −2𝑥2 + 7𝑥 − 3có Δ = 25 > 0, 𝑎 = −2 < 0nên ℎ 𝑥 = 0 ⇔ 2 ta có bảng 𝑥 = 3 xét dấu. 1 1
Suy ra ℎ 𝑥 > 0, ∀𝑥 ∈
; 3 và ℎ 𝑥 < 0, ∀𝑥 ∈ −∞; ∪ 3; +∞ 2 2
2. BẤT PHƯƠNG TRÌNH BẬC HAI
HĐ5.
Trở lại tình huống mở đầu.
Tổng quát, ta có định nghĩa sau:
Với yêu cầu mảnh đất được rào
• Bất phương trình bậc hai ẩn 𝑥 là bất phương
chắn có diện tính không nhỏ hơn
trình có dạng 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐 > 0 (hoặc 𝑎𝑥2 +
48 𝑚2, hãy viết bất đẳng thức thể
𝑏𝑥 + 𝑐 ≥ 0, 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐 < 0, 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐 ≤
hiện sự so sánh biểu thức tính
0), trong đó 𝑎, 𝑏, 𝑐 là những số thực đã cho và diện tích 𝑆(𝑥) = −2𝑥2 + 𝑎 ≠ 0. 20𝑥 với 48. • Số thực 𝑥 Từ HĐ5, ta có:
0 gọi là một nghiệm của bất phương
trình bậc hai 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐 > 0, nếu 𝑎𝑥2 0 + −2𝑥2 + 20𝑥 + 48 ≤ 0 1
𝑏𝑥0 + 𝑐 > 0. Tập hợp gồm tất cả các nghiệm Đây của bất phương
là một bất phương trình bậc
trình bậc hai 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐 > 0 gọi hai.
tập nghiệm của bất phương trình này.
• Giải bất phương trình bậc hai 𝑓(𝑥) = 𝑎𝑥2 +
𝑏𝑥 + 𝑐 > 0 là tìm tập nghiệm của nó, tức là tìm
các khoảng mà trong đó 𝑓(𝑥) cùng dấu với hệ
số 𝑎 (nếu 𝑎 > 0) hay trái dấu với hệ số 𝑎 (nếu 𝑎 < 0).
Nhận xét. Để giải bất phương trình bậc hai 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐 > 0 (hoặc 𝑎𝑥2 +
𝑏𝑥 + 𝑐 ≥ 0, 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐 < 0, 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐 ≤ 0) ta cần xét dấu tam thức
𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐, từ đó suy ra tập nghiệm.
Ví dụ 2. Giải các bất phương trình Giải sau:
a) Tam thức 𝑓(𝑥) = 3𝑥2 + 𝑥 + 5 có Δ = −59 < 0 a) 3𝑥2 + 𝑥 + 5 ≤ 0
hệ số 𝑎 = 3 > 0 nên 𝑓(𝑥) luôn dương (cùng dấu
với 𝑎) với mọi 𝑥 ∈ ℝ. Suy ra bất phương trình vô
b) −3𝑥2 + 2 3𝑥 − 1 ≥ 0 nghiệm. c) −𝑥2 + 2𝑥 + 1 > 0
b) Tam thức 𝑓(𝑥) = −3𝑥2 + 2 3𝑥 − 1 có Δ = 0
hệ số 𝑎 = −3 < 0 nên 𝑓(𝑥) luôn âm (cùng dấu với 3 𝑎) với mọi 𝑥 ≠
, tức là −3𝑥2 + 2 3𝑥 − 1 < 3 3 0 với mọi 𝑥 ≠ . 3
Suy ra bất phương trình có nghiệm duy nhất 3 𝑥 = . 3
c) Tam thức f(x)=-x2+2x+1 có Δ=2>0 nên f(x) có hai nghiệm x1=1-2 và x2=1+2 .
Mặt khác a=-1<0, do đó ta có bảng xét dấu sau:
Tập nghiệm của bất phương trình là S=1-2;1+2.
c) Tam thức 𝑓(𝑥) = −𝑥2 + 2𝑥 + 1 có Δ = 2 > 0 nên 𝑓(𝑥) có hai nghiệm 𝑥1 = 1 − 2 và 𝑥2 = 1 + 2 .
Mặt khác 𝑎 = −1 < 0, do đó ta có bảng xét dấu sau:
Tập nghiệm của bất phương trình là 𝑆 = 1 − 2; 1 + 2 .
Ví dụ 3. Giải bất phương trình 1 , từ đó suy ra lời giải cho bài toán rào vườn ở tình huống mở đầu. Giải
Tam thức bậc hai 𝑓(𝑥) = 2𝑥2 − 20𝑥 + 48 có hai nghiệm 𝑥1 = 4; 𝑥2 = 6 và hệ số 𝑎 = 2 > 0.
Từ đó suy ra tập nghiệm của bất phương trình 1 là đoạn 4; 6 .
Như vậy khoảng cách từ điểm cắm cột đến bờ tường phải lớn hơn hoặc bằng 4 𝑚
và nhỏ hơn hoặc bằng 6 𝑚 thì mảnh đất rào chắn của bác Việt sẽ có diện tích không nhỏ hơn 48 𝑚2.
Luyện tập 3. Giải các bất phương Giải trình sau:
a) Tam thức 𝑓(𝑥) = −5𝑥2 + 𝑥 − 1 có
a) −5𝑥2 + 𝑥 − 1 ≤ 0
Δ = −19 < 0, hệ số 𝑎 = −5 < 0 b) 𝑥2 − 8𝑥 + 16 ≤ 0
nên 𝑓(𝑥) luôn âm (cùng dấu với 𝑎) với mọi 𝑥 ∈ c) 𝑥2 − 𝑥 + 6 > 0 ℝ.
Suy ra bất phương có nghiệm với mọi 𝑥 ∈ ℝ.
b) Tam thức 𝑔(𝑥) = 𝑥2 − 8𝑥 + 16 có
Δ′ = 0, hệ số 𝑎 = 1 > 0
nên 𝑔(𝑥) luôn dương (cùng dấu với 𝑎) với mọi
𝑥 ≠ 4, tức là 𝑥2 − 8𝑥 + 16 > 0 với mọi 𝑥 ≠ 4.
c) Tam thức 𝑥2 − 𝑥 + 6 > 0 có
Δ = −23 < 0, hệ số 𝑎 = 1 > 0 nên 𝑓(𝑥) luôn
dương (cùng dấu với 𝑎) với mọi 𝑥 ∈ ℝ.
Suy ra bất phương có nghiệm với mọi 𝑥 ∈ ℝ. Vận dụng. Giải
Độ cao so với mặt đất của một quả
Phương trình chuyển động có dạng
bóng được ném lên theo phương thẳng
ℎ(𝑡) = −4,9𝑡2 + 20𝑡 + 1.
đứng được mô tả bởi hàm số bậc hai
Khi vật ở độ cao trên 5 𝑚 ta có bất phương
ℎ(𝑡) = −4,9𝑡2 + 20𝑡 + 1, ở độ cao ℎ(𝑡)
trình −4,9𝑡2 + 20𝑡 + 1 > 5
tính bằng mét và thời gian 𝑡 tính bằng
giây. Trong khoảng thời điểm nào trong −10+ 80,4 −10+ 80,4 ⇔ < 𝑡 < .
quá trình bay của nó, quả bóng sẽ ở độ −4,9 −4,9
cao trên 5 𝑚 so với mặt đất? Vậy −10+ 80,4 −10+ 80,4 khi 𝑡 ∈ ; thì quả −4,9 −4,9
bóng sẽ ở độ cao trên 5 𝑚. Tìm hiểu thêm
Ví dụ: Để giải bất phương trình
Ta có thể dùng máy tính cầm tay để giải 2𝑥2 − 3𝑥 − 6 ≤ 0 ta bấm tổ hợp phím
bất phương trình bậc hai.
Mode 1 1 4 2 = −3 = −6 = =
Sau khi mở máy tính, ta bấm liên tiếp
Màn hình máy tính hiển thị: các phím sau đây: 3− 57 3+ 57 ≤ 𝑥 ≤ . 4 4 Mode1 1
Sau đó chọn một trong bốn dạng bất
phương trình bậc hai rồi nhập các hệ số
𝑎, 𝑏, 𝑐 từ đó nhận được nghiệm.
Tập nghiệm của bất phương trình là 3− 57 3+ 57 ; . 4 4 Bài tập
6.18. Một vật được ném theo phương thẳng
đứng xuống dưới từ độ
6.15. Xét dấu các tam thức bậc hai cao 320 𝑚 với vận tốc sau:
ban đầu𝑣0 = 20 𝑚/𝑠. Hỏi sau ít nhất bao nhiêu
giây, vật đó cách mặt đất không quá 100 𝑚? a) 3𝑥2 − 4𝑥 + 1 b) 𝑥2 + 2𝑥 +
Giả thiết rằng sức cản của không khí là không 1 đáng kể. c) −𝑥2 + 3𝑥 − 2 d) −𝑥2 + 𝑥 −
6.19. Xét đường tròn đường kính 𝐴𝐵 = 4 và 1
một điểm 𝑀 di chuyển trên đoạn 𝐴𝐵, đặt 𝐴𝑀 =
6.16. Giải các bất phương trình bậc 𝑥(H.6.19). Xét hai đường tròn đường kính 𝐴𝑀 hai:
và 𝑀𝐵. Kí hiệu 𝑆 𝑥 là diện tích phần hình
phẳng nằm trong hình tròn lớn và nằm ngoài a) 𝑥2 − 1 ≥ 0
hai hình tròn nhỏ. Xác định các giá trị của 𝑥 để
b) 𝑥2 − 2𝑥 − 1 < 0
diện tích 𝑆 𝑥 không vượt quá một nửa tổng
c) −3𝑥2 + 12𝑥 + 1 ≤ 0
diện tích hai hình tròn nhỏ. d) 5𝑥2 + 𝑥 + 1 ≥ 0
6.17. Tìm các giá trị của tham số 𝑚
để tam thức bậc hai sau dương với Giải bài tập
b) 𝑔 𝑥 = 𝑥2 + 2𝑥 + 1 có Δ = 0 và 𝑎 = 1 > Bài 6.15
0 nên 𝑔 𝑥 có nghiệm kép 𝑥 = −1 và
𝑔 𝑥 > 0 với mọi 𝑥 ≠ −1.
a) Dễ thấy 𝑓 𝑥 = 3𝑥2 − 4𝑥 + 1 có
Δ′ = 1 > 0, 𝑎 = 3 > 0 và có hai nghiệm
c) Dễ thấy ℎ 𝑥 = −𝑥2 + 3𝑥 − 2 có Δ = 1 > 1
0, 𝑎 = −1 < 0 và có hai nghiệm phân biệt phân biệt 𝑥1 = ; 𝑥 3 2 = 1. 𝑥1 = 1; 𝑥2 = 2.
Do đó ta có bảng xét dấu 𝑓 𝑥 :
Do đó ta có bảng xét dấu ℎ 𝑥 : 1
Suy ra 𝑓 𝑥 > 0 với mọi 𝑥 ∈ −∞; ∪
Suy ra ℎ 𝑥 < 0 với mọi 𝑥 ∈ −∞; 1 ∪ 3 1
2; +∞ và ℎ 𝑥 > 0 với mọi 𝑥 ∈ 1; 2 .
1; +∞ và 𝑓 𝑥 < 0 với mọi 𝑥 ∈ ; 1 . 3
d) 𝑘 𝑥 = −𝑥2 + 𝑥 − 1 có Δ = −3 < 0 và
𝑎 = −1 < 0 nên 𝑘 𝑥 < 0 với mọi 𝑥 ∈ ℝ. Bài 6.16
b) Dễ thấy 𝑔 𝑥 = 𝑥2 − 2𝑥 − 1 có Δ′ = 2 >
a) Dễ thấy 𝑓 𝑥 = 𝑥2 − 1 có Δ′ = 1 >
0, 𝑎 = 1 > 0 và có hai nghiệm phân biệt
0, 𝑎 = 1 > 0 và có hai nghiệm phân biệt
𝑥1 = 1 − 2; 𝑥2 = 1 + 2. 𝑥1 = −1; 𝑥2 = 1.
Do đó ta có bảng xét dấu 𝑔 𝑥 :
Do đó ta có bảng xét dấu 𝑓 𝑥 :
Nên bất phương trình 𝑥2 − 1 ≥ 0 có tập
Nên bất phương trình 𝑥2 − 2𝑥 − 1 < 0 có
nghiệm là 𝑆 = −∞; −1 ∪ 1; +∞ .
tập nghiệm là 𝑆 = 1 − 2; 1 + 2 .
c) Dễ thấy ℎ 𝑥 = −3𝑥2 + 12𝑥 + 1 có
d) 𝑘 𝑥 = 5𝑥2 + 𝑥 + 1 có Δ = −19 < 0 và
Δ′ = 39 > 0, 𝑎 = −3 < 0 và có hai
𝑎 = 5 > 0 nên 𝑘 𝑥 > 0 với mọi 𝑥 ∈ ℝ. nghiệm 6+ 39 phân biệt 𝑥1 = ; 𝑥
Từ đó suy ra bất phương trình 3 2 = 6− 39
5𝑥2 + 𝑥 + 1 ≥ 0 có tập nghiệm là ℝ. . 3
Do đó ta có bảng xét dấu ℎ 𝑥 :
Nên bất phương trình −3𝑥2 + 12𝑥 + 1 ≤ 6− 39
0 có tập nghiệm là 𝑆 = −∞; ∪ 3 6+ 39 ; +∞ . 3 Bài 6.17.
Đặt 𝑓 𝑥 = 𝑥2 + 𝑚 + 1 𝑥 + 2𝑚 + 3 có hệ số 𝑎 = 1 > 0
Ta có Δ = 𝑚 + 1 2 − 4 2𝑚 + 3 = 𝑚2 − 6𝑚 − 11
*) Nếu Δ > 0 thì 𝑓 𝑥 ≤ 0 khi 𝑥 ∈ 𝑥1; 𝑥2 với 𝑥1, 𝑥2 là hai nghiệm của phương trình 𝑓 𝑥 = 0.
Khi đó không thỏa mãn 𝑓 𝑥 > 0 với mọi 𝑥 ∈ ℝ. 𝑏
*) Nếu Δ = 0 thì 𝑓 𝑥 = 0 khi 𝑥 = −
, khi đó không thỏa mãn 𝑓 𝑥 > 0 với mọi 𝑥 ∈ 2𝑎 ℝ.
*) Nếu Δ < 0 ⇔ 3 − 2 5 < 𝑚 < 3 + 2 5 thì 1. 𝑓 𝑥 > 0 với mọi 𝑥 ∈ ℝ (thỏa mãn đề bài)
Vậy 3 − 2 5 < 𝑚 < 3 + 2 5 thỏa mãn yêu cầu bài toán.
6.18. Với 𝑔 = 10𝑚/𝑠2 ta có phương trình chuyển động ℎ 𝑡 = 5𝑡2 + 20𝑡 − 320.
Vật cách mặt đất không quá 100 𝑚, tức là −100 < ℎ 𝑡 = 5𝑡2 + 20𝑡 − 320 < 0.
Sử dụng MTCT ta được −2 + 4 3 < 𝑡 < −2 + 2 17. 6.19. Ta có: 1 𝑆 𝑆 𝜋 𝑥 ≤
𝑂1;𝐴𝑀 + 𝑆 𝑂2;𝑀𝐵 𝑆 2 𝑂;𝐴𝐵 = 𝐴𝐵2 ; 4 𝜋 𝑆 𝜋 1 𝜋 𝑂 𝑥2 ; 1;𝐴𝑀 = 4 ⇒ −2𝑥2 + 8𝑥 ≤ . 𝑥2 + 4 − 𝑥2 𝜋 4 2 4 𝑆 𝑂 4 − 𝑥 2 ; 2;𝑀𝐵 = 4
⇒ 3𝑥2 − 12𝑥 + 8 ≥ 0
𝑆𝑥 = 𝑆 𝑂;𝐴𝐵 − 𝑆 𝑂1;𝐴𝑀 − 𝑆 𝑂2;𝑀𝐵 6 − 2 3 𝜋 0 < 𝑥 ≤ =
𝐴𝐵2 − 𝑥2 − 4 − 𝑥 2 3 4 ⇒ 6 + 2 3 ≤ 𝑥 < 4 𝜋 3 = −2𝑥2 + 8𝑥 4