Kĩ thuật xử lí phương trình – hệ phương trình vô tỉ – Đoàn Trí Dũng
Tài liệu gồm 17 trang hướng dẫn các phương pháp xử lí phương trình – hệ phương trình vô tỉ thường gặp trong các đề thi.
PHẦN I: PHƯƠNG PHÁP XÉT TỔNG VÀ HIỆU
Phương pháp xét tổng và hiệu sử dụng cho các phương trình vô tỷ hoặc một phương trình có trong một hệ phương trình ở dạng √A ± √B = C. Điều kiện sử dụng ở chỗ ta nhận thấy C là một nhân tử của (A – B).
PHẦN II: DỰ ĐOÁN NHÂN TỬ TỪ NGHIỆM VÔ TỶ
Phương pháp này tận dụng nghiệm vô tỷ mà máy tính đã dò được để đoán trước nhân tử của phương trình, hệ phương trình. Để sử dụng kỹ thuật này, chúng ta cần phải nắm được tốt quy tắc dò nghiệm SHIFT SOLVE.
Preview text:
TÀI LIỆU ÔN THI TRUNG HỌC PHỔ THÔNG QUỐC GIA
------------------------------------ KỸ THUẬT XỬ LÝ
PHƯƠNG TRÌNH – HỆ PHƯƠNG TRÌNH VÔ TỶ PHẦN I:
PHƯƠNG PHÁP XÉT TỔNG VÀ HIỆU PHẦN II:
DỰ ĐOÁN NHÂN TỬ TỪ NGHIỆM VÔ TỶ PHẦN III:
HỆ SỐ BẤT ĐỊNH PHẦN IV:
ĐẠO HÀM MỘT BIẾN PHẦN V: LƯỢNG GIÁC HÓA PHẦN VI: ĐẶT 2 ẨN PHỤ PHẦN VII:
PHẦN VII: PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ Biên soạn: ĐOÀN TRÍ DŨNG Hot line: 0 902920389 Facebook:
https://www.facebook.com/toanthaydung
1 | T H Ủ T H U Ậ T P H Ư Ơ N G T R Ì N H – H Ệ P H Ư Ơ N G T R Ì N H
PHẦN I: PHƯƠNG PHÁP XÉT TỔNG VÀ HIỆU
Phương pháp xét tổng và hiệu sử dụng cho các phương trình vô tỷ hoặc một phương trình có trong một hệ
phương trình ở dạng A B C . Điều kiện sử dụng ở chỗ ta nhận thấy C là một nhân tử của A B. BÀI 1: 2
x 2x 2x 1 x 1
Nhận thấy A B 2
x x x 2 2 2
1 x 1có một nhân tử là C x 1 2 2
x 2x 2x 1 x 1 2
x 2x 2x 1 x 1 2 x 1 x 2x 2x 1 2
x 2x 2x 1 x 1 2
2 x 2x 2x x 0 2
x 2x 2x 1 x 1 BÀI 2: 3 2 2 2
x x 1 x 2 x x 1
Nhận thấy A B 3 2
x x 2 x 3 1
2 x 1 có một nhân tử là 2
C x x 1 3 2 x x 1 2 x 2 3 x 1 3 2 2
x x 1 x 2 x 1 2 3 2 2 x x 1 x x 1 x 2 3 2 2 2
x x 1 x 2 x x 1 2 2 x 2 2 x x 1 x 2
1 x 2 x 2 3 2 2
x x 1 x 2 x 1
Thử lại nghiệm ta thấy chỉ có x 2 thỏa mãn nên phương trình có một nghiệm duy nhất là x 2 BÀI 3: 4
x 8 x x 7 x 1 x 1
Nhận thấy A B x 8 x x 7 x 1
x 1 có một nhân tử là 4 C x 1
x8 xx7 x 1 x 1 4
x 8 x x 7 x 1 x 1 4 x 1 x 8 x x 7 x 1 4
x 8 x x 7 x 1 x 1
2 x 7 x 1 2 x 7 x 0 x 0 4
x 8 x x 7 x 1 x 1
y 3x 4 y 5x 4 4 BÀI 4:
5y 3 7x 2 2x 1 4y
Nhận thấy phương trình đầu có A B y 3x 4 y 5x 4 8
x có liên quan đến giá trị 4
y 3x 4 y 5x 4 8 x
y 3x 4
y 5x 4 2 x
y 3x 4 y 5x 4 4
y 3x 4 y 5x 4 4 2
2 y 3x 4 4 2x y 3x 4 2 x y x x, x 2.
y 3x 4 y 5x 4 2 x
Thay vào phương trình thứ 2 ta được
2 | T H Ủ T H U Ậ T P H Ư Ơ N G T R Ì N H – H Ệ P H Ư Ơ N G T R Ì N H 2 2
5x 5x 3 7x 2 4x 6x 1 0 2
5x 5x 3 x
1 2x 7x 2 2
4x 7x 2 0* 1 1 2
4x 7x 2 1 0 2
5x 5x 3 x 1 2x 7x 2 2 1 1 7 17 5 4 17 Vì 2 x
1 0 4x 7x 2 0 x , y 2 7
5x 5x 3 x 1 2x 7x 2 8 32
Trong phần này có chi tiết trục căn thức ở bước * sẽ được giải thích trong Phần II: HỆ SỐ BẤT ĐỊNH 2 2 y 24
x 4 x 1 y 0 BÀI 5: 2 2 y 1
5x y 5 1 x y 6
Phương trình thứ 2 có A B 5x y 5 1 x y 6x
1 có liên quan đến giá trị 6
5x y 51 x y 6x 1
5x y 5 1 x y x 1
5x y 5 1 x y 6
5x y 5 1 x y x 1 x 7
2 1 x y 7 x
5x y 5 1 x y 6 4y
x 52 20 y 5 2 2 y 24 2 2 y 5 2 y 2 y 9
Để ý phương trình 1 có x 4 x 1 y 0 x 1 2 0 y 5 2 2 2 y 1 2 y 1
Vậy hệ có nghiệm duy nhất đó là x y 5
2x y 2x y 4 4 BÀI 6: 3 2 2
x 4x 2y 4y x 1 3 0
Nhận thấy phương trình đầu có A B 2x y 2x y 4 2 y 2 có liên quan đến giá trị 4
2x y2x y 4 2 y 2 y 2
2x y 2x y 4
2x y 2x y 4 4 2
2x y 2x y 4 4 y 6 y 22
2 2x y x 1 1 y 2
2x y 2x y 4 2 32 2
Mặt khác phương trình thứ 2 biến đổi thành: 3 2 2
x 4x 2 y 4 y x 1 3 0 3 x 1 2 2
4x 4xy y 2
y 4 y 4 0 x
1 2x y2 y 22 3 0 Vì VT 0 x
1cho nên hệ phương trình có nghiệm duy nhất là x 1, y 2
3 | T H Ủ T H U Ậ T P H Ư Ơ N G T R Ì N H – H Ệ P H Ư Ơ N G T R Ì N H
y 2x 1 1 y y 2 BÀI 7: 2
x x y(x 1) x y
Nhận thấy phương trình đầu có A B y 2x
1 1 y 2y 2x 2 không liên quan đến C y 2
Còn phương trình thứ 2 có A B y x 2 ( 1)
x y x y x có thể rút gọn với C x x
y(x 1) 2 x y x y x y x 2
y(x 1) x y 2 y(x 1) x y x x x 2
y(x 1) x y x x 2 y x
x x y
2 y(x 1) x x y x 2
y(x 1) x y x x x
2 y x x x x y 4yx x x x y2 x x y2 2 2 2 2 2 2
0 y x x
Thay vào phương trình thứ nhất ta được: 2 2 2
x x 1 x x 1 x x 2
Đến tình huống này ta dung kỹ thuật nhẩm nghiệm nhận ra phương trình có nghiệm duy nhất x 1(Hoặc sử
dụng máy tính SHIFT SOLVE). Khi x 1 thì 2
x x 1 = 1, 2
x x 1= 1. Do đó ta sử dụng bất đẳng thức Cauchy để đánh giá: 2 2
1 x x 1 x x 2 2
1. x x 1
x x 1 2 2 2 2
1 x x 1 x x 2 2 2
1. x x 1
x x 1 2 2
2x x 2 x x 2 2 2 2 2
x x 1 x x 1
x x 1 x x 1 x 1 2
Vì x x x 2 2 2 2 2 1 1 1
x 1 x x 2 x x 1 x x 1 x x 2
Vậy đẳng thức xảy ra khi x 1, y 0 BÀI 8: 2 2
x 16 2 x 3x 4 x 1 1
Bài toán này nghiệm rất đẹp x 3, x 0 nhưng để giải ra nghiệm này bằng cách trục căn thức đơn thuần thì
gần như sẽ không được nhiều điểm. Để giải quyết triệt để ta sử dụng kỹ thuật xét tổng hiệu: 2 2
x 16 2 x 3x 4 x 1 1
2x 164 2x 3x4 x11 2 2
x 16 2 x 3x 4 x 1 1 2 3 x 12x x 2 2
x 16 2 x 3x 4 x 1 1
Như vậy nghiệm đầu tiên là x 0 . Nếu x 0 thì 2 2
x 16 2 x 3x 4 3
x 4 x 1 1 Do đó ta có hệ:
4 | T H Ủ T H U Ậ T P H Ư Ơ N G T R Ì N H – H Ệ P H Ư Ơ N G T R Ì N H 2 2
x 16 2 x 3x 4 3
x 4 x 1 1 2
2 x 16 133x x 1 113x 2 2
x 16 2 x 3x 4 x 11 2 x 16 5 x 3
2 2x 16 5 133x x 12 279x x 1 2
2 2x 16 53x 13 x 129x 3 0 2 2 x 9
3x 13x 3
9x 3 0 2 x 16 5 x 1 2 3 x 2 x 3 3x 1 3 9 0 2 x 16 5 x 1 2 3x 13
3x 5 9 x 1 Vì x 1
x 3 0. Ta xét 9 0 x 1 x 1 2 x 1 2
Vậy phương trình có 2 nghiệm duy nhất là x 3 x 0 BÀI TẬP ÁP DỤNG: 2 2
x 1 y y 1 x 1 BÀI 1: 1 x 1 y 2 2 2 2 2
x y x y 2y BÀI 2:
x y 5 3
x 12 y y 2 12 x 12 BÀI 3: 3
x 8x 1 2 y 2 2 2
x 2y x y 1 y 1 BÀI 4: 2x 1 2 x 2 1 x 1 2 y BÀI 5: 2
x 2 2 x 2x 2
5 | T H Ủ T H U Ậ T P H Ư Ơ N G T R Ì N H – H Ệ P H Ư Ơ N G T R Ì N H
PHẦN II: DỰ ĐOÁN NHÂN TỬ TỪ NGHIỆM VÔ TỶ
Phương pháp này tận dụng nghiệm vô tỷ mà máy tính đã dò được để đoán trước nhân tử của phương trình, hệ
phương trình. Để sử dụng kỹ thuật này, chúng ta cần phải nắm được tốt quy tắc dò nghiệm SHIFT SOLVE. BÀI 1: 2 2
5x 5x 3 7x 2 4x 6x 1 0 Điề 2 u kiện: x
. Sử dụng máy tính SHIFT SOLVE với x 1 ta được x 1,390388203 . 7 2
5x 5x 3 2,390388203 x 1
Khi đó thay vào giá trị căn thức: . Do đó 2
5x 5x 3 cần phải tạo
7x 2 2,780776406 2x thành nhóm biểu thức 2
5x 5x 3 x
1 còn 7x 2 cần phải tạo thành nhóm biểu thức 2x 7x 2 . 2 2
5x 5x 3 2,390388203 5x 5x 3 x 1. Như vậy ta thấy rằng.
Viết lại phương trình ban đầu ta được: 2 2
5x 5x 3 7x 2 4x 6x 1 0 2
5x 5x 3 x
1 2x 7x 2 2
4x 7x 2 0* 1 1 2
4x 7x 2 1 0 2
5x 5x 3 x 1 2x 7x 2 2 1 1 7 17 5 4 17 Vì 2 x
1 0 4x 7x 2 0 x , y 2 7
5x 5x 3 x 1 2x 7x 2 8 32 BÀI 2: 2
x x 2x 2 3x 1 23x 1
Điều kiện: x 2x 2 0 . Sử dụng SHIFT với x 0 ta được x 4,236067977
x 2x 2 1
Thay vào các căn thức của bài toán:
. Như vậy x 2x 2 sẽ trừ đi 1 còn 23x 1 5, 236067977 23x
1 sẽ trừ đi x
1 . Viết lại phương trình: 2
x x x x
x x x x x 2 3 1 2 2 2 3 1 2 2 1 1 2 3 1
x 4x 1 0 2
x 2x 2 1
x 2x 1 2 3x 1 2
x x
x 2x 2 1 x x 4 1 0 1 2 3 1 x 2 1 2x 2 x 4x 1 2
x 4x
x 2x 2 1 x x 1 0 1 2 3 1 2
x 2x 1 2x 2 2 x 4x 1 2 x 4x x x x x x x 1 0 1 2 3 1 2 2 1 1 2 2
6 | T H Ủ T H U Ậ T P H Ư Ơ N G T R Ì N H – H Ệ P H Ư Ơ N G T R Ì N H 1 1 2 x 4x 1 x x x x x x 1 0 1 2 3 1 2 2 1 1 2 2
x 2x2
1x1 2x20
Vì x 2x 2 0 nên x 2x 2
2.0 2 x 2 1
x 1 23x 1 0 Vậy 2
x 4x 1 0, x 2 x 2 5 . BÀI 3: 3 2 2
x 4x x 3 2x
x 5 2x 13
SHIFT SOLVE với x 0 ta được x 0,828427124 . Thay vào các giá trị căn thức:
2 x 5 4,828427125 x 4
. Do đó ta viết lại phương trình ban đầu:
2x 13 3,828427125 x 3 2
x x 4 2 x 5 x 3 2x 13 0 2 x 2
x 8x 16 4 x 5 2
x 6x 9 2x 13 0
x 4 2 x 5
x 3 2x 13 x
x 4x 4 2 1 2 0
x 4 2 x 5 x 3 2x 13
Đến đây ta sẽ chứng minh x 4 2 x 5 và x 3 2x 13 đều dương. Để đánh giá được điều này ta phải
xuất phát từ phương trình ban đầu và đánh giá điều kiện ngoài căn: 3 2
x 4x x 3 0 . Tuy nhiên phương
trình bậc 3 này nghiệm rất xấu, và trong chương trình THPT thì không nên sử dụng phương pháp Cardano để
giải bất phương trình này mà ta sẽ thêm bớt một vài hạng tử nhỏ để bất phương trình dễ giải hơn: 3 2 3 2
x x x
x x x x 2 4 3 0 4 4 0 4 x 1 0 x 4 .
x 4 2 x 5 0 2
x 4x 4 0 Do đó: . Vậy ta có x 2 2 2
x 3 2x 13 4 3 2. 4 13 0 x 4 BÀI 4: 2 3 3 3x x 4x 2
Phương trình này nếu giải bằng phương pháp đạo hàm sẽ đẹp hơn rất nhiều nhưng chúng ta sẽ thử phá căn 2
vế và sử dụng kỹ thuật hệ số bất định thông qua SHIFT SOLVE để thấy rằng bài toán có thể có những cách
giải rất phổ thông. Lập phương hai vế ta được: 6 3
27x x 4x 2 .
Sử dụng SHIFT SOLVE liên tục với các giá trị khác nhau ta thu được chỉ có duy nhất 2 nghiệm đó là: x 0
,434258545 (Sử dụng tiếp SHIFT RCL A để gán vào biến A) và x 0,767591879(Sử dụng tiếp 1 2 1
x x A B 1 2 SHIFT RCL B để 3
gán vào biến B). Khi đó ta sử dụng định lý Viet đảo: . Như vậy ta sẽ 1
x x AB 1 2 3 1 1
nhận ra nhân tử nếu có sẽ là 2 x x 0 hay 2
3x x 1 0 . Thực hiện phép chia đa thức ta thu được: 3 3
7 | T H Ủ T H U Ậ T P H Ư Ơ N G T R Ì N H – H Ệ P H Ư Ơ N G T R Ì N H 6 x 3
x x 2
x x 4 3 2 27 4 2 3
1 9x 3x 4x 2x 2 0 1 13 Vì 4 3 2 4 2
x x x x x x 2
x x 2 9 3 4 2 2 6 3 1 x 2x 1 1 0 nên 2
3x x 1 0 x 6 BÀI 5: 2 2
15x x 2 x x 1 5 SHIFT SOLVE ta được 2
x 0, 767591879 x x 1 1,535183758 2x . Nhân tử là 2
x x 1 2x . 2 2
15x x 2 x x 1 5 0 2 2
2x x x 1 2
15x 5x 5 0 2 2 3x x 1 5 2 2 3x x 1 0 2 3x x 1 5 0 2 2 2x x x 1
2x x x 1 2 Xét 2
5 0 10x 5 x x 1 2 0 (Phương trình bậc 2). 2
2x x x 1 1 13 Kết hợp 2
3x x 1 0 và 2
15x x 5 0 ta được x 6 BÀI 6: 3 2
x x 2 x 1 x 1 1
SHIFL SOLVE ta được x 1,618033989 x 1 1,618033989 x . Do đó có nhân tử x x 1 . 3 2
x x 1 2 x 1 x 1 0 2 x
1 x x 1 2
x x 1 0
2x 1 2x x 1 x x
x 1 0 x x 2 1 2 2 1 1 0 x x 1 x x 1 2 x 1 1 5 Xét 2
1 0 x x 1 x 1 0 (Vô nghiệm). Vậy 2
x x 1 0 x . x x 1 2 3 1 1 5 3 2 3 2
x x 1
8x 8x 3 0 2x 1 2
4x 6x 3 0 . 2
4x 6x 3 0 x
x x 8 2 2 BÀI TẬP ÁP DỤNG BÀI 1: 2
x 3x 2 x 1 2x 1 BÀI 2: 2
x x 2 3 x x BÀI 3: 3 2 2
x 3x x 2 2x
x 4 2x 11 BÀI 4: 2
x x x 2 1 2
x 2x 2 2 2 x x 1 x 1 BÀI 5: 2 x 4 2 x 1 BÀI 6: 2
x 6x 2 x 8 BÀI 7: 3 x
x 1 3x 2
8 | T H Ủ T H U Ậ T P H Ư Ơ N G T R Ì N H – H Ệ P H Ư Ơ N G T R Ì N H
PHẦN III: HỆ SỐ BẤT ĐỊNH
Mục đích của phương pháp hệ số bất định là tạo ra các thêm bớt giả định sao cho có nhân tử chung rồi đồng
nhất hệ số để tìm ra các giả định đó. Hệ số bất định có bản chất là phân tích nhân tử và có tác dụng mạnh trong
các bài toán có nhiều hơn 1 nghiệm. BÀI 1: 4 2 4 2
x x 4 x 20x 4 7x
Điều kiện: x 0 . Ta nhận thấy cần phải khai triển 7x ax bx với a,b là hai số giả định nào đó sao cho khi
chuyển sang bên trái, nhân liên hợp ta sẽ tìm được hai nhân tử chung. Do đó ta sẽ triển khai triển giả định: 4 x 2 a 2 4 1 x 4 x 2 20 b 2 x 4 4 2 4 2
x x 4 ax x 20x 4 bx 0 0 4 2 4 2
x x 4 ax
x 20x 4 bx 2 a 1 1 4
Mục đích của ta là hai tử số có cùng nhân tử chung do đó ta có 2
a 2,b 5 1 20 b 4 a b 7
Như vậy ta khai triển lại bài toán như sau: 4 2 4 2
x x 4 2x x 20x 4 5x 0 4 2 4 2 x 5x 4 x 5x 4 0 1 1 4 2
x 5x 4 0 4 2 4 2 4 2 4 2
x x 4 2x
x 20x 4 5x
x x 4 2x
x 20x 4 5x
Vì x 0 nên phương trình có 2 nghiệm duy nhất là x 1 x 2 . BÀI 2: 2
x x x 2 6 1 2 1 x 2x 3 2 Điề x 6x 1 u kiện: 2 x 6x 1 2x
1 0 . Do phương trình tương đương với 2
x 2x 3 nên ta sẽ đi 2x 1 2 x 6x 1
tìm một nhóm ax b giả định sao cho phương trình
ax b 2
x 2x 3 ax b có vế trái 2x 1
sau khi quy đồng và vế phải sau khi trục căn thức có các nhân tử giống nhau.
Vì vậy ta sẽ khai triển giả định như sau: 2
x 6x 1 ax b 2
x 2x 3 ax b 2x 1
12ax 6a 2bx 1b 2 1 a 2
x 2 2ab x 2 2 3 b 2 2x 1
x 2x 3 ax b 1 2a 6 a 2b 1 b
Do ta cần 2 tử số có nhân tử giống nhau nên ta có
a 0,b 2 . 2 2 1 a 2 2ab 3 b
Khi đó ta khai triển lại bài toán như sau: 2 2 2 2
x 2x 1 0 x 6x 1 x 2x 1 x 2x 1 2
2 x 2x 3 2 2 2 2x 1 2x 1
x 2x 3 1
x 2x 3 2x 1
9 | T H Ủ T H U Ậ T P H Ư Ơ N G T R Ì N H – H Ệ P H Ư Ơ N G T R Ì N H BÀI 3: 2
x x x x x 2 2 1 1 2
x x 2 6 3 2 Điề 2x 2x x 6
u kiện: x 0 . Viết lai bài toán dưới dạng: 3 2
2x 2x 4x . nên ta sẽ đi tìm một nhóm x 1 3 2
2x 2x x 6
ax b giả định sao cho phương trình
ax b 3 2
2x 2x 4x ax b * có vế trái x 1
sau khi quy đồng và vế phải sau khi trục căn thức có các nhân tử giống nhau. Ta khai triển giả định như sau: 3 2 2 2 3 2
2x a 2 x a 1 bx b 6 2x a 2x 4 2abx b * 3 2 x 1
2x 2x 4x ax b 2 a 2 a 1 b b 6
Do ta cần 2 tử số có nhân tử giống nhau nên ta có:
a 1,b 2 2 2 2 a 2 4 2ab b 3 2 Khi đó khai triể 2x 2x x 6
n lại bài toán với a 1,b 2 ta được: x 2 3 2
2x 2x 4x x 2 x 1 3 2 3 2 3 2
2x 3x 4 0 2x 3x 4 2x 3x 4 3 2 3 2 x 1
2x 2x 4x x 2
2x 2x 4x 3 0 VN BÀI 4: 2 2
2x x 3 21x 17 x x 0
SHIFT SOLVE x 1 x 2 . Để làm xuất hiện nhân tử này, ta cần khai triển giả định bài toán thành: 2
x x mx n px q 2 2 3
21x 17 x x m p x n q 0
x 1 m n 2 Xét 2
2x x 3 mx n ta có:
m n 1
x 2 2m n 3
x 1 p q 2 p 3
Xét px q 21x 17 ta có:
x 2 2 p q 5 q 1
Vậy ta khai triển lại bài toán như sau: 2
x x x x 2 2 3 1 3
1 21x 17 x 3x 2 0 x 1 0 1 9 17 2
x 3x 2
1 0 . Vì x 3.17 2
2x x 3 x 1 3x 1 21x 17 21 3x 1 1 0 21
Do đó phương trình có 2 nghiệm duy nhất đó là x 1 x 2 . BÀI TẬP ÁP DỤNG BÀI 1: 2
x x x 3 6 5 1
x 3 2x 3 BÀI 2: 2 x 2 3 2 3
x x 1 x 3x 4x 1 BÀI 3: 2 x x x 2 3 4
1 x 4x 2 BÀI 4: 3
2x 1 3x 2 2x BÀI 5: 3 2
x x x x 3 2 5 4 5 1 2
6x 2x 7
10 | T H Ủ T H U Ậ T P H Ư Ơ N G T R Ì N H – H Ệ P H Ư Ơ N G T R Ì N H
PHẦN IV: ĐẠO HÀM MỘT BIẾN
Kỹ thuật 1: Coi x là ẩn, y là tham số, tính đạo hàm ' f ,
x y và chứng minh hàm số đơn điệu và liên x tục theo x.
Kỹ thuật 2: Phương trình f x 0 có tối đa 1 nghiệm nếu f x đơn điệu và liên tục theo x.
Kỹ thuật 3: f x f y x y nếu f x đơn điệu và liên tục theo x. 2 2
x 2y x y 1 y 1 BÀI 1: 2x 1 2 x 2 1 x 1 2 y
y 0 x 0 Nếu 2 x 2
y thì phương trình đầu trở thành 2
1 y y 1
. Thay các cặp nghiệm trên y 1 x 2
vào phương trình 2 ta thấy không thỏa mãn. Nếu 2
x y 1thì phương trình đầu trở thành 2
y 1 y 1 y 1 x 2
. Thay cặp nghiệm trên vào
phương trình 2 ta thấy cũng không thỏa mãn. Vậy 2 2 x 2
y , x y 1. Khi đó ta xét hàm số: f x 1 1 2 2
x 2y x y 1 y 1 f 'x
0 . Do đó hàm số đơn điệu và liên 2 2 2 x 2 y 2 x y 1
tục với mọi x thuộc tập xác định. Mà f 2 y 2
0 x y . Thay vào phương trình 2 ta được:
2x x 2 2 1 2 1
x 1 4 y 0
2x x x 2x 0 2 4 1 2 1 1 x 2 2
1 2x x 1 2 x 1 4x 0
2x 1 2x 2x 1 2 2x 1 2x 0 2x 1 2x 2x 1 2 0 2 2 x 1 4x 1 1 Do 2 2
x 1 2 0 x x 1 2 x x y 4 x 0 3 3
CHÚ Ý: Để tìm ra nhân tử 2
x y ta có thể làm như sau: Đặt 2 y 100
x 20000 x 10001 101 x 1 0000 y
BÀI 2: x x x 2 1 3 2 1 1 x 2 Điề x 1 x 3 1 1 x
u kiện: x > 0. Ta viết lại phương trình thành: 2 x 2 x 1 x 3 1 1 x 1 x 1 1 1 2 1 x 1 1 2 2 2 x x 2 2 x x t t 1 t t
Xét hàm f t t t 1 f 't 2 2
0 do đó f t liên tục và đồng biến trên . 2 2 t 1 t 1
11 | T H Ủ T H U Ậ T P H Ư Ơ N G T R Ì N H – H Ệ P H Ư Ơ N G T R Ì N H Do đó x 1 1 x 1 1 f f x 1 2 x 2 x 3
2y y 2x 1 x 3 1 x BÀI 3: 2
2y 1 y 2 x
Xét hàm số f y 3
2y y 2x 1 x 3 1 x với y là ẩn, x là tham số. Ta có hàm f y liên tục trên và có f y 2 '
6y 1 0nên f y là hàm đồng biến trên .
Mặt khác ta có f 1 x 21 x 1 x 1 x 2x 1 x 3 1 x 0 do đó phương trình có một nghiệm
duy nhất đó là y 1 x . Thay vào phương trình 2 ta được: x 2 3 2x 1 x
3 2x 1 x 2 x 2 x
3 2x 1 x
3 2x 1 x 1
Để tìm ra nhân tử y 1 x , ta xử lý như sau: Đặ 99 198 99 99 1 99 t 3 x 2y y 1 3 1 0 y 1 1 x 100 100 100 100 10 100 2 x 2 1 y 2 y 2
1 x 4 xy BÀI 4: 2 2 2 2
x y 1 y 1 x x y x 2
x 1 x x x 0
Từ phương trình 2 ta có được 2 2 x
x x y 2 1 1 1 y . Do
y 0 . Mà x và y 2 1 1 y 0 1 1 1
cùng dấu nên ta suy ra x 0, y 0 . Khi đó phương trình 2 viết lại thành: 2
1 y y 1 y . 2 x x x t
Xét hàm số f t t t 1 t ,t 0; f 't 2 2 2 1
1 t 0 . Do đó f t là hàm số liên tục 2 1 t và đồ 1 1
ng biến trên 0; . Vì vậy ta có f f
y y . Thay vào phương trình đầu ta được x 1. x x 2 2
x x 2x 5 3y y 4 BÀI 5: 2 2
x y 3x 3y 1 0
Để ý thấy phương trình thứ 2 là một phần khuyết của phương trình đầu. Nếu ta kết hợp hai phương trình đó
thì có thể xây dựng hàm đặc trưng. Vì vậy ta biến đổi phương trình 2 trở thành 2 2
x 3x 1 y 3y và cộng
vào 2 vế của phương trình đầu ta được:
x x x x
y y x 2 x 2 2 2 2 2 2 2 2 1 2 5 4 1 1 4 y y 4 Xét hàm đặc trưng 2
f t t t
t f t 1 4, 0; ' 1
0 . Do đó f x f 2 1 y khi 2 t 4 y x 1
và chỉ khi x 2 2 1 y . y 1 x
12 | T H Ủ T H U Ậ T P H Ư Ơ N G T R Ì N H – H Ệ P H Ư Ơ N G T R Ì N H
PHẦN V: LƯỢNG GIÁC HÓA BÀI 1: 2 2
1 x 2x 1 2x 1 x x
t t t t t 2 cos 0;
2 sin 2cos t 1 2cost sin t 2 sin cos 2t sin 2t sin sin 2t 2 2 2 4 BÀI 2: 3 2 2
4x 12x 9x 1 2x x
Phương trình x 3 x x 2 4 1 3 1 1 1
. Đặt x 1 cost t 0; 3
4cos t 3cost sint cos3t sint BÀI 3: 2 x 4 2 x x 3 1 16 12
1 4x 3x
x cos t t 0; sin t 4 2
16 cos t 12 cos t 3
1 4 cos t 3cos t
sin t 42cos t 2 2 1 2 2 2 cos t 1 1 cos 3t 2
sin t 4cos 2t 2 2cos 2t 1 cos3t
sin t 2cos 4t 2cos 2t 1 cos 3t
sin t 4cos3t cost 1 cos 3t
2cos3t sin 2t sin t cos3t
sin 5t sin t sin t cos3t x 1 x 1 2 2 2 2
BÀI 4: x 1 2x 2x 2 1 x
x tan t, t ; \ 0; ; 2 2 4 4 2x 2 1 1 2 x x 2 x 1 , sin 2t,
sin 2t cos 2t 2 cos t x 1 2x 2 1 x x 2 2 2 1 1 1 1 2 2 x 1 2x 2x 2 1 x cos t sin 2t sin 4t 2 sin t 1 2
2 cos 2t 2sin t 1 2 sin 2t sin 4t sin 4t sin 4t
cos 2t 2sin t 1 1 1 2
1 2 sin t 2sin t 1 1 sin t 2
13 | T H Ủ T H U Ậ T P H Ư Ơ N G T R Ì N H – H Ệ P H Ư Ơ N G T R Ì N H
PHẦN VI: ĐẶT 2 ẨN PHỤ
Kỹ thuật 1: Đặt 2 ẩn phụ để đưa về hệ phương trình cơ bản.
Kỹ thuật 2: Đặt 2 ẩn phụ để phân tích đa thức thành nhân tử. x 3y
1 x y 2x 2y 1 8 BÀI 1:
x 5 2 x y 9y 2 2 2 Đặ 2a b 1 b 1 t a
x y 0,b 2y 1 0 x , y
. Thay vào hệ phương trình ta được: 2 2 2 2
a 2b 1a 2 2 b 2a 1 b 8
a b 1 x 2, y 1 2 2
a 2a 1 4b y 1
x y x y 1 y x 2 BÀI 2: 2 2
x y 8 y x 8 8 Đặt 2 2 2 a
x y 0,b
y 0 x a b , y b . Vì phương trình 2 khá lớn nên ta tập trung vào phương
trình đầu để phân tích nhân tử: 2
b a 2 a 2 2 1
1 b a b 2 a 1 b
1 a b 2 0 (1)
Đến đây là ta có thể sử dụng phương pháp thế được rồi. Tuy nhiên nếu để ý kỹ thì phương trình 2 có thể xử
lý được một cách độc lập: 2 2 2
x y y x x 2 y 2 2 x y y 2 8 8 8 8 16 8 64 x 8
x x y y x y 2 2 2 2 2 2 8 16 8 8 8 0 8
0 x y 8 (2). 9 7 2 a 1, x
y 8 x , y Kết hợp (1) và (2) 2 2 2
b 1, x y 8 x 3, y 1
x y 2y 1 x y 5 BÀI 3: 2
y 2 xy y Đặt 2 2 a
x y 0,b 2y 1 0 a b x y 1. Thay vào phương trình đầu: 2 2
a b a b 4
Vì phương trình này không phân tích được thành nhân tử nên ta phải tìm cách biến đổi phương trình 2. Để ý ta thấy rằng 2 2
a b x y y x y 2 2 1
2 xy y trong đó có 2
xy y 2 y xuất hiện trong phương trình 2. Do đó: 2 2
a b x y y 2 2 2 2 2 2 2 2
x y 4 a b x y 1 3 a b a b 3.
Vậy ta có hệ đối xứng loại 1: 2 2 2 2 2 2
a b a b 4, a b a b 3 a b 1 x 2, y 1. BÀI 4: 4 4 2
1 x x 1 x 1 x
Để ý thấy x x 2 1 1
1 x nên ta sẽ đặt ẩn phụ dựa trên yếu tố này. Đặt 4 4
a 1 x 0,b 1 x 0 . Khi đó ta có: 4 4
2x a b . Nhân 2 ở cả 2 vế của phương trình ta được: 2 a 4 4
a b b ab a b a ba b 2 2 2 2 2
a b 0 a b x 0
14 | T H Ủ T H U Ậ T P H Ư Ơ N G T R Ì N H – H Ệ P H Ư Ơ N G T R Ì N H
PHẦN VII: PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ
Kỹ thuật 1: Đưa phương trình, hệ phương trình về dạng 2 2 A B 0
Kỹ thuật 2: Sử dụng Cauchy với những bài có căn bậc lớn. a b
Kỹ thuật 3: Sử dụng Bunyakovsky: 2 2 2 2 ax by a b
x y . Dấu bằng: x y 2 2 a b
Kỹ thuật 4: Sử dụng Minkowski: 2 2 2 2
a b x y a x b y . Dấu bằng: x y a b a b2 2 2 a b
Kỹ thuật 5: Sử dụng Schwartz: . Dấu bằng: x y x y x y
Kỹ thuật 6: Sử dụng bất đẳng thức Jensen dành cho hàm lồi, hàm lõm: a b f "
x 0 f a f b 2 f 2
. Dấu bằng xảy ra khi a b a b
f " x 0 f a f b 2 f 2 BÀI 1: 3 2 4
4x 4x 5x 9 4 16x 8 SHIFT SOLVE ta tìm đượ 1
c nghiệm duy nhất x
và xuất hiện căn bậc 4 nên ta nghĩ tới việc sử dụng bất 2
đẳng thức Cauchy để giải quyết bài toán gọn nhẹ hơn. Tuy nhiên để Cauchy thì các đẳng thức phải bằng nhau.
Ta thấy rằng 16x 8 82x
1 trong đó 2x 1 2 nên ta sẽ tách:
2 2 2 2x 1 2x 7 4 4 4 4 4 16x 8 2 2 2 2x 1 . Như vậy ta có 3 2
4x 4x 5x 9 2x 7 . Do đó: 4 4 1 1
x x x
x x 2 3 2 4 4 7 2 0 2 2 1
0 . Vì x x 2 0 2x 2 1 0 x . 2 2 BÀI 2: 4 4 2
4x 1 8x 3 4x 3x 5x SHIFL SOLVE ta tìm đượ 1
c nghiệm duy nhất x
và xuất hiện căn bậc 4 nên ta nghĩ tới việc sử dụng bất 2 đẳ 1
ng thức Cauchy. Ta thấy với x thì 4
4x 1 1, 8x 3 1 nên ta lần lượt sử dụng Cauchy bậc 2 và 2 1 4x 1 111 8x 3 Cauchy bậc 4 ta có: 4 4 1. 4x 1 4x 1 2 ,
x 1.1.1. 8x 3
8x 3 2x 2 4 1 3
Vậy 4x 3x 5x 4x 4x 3x x 0 x x 12x 1 2 4 2 4 2 0 x do x . 2 8 BÀI 3: 3 2 3 2 x x
x x x 2 3 2 2 3 2 1
2 x x 1
SHIFL SOLVE ta tìm được nghiệm duy nhất x 1 . Khi đó 3 2 3 2
3x 2x 2 3
x x 2x 1 1mà ta
thấy có 2 biểu thức lập phương đối nhau trong 2 căn, nếu 2 căn đó bình phương thì sẽ triệt tiêu được nên ta
nghĩ đến sử dụng Bunyakovsky: 3 2 3 2 x x
x x x 2 2 3 2
x x 3 2 1. 3 2 2 1. 3 2 1 1 1 3 2 2 3
x x 2x 1
15 | T H Ủ T H U Ậ T P H Ư Ơ N G T R Ì N H – H Ệ P H Ư Ơ N G T R Ì N H Do đó ta có 2 2
x x 2 2 1
2 3x 2x
1 . Bình phương 2 vế x 2 1 2x 1 0 x 1
y 4x 2 2 3 1
4x8x 1 BÀI 4: 2
40x x y 14x 1 2 40x x 1 3
Sử dụng phép thế y
vào phương trình đầu và sử dụng SHIFT SOLVE ta được x , y . 14x 1 8 2 1 Chú ý rằng 4x ,8x 1 2 nên ta có: 2 8x 1 8x 1 8x 1 8x 1
3 4x 8x 2 3 1 8x 3 .1
4x8x 1 2 3 2 2 3 y 14x 1 Và 14x 1
y y 14x 1
. Do đó hệ phương trình trở thành: 2 2 x y 4x 2 8 1 2 1 1 2 8x 1 2 Lấy 1 +2. 2 2
y 4x 1 2 2 40x x 2
y 14x 1 2 y 14 x 2 2 40x x 2 2 2 3 1 1 3 2
96x 24x 0 96 x
0 x , y 2 8 8 2 2 2
x 2x 2 y 4y 2 BÀI 5: 2
6x y 11 10 4x 2x 0 Sử dụng phép thế 2
y 6x 11 10 4x 2x vào phương trình đầu và SHIFT SOLVE ta được x 1; y 3 . Khi đó 2 2
y 4y 2 1, 10 4x 2x 2 . Vì vậy ta điều chỉnh các số cho hợp lý và áp dụng Cauchy: 2 2
1 y 4 y 2 2 2 y 4 y 1 2
x 2x 2 1. y 4 y 2
x 2x 2 2 2 Do đó ta có: 2 2 2
2. 10 4x 2x
4 10 4x 2x 7 2x x 6
x y 11 6
x y 11 2 4 2 2 2
2x 4x y 4y 3 0
. Cộng hai vế của hai phương trình ta được: 2
x 10x 2y 15 0
x x y y
x 2 y 2 2 2 3 6 6 12 0 3 1 3
0 x 1, y 3 BÀI TẬP ÁP DỤNG: x 2 2 3 1 y x 2x 1 BÀI 1: 1 2 2 3
x x y x x 2
16 | T H Ủ T H U Ậ T P H Ư Ơ N G T R Ì N H – H Ệ P H Ư Ơ N G T R Ì N H
x 12 y y 2 12 x 12 BÀI 2: 3
x 8x 1 2 y 1
17 | T H Ủ T H U Ậ T P H Ư Ơ N G T R Ì N H – H Ệ P H Ư Ơ N G T R Ì N H