Picture of the author
Picture of the author
SGK Toán 10»Bất Đẳng Thức. Bất Phương Trình»Bài 5: Dấu Của Tam Thức Bậc Hai

Bài 5: Dấu Của Tam Thức Bậc Hai

Lý thuyết dấu của tam thức bậc hai toán 10 bộ sách giáo khoa. Nay chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu lý thuyết và bài tập minh họa một cách đầy đủ, dễ hiểu.

Xem thêm

I. Định lí về dấu của tam thức bậc hai

1. Tam thức bậc hai

Định nghĩa: Tam thức bậc hai ( đối với ) là biểu thức có dạng , trong đó   là những số cho trước với . (SGK, trang 100)

2. Dấu của tam thức bậc hai

Cho tam thức bậc hai ( )

+ , .

+ , . Tức , .

+ : Gọi  là các nghiệm của   ta có  và .

Nhận xét:

+ .

+ .

+ .

+ .

3. Ví dụ về tam thức bậc hai

Ví dụ 1: Xét dấu của tam thức .

Giải:

Ta có  nên .

Ví dụ 2: Lập bảng xét dấu tam thức .

Giải:

Ta có .

 .

Bảng xét dấu

bai 5 dau cua tam thuc bac hai

II. Bất phương trình bậc hai một ẩn

1. Bất phương trình bậc hai

Bất phương trình bậc hai ẩn   là bất phương trình dạng   (hoặc ) trong đó  là các số thực đã cho, .

2. Giải bất phương trình bậc hai

Giải bất phương trình bậc hai    là tìm các khoảng mà trong đó  cùng dấu với hệ số  (trường hợp ) hay trái dấu với hệ số   (trường hợp ).

3. Ví dụ

Ví dụ: Giải bất phương trình .

Giải:

Đặt   .

Ta có  .

.

Bảng xét dấu

bai 5 dau cua tam thuc bac hai 01

Dựa vào bảng xét dấu ta có  .


Ôn tập chương 4

Bài 1/SGK Đại số 10 cơ bản trang 106. Sử dụng bất đẳng thức để viết các mệnh đề sau

a) x là số dương.

b) y là số không âm.

c) Với mọi số thực α, |α| là số không âm.

d) Trung bình cộng của hai số dương a và b không nhỏ hơn trung bình nhân của chúng.

ĐÁP ÁN

a) .

b) .

c) .

d)  , .

  

Bài 2/SGK Đại số 10 cơ bản trang 106. Có thể rút ra kết luận gì về dấu của hai số a và b nếu biết

a) ab > 0;      

b)

c) ab < 0;  

d)

ĐÁP ÁN

a)    và  cùng dấu, tức là: hoặc  .

b)    và  cùng dấu, tức là:    hoặc .

c)    và  trái dấu, tức là: hoặc .

d)    trái dấu, tức là: hoặc .

  

Bài 3/SGK Đại số 10 cơ bản trang 106. Trong các suy luận sau, suy luận nào đúng?

(A)

(B)

(C)

(D)

ĐÁP ÁN

(C) Đúng vì

Với  .

Với    

(A) Sai ví dụ như nhưng .

(B) Sai ví dụ như  nhưng .

(D) Sai ví dụ như nhưng  .

  

Bài 4/SGK Đại số 10 cơ bản trang 106. Khi cân một vật với độ chính xác đến 0,05kg, người ta cho biết kết quả là 26,4kg. Hãy chỉ ra khối lượng thực của vật đó nằm trong khoảng nào?

ĐÁP ÁN

Gọi  là khối lượng thức của vật.

Vì độ chính xác đến   nên .

Vậy  khối lượng thực của vật đó nằm trong khoảng .

  

Bài 5/SGK Đại số 10 cơ bản trang 106. Trên cùng một mặt phẳng tọa độ, hãy vẽ đồ thị hai hàm số y = f(x) = x + 1 và y = g(x) = 3 - x và chỉ ra các giá trị nào của x thỏa mãn:

a) f(x) = g(x);

b) f(x) > g(x);

c) f(x) < g(x).

Kiểm tra lại kết quả bằng cách giải phương trình, bất phương trình.

ĐÁP ÁN

Đồ thị hàm số  là đường thẳng đi qua hai điểm .

Đồ thị hàm số  là đường thẳng đi qua hai điểm .

Ta có hình vẽ:

bai 5 dau cua tam thuc bac hai 02

Từ đồ thị hàm số ta có:

a)  khi hai đồ thị cắt nhau.

Nên  tại .

b)  khi đồ thị của hàm số  nằm phía trên đồ thị của hàm số .

Suy ra    khi .

c)  khi đồ thị hàm số   nằm dưới đồ thị hàm số .

Suy ra    khi .

Kiểm tra lại bằng cách giải phương trình:

Ta có:

 .    

 .   

 .       

  

Bài 6/SGK Đại số 10 cơ bản trang 106. Cho a, b, c là các số dương. Chứng minh rằng


ĐÁP ÁN

Ta có:        

nên áp dụng bất đẳng thức Cauchy cho các số dương  ta được:   

         

  

Bài 7/SGK Đại số 10 cơ bản trang 106. Điều kiện của một bất phương trình là gì? Thế nào là hai bất phương trình tương đương.

ĐÁP ÁN

- Điều kiện của một bất phương trình là các điều kiện của ẩn   sao cho các biểu thức của bất phương trình đó đều có nghĩa.

- Hai bất phương trình được gọi là tương đương nếu chúng có cùng tập nghiệm.

  

Bài 8/SGK Đại số 10 cơ bản trang 107. Nếu quy tắc biểu diễn hình học tập nghiệm của bất phương trình ax + by ≤ c.

ĐÁP ÁN

Để biều diễn hình học tập nghiệm của bất phương trình . Ta thực hiện:

- Vẽ đường thẳng .

- Chọn điểm  và tính giá trị       

- So sánh  với :  

   + Nếu  thì miền nghiệm là nửa mặt phẳng bờ  chứa .

   + Nếu  thì miền nghiệm chứa đường thẳng. Lấy điểm   thử tương tự điểm .

   + Nếu  thì miền nghiệm là nửa mặt phẳng bờ không chứa .

  

Bài 9/SGK Đại số 10 cơ bản trang 107. Phát biểu định lí về dấu của tam thức bậc hai.

ĐÁP ÁN

Cho tam thức .

- Nếu  thì  luôn cùng dấu với hệ số   với mọi     

- Nếu  thì cùng dấu với hệ số , trừ khi         

- Nếu  thì    cùng dấu với hệ số khi  hoặc  và  trái dấu với hệ số  khi  (trong đó là hai nghiệm của  .

  

Bài 10/SGK Đại số 10 cơ bản trang 107.  Cho a > 0, b > 0. Chứng minh rằng


ĐÁP ÁN

Ta có 

      

      

Suy ra .

  

Bài 11/SGK Đại số 10 cơ bản trang 107.

a) Bằng cách sử dụng hằng đẳng thức a2 – b2 = (a – b)(a + b) hãy xét dấu f(x) = x4 – x2 + 6x – 9 và

b) Hãy tìm nghiệm nguyên của bất phương tình sau x(x3 – x + 6) > 9.

ĐÁP ÁN

a) 

     
 
Ta có: 

    

      

Ta có bảng xét dấu:

bai 5 dau cua tam thuc bac hai 03
 
Tương tự ta có:

      
 
Ta có:

 .    

 .    

 .    

Ta có bảng xét dấu

bai 5 dau cua tam thuc bac hai 04
 
b) Ta có:


 
     .

Vậy   .

  

Bài 12/SGK Đại số 10 cơ bản trang 107. Cho a, b, c là độ dài ba cạnh của tam giác. Sử dụng định lí về dấu tam thức bậc hai, chứng mình rằng:


ĐÁP ÁN

Đặt   ta có:

           

        

Do    là  cạnh của tam giác nên .

Suy ra .

     cùng dấu với  hay  (đpcm).

  

Bài 13/SGK Đại số 10 cơ bản trang 107. Biểu diễn hình học tập nghiệm của hệ bất phương trình bậc nhất hai ẩn 


ĐÁP ÁN

Ta có:

     

Vẽ các đường thẳng:

 .    

 .      

 .       

 .       

 Trên cùng một hệ trục tọa độ.

Vì điểm  thỏa mãn tất cả các bất phương trình trong hệ nên ta tô đậm các nửa  mặt phẳng có bờ là các đường thẳng không chứa điểm .

Miền không được tô đậm là miền nghiệm của hệ bất phương trình.

bai-5-dau-cua-tam-thuc-bac-hai-05a

Bài 14/SGK Đại số 10 cơ bản trang 107. Số -2 thuộc tập nghiệm của bất phương trình

(A) 2x + 1 > 1 - x;      

(B) (2x + 1)(1 - x) < x2

(C)

(D) (2 - x)(x + 2)2 < 0

ĐÁP ÁN

(A) Tại   ta có:  (vô lí).

(B) Tại  ta có:   (luôn đúng).

(C) Tại   ta có:  (vô lí).

(D) Tại   ta có:  (vô lí).

Vậy −2−2 là nghiệm của bất phương trình (B)

  

Bài 15/SGK Đại số 10 cơ bản trang 108. Bất phương trình   tương đương với bất phương trình    

(A)

(B)    

(C)

(D)   

ĐÁP ÁN

Giải bất phương trình .

Điều kiện: .

Khi đó  nên .

Do đó bất phương trình  

   .

So với điều kiện ta nhận  .

Vậy bất phương trình có tập nghiệm .

Đáp án A:

     .

Vậy .

Đáp án B:

 .

Điều kiện: .

Khi đó  nên .

Do đó bất phương trình  vô nghiệm.

Vậy .

Đáp án C:

   .

Điều kiện: .

Khi đó .

Do đó bất phương trình

    .

So với điều kiện ta nhận .

Vậy bất phương trình có tập nghiệm .

Đáp án D:

     

Điều kiện: .

Khi đó   nên bất phương trình vô nghiệm.

Vậy tập nghiệm của bất phương trình là .

Chọn C.

  

Bài 16/SGK Đại số 10 cơ bản trang 108. Bất phương trình mx2 + (2m – 1)x + m + 1 < 0 có nghiệm khi

(A) m = 1 ;    

(B) m = 3

(C) m = 0 ;    

(D) m = 0,25

ĐÁP ÁN

Ta tìm  để bất phương trình đã cho vô nghiệm.

Xét .

+ Nếu , bất phương trình trở thành  nên bất phương trình có nghiệm (thỏa mãn).

+ Nếu  :

     có     .

Bất phương trình  vô nghiệm  với .

    .

Vậy với mọi  thì bất phương trình  vô nghiệm

Suy ra với mọi   thì bất phương trình  có nghiệm.

Trong các đáp án trên chỉ có thỏa mãn.

  



Giáo viên biên soạn: Nguyễn Ngọc Toàn (Trường TH - THCS - THPT Lê Thánh Tông)

Tác giả: Trường THCS - THPT Nguyễn Khuyến - Tổ Toán

Bài 4: Bất Phương Trình Bậc Nhất Hai Ẩn