Bài tập 6.16, trang 24 SGK Toán 10 Tập 2 (Kết nối tri thức), là bài toán tổng hợp về giải bất phương trình bậc hai ($\mathbf{ax^2 + bx + c \lessgtr 0}$). Phương pháp giải chủ yếu dựa trên việc xét dấu của tam thức bậc hai thông qua biệt thức $\mathbf{\Delta}$ và hệ số $\mathbf{a}$.
Giải các bất phương trình bậc hai:
a) x2 – 1 ≥ 0;
b) x2 – 2x – 1 < 0;
c) – 3x2 + 12x + 1 ≤ 0;
d) 5x2 + x + 1 ≥ 0.
Tìm Nghiệm: Giải phương trình bậc hai tương ứng để tìm nghiệm ($x_1, x_2$) và tính $\Delta$.
Xác định Dấu: Áp dụng quy tắc "Trong trái, ngoài cùng" (khi $\Delta > 0$) hoặc xét dấu theo hệ số $a$ (khi $\Delta \le 0$).
Kết luận Tập nghiệm: Dựa vào dấu của bất phương trình ($\ge 0, < 0, \le 0, > 0$) để kết luận tập nghiệm.
a) Tam thức f(x) = x2 – 1
có ∆ = 02 – 4 . 1 . (– 1) = 4 > 0 nên f(x) có hai nghiệm x1 = – 1 và x2 = 1.
Mặt khác hệ số a = 1 > 0, do đó ta có bảng xét dấu sau:

Tập nghiệm của bất phương trình là S = (– ∞; – 1] ∪ [1; + ∞).
b) Tam thức f(x) = x2 – 2x – 1
có ∆' = (– 1)2 – 1 . (– 1) = 2 > 0 nên f(x) có hai nghiệm $x_1=1-\sqrt{2}$ và $x_2=1+\sqrt{2}$
Mặt khác hệ số a = 1 > 0, do đó ta có bảng xét dấu sau:

Vậy tập nghiệm của bất phương trình là $S = (x_1=1-\sqrt{2}; x_2=1+\sqrt{2})$.
c) Tam thức f(x) = – 3x2 + 12x + 1
có ∆' = 62 – (– 3) . 1 = 39 > 0 nên f(x) có hai nghiệm $x_1=\frac{6-\sqrt{39}}{3}$ và $x_2=\frac{6+\sqrt{39}}{3}$
Mặt khác hệ số a = – 3 < 0, do đó ta có bảng xét dấu sau:

Vậy tập nghiệm của bất phương trình là:
$S=\left (-\infty ;\frac{6-\sqrt{39}}{3} \right ]\cup \left [\frac{6+\sqrt{39}}{3};+\infty \right )$
d) Tam thức f(x) = 5x2 + x + 1
có ∆ = 12 – 4 . 5 . 1 = – 19 < 0 và hệ số a = 5 > 0 nên f(x) luôn dương (cùng dấu a) với mọi x ∈ R.
Vậy tập nghiệm của bất phương trình là R.
Các bất phương trình bậc hai đã được giải bằng cách xét dấu tam thức bậc hai tương ứng:
$x^2 – 1 \ge 0 \implies \mathbf{S = (-\infty; -1] \cup [1; +\infty)}$.
$x^2 – 2x – 1 < 0 \implies \mathbf{S = (1 - \sqrt{2}; 1 + \sqrt{2})}$.
$– 3x^2 + 12x + 1 \le 0 \implies \mathbf{S = (-\infty; 2 - \frac{\sqrt{39}}{3}] \cup [2 + \frac{\sqrt{39}}{3}; +\infty)}$.
$5x^2 + x + 1 \ge 0 \implies \mathbf{S = \mathbb{R}}$ (do $\Delta < 0$ và $a > 0$).
• Xem thêm: