Hướng Dẫn Giải Phương Trình Chứa Căn với Tham Số Nguyên | Toán Cô Diễm

Hướng Dẫn Giải Phương Trình Chứa Căn với Tham Số Nguyên | Toán Cô Diễm

Toán Cô Diễm hướng dẫn chi tiết cách giải phương trình chứa căn với tham số mmm nguyên. Bài viết bao gồm các bước rút gọn, tính delta, và kiểm tra điều kiện nghiệm nguyên, giúp học sinh nắm vững kỹ thuật giải toán nâng cao.

Dec 1, 2024
 
Để giải bài toán tìm giá trị ( x ) để biểu thức chứa căn dạng phân thức có giá trị nguyên, chúng ta sẽ cùng nhau khám phá phương pháp tổng quát và các bước chi tiết để xử lý dạng bài này.
Hãy xem xét ví dụ sau và thực hiện từng bước cụ thể.
 

 
Xem lại
 
 
 
 

Video preview
 
 

 
 

BÀI TOÁN VÍ DỤ

 
Biểu thức:
notion image
Tìm x là số nguyên sao cho Q có giá trị nguyên

PHƯƠNG PHÁP TỔNG QUÁT

 
Đưa về giải phương trình nghiệm nguyên ẩn x có tham số.
 
Các bước làm lần lượt như sau

Xác định điều kiện xác định của biểu thức:

 
Điều kiện xác định là các giá trị của ( x ) sao cho
  • tất cả các mẫu số khác 0 và
  • căn bậc hai xác định (không âm).
Xét từng mẫu số và đặt điều kiện khác 0.
Kiểm tra các giá trị xx sau khi giải với các điều kiện này.

Biến đổi biểu thức ban đầu:

 
Đặt các phân số riêng biệt thành các phần tử ( A, B, C, v,v ).
Rút gọn từng phân số và đưa về dạng đơn giản nhất có thể.

Quy đồng mẫu số (nếu cần thiết):

 
Nếu có nhiều phân số, quy đồng mẫu số để dễ dàng thực hiện các bước tiếp theo.

Khử mẫu, hạ bậc tử số :

 
Chuyển biểu thức về dạng không chứa căn hoặc chứa ít căn hơn, bằng cách nhân và chia mẫu hợp lý.
 

Đặt phương trình nghiệm nguyên

 
Đặt Q=kQ = k, với kZ k \in \mathbb{Z} .
Giải phương trình dạng Q=f(x)=kQ = f(x) = k, tìm các giá trị x thỏa mãn Q nguyên.
 
 

 

HƯỚNG DẪN GIẢI VÍ DỤ

Bước 1: Tìm điều kiện để ( Q ) có nghĩa (tóm tắt)

 
Để ( Q ) có nghĩa, cần có ( x \geq 0 ) và mẫu số của từng phân thức khác 0:
 
  1. (5x+70 5\sqrt{x} + 7 \neq 0 ) — luôn đúng với ( x0x \geq 0 ).
  1. 3x20x23x493\sqrt{x} - 2 \neq 0 \Rightarrow \sqrt{x} \neq \frac{2}{3} \Rightarrow x \neq \frac{4}{9} .
  1. 15x+11x6015x + 11\sqrt{x} - 6 \neq 0
 
sau khi giải cụ thể, ta cóđiều kiện xác định là x0x \geq 0 x49x \neq \frac{4}{9}

Bước 2: Rút gọn biểu thức ( Q )

Để rút gọn, chúng ta xem xét từng phân thức trong ( Q ):
  1. Phân thức đầu tiên:
notion image
  1. Phân thức thứ hai:
notion image
  1. Phân thức thứ ba:
    1. 42x+3415x+11x6\frac{42\sqrt{x} + 34}{15x + 11\sqrt{x} - 6}
Do các phân thức phức tạp, ta sử dụng phương pháp đồng mẫu hoặc tách riêng từng phần tử để rút gọn ( Q ).

Bước 3: Giải x thuộc Z sao cho Q có giá trị nguyên

 
Sau khi rút gọn, chúng ta tìm các giá trị ( x ) sao cho ( Q ) có giá trị nguyên.
 
Đầu tiên đưa Q về phương trình theo k,
 
ta thực hiện như sau:
 
Biểu thức ( Q ) đã được rút gọn là:
notion image
 
Đặt
notion image
 
(với  m là số nguyên), ta có phương trình:
notion image
 
Chia cả hai vế cho 2, ta được:
notion image
 
Nhân chéo để loại mẫu, ta có:
notion image
 
Nhân cả hai vế với 2 để loại mẫu ( \frac{m}{2} ):
notion image
 
Khai triển và đưa tất cả các hạng tử về một vế, ta được:
notion image
 
Sắp xếp lại phương trình theo ( k ):
notion image
 
Do đó, ta có phương trình bậc hai theo ( k ) với tham số ( m ):
notion image
 

Phân tích hệ số

 
Phương trình này có dạng chuẩn ( ax2+bx+c=0ax^2 + bx + c = 0 ) với:
notion image
notion image
notion image
(a0a \neq 0 do m nguyên)
 
Chúng ta  sử dụng công thức nghiệm của phương trình bậc hai để tìm  k dựa trên giá trị của  m :
notion image

Điều kiện để phương trình có nghiệm nguyên k

 
Phương trình bậc hai này sẽ có nghiệm nguyên khi: Delta là một số chính phương:
 
notion image
Ta có phương trình bậc hai:
notion image
với hệ số:
notion image
notion image
notion image
 
Δ\Delta (biểu thức delta), được tính bởi:
notion image
 
Thay các giá trị của ( a ), ( b ), và ( c ) vào, ta được:
notion image
notion image
 
Rút gọn nhân tử chung ( 4 ):
notion image
 
Giờ ta thực hiện phép nhân trong biểu thức ( (20 - 25m)(49m - 42) ):
notion image
notion image
 
Kết hợp các hạng tử lại, ta được:
notion image
 
Thay vào biểu thức delta:
notion image
notion image
 
Vậy, biểu thức của Δ\Delta được rút gọn thành:
notion image

Điều kiện để Delta là một số chính phương

 
Sau đây là hướng dẫn cách suy luận, bạn nào biết làm rồi có thể đọc luôn phần kết quả
 
Để nhóm biểu thức 1225m22030m+8411225m^2 - 2030m + 841 về dạng bình phương, ta sẽ kiểm tra xem có thể đưa về dạng (am+b)2(am + b)^2 hay không.
 
Biểu thức là:
notion image

Bước 1: Xác định hệ số

Ta thấy rằng
notion image
là bình phương của
notion image
Tương tự, 841 là bình phương của 29
 
Vậy, có khả năng biểu thức có dạng:
notion image

Bước 2: Khai triển và so sánh kiểm tra lại

 
Khai triển
notion image
 
Vậy:
notion image
Do đó, ta có:
notion image
 
Khi đó, ta có thể viết lại biểu thức Delta là:
notion image
 
Kết quả cuối cùng:
notion image
 
Vậy phương trình bậc hai có hai nghiệm (theo công thức nghiệm):
notion image
Nghiệm k sẽ là:
notion image
notion image
 
 

Kết luận

Vậy nghiệm của k theo m là:
notion image
Hoặc
notion image
 
Nói cách khác, với mọi k có dạng 70m-29 (m thuộc Z) hoặc k = 29 thì biểu thức Q có giá trị nguyên (bằng m)
 

Một số Lưu ý

 
Phương trình bặc hai và công thức nghiệm theo Delta nằm ở chương trình Học kì 2 Lớp 9, tuy nhiên các em nên nắm công thức để tính ra nghiệm (ví dụ a,b) của phương trình.
 
Do phương trình bậc hai ban đầu có 2 nghiệm a,b nên nó có thể được viết lại dưới dạng (xa)(xb)=0(x-a)(x-b)=0
Từ đó, các em nhân phân phói để ra các bước biến đổi trung gian từ phương trình ban đàu..
 
✬ Ngoài sử dụng công thức nghiệm và phương trình bậc hai, còn có các phương pháp về bất đẳng thức và số học có thể sử dụng tuỳ vào từng trường hợp riêng.
Các em lưu ý và vận dụng nếu sử dụng công thức nghiệm không ra được kết quả hoặc quá phức tạp
 
 

 
Xem Thêm Các Bài Hệ Thống Kiến Thức :
 
 
 
 
 

 
Nếu các bạn có đóng góp hoặc ý kiến vui lòng gửi về toancodiem.xinchao@outlook.com
 

Đừng quên nếu có bài toán cần hỏi thì 👇

 
notion image
 
LIÊN HỆ
📬 toancodiem.xinchao@gmail.com
📇169/2 Nguyễn Văn Cừ Phường 2 Q5 TPHCM
 
Đăng kí Học - Thời Khoá biểu
📞 +84-908-986-786 (Cô Diễm)
Hỗ Trợ  Học Viên
📞+84-765-359-411 (anh Quân)