Giải SGK Toán 9 Bài 3 (Cánh diều): Định lí Viète

496

Tailieumoi.vn giới thiệu Giải bài tập Toán lớp 9 Bài 3: Định lí Viète chi tiết sách Toán 9 Tập 2 Cánh diều 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 3: Định lí Viète

Khởi động trang 61 Toán 9 Tập 2: Đà Lạt là thành phố du lịch, có khí hậu mát mẻ. Nơi đây trồng nhiều loại hoa để phục vụ nhu cầu trong nước và xuất khẩu. Giả sử người ta trồng hoa trên một mảnh vườn có dạng hình chữ nhật với diện tích là 240 m2, chu vi là 68 m

Khởi động trang 61 Toán 9 Tập 2 Cánh diều | Giải Toán 9

Làm thế nào để xác định được chiều dài, chiều rộng của mảnh vườn trồng hoa nói trên?

Lời giải:

Gọi hai kích thước của mảnh vườn hình chữ nhật là x1; x­2 (m) (x1 > 0, x­2 > 0).

Ta có nửa chu vi và diện tích mảnh vườn hình chữ nhật lần lượt là x1 + x­2 (m) và x1x2 (m2).

Theo bài, mảnh vườn dạng hình chữ nhật có chu vi là 68 m nên nửa chu vi của mảnh vườn là 68 : 2 = 34 (m), do đó x1 + x­2 = 34.

Diện tích mảnh vườn hình chữ nhật là 240 m2, do đó x1x2 = 240.

Khi đó, x1 và x2 là hai nghiệm của phương trình: x2 – 34x + 240 = 0.

Phương trình trên có các hệ số a = 1, b = –34, c = 240.

Do b = –34 nên b’ = –17.

Ta có: ∆’ = (–17)2 – 1.240 = 49 > 0.

Do ∆’ > 0 nên phương trình có hai nghiệm phân biệt là:

x1=17+491=17+7=24;x2=17491=177=10.

Cả hai giá trị trên đều thỏa mãn điều kiện lớn hơn 0.

Vậy chiều dài và chiều rộng của mảnh vườn đó lần lượt là 24 (m) và 10 (m) (do chiều dài luôn lớn hơn chiều rộng).

I. Định lí Viète

Hoạt động 1 trang 61 Toán 9 Tập 2: Xét phương trình ax2 + bx + c = 0 (a ≠ 0). Giả sử phương trình đó có hai nghiệm là x1, x2. Tính x1 + x2; x1x2 theo các hệ số a, b, c.

Lời giải:

Xét phương trình bậc hai ax2 + bx + c = 0 (a ≠ 0).

⦁ Nếu ∆ > 0 thì phương trình có hai nghiệm phân biệt:

x1=b+Δ2a,x2=bΔ2a.

⦁ Nếu ∆ = 0 thì phương trình có nghiệm kép:

x1=x2=b2a.

Như vậy, với ∆ ≥ 0 thì phương trình có hai nghiệm dạng:

x1=b+Δ2a,x2=bΔ2a.

Ta có:

Hoạt động 1 trang 61 Toán 9 Tập 2 Cánh diều | Giải Toán 9

Luyện tập 1 trang 62 Toán 9 Tập 2: Cho phương trình

– 4x2 + 9x + 1 = 0.

a) Chứng minh phương trình có hai nghiệm phân biệt x1, x2.

b) Tính x1 + x; x1x2.

c) Tính x12+x22.

Lời giải:

a) Phương trình có các hệ số a = –4, b = 9, c = 1,

∆ = 92 – 4.(–4).1 = 97 > 0.

Do ∆ > 0 nên phương trình đã cho có hai nghiệm phân biệt x1, x2.

b) Theo định lí Viète, ta có:

x1+x2=94=94 và x1x2=14=14.

c) Ta có:  x12+x22=x12+2x1x2+x222x1x2=x1+x222x1x2

=942214=8116+12=8916.

Luyện tập 2 trang 63 Toán 9 Tập 2: Không tính ∆, giải phương trình 4x2 – 7x + 3 = 0

Lời giải:

Phương trình có các hệ số a = 4, b = –7, c = 3.

Ta thấy a + b + c = 4 + (–7) + 3 = 0.

Do đó phương trình có nghiệm x1 = 1 và x2=34.

Luyện tập 3 trang 63 Toán 9 Tập 2: Không tính ∆, giải phương trình 2x2 – 9x – 11 = 0.

Lời giải:

Phương trình có các hệ số a = 2, b = –9, c = –11.

Ta thấy a – b + c = 2 – (–9) + (–11) = 0.

Do đó phương trình có nghiệm x1 = –1 và x2=112=112.

II. Tìm hai số khi biết tổng và tích

Hoạt động 2 trang 63 Toán 9 Tập 2: Cho hai số có tổng bằng 5 và tích bằng 6.

a) Gọi một số là x. Tính số còn lại theo x.

b) Lập phương trình bậc hai ẩn x.

Lời giải:

a) Vì hai số có tổng bằng 6 nên số còn lại là 5 – x.

b) Vì hai số có tích bằng 6 nên ta có:

x(5 – x) = 6

5x – x2 = 6

x2 – 5x + 6 = 0.

Vậy phương trình bậc hai ẩn x cần tìm là x2 – 5x + 6 = 0.

Luyện tập 4 trang 64 Toán 9 Tập 2: Giải bài toán nêu trong phần mở đầu.

Lời giải:

Gọi hai kích thước của mảnh vườn hình chữ nhật là x1; x­2 (m) (x1 > 0, x­2 > 0).

Ta có nửa chu vi và diện tích mảnh vườn hình chữ nhật lần lượt là x1 + x­2 (m) và x1x2 (m2).

Theo bài, mảnh vườn dạng hình chữ nhật có chu vi là 68 m nên nửa chu vi của mảnh vườn là 68 : 2 = 34 (m), do đó x1 + x­2 = 34.

Diện tích mảnh vườn hình chữ nhật là 240 m2, do đó x1x2 = 240.

Khi đó, x1 và x2 là hai nghiệm của phương trình: x2 – 34x + 240 = 0.

Phương trình trên có các hệ số a = 1, b = –34, c = 240.

Do b = –34 nên b’ = –17.

Ta có: ∆’ = (–17)2 – 1.240 = 49 > 0.

Do ∆’ > 0 nên phương trình có hai nghiệm phân biệt là:

x1=17+491=17+7=24;x2=17491=177=10.

Cả hai giá trị trên đều thỏa mãn điều kiện lớn hơn 0.

Vậy chiều dài và chiều rộng của mảnh vườn đó lần lượt là 24 (m) và 10 (m) (do chiều dài luôn lớn hơn chiều rộng).

Bài tập

Bài 1 trang 64 Toán 9 Tập 2: Nếu x1, x2 là hai nghiệm của phương trình ax2 + bx + c (a ≠ 0) thì

Bài 1 trang 64 Toán 9 Tập 2 Cánh diều | Giải Toán 9

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Theo định lí Viète, ta có: x1+x2=ba;  x1x2=ca.

Bài 2 trang 64 Toán 9 Tập 2: Trong các phát biểu sau, phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai?

a) Nếu phương trình ax2 + bx + c (a ≠ 0) có a + b + c = 0 thì phương trình có một nghiệm là x1 = 1 và nghiệm còn lại là x2=ca.

b) Nếu phương trình ax2 + bx + c (a ≠ 0) có a – b + c = 0 thì phương trình có một nghiệm là x1 = –1 và nghiệm còn lại là x2=ca.

c) Nếu phương trình ax2 + bx + c (a ≠ 0) có a – b + c = 0 thì phương trình có một nghiệm là x1 = –1 và nghiệm còn lại là x2=ca.

d) Nếu phương trình ax2 + bx + c (a ≠ 0) có a + b + c = 0 thì phương trình có một nghiệm là x1 = 1 và nghiệm còn lại là x2=ca.

Lời giải:

Ta có:

⦁ Nếu phương trình ax2 + bx + c (a ≠ 0) có a + b + c = 0 thì phương trình có một nghiệm là x1 = 1 và nghiệm còn lại là x2=ca.

⦁ Nếu phương trình ax2 + bx + c (a ≠ 0) có a – b + c = 0 thì phương trình có một nghiệm là x1 = –1 và nghiệm còn lại là x2=ca.

Vậy các phát biểu đúng là: a), c) và các phát biểu sai là: b), d).

Bài 3 trang 64 Toán 9 Tập 2: Giải thích vì sao nếu ac < 0 thì phương trình ax2 + bx + c (a ≠ 0) có hai nghiệm là hai số trái dấu nhau.

Lời giải:

Xét phương trình ax2 + bx + c (a ≠ 0) có ac < 0, theo kết quả của Bài 2, trang 59, SGK Toán lớp 9, Tập 2 thì phương trình trên luôn có hai nghiệm phân biệt.

Khi đó, theo định lí Viète, ta có: x1x2=ca.

Mà ac < 0 nên a và c là hai số trái dấu.

Lại có a ≠ 0 nên ta suy ra được ca<0, hay x1x2 < 0.

Do đó x1, x2 là hai số trái dấu nhau.

Vậy nếu ac < 0 thì phương trình ax2 + bx + c (a ≠ 0) có hai nghiệm là hai số trái dấu nhau.

Bài 4 trang 64 Toán 9 Tập 2: Cho phương trình 2x2 – 3x – 6 = 0.

a) Chứng minh phương trình có hai nghiệm phân biệt x1, x2.

b) Tính x1 + x2; x1x2. Chứng minh cả hai nghiệm x1, x2 đều khác 0.

c) Tính 1x1+1x2.

d) Tính x12+x22.

e) Tính |x1 – x2|.

Lời giải:

Xét phương trình: 2x2 – 3x – 6 = 0.

a) Phương trình có các hệ số a = 2, b = –3, c = –6.

Cách 1: Ta có: ∆ = (–3)2 – 4.2.(–6) = 57 > 0.

Do ∆ > 0 nên phương trình đã cho có hai nghiệm phân biệt x1, x2.

Cách 2: Ta có: ac = 2.(–6) = –12 < 0 nên theo kết quả của Bài 2, trang 59, SGK Toán lớp 9, Tập 2 thì phương trình trên luôn có hai nghiệm phân biệt x1, x2.

b) Theo định lí Viète ta có:

x1+x2=32=32 và x1x2=62=3.

Vì x1x2 = –3 ≠ 0 nên x1 ≠ 0 và x2 ≠ 0.

c) Ta có 1x1+1x2=x1+x2x1x2=323=12.

d) Ta có x12+x22=x12+2x1x2+x222x1x2=x1+x222x1x2

=32223=94+6=334.

e) Ta có: x1x22=x122x1x2+x22=x12+2x1x2+x224x1x2

=x1+x224x1x2=32243=94+12=574.

 x1x22=x1x2 nên ta có:

x1x2=574=572.

Bài 5 trang 65 Toán 9 Tập 2: Không tính ∆, giải các phương trình:

a) 3x2 – x – 2 = 0;

b) –4x2 + x + 5 = 0;

c) 23x2+523x5=0;

d) 32x2+432x+4=0.

Lời giải:

a) 3x2 – x – 2 = 0

Phương trình có các hệ số a = 3, b = –1, c = –2.

Ta thấy: a + b + c = 3 + (–1) + (–2) = 0.

Do đó phương trình có nghiệm x1 = 1 và x2=23.

b) –4x2 + x + 5 = 0

Phương trình có các hệ số a = –4, b = 1, c = 5.

Ta thấy: a – b + c = (–4) – 1 + 5 = 0.

Do đó phương trình có nghiệm x1 = –1 và x2=523=536.

c) 23x2+523x5=0

Phương trình có các hệ số a=23,  b=523,  c=5.

Ta thấy: a+b+c=23+523+5=0.

Do đó phương trình có nghiệm x1 = 1 và x2=523=536.

d) 32x2+432x+4=0

Phương trình có các hệ số a=32,  b=432,  c=4.

Ta thấy: ab+c=32432+4=0.

Do đó phương trình có nghiệm x1 = –1 và x2=432=426=223.

Bài 6 trang 65 Toán 9 Tập 2: Tìm hai số trong mỗi trường hợp sau:

a) Tổng của chúng bằng 7 và tích của chúng bằng 12;

b) Tổng của chúng bằng 1 và tích của chúng bằng –6.

Lời giải:

a) Hai số cần tìm là nghiệm của phương trình x2 – 7x + 12 = 0.

Phương trình có các hệ số a = 1, b = –7, c = 12,

∆ = (–7)2 – 4.1.12 = 1 > 0.

Do ∆ > 0 nên phương trình có hai nghiệm phân biệt là :

x1=7+121=4;x2=7121=3.

Vậy hai số cần tìm là 4 và 3.

b) Hai số cần tìm là nghiệm của phương trình x2 – x – 6 = 0.

Phương trình có các hệ số a = 1, b = –1, c = –6,

∆ = (–1)2 – 4.1.(–6) = 25 > 0.

Do ∆ > 0 nên phương trình có hai nghiệm phân biệt là:

x1=1+2521=3;x2=12521=2.

Vậy hai số cần tìm là 3 và –2.

Bài 7 trang 65 Toán 9 Tập 2: Bác Đạt muốn thiết kế cửa sổ có dạng hình chữ nhật với diện tích bằng 2,52 m2 và chu vi bằng 6,4 m. Tìm các kích thước của cửa sổ đó.

Lời giải:

Gọi hai kích thước của cửa sổ hình chữ nhật là x1; x­2 (m) (x1 > 0, x­2 > 0).

Ta có nửa chu vi và diện tích cửa sổ hình chữ nhật lần lượt là x1 + x­2 (m) và x1x2 (m2).

Theo bài, cửa sổ dạng hình chữ nhật có chu vi là 6,4 m nên nửa chu vi của cửa sổ là 6,4 : 2 = 3,2 (m), do đó x1 + x­2 = 3,2.

Diện tích cửa sổ hình chữ nhật là 2,52 m2, do đó x1x2 = 2,52.

Khi đó, x1 và x2 là hai nghiệm của phương trình: x2 – 3,2x + 2,52 = 0.

Phương trình trên có các hệ số a = 1, b = –3,2, c = 2,52.

Do b = –3,2 nên b’ = –1,6.

Ta có: ∆’ = (–1,6)2 – 1.2,52 = 0,04 > 0.

Do ∆’ > 0 nên phương trình có hai nghiệm phân biệt là:

x1=1,6+0,041=1,6+0,2=1,8;x2=1,60,041=1,60,2=1,4.

Cả hai giá trị trên đều thỏa mãn điều kiện lớn hơn 0.

Vậy chiều dài và chiều rộng của cửa sổ đó lần lượt là 1,8 (m) và 1,4 (m) (do chiều dài luôn lớn hơn chiều rộng).

Xem thêm các bài giải bài tập Toán lớp 9 Cánh diều hay, chi tiết khác:

§2. Phương trình bậc hai một ẩn

§3. Định lí Viète

Bài tập cuối chương 7

§1. Đường tròn ngoại tiếp tam giác. Đường tròn nội tiếp tam giác

§2. Tứ giác nội tiếp đường tròn

Bài tập cuối chương 8

Lý thuyết Định lí Viète

1. Định lí Viète

Định lí Viète chỉ ra mối liên hệ giữa tổng và tích của hai nghiệm với các hệ số của phương trình bậc hai một ẩn:

Nếu x1, x2 là hai nghiệm của phương trình ax2 + bx + c = 0 (a ≠ 0) thì

x1+x2=ba;x1x2=ca.

Ví dụ 1. Cho phương trình 4x2 + 5x – 9 = 0.

a) Chứng minh phương trình trên có hai nghiệm phân biệt x1, x2.

b) Tính tổng và tích các nghiệm của phương trình trên.

c) Tính M=x12+x223x1x2.

Hướng dẫn giải

a) Phương trình đã cho có các hệ số a = 4; b = 5; c = –9.

Ta có: ∆ = b2 – 4ac = 52 – 4.4.(–9) = 169 > 0.

Vậy phương trình đã cho có hai nghiệm phân biệt x1, x2.

b) Theo định lí Viète, ta có:

x1+x2=ba=54;x1x2=ca=94.

Định lí Viète (Lý thuyết Toán lớp 9) | Cánh diều

Vậy M=20516.

Ví dụ 2. Cho phương trình –3x2 + 10x – 7 = 0.

a) Xác định các hệ số a, b, c của phương trình trên. Từ đó tính a + b + c.

b) Chứng tỏ x1 = 1 là một nghiệm của phương trình.

c) Dùng định lí Viète để tìm nghiệm x2 còn lại của phương trình.

Hướng dẫn giải

a) Phương trình –3x2 + 10x – 7 = 0 có các hệ số a = –3; b = 10; c = –7.

Suy ra a + b + c = –3 + 10 + (–7) = 0.

b) Ta có: –3.12 + 10.1 – 7 = 0.

Vậy x1 = 1 là một nghiệm của phương trình.

c) Theo định lí Viète, ta có: x1x2=ca=73=73.

Với x1 = 1, ta có: 1x2=73. Suy ra x2=73.

Vậy nghiệm còn lại của phương trình là x2=73.

Ví dụ 3. Cho phương trình 6x2 + 31x + 25 = 0.

a) Xác định các hệ số a, b, c của phương trình trên. Từ đó tính a – b + c.

b) Chứng tỏ x1 = –1 là một nghiệm của phương trình.

c) Dùng định lí Viète để tìm nghiệm x2 còn lại của phương trình.

Hướng dẫn giải

a) Phương trình 6x2 + 31x + 25 = 0 có các hệ số a = 6; b = 31; c = 25.

Suy ra a – b + c = 6 – 31 + 25 = 0.

b) Ta có: 6.(–1)2 + 31.(–1) + 25 = 0.

Vậy x1 = –1 là một nghiệm của phương trình.

c) Theo định lí Viète, ta có: x1x2=ca=256.

Với x1 = –1, ta có: 1x2=256.Suy ra x2=256.

Vậy nghiệm còn lại của phương trình là x2=256.

Nhận xét:

⦁ Nếu phương trình ax2 + bx + c = 0 (a ≠ 0) có a + b + c = 0 thì phương trình có một nghiệm là x1 = 1 và nghiệm còn lại là x2=ca.

⦁ Nếu phương trình ax2 + bx + c = 0 (a ≠ 0) có a – b + c = 0 thì phương trình có một nghiệm là x1 = –1 và nghiệm còn lại là x2=ca.

Ví dụ 4. Không tính ∆, giải các phương trình sau:

a) 25x22x+85=0;

b) 23x2+1+3x+13=0.

Hướng dẫn giải

a) Phương trình đã cho có các hệ số a=25;b=2;c=85.

Ta thấy: a+b+c=25+2+85=0.

Vậy phương trình đã cho có nghiệm là x1 = 1 và x2=85:25=8552=4.

b) Phương trình đã cho có các hệ số a=23;b=1+3;c=13.

Ta thấy: ab+c=231+3+13=0.

Vậy phương trình đã cho có nghiệm là x1 = –1 và x2=1323=313233=336.

2. Tìm hai số khi biết tổng và tích

Nếu hai số có tổng bằng S và tích bằng P thì hai số đó là nghiệm của phương trình

x2– Sx + P = 0.

Chú ý: Điều kiện để có hai số đó là S2 – 4P ≥ 0.

Ví dụ 5. Tìm hai số (nếu có) trong mỗi trường hợp sau:

a) Tổng của chúng bằng 10 và tích của chúng bằng 9;

b) Tổng của chúng bằng –3 và tích của chúng bằng 14.

Hướng dẫn giải

a) Hai số cần tìm là nghiệm của phương trình x2 – 10x + 9 = 0(1)

Phương trình (1) có các hệ số a = 1; b = –10; c = 9.

Vì b = –10 nên b’ = –5.

Ta có: ∆’ = b’2 – ac = (–5)2 – 1.9 = 16 > 0 và Δ'=16=4.

Do đó, phương trình (1) có hai nghiệm phân biệt là:

x1=5+41=9;x2=541=1.

Vậy hai số cần tìm là 9 và 1.

b) Theo đề, ta có S = –3 và P = 14.

Ta thấy: S2 – 4P = (–3)2 – 4.14 = –47 < 0.

Vậy không tồn tại hai số thỏa mãn điều kiện đã cho.

Đánh giá

0

0 đánh giá