Bài tập 6.21, trang 27 SGK Toán 10 Tập 2 (Kết nối tri thức), là bài toán cơ bản về giải phương trình chứa ẩn dưới dấu căn có dạng $\mathbf{\sqrt{f(x)} = g(x)}$. Phương pháp giải chính là bình phương hai vế kết hợp với điều kiện hệ quả để loại trừ nghiệm ngoại lai.
Giải các phương trình sau:
a) $\sqrt{6x^2+13x+13}=2x+4$
b) $\sqrt{2x^2+5x+3}=-3-x$
c) $\sqrt{3x^2-17x+23}=x-3$
d) $\sqrt{-x^2+2x+4}=x-2$
Phương trình $\sqrt{f(x)} = g(x)$ tương đương với hệ điều kiện:
Ta sẽ giải phương trình hệ quả $f(x) = [g(x)]^2$ và sau đó thay nghiệm vào điều kiện $g(x) \ge 0$ (hoặc thay trực tiếp vào phương trình gốc) để kiểm tra.
a) $\sqrt{6x^2+13x+13}=2x+4$
Bình phương hai vế của phương trình ta được
6x2+ 13x + 13 = 4x2 + 16x + 16
⇔ 2x2 – 3x – 3 = 0
$\Leftrightarrow x=\frac{3-\sqrt{33}}{4}$ hoặc $x=\frac{3+\sqrt{33}}{4}$
Thay lần lượt các giá trị này vào phương trình đã cho, ta thấy cả hai giá trị $\Leftrightarrow x=\frac{3-\sqrt{33}}{4}$ và $x=\frac{3+\sqrt{33}}{4}$ đều thỏa mãn.
Vậy tập nghiệm của phương trình là:
$S=\left \{ \frac{3-\sqrt{33}}{4};\frac{3+\sqrt{33}}{4} \right \}$
b) $\sqrt{2x^2+5x+3}=-3-x$
Bình phương hai vế của phương trình ta được
2x2 + 5x + 3 = 9 + 6x + x2
⇔ x2 – x – 6 = 0
⇔ x = – 2 hoặc x = 3.
Thay lần lượt các giá trị này vào phương trình đã cho, ta thấy không có giá trị nào thỏa mãn.
Vậy phương trình vô nghiệm.
c) $\sqrt{3x^2-17x+23}=x-3$
Bình phương hai vế của phương trình ta được
3x2 – 17x + 23 = x2 – 6x + 9
⇔ 2x2 – 11x + 14 = 0
⇔ x = 2 hoặc x = 7/2
Thay lần lượt các giá trị này vào phương trình đã cho, ta thấy x = 7/2 thỏa mãn.
Vậy nghiệm của phương trình là x = 7/2.
d) $\sqrt{-x^2+2x+4}=x-2$
Bình phương hai vế của phương trình ta được
– x2 + 2x + 4 = x2 – 4x + 4
⇔ – 2x2 + 6x = 0
⇔ – 2x(x – 3) = 0
⇔ x = 0 hoặc x = 3.
Thay lần lượt các giá trị này vào phương trình đã cho, ta thấy x = 3 thỏa mãn.
Vậy nghiệm của phương trình là x = 3.
Tóm lại, để giải phương trình $\mathbf{\sqrt{f(x)} = g(x)}$, điều kiện $\mathbf{g(x) \ge 0}$ đóng vai trò quan trọng trong việc loại trừ nghiệm ngoại lai:
PT a): Điều kiện $x \ge -2$. Nghiệm: $\mathbf{S = \left \{ \frac{3-\sqrt{33}}{4}; \frac{3+\sqrt{33}}{4} \right \}}$.
PT b): Điều kiện $x \le -3$. Hai nghiệm $-2$ và $3$ bị loại. $\mathbf{S = \emptyset}$.
PT c): Điều kiện $x \ge 3$. Nghiệm $\mathbf{x = 7/2}$ thoả mãn.
PT d): Điều kiện $x \ge 2$. Nghiệm $\mathbf{x = 3}$ thoả mãn.
• Xem thêm:
Bài 6.20 trang 27 Toán 10 Tập 2 Kết nối tri thức: Giải các phương trình sau (dạng √A = √B):...