Giải SGK Toán 9 Bài 1 (Kết nối tri thức): Khái niệm phương trình và hệ hai phương trình bậc nhất hai ẩn

Van Anh Ngày: 23-09-2024 Lớp 9

1.5 K

Tailieumoi.vn giới thiệu Giải bài tập Toán lớp 9 Bài 1: Khái niệm phương trình và hệ hai phương trình bậc nhất hai ẩn chi tiết sách Toán 9 Tập 1 Kết nối tri thức giúp học sinh xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập môn Toán 9. Mời các bạn đón xem:

Giải bài tập Toán 9 Bài 1: Khái niệm phương trình và hệ hai phương trình bậc nhất hai ẩn

HĐ 1 trang 6 Toán 9 Tập 1: Câu “Quýt, cam mười bảy quả tươi” có nghĩa là tổng số cam và số quýt là 17. Hãy viết hệ thức với hai biến x và y biểu thị giả thiết này.

Lời giải:

Hệ thức biểu thị: $x + y = 17.$

HĐ 2 trang 6 Toán 9 Tập 1: Tương tự, hãy viết hệ thức với hai biến x và y biểu thị giả thiết cho bởi các câu thơ thứ ba, thứ tư và thứ năm.

Quýt, cam mười bảy quả tươi

Đem chia cho một trăm người cùng vui.

Chia ba mỗi quả quýt rồi,

Còn cam, mỗi quả chia mười vừa xinh.

Trăm người, trăm miếng ngọt lành.

Quýt, cam mỗi loại tính rành là bao?

Toán 9 Bài 1 (Kết nối tri thức): Khái niệm phương trình và hệ hai phương trình bậc nhất hai ẩn (ảnh 1)

Lời giải:

Hệ thức liên hệ giữa x và y qua các câu thơ thứ ba, thứ tư và thứ năm là $3 x + 10 y = 100.$

Luyện tập 1 trang 6 Toán 9 Tập 1: Hãy viết một phương trình bậc nhất hai ẩn và chỉ ra một nghiệm của nó.

Lời giải:

Ta có $2 x - y = 5$ là một phương trình bậc nhất hai ẩn.

Cặp số $(3; 1)$ là một nghiệm của phương trình $2 x - y = 5$ vì $2.3 - 1 = 5.$ (luôn đúng).

Luyện tập 2 trang 8 Toán 9 Tập 1: Viết nghiệm và biểu diễn hình học tất cả các nghiệm của mỗi phương trình bậc nhất hai ẩn sau:

a) $2 x - 3 y = 5;$

b) $0 x + y = 3;$

c) $x + 0 y = - 2.$

Lời giải:

a) $2 x - 3 y = 5;$

Ta có $y = \frac{2 x + 5}{3} = \frac{2 x}{3} + \frac{5}{3}$ nên mỗi cặp số $(x; \frac{2 x}{3} + \frac{5}{3})$ với $x \in R$ tùy ý là một nghiệm của phương trình $2 x - 3 y = 5.$

Biểu diễn hình học tất cả các nghiệm của phương trình $2 x - 3 y = 5.$

Cho $x = 0 \Rightarrow y = \frac{- 5}{3} \Rightarrow A (0; \frac{- 5}{3})$

$y = 0 \Rightarrow x = \frac{5}{2} \Rightarrow B (\frac{5}{2}; 0)$

Đường thẳng $2 x - 3 y = 5$ đi qua hai điểm A và B

Toán 9 Bài 1 (Kết nối tri thức): Khái niệm phương trình và hệ hai phương trình bậc nhất hai ẩn (ảnh 1)

Các nghiệm là tọa độ của một điểm thuộc đường thẳng $2 x - 3 y = 5.$

b) $0 x + y = 3;$

Ta có $0 x + y = 3$ rút gọn thành $y = 3$ nên phương trình có nghiệm là $(x; 3)$ với $x \in R$ tùy ý.

Biểu diễn hình học tất cả các nghiệm của phương trình $0 x + y = 3$

Cho $x = 0 \Rightarrow y = 3 \Rightarrow A (0; 3)$

$x = 1 \Rightarrow y = 3 \Rightarrow B (1; 3)$

Đường thẳng $0 x + y = 3$ đi qua hai điểm A và B

Toán 9 Bài 1 (Kết nối tri thức): Khái niệm phương trình và hệ hai phương trình bậc nhất hai ẩn (ảnh 1)

Các nghiệm là tọa độ của một điểm thuộc đường thẳng $0 x + y = 3.$

c) $x + 0 y = - 2.$

Ta có $x + 0 y = - 2$ rút gọn thành $x = - 2$ nên phương trình có nghiệm là $(- 2; y)$ với $y \in R$ tùy ý.

Biểu diễn hình học tất cả các nghiệm của phương trình $x + 0 y = - 2$

Cho $y = 0 \Rightarrow x = - 2 \Rightarrow A (- 2; 0)$

$y = 1 \Rightarrow x = - 2 \Rightarrow B (- 2; 1)$

Đường thẳng $x + 0 y = - 2$ đi qua hai điểm A và B

Toán 9 Bài 1 (Kết nối tri thức): Khái niệm phương trình và hệ hai phương trình bậc nhất hai ẩn (ảnh 1)

Các nghiệm là tọa độ của một điểm thuộc đường thẳng $x + 0 y = - 2.$

Luyện tập 3 trang 9 Toán 9 Tập 1: Trong hai cặp số $(0; - 2)$ và $(2; - 1),$ cặp số nào là nghiệm của hệ phương trình ${\begin{cases} x - 2 y = 4 \\ 4 x + 3 y = 5 \end{cases} ?$

Lời giải:

Thay $(0; - 2)$ vào hệ đã cho ta có:

${\begin{cases} 0 - 2. (- 2) = 4 \\ 4.0 + 3 (- 2) = 5 \end{cases}$ (vô lí)

Nên $(0; - 2)$ không là nghiệm của hệ phương trình đã cho.

Thay $(2; - 1)$ vào hệ đã cho ta có:

${\begin{cases} 2 - 2. (- 1) = 4 \\ 4.2 + 3 (- 1) = 5 \end{cases}$ (luôn đúng)

Nên $(2; - 1)$ là nghiệm của hệ phương trình đã cho.

Vận dụng trang 9 Toán 9 Tập 1: Xét bài toán cổ trong tình huống mở đầu. Gọi x là số cam, y là số quýt cần tính $(x; y \in N^{*}),$ ta có hệ phương trình bậc nhất hai ẩn sau:

${\begin{cases} x + y = 17 \\ 10 x + 3 y = 100 \end{cases}$

Trong hai cặp số $(10; 7)$ và $(7; 10),$ cặp số nào là nghiệm của hệ phương trỉnh trên? Từ đó cho biết phương án về số cam và số quýt thỏa mãn yêu cầu của bài toán cổ.

Lời giải:

Thay $(10; 7)$ vào hệ đã cho ta có:

${\begin{cases} 10 + 7 = 17 \\ 10.10 + 3.7 = 100 \end{cases}$ (vô lí)

Nên $(10; 7)$ không là nghiệm của hệ phương trình đã cho.

Thay $(7; 10)$ vào hệ đã cho ta có:

${\begin{cases} 7 + 10 = 17 \\ 10.7 + 3.10 = 100 \end{cases}$ (luôn đúng)

Nên $(7; 10)$ là nghiệm của hệ phương trình đã cho.

Vậy số quả quýt là 7 quả, số quả cam là 10 quả.

Bài tập

Bài 1.1 trang 10 Toán 9 Tập 1: Phương trình nào sau đây là phương trình bậc nhất hai ẩn, vì sao?

a) $5 x - 8 y = 0;$

b) $4 x + 0 y = - 2;$

c) $0 x + 0 y = 1;$

d) $0 x - 3 y = 9.$

Lời giải:

a) Là phương trình bậc nhất vì phương trình có dạng $a x + b y = c$ và $a = 5; b = - 8$ thỏa mãn điều kiện $a \neq 0$ hoặc $b \neq 0.$

b) Là phương trình bậc nhất vì phương trình có dạng $a x + b y = c$ và $a = 4; b = 0$ thỏa mãn điều kiện $a \neq 0$ hoặc $b \neq 0.$

c) Không là phương trình bậc nhất vì phương trình có hệ số $a = 0; b = 0$ không thỏa mãn điều kiện $a \neq 0$ hoặc $b \neq 0.$

d) Là phương trình bậc nhất vì phương trình có dạng $a x + b y = c$ và $a = 0; b = - 3$ thỏa mãn điều kiện $a \neq 0$ hoặc $b \neq 0.$

Bài 1.2 trang 10 Toán 9 Tập 1: a) Tìm giá trị thích hợp thay cho dấu “?” trong bảng sau rồi cho biết 6 nghiệm của phương trình $2 x - y = 1 :$

Toán 9 Bài 1 (Kết nối tri thức): Khái niệm phương trình và hệ hai phương trình bậc nhất hai ẩn (ảnh 1)

b) Viết nghiệm tổng quát của phương trình đã cho.

Lời giải:

Toán 9 Bài 1 (Kết nối tri thức): Khái niệm phương trình và hệ hai phương trình bậc nhất hai ẩn (ảnh 1)

Các cặp nghiệm của phương trình $y = 2 x - 1$ là: $(- 1; - 3); (- 0, 5; - 2); (0; - 1); (0, 5; 0); (1; 1); (2; 3) .$

b) Ta có: $2 x - y = 1 \Rightarrow y = 2 x - 1$ nên cặp số $(x; 2 x - 1)$ với $x \in R$ tùy ý là nghiệm tổng quát của phương trình $2 x - y = 1.$

Bài 1.3 trang 10 Toán 9 Tập 1: Viết nghiệm và biểu diễn hình học tất cả các nghiệm của mỗi phương trình bậc nhất hai ẩn sau:

a) $2 x - y = 3;$

b) $0 x + 2 y = - 4;$

c) $3 x + 0 y = 5.$

Lời giải:

a) $2 x - y = 3$

Ta có $y = 2 x - 3$ nên mỗi cặp số $(x; 2 x - 3)$ với $x \in R$ tùy ý là một nghiệm của phương trình $2 x - y = 3.$

Biểu diễn hình học tất cả các nghiệm của phương trình $2 x - y = 3$

Cho $x = 0 \Rightarrow y = - 3 \Rightarrow A (0; - 3)$

$y = 0 \Rightarrow x = \frac{3}{2} \Rightarrow B (\frac{3}{2}; 0)$

Đường thẳng $2 x - y = 3$ đi qua hai điểm A và B

Toán 9 Bài 1 (Kết nối tri thức): Khái niệm phương trình và hệ hai phương trình bậc nhất hai ẩn (ảnh 1)

b) $0 x + 2 y = - 4$

Ta có $0 x + 2 y = - 4 \Rightarrow y = - 2$ nên mỗi cặp số $(x; - 2)$ với $x \in R$ tùy ý là một nghiệm của phương trình $0 x + 2 y = - 4$

Biểu diễn hình học tất cả các nghiệm của phương trình $0 x + 2 y = - 4$

Cho $x = 0 \Rightarrow y = - 2 \Rightarrow A (0; - 2)$

$x = 1 \Rightarrow y = - 2 \Rightarrow B (1; - 2)$

Đường thẳng $0 x + 2 y = - 4$ đi qua hai điểm A và B

Toán 9 Bài 1 (Kết nối tri thức): Khái niệm phương trình và hệ hai phương trình bậc nhất hai ẩn (ảnh 1)

c) $3 x + 0 y = 5$

Ta có $3 x + 0 y = 5 \Rightarrow x = \frac{5}{3}$ nên mỗi cặp số $(\frac{5}{3}; y)$ với $y \in R$ tùy ý là một nghiệm của phương trình $3 x + 0 y = 5$

Biểu diễn hình học tất cả các nghiệm của phương trình $3 x + 0 y = 5$

Cho $y = 1 \Rightarrow x = \frac{5}{3} \Rightarrow A (\frac{5}{3}; 1)$

$y = 0 \Rightarrow x = \frac{5}{3} \Rightarrow B (\frac{5}{3}; 0)$

Đường thẳng $3 x + 0 y = 5$ đi qua hai điểm A và B

Toán 9 Bài 1 (Kết nối tri thức): Khái niệm phương trình và hệ hai phương trình bậc nhất hai ẩn (ảnh 1)

Bài 1.4 trang 10 Toán 9 Tập 1: a) Hệ phương trình ${\begin{cases} 2 x = - 6 \\ 5 x + 4 y = 1 \end{cases}$ có là một hệ hai phương trình bậc nhất hai ẩn không, vì sao?

b) Cặp số $(- 3; 4)$ có là một nghiệm của hệ phương trình đó hay không, vì sao?

Lời giải:

a) Hệ phương trình đã cho là hệ phương trình bậc nhất hai ẩn vì $2 x = - 6$ và $5 x + 4 y = 1$ là hai phương trình bậc nhất 2 ẩn thỏa mãn điều kiện $a \neq 0$ hoặc $b \neq 0.$

b) Thay $(- 3; 4)$ vào hệ phương trình ta có ${\begin{cases} 2. (- 3) = - 6 \\ 5. (- 3) + 4.4 = 1 \end{cases}$ (luôn đúng)

Vậy $(- 3; 4)$ là nghiệm của hệ phương trình.

Bài 1.5 trang 10 Toán 9 Tập 1: Cho các cặp số $(- 2; 1), (0; 2), (1; 0), (1, 5; 3), (4; - 3)$ và hai phương trình

$\begin{array}{l} 5 x + 4 y = 8, (1) \\ 3 x + 5 y = - 3. (2) \end{array}$

Trong các cặp số đã cho:

a) Những cặp số nào là nghiệm của phương trình (1)?

b) Cặp số nào là nghiệm của hệ hai phương trình gồm (1) và (2)?

c) Vẽ hai đường thẳng $5 x + 4 y = 8$ và $3 x + 5 y = - 3$ trên cùng một mặt phẳng tọa độ để minh họa kết luận ở câu b.

Lời giải:

a) Thay $(- 2; 1)$ vào phương trình (1) ta có: $5. (- 2) + 4.1 = 8$ (vô lí)

Thay $(0; 2)$ vào phương trình (1) ta có: $5.0 + 4.2 = 8$ (luôn đúng)

Thay $(1; 0)$ vào phương trình (1) ta có: $5.1. + 4.0 = 8$ (vô lí)

Thay $(1, 5; 3)$ vào phương trình (1) ta có: $5.1, 5 + 4.0 = 8$ (vô lí)

Thay $(4; - 3)$ vào phương trình (1) ta có: $5.4 + 4. (- 3) = 8$ (luôn đúng)

Vậy nghiệm của phương trình (1) là $(0; 2)$ và $(4; - 3) .$

b) Vì $(- 2; 1)$ , $(1; 0)$ và $(1, 5; 3)$ không là nghiệm của phương trình (1) nên cũng không là nghiệm của hệ phương trình gồm (1) và (2).

Thay $(0; 2)$ vào phương trình (2) ta có: $3.0 + 5.2 = - 3$ (vô lí).

Thay $(4; - 3)$ vào phương trình (2) ta có: $3.4 + 5. (- 3) = - 3$ (luôn đúng).

Vậy $(4; - 3)$ là nghiệm của hệ phương trình gồm (1) và (2).

c) Đường thẳng $5 x + 4 y = 8$

Cho $x = 0 \Rightarrow y = 2 \Rightarrow A (0; 2)$

$y = 0 \Rightarrow x = \frac{8}{5} \Rightarrow B (\frac{8}{5}; 0)$

Đường thẳng $5 x + 4 y = 8$ đi qua điểm A và B

Đường thẳng $3 x + 5 y = - 3$

Cho $x = 0 \Rightarrow y = \frac{- 3}{5} \Rightarrow C (0; \frac{- 3}{5})$

$y = 0 \Rightarrow x = - 1 \Rightarrow D (- 1; 0)$

Đường thẳng $3 x + 5 y = - 3$ đi qua điểm C và D

Toán 9 Bài 1 (Kết nối tri thức): Khái niệm phương trình và hệ hai phương trình bậc nhất hai ẩn (ảnh 1)

Ta có điểm $E (4; - 3)$ là giao điểm của đường thẳng $5 x + 4 y = 8$ và đường thẳng $3 x + 5 y = - 3$ nên $(4; - 3)$ là nghiệm của hệ phương trình gồm (1) và (2)

Xem thêm các bài giải bài tập Toán lớp 9 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Bài 1. Khái niệm phương trình và hệ hai phương trình bậc nhất hai ẩn

Bài 2. Giải hệ hai phương trình bậc nhất hai ẩn

Luyện tập chung trang 19

Bài 3. Giải bài toán bằng cách lập hệ phương trình

Bài tập cuối chương 1

Bài 4. Phương trình quy về phương trình bậc nhất một ẩn

Lý thuyết Khái niệm phương trình và hệ hai phương trình bậc nhất hai ẩn

1. Phương trình bậc nhất hai ẩn

Khái niệm phương trình bậc nhất hai ẩn

Phương trình bậc nhất hai ẩn x và y là hệ thức dạng

$a x + b y = c$ , (1)

trong đó a, b và c là các số đã biết ( $a \neq 0$ hoặc $b \neq 0$ ).

Ví dụ: $2 x + 3 y = 4$ , $0 x + 2 y = 3$ , $x + 0 y = 2$ là các phương trình bậc nhất hai ẩn.

Nghiệm của phương trình bậc nhất hai ẩn

Nếu tại $x = x_{0}$ và $y = y_{0}$ ta có $a x_{0} + b y_{0} = c$ là một khẳng định đúng thì cặp số $(x_{0}; y_{0})$ được gọi là một nghiệm của phương trình (1).

Ví dụ: Cặp số $(- 1; 2)$ là nghiệm của phương trình $2 x + 3 y = 4$ vì $2. (- 1) + 3.2 = - 2 + 6 = 4$ .

Cặp số $(1; 2)$ không là nghiệm của phương trình $2 x + 3 y = 4$ vì

$2.1 + 3.2 = 2 + 6 = 8 \neq 4$ .

2. Hệ hai phương trình bậc nhất hai ẩn

Khái niệm hệ hai phương trình bậc nhất hai ẩn

Một cặp gồm hai phương trình bậc nhất hai ẩn $a x + b y = c$ và $a^{'} x + b^{'} y = c^{'}$ được gọi là một hệ hai phương trình bậc nhất hai ẩn. Ta thường viết hệ phương trình đó dưới dạng:

${\begin{cases} a x + b y = c \\ a^{'} x + b^{'} y = c^{'} \end{cases} (*)$

Ví dụ: Hệ phương trình ${\begin{cases} 2 x - y = 0 \\ x + y = 3 \end{cases}$ , ${\begin{cases} 3 x = 1 \\ x - y = 3 \end{cases}$ , ${\begin{cases} 4 x - y = 3 \\ 3 y = 6 \end{cases}$ là các hệ phương trình bậc nhất hai ẩn.