Giáo án Đại số Lớp 8 - Bài 5: Phương trình chứa ẩn ở mẫu
Cách giải phương trình chứa ẩn ở mẫu
Bước 1: Tìm ĐKXĐ của phương trình.
Bước 2: Quy đồng mẫu hai vế của phương trình rồi khử mẫu.
Bước 3: Giải phương trình vừa nhận được.
Bước 4: (Kết luận). Trong các giá trị của ẩn tìm được ở bước 3,
các giá trị thỏa mãn ĐKXĐ chính là nghiệm của phương trình đã cho.
Các dạng phương trình đã học 1) 3$ − 5 = 0 2) *+,-. + $ = 1 + *,.+-3) 2$ − 3 $ + 1 = 0 4) $ + 1+,1 = 1 + 1+,1 ÞPhương trình bậc nhất một ẩn có dạng 2$ + 3 = 0 ÞPhương trình đưa về dạng 2$ + 3 = 0 ÞPhương trình tích Phương trình 4 có gì khác so với các phương trình còn lại? Phương trình chứa ẩn ở mẫu BÀI 5: PHƯƠNG TRÌNH CHỨA ẨN Ở MẪU 1. Ví dụ mở đầu Giải phương trình: ! + #$%# = 1 + #$%# (*) Chuyển các biểu thức chứa ẩn sang một vế ! + 1! − 1 − 1! − 1 = 1 Thu gọn vế trái, ta tìm được! = 1 Nhận xét: ) = * không là nghiệm của phương trình (*) vì tại đó giá trị của hai vế không xác định. 1. Ví dụ mở đầu Giải phương trình! + #$%# = 1 + #$%# (*) Chuyển các biểu thức chứa ẩn sang một vế ! + 1! − 1 − 1! − 1 = 1 Thu gọn vế trái, ta tìm được! = 1 Nhận xét: ! = 1 không là nghiệm của phương trình (*) vì tại đó giá trị của hai vế không xác định. + Khi biến đổi PT mà làm mất mẫu chứa ẩn của PT thì PT nhận được có thể không tương đương với phương trình ban đầu. + Khi giải PT chứa ẩn ở mẫu, ta phải chú ý đến điều kiện xác định của phương trình. 2. Tìm điều kiện xác định của một phương trình + Các giá trị của ẩn mà tại đó ít nhất một mẫu thức nhận giá trị bằng 0 không thể là nghiệm của phương trình. Điều kiện xác định (ĐKXĐ) của PT là điều kiện để tất cả các mẫu thức trong PT khác 0. Ví dụ 1. Tìm điều kiện xác định của mỗi phương trình sau: a) !!"# = !%&!%# b) '!"( = (!"#!"( − * Ta thấy* − 1 ≠ 0 .ℎ0 * ≠ 1 và * + 1 ≠ 0 .ℎ0 * ≠ −1 nên ĐKXĐ của phương trình là: * ≠ ±1 Ta thấy* − 2 ≠ 0 .ℎ0 * ≠ 2 nên ĐKXĐ của phương trình là:* ≠ 2 3. Giải phương trình chứa ẩn ở mẫu Ví dụ 2. Giải phương trình !!"# = !%&!%# (*) Giải ĐKXĐ: ' ≠ ±1 (*) ⇔ ! !%#!"# !%# = !%& !"#!"# !%# ⇔ ' = 2 ⇒ ' ' + 1 = ' + 4 ' − 1 (**)(∗∗) ⇔ '4 + ' = '4 + 3' − 4⇔ 2' = 4 Tìm ĐKXĐ Quy đồng mẫu hai vế của phương trình và khử mẫu Giải phương trình vừa nhận được Kiểm tra ĐKXĐ và kết luận (Nhận) Vậy tập nghiệm của phương trình (*) là:6 = 2ở bước này ta dùng kí hiệu suy ra (=>) không dùng kí hiệu tương đương () Bước 1: Tìm ĐKXĐ của phương trình. Bước 2: Quy đồng mẫu hai vế của phương trình rồi khử mẫu. Bước 3: Giải phương trình vừa nhận được. Bước 4: (Kết luận). Trong các giá trị của ẩn tìm được ở bước 3, các giá trị thỏa mãn ĐKXĐ chính là nghiệm của phương trình đã cho. Cách giải phương trình chứa ẩn ở mẫu 4. Áp dụng Ví dụ 3. Giải phương trình !"#$ = $"#&"#$ − ( (1) Giải ĐKXĐ: ( ≠ 2 (1) ⟺ !"#$ = $"#&"#$ − " "#$"#$⇒ 3 = 2( − 1 − ( ( − 2 (2) (2) ⟺ 3 = 2( − 1 − ($ + 2(⟺ 3 − 2( + 1 + ($ − 2( = 0 ⟺ ( = 2 (Loại) Vậy tập nghiệm của phương trình (1) là: 1 = ∅ ⟺ ($ − 4( + 4 = 0 Bài tập 30. Giải các phương trình: a) !"#$ + 3 = "#($#" ⟺ !"#$ + 3 = (#""#$ (1) Giải ĐKXĐ: * ≠ 2 (1) ⟺ !"#$ + ( "#$"#$ = (#""#$⇒ 1 + 3 * − 2 = 3 − * (2) (2) ⟺ 1+ 3* − 6 = 3 − *⟺ 3* + * = 3 + 6 − 1 ⟺ * = 2 (Loại) Vậy tập nghiệm của phương trình (1) là: 1 = ∅ ⟺ 4* = 8 Bài tập 31. Giải các phương trình: a) !"#! − %"&"'#! = )""&*"*! ⟺ !"#! − %"&"#! "&*"*! = )""&*"*! (1) Giải ĐKXĐ: , ≠ 1 (1) ⟺ "&*"*!"#! "&*"*! − %"&"#! "&*"*! = )" "#!"&*"*!⇒ ,) + , + 1 − 3,) = 2, , − 1 (2) (2) ⟺ ,) + , + 1 − 3,) − 2,) + 2, = 0⟺ −4,) − , + 4, + 1 = 0 (Loại) Vậy tập nghiệm của phương trình (1) là: 5 = −!6 ⟺ −4,) + 3, + 1 = 0⟺ −, 4, + 1 + 4, + 1 = 0⟺ 4, + 1 + −, + 1 = 0⟺ 4, + 1 = 0 ℎ8ặ: − , + 1 = 04, + 1 = 0 ⟺ , = −14−, + 1 = 0 ⟺ , = 1 (Nhận) 1. Biểu diễn một đại lượng bởi biểu thức chứa ẩn Ví dụ 1. Gọi vận tốc của một ô tô là ! (#$/ℎ). Quãng đường ô tô đi được trong 5 giờ ? ( = *+ * = !. 5= 5! là 5! (#$) Thời gian để ô tô đi được quãng đường 100 km? t = *(+ = 100!Thời gian để ô tô đi được quãng đường 100 km là 1223 ℎ . ?1. Giả sử hàng ngày bạn Tiến dành x phút để tập chạy. Hãy viết biểu thức với viến x biểu thị: a) Quãng đường Tiến chạy được trong x phút, nếu chạy với vận tốc trung bình là 180m/phút. b) Vận tốc trung bình của Tiến (tính theo km/h), nếu trong x phút Tiến chạy được quãng đường 4500m. ! = # $ℎú! ;( = 180 ,/$ℎú! ;. =?. = 180# Giải a) Quãng đường Tiến chạy được trong x phút, nếu chạy với vận tốc trung bình là 180 m/phút là 180. #(,) ! = # $ℎú! ;. = 4500 (,)( =? ,/$ℎú! ; ! = # $ℎú!= #60 (ℎ); . = 4500 ,, 7,( = 4,5#60 = 270# b) Vận tốc trung bình của Tiến (tính theo km/h), nếu trong x phút Tiến chạy được quãng đường 4500m là :,; = ?@AB (km/h) ?2. Gọi x là số tự nhiên có 2 chữ số Hãy lập biểu thức biểu thị số tự nhiên có được bằng cách: a) Viết thêm chữ số 5 vào bên trái số x. b) Viết thêm chữ số 5 vào bên phải số x. Ví dụ số ban đầu là 12 Ví dụ số ban đầu là 12 Số mới là 512=5.100+12 Giải a) Số tự nhiên có được khi viết thêm chữ số 5 vào bên trái số x là 5.100+x Ví dụ số ban đầu là 12 Ví dụ số ban đầu là 12 Số mới là 125=12.10+5b) Số tự nhiên có được khi viết thêm chữ số 5 vào bên phải số x là 10x+5 2. Ví dụ về giải bài toán bằng cách lập phương trình Ví dụ 2: (Bài toán cổ) Vừa gà vừa chó Bó lại cho tròn Ba mươi sáu con Một trăm chân chẵn. Hỏi có bao nhiêu gà, bao nhiêu chó? Các đại lượng Số con Số chân Số con gà Số con chó Số chân gà Số con chó Mối quan hệ giữa các đại lượng: Tổng số con gà và con chó: 36 con Tổng số chân gà và chân chó:100 chân Hỏi số con gà, số con chó? Gà Chó Số con Số chân!36 − ! 2!4 36 − ! Phương trình 2! + 4 36 − ! = 100 Gà Chó Số con Số chân!36 − ! 2!4 36 − ! Giải Gọi số gà là x (con, ! ∈ Ν∗; ! < 36). Khi đó số chân gà là 2x (chân) Cả gà và chó có 36 con nên số chó là 36 − ! (con). Số chân chó là 4 36 − ! ,ℎâ/ Vì tổng số chân là 100 nên ta có phương trình:2! + 4 36 − ! = 100 Giải phương trình trên2! + 4 36 − ! = 100 ⇔ 2! + 144 − 4! = 100⇔ −2! = 100 − 144⇔ −2! = −44⇔ ! = 22 Nhận Vậy số gà là 22 (con). Từ đó suy ra số chó là 36-22=14 (con). Bước 1: Lập phương trình Bước 2: Giải phương trình Bước 3: Trả lời Các bước giải bài toán bằng cách lập phương trình: Bước 1: Lập phương trình: ü Chọn ẩn số và đặt điều kiện cho ẩn số. ü Biểu diễn các đại lượng chưa biết theo ẩn và các đại lượng đã biết. ü Lập phương trình biểu thị mối quan hệ giữa các đại lượng. Bước 2: Giải phương trình. Bước 3: Trả lời: Kiểm tra xem trong các nghiệm của phương trình, nghiệm nào thỏa mãn điều kiện của ẩn, nghiệm nào không, rồi kết luận. 2. Ví dụ về giải bài toán bằng cách lập phương trình Các đại lượng Số con Số chân Số con gà Số con chó Mối quan hệ giữa các đại lượng: Tổng số con gà và con chó: 36 con Tổng số chân gà và chân chó:100 chân Hỏi số con gà, số con chó? Nếu gọi số chó là x Gà Chó Số con Số chân!36 − ! 4!2 36 − ! Phương trình 2 36 − ! + 4! = 100 Gà Chó Số con Số chân 100 − !4 !2 100 − ! ! Nếu gọi số chó là x Phương trình +, + -../+0 = 36 Bài tập 34 (SGK-Tr.25) Mẫu số của một phân số lớn hơn tử số của nó là 3 đơn vị. Nếu tăng cả tử và mẫu của nó thêm 2 đơn vị thì được phân số mới bằng phân số !". Tìm phân số ban đầu. Giải Gọi x là tử số của phân số cần tìm. Điều kiện # ∈ %. Khi đó phân số cần tìm là &&'(. Theo đề ta có phương trình:# + 2# + 5 = 12 ⟹ 2 # + 2 = # + 5 ⟺ # = 1 Vậy phân số cần tìm là !0 Ví dụ 3: Một xa máy khởi hành từ Hà Nội đi Nam Định với vận tốc 35km/h. Sau đó 24 phút, trên cùng tuyến đường đó, một ô tô xuất phát từ Nam Định đi Hà Nội với vận tốc 45km/h. Biết quãng đường Nam Định - Hà Nội dài 90km. Hỏi sau bao lâu, kể từ khi xe máy khởi hành, hai xe gặp nhau? Xe máy: V = 35km/h Ôtô: V = 45km/h 24 ph 90kmHà Nội Nam Định Quãng đường = Vận tốc x Thời gian Vận tốc (km/h) Thời gian (h) Quãng đường (km) Xe máy Ô tô 35 45 !! − 25 35!45 ! − 25 Hai xe chuyển động ngược chiều Đến khi gặp nhau tổng quãng đường hai xe đi được bằng quãng đường Hà Nội – Nam Định 35! + 45 ! − 25 = 90 Ví dụ 3: Một xa máy khởi hành từ Hà Nội đi Nam Định với vận tốc 35km/h. Sau đó 24 phút, trên cùng tuyến đường đó, một ô tô xuất phát từ Nam Định đi Hà Nội với vận tốc 45km/h. Biết quãng đường Nam Định - Hà Nội dài 90km. Hỏi sau bao lâu, kể từ khi xe máy khởi hành, hai xe gặp nhau? Vận tốc (km/h) Thời gian (h) Quãng đường (km) Xe máy Ô tô 35 45 ! ! − 25 35! 45 ! − 25 Giải Đổi: 24 phút ='( (h) - Gọi thời gian xe máy đi từ Hà Nội đến khi gặp ô tô là x (h) - (Đk: ! > '( ). - Thời gian ô tô đi từ Nam định đến khi gặp xe máy là ! − '( (h). - Quãng đường xe máy đi từ Hà Nội đến khi gặp ô tô là 35! (km). - Quãng đường ô tô đi từ Nam Định đến khi gặp xe máy là 45 ! − '( (km). Vì hai xe chuyển động ngược chiều nên đến khi gặp nhau, tổng quãng đường hai xe đi được bằng quãng đường Hà Nội – Nam Định, ta có phương trình: 35! + 45 ! − '( = 90 Vận tốc (km/h) Thời gian (h) Quãng đường (km) Xe máy Ô tô 35 45 ! ! − 25 35! 45 ! − 25 Giải Đổi: 24 phút = '( (h) - Gọi thời gian xe máy đi từ Hà Nội đến khi gặp ô tô là x (h) - (Đk: ! > '( ). - Thời gian ô tô đi từ Nam định đến khi gặp xe máy là ! − '( (h). - Quãng đường xe máy đi từ Hà Nội đến khi gặp ô tô là 35! (km). - Quãng đường ô tô đi từ Nam Định đến khi gặp xe máy là 45 ! − '( (km). Vì hai xe chuyển động ngược chiều nên đến khi gặp nhau, tổng quãng đường hai xe đi được bằng quãng đường Hà Nội – Nam Định, ta có phương trình: 35! + 45 ! − '( = 90 Giải phương trình:35! + 45 ! − 25 = 90⟺ 35! + 45! − 18 = 90 ⟺ x = 2720 Vậy sau '3'4 giờ, kể từ lúc xe máy khởi hành thì hai xe gặp nhau. ⟺ 80! =108 (TMĐK) Vận tốc (km/h) Thời gian (h) Quãng đường (km) Xe máy Ô tô 35 45 ! ! − 25 35! 45 ! − 25 Vận tốc (km/h) Thời gian (h) Quãng đường (km) Xe máy Ô tô 35 45 '90 − ' '3590 − '45 35! + 45 ! − 25 = 90 '35 − 90 − '45 = 25 Bài tập 37: Lúc 6 giờ, một xe máy khởi hành từ A. Sau đó 1 giờ một ô tô cũng xuất phát từ A với vận tốc lớn hơn vận tốc xe máy là 20km/h. Biết hai xe gặp nhau lúc 9 giờ 30 phút cùng ngày, hỏi hai xe gặp nhau tại điểm cách A bao nhiêu km? Vận tốc (km/h) Thời gian (h) Quãng đường (km) Xe máy Ô tô 3,5 2,5 ! ! + 20 3,5! 2,5 ! + 20 Hai xe đi cùng chiều Đến khi gặp nhau, quãng đường hai xe đi được bằng nhau, ta có phương trình 3,5! = 2,5 ! + 20 Bài tập 37: Lúc 6 giờ, một xe máy khởi hành từ A. Sau đó 1 giờ một ô tô cũng xuất phát từ A với vận tốc lớn hơn vận tốc xe máy là 20km/h. Biết hai xe gặp nhau lúc 9 giờ 30 phút cùng ngày, hỏi hai xe gặp nhau tại điểm cách A bao nhiêu km? Vận tốc (km/h) Thời gian (h) Quãng đường (km) Xe máy Ô tô 3,5 2,5 ! ! + 20 3,5! 2,5 ! + 20 Giải Gọi vận tốc của xe máy là x (km/h) (Đk: ! > 0 ). Vận tốc của ô tô là ! + 20 (km/h). Thời gian xe máy đi đến lúc hai xe gặp nhau là 9 giờ 30 phút – 6 giờ = 3giờ 30 phút = 3,5 giờ Thời gian ô tô đi đến lúc hai xe gặp nhau là 3,5 – 1 giờ = 2,5 giờ Quãng đường xe máy đi đến lúc hai xe gặp nhau là 3,5! (km). Quãng đường ô tô đi đến lúc hai xe gặp nhau là 2,5 ! + 20 (km) Vì hai xe chuyển động cùng chiều nên đến khi gặp nhau, quãng đường hai xe đã đi bằng nhau, ta có phương trình:3,5! = 2,5 ! + 20 Vận tốc (km/h) Thời gian (h) Quãng đường (km) Xe máy Ô tô 3,5 2,5 ! ! + 20 3,5! 2,5 ! + 20 Giải Gọi vận tốc của xe máy là x (km/h) (Đk: ! > 0 ). Vận tốc của ô tô là ! + 20 (km/h). Thời gian xe máy đi đến lúc hai xe gặp nhau là 9 giờ 30 phút – 6 giờ = 3giờ 30 phút = 3,5 giờ Thời gian ô tô đi đến lúc hai xe gặp nhau là 3,5 – 1 giờ = 2,5 giờ Quãng đường xe máy đi đến lúc hai xe gặp nhau là 3,5! (km). Quãng đường ô tô đi đến lúc hai xe gặp nhau là 2,5 ! + 20 (km) Vì hai xe chuyển động cùng chiều nên đến khi gặp nhau, quãng đường hai xe đã đi bằng nhau, ta có phương trình:3,5! = 2,5 ! + 20 Giải phương trình:3,5! = 2,5 ! + 20⟺ 3,5! − 2,5 = 50 Vậy hai xe gặp nhau tại một điểm cách A là: 50.3,5 = 175 (km) (TMĐK)⟺ ! = 50 Bài tập 46: Một người lái ô tô dự định từ A đến B với vận tốc 48 km/h. Nhưng sau khi đi được một giờ với vận tốc ấy, ô tô bị tàu hỏa chắn đường trong 10 phút. Do đó, để kịp đến B đúng thời gian đã định, người đó phải tăng tốc thêm 6 km/h. Tính độ dài quãng đường AB? Vận tốc (km/h) Quãng đường (km) Thời gian Dự định AB Thực tế AC BC 48 48 54 ! 48! − 48 !481! − 4854 Người đó đến B đúng thời gian đã định nên ta có phương trình !48 = ! − 4854 + 1 + 16 Bài tập 46: Một người lái ô tô dự định từ A đến B với vận tốc 48 km/h. Nhưng sau khi đi được một giờ với vận tốc ấy, ô tô bị tàu hỏa chắn đường trong 10 phút. Do đó, để kịp đến B đúng thời gian đã định, người đó phải tăng tốc thêm 6 km/h. Tính độ dài quãng đường AB? Vận tốc (km/h) Quãng đường (km) Thời gian Dự định AB Thực tế AC BC 48 48 54 ! 48! − 48 !481! − 4854 Giải Đổi: 10 phút = '( (h) Gọi độ dài quãng đường AB là! (km) (Đk: ! > 48 ). Thời gian người đó dự định đi quãng đường AB là *+, (h). Thực tế, một giờ đầu, người đó đi với vận tốc 48 km/h nên quãng đường còn lại là:! − 48.1 = ! − 48 Trên quãng đường còn lại, người đó đi với vận tốc: 48+6=54 (km/h). Thời gian người đó đi quãng đường còn lại với vận tốc mới là: */+,0+ (h). Thời gian thực tế người đó đi được quãng đường AB (kể cả thời gian bị tàu hỏa chắn) là:!48 = ! − 4854 + 1 + 16 Giải Đổi: 10 phút = !" (h) Gọi độ dài quãng đường AB là# (km) (Đk: # > 48 ). Thời gian người đó dự định đi quãng đường AB là '() (h). Thực tế, một giờ đầu, người đó đi với vận tốc 48 km/h nên quãng đường còn lại là:# − 48.1 = # − 48 Trên quãng đường còn lại, người đó đi với vận tốc: 48+6=54 (km/h). Thời gian người đó đi quãng đường còn lại với vận tốc mới là: '.()/( (h). Thời gian thực tế người đó đi được quãng đường AB (kể cả thời gian bị tàu hỏa chắn) là:# − 4854 + 1 + 16 (ℎ) Vận tốc (km/h) Quãng đường (km) Thời gian Dự định AB Thực tế AC BC 48 48 54 # 48# − 48 #481# − 4854 Người đó đến B đúng thời gian đã định nên ta có pt:#48 = # − 4854 + 1 + 16 Giải phương trình:#48 = # − 4854 + 1 + 16⇔ 54# = 48 # + 15⇔ 6# = 720 ⇔ x = 120 (TMĐK) Vậy độ dài quãng đường AB là: 120 (km)
File đính kèm:
- Chuong III 5 Phuong trinh chua an o mau_12796421.pdf