Tìm m để phương trình có nghiệm không âm

10:47:0412/07/2021

Phương trình bậc 2 có hai nghiệm phân biệt khi biệt thức delta lớn hơn 0, nhưng để 2 nghiệm của PT bậc 2 đều âm thì cần điều kiện gì?

Bài viết này sẽ giải đáp cho câu hỏi: Phương trình bậc 2 có 2 nghiệm âm khi nào? Điều kiện để PT bậc 2 có 2 nghiệm âm là gì?

* Cho phương trình bậc hai: ax2 + bx + c = 0 (với a≠0).

Theo như Vi-ét các em đã biết, nếu phương trình có hai nghiệm x1, x2 thì:

* Phương trình bậc 2 có 2 nghiệm âm khi nào?

- Điều kiện để PT bậc 2 có 2 nghiệm âm phân biệt là:

 

- Nếu bài toán chỉ yêu cầu hai nghiệm mà không cần phân biệt thì ta thay bằng Δ≥0.

- Với yêu cầu pt bậc 2 có 2 nghiệm âm thì đề bài toán thường cho có chứa tham số m.

* Ví dụ: Cho phương trình bậc hai: x2 - 2mx + m2 + m = 0, (m là tham số) (*)

Tìm m để phương trình bậc 2 có 2 nghiệm âm phân biệt.

> Lời giải:

 - Điều kiện để phương trình bậc 2 có 2 nghiệm âm phân biệt:

Với Δ' > 0 ⇔ m2 - (m2 + m) >0

⇔ -m > 0

⇔ m < 0

Với S < 0 ⇔ 2m < 0

⇔ m < 0

Với P > 0 ⇔ m2 + m > 0

⇔ m(m + 1) > 0

⇔ m < -1 hoặc m > 0.

Kết hợp lại ta được: m < -1.

Vậy với m < -1 thì phương trình (*) có 2 nghiệm âm phân biệt.

Các em có thể kiểm tra ngược lại bài toán trên xem kết quả mình làm thế nào nhé? ta thử chọn m = -2 (thỏa m<-1) và thế vào phương trình (*) giải phương trình (*) này xem có 2 nghiệm dương phân biệt hay không nhé??

Trên đây là bài viết giải đáp câu hỏi: Phương trình bậc 2 có 2 nghiệm âm khi nào? điều kiện để PT bậc 2 có 2 nghiệm âm là gì? KhoiA.vn Hy vọng các em có thể ghi nhớ và vận dụng vào việc giải bài toán tương tự.

Tags

Bài viết khác

  • Sự phụ thuộc của Điện trở vào Vật liệu làm dây dẫn, Công thức liên hệ giữa điện trở và điện trở suất - Vật lý 9 bài 9
  • Sự phụ thuộc của Điện trở vào Chiều dài dây dẫn, Công thức liên hệ giữa điện trở và chiều dài dây dẫn - Vật lý 9 bài 7
  • Sự phụ thuộc của Điện trở vào Tiết diện dây dẫn, Công thức liên hệ giữa điện trở và tiết diện dây - Vật lý 9 bài 8
  • Bài tập vận dụng Định luật Ôm: Giải bài tập 1, 2, 3 trang 17, 18 SGK Vật lí 9 (Vật lí 9 bài 6)
  • Tính chất hóa học của Oxit Axit, Oxit Bazơ, Khái quát về sự phân loại Oxit - Hóa 9 bài 1
  • Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện (I) vào hiệu điện thế (U) giữa 2 đầu dây dẫn - Vật lý 9 bài 1
  • Công thức vật lý 9 HK1 - Lý thuyết Vật lý 9
  • Công thức vật lý 9 HK2 - Lý thuyết Vật lý 9
  • Tính chất vật lý và hóa học của rượu etylic C2H5OH, ứng dụng của rượu Etylic - Hoá 9 bài 44
  • Canxi Oxit CaO, Lưu huỳnh Dioxit SO2 tính chất hóa học và Ứng dụng - Hóa 9 bài 2

Phương trình có nghiệm là gì? Điều kiện để phương trình có nghiệm như nào? Lý thuyết và cách giải các dạng bài tập về phương trình có nghiệm? Trong bài viết sau, hãy cùng DINHNGHIA.VN tìm hiểu về chủ đề phương trình có nghiệm là gì cũng như điều kiện giúp phương trình có nghiệm nhé!

Phương trình có nghiệm là gì?

Định nghĩa phương trình có nghiệm

  • Trong toán học, phương trình là một mệnh đề chứa biến có dạng:

\(f(x_{1}, x_{2},…) = g(x_{1}, x_{2},…)\)     (1)

\(h(x_{1}, x_{2},…) = f(x_{1}, x_{2},…) – g(x_{1}, x_{2},…)\)     (2)

\(h(x_{1}, x_{2},…) = 0\)     (3)

\(ax^{2} + bx + c = 0\)     (4)

Trong đó \(x_{1}, x_{2}\),… được gọi là các biến số của phương trình và mỗi bên của phương trình thì được gọi là một vế của phương trình. Chẳng hạn phương trình (1) có \(f(x_1,x_2,…)\) là vế trái, \(g(x_1,x_2,…)\) là vế phải.

Ở (4) ta có trong phương trình này a,b,c là các hệ số và x,y là các biến.

  • Nghiệm của phương trình là bộ \(x_{1}, x_{2},…\) tương ứng sao cho khi ta thay vào phương trình thì ta có đó là một mệnh đề đúng hoặc đơn giản là làm cho chúng bằng nhau.

Công thức tổng quát

  • Phương trình \(f(x) = 0\) có a đươcj gọi là nghiêm của phương trình khi và chỉ khi \(\left\{\begin{matrix} x = a\\ f(a) = 0 \end{matrix}\right.\), điều này định nghĩa tương tự với các phương trình khác như \(f(x,y,z,..) = 0, a\in S \Leftrightarrow \left\{\begin{matrix} x = a\\ y = b\\ z = c\\ f(a,b,c) = 0 \end{matrix}\right.\)
  • Giải phương trình là tìm tập nghiệm của phương trình đó. Với tập nghiệm của phương trình là tất cả các nghiệm của phương trình. Kí hiệu: \(S = \left \{ x,y,z,…\left. \right \}\right.\)

Tìm m để phương trình có nghiệm không âm

Điều kiện để phương trình có nghiệm

Điều kiện để phương trình bậc 2 có nghiệm

  • Theo hệ thức Vi-ét nếu phương trình bậc 2 \(ax^{2} + bx + c = 0 (a\neq 0)\) có nghiệm \(x_{1}, x_{2}\) thì \(S = x_{1} + x_{2} = \frac{-b}{a}; P=x_{1}x_{2} = \frac{c}{a}\)

Do đó điều kiện để một phương trình bậc 2:

  • Có 2 nghiệm dương là: \(\Delta \geq 0; P> 0; S> 0\)
  • Có 2 nghiệm âm là: \(\Delta \geq 0; P> 0; S< 0\)
  • Có 2 nghiệm trái dấu là: \(\Delta \geq 0; P< 0\)

Điều kiện để hệ phương trình có nghiệm

  • Cho hệ phương trình: \(\left\{\begin{matrix} ax + by = c (d) (a^{2} + b^{2} \neq 0)\\ a’x + b’y = c’ (d’) (a’^{2} + b'{2} \neq 0) \end{matrix}\right.\)
  • Hệ phương trình có một nghiệm \(\Leftrightarrow\) (d) cắt (d’) \(\Leftrightarrow \frac{a}{a’} \neq \frac{b}{b’} (a’,b’\neq 0)\)
  • Hệ phương trình có vô số nghiệm \(\Leftrightarrow\) (d) trùng (d’) \(\Leftrightarrow \frac{a}{a’} = \frac{b}{b’} = \frac{c}{c’} (a’,b’, c’\neq 0)\)
  • Hệ phương trình vô nghiệm \(\Leftrightarrow (d)\parallel (d’) \Leftrightarrow \frac{a}{a’} = \frac{b}{b’} \neq \frac{c}{c’} (a’,b’,c’ \neq 0)\)

Điều kiện để phương trình lượng giác có nghiệm

  • Phương trình \(\sin x = m\)
  • Phương trình có nghiệm nếu \(\left | m \right |\leq -1\). Khi đó ta chọn một góc \(\alpha\) sao cho \(\sin \alpha = m\) thì nghiệm của phương trình là \(\left\{\begin{matrix} x = \alpha + k2\pi \\ x = \pi – \alpha + k2\pi \end{matrix}\right.\)
  • Phương trình \(\cos x = m\)
  • Phương trình có nghiệm nếu \(\left | m \right |\leq -1\). Khi đó ta chọn một góc \(\alpha\) sao cho \(\cos \alpha = m\) thì nghiệm của phương trình là \(\left\{\begin{matrix} x = \alpha + k2\pi \\ x = – \alpha + k2\pi \end{matrix}\right.\)
  • Phương trình \(\tan x = m\)
  • Chọn góc \(\alpha\) sao cho \(\tan x = m\). Khi đó phương trình luôn có nghiệm với mọi m.
  • Phương trình \(\csc x = m\)
  • Chọn góc \(\alpha\) sao cho \(\csc \alpha = m\). Khi đó phương trình luôn có nghiệm với mọi m.

Các dạng toán điều kiện phương trình có nghiệm

Dạng 1: Tìm điều kiện để cho phương trình có nghiệm

Ví dụ 1: Cho phương trình \(x^{2} – 2(m+3)x + 4m-1 =0\) (1). Tìm giá trị của m để phương trình có hai nghiệm dương

Cách giải:

Phương trình (2) có hai nghiệm dương

\(\left\{\begin{matrix} \Delta \geq 0\\ P>0\\ S>0 \end{matrix}\right. \Leftrightarrow \left\{\begin{matrix} (m+3)^{2} – (4m-1)\geq 0\\ 4m-1>0\\ 2(m+3)>0 \end{matrix}\right. \Leftrightarrow \left\{\begin{matrix} (m+1)^{2} + 9 > 0 \forall m\\ m>\frac{1}{4}\\ m>-3 \end{matrix}\right. \Leftrightarrow m>\frac{1}{4}\)

Dạng 2: Điều kiện về nghiệm của phương trình quy về phương trình bậc 2

Ví dụ 2: Tìm giá trị của m để phương trình sau có nghiệm \(x^{4} + mx^{2} + 2m – 4 = 0\) (1)

Cách giải:

Đặt \(x^{2} = y \geq 0\). Điều kiện để phương trình (2) có nghiệm là phương trình \(y^{2} + my + 2m – 4 = 0\) (3) có ít nhất một nghiệm không âm.

Ta có: \(\Delta = m^{2} – 4(2m-4) = (m-4)^{2} \geq 0\) với mọi m. Khi đó phương trình có 2 nghiệm \(x_{1}, x_{2}\) thỏa mãn P = 2m – 4; S = -m

Điều kiện để phương trình (1) có hai nghiệm đều âm là:

\(\left\{\begin{matrix} P>0\\ S<0 \end{matrix}\right. \Leftrightarrow \left\{\begin{matrix} 2m-4>0\\ -m<0 \end{matrix}\right. \Leftrightarrow \left\{\begin{matrix} m>2\\ m>0 \end{matrix}\right. \Leftrightarrow m>2\)

Vậy điều kiện để phương trình (3) có ít nhất một nghiệm không âm là \(m\leq 2\)

\(\Rightarrow\) phương trình (2) có nghiệm khi \(m\leq 2\)

Dạng 3: Tìm điều kiện để hệ phương trình có nghiệm thỏa mãn yêu cầu đề bài

Ví dụ 3: Tìm m nguyên để hệ phương trình sau có nghiệm duy nhất là nghiệm nguyên

\(\left\{\begin{matrix} mx + 2y = m + 1\\ 2x + my = 2m – 1 \end{matrix}\right.\)

Cách giải:

Từ phương trình thứ nhất ta có \(y = \frac{m+1-mx}{2}\)

Thay vào phương trình thứ hai ta được: \(2x + m\frac{m+1-mx}{2} = 2m-1\)

\(\Leftrightarrow 4x + m^{2} -m^{2} x= 4m – 2\)

\(x(m^{2} – 4) = m^{2} – 3m -2 \Leftrightarrow x(m-2)(m+2) = (m – 2)(m – 1)\)

Nếu m = 2 thì x = 0, phương trình có vô số nghiệm

Nếu m = -2 thì x = 12, phương trình vô nghiệm

Nếu \(\left\{\begin{matrix} m\neq 2\\ m\neq -2 \end{matrix}\right.\) thì \(x = \frac{m-1}{m+2}\) thì phương trình có nghiệm duy nhất.

Thay trở lại phương trình \(y = \frac{m+1-mx}{2} = \frac{2m+1}{m+2}\)

\(\left\{\begin{matrix} x = \frac{m-1}{m+2} = 1- \frac{3}{m+2}\\ y = \frac{2m+1}{m+2} = 2-\frac{3}{m+2} \end{matrix}\right.\)

Ta cần tìm \(m\in \mathbb{Z}\) sao cho \(x,y\in \mathbb{Z}\)

Nhìn vào công thức nghiệm ta có: \(\frac{3}{m + 2}\in \mathbb{Z} \Leftrightarrow m + 2\in \left \{ -1,1,3,-3\right \} \Leftrightarrow m\in \left \{ -3,-1,1,5 \right \}\)

Các giá trị này thỏa mãn \(\left\{\begin{matrix} m \neq 2\\ m\neq -2 \end{matrix}\right.\)

Vậy \(m\in \left \{ -3,-1,1,5 \right \}\)

Trên đây là bài viết tổng hợp kiến thức về phương trình có nghiệm và điều kiện để phương trình có nghiệm. Hy vọng sẽ cung cấp cho bạn những kiến thức hữu ích phục vụ quá trình học tập. Chúc bạn luôn học tốt!

Xem chi tiết qua bài giảng dưới đây:


(Nguồn: www.youtube.com)

Xem thêm:

Please follow and like us:

Tìm m để phương trình có nghiệm không âm

Tìm m để phương trình có nghiệm không âm