Giải Toán Phương Trình Bậc 2: Tổng Quan Lý Thuyết Và Bài Tập Bất Phương Trình Bậc 2 Lớp 10

Rate this post

Trong hành trình chinh phục môn Toán, việc nắm vững các khái niệm cơ bản và phương pháp giải bài tập là vô cùng quan trọng. Bài viết này tập trung vào giải toán phương trình bậc 2, đi sâu vào lý thuyết và các dạng bài tập về bất phương trình bậc 2, một chủ đề then chốt trong chương trình Toán lớp 10. Chúng ta sẽ cùng nhau khám phá định nghĩa, dấu của tam thức bậc hai, cùng với các dạng bài tập điển hình giúp các em học sinh tự tin giải quyết mọi vấn đề liên quan.

Đề Bài

1. Tổng ôn lý thuyết bất phương trình bậc 2

1.1. Định nghĩa bất phương trình bậc 2

Bất phương trình bậc hai ẩn x có dạng tổng quát là ax^2+bx+c<0[/katex] (hoặc [katex]ax^2+bx+c>0, ax^2+bx+cle0, ax^2+bx+cge0), trong đó $a,b,c$ là những số thực cho trước và a \ne 0.

Ví dụ về bất phương trình bậc 2: 2x^2-x+1<0[/katex], [katex]-3x^2+x+4ge0[/katex], [katex]x^2-x-6le0[/katex].</p> <p>Giải bất phương trình bậc 2 [katex]ax^2+bx+c<0[/katex] thực chất chính là quá trình tìm các khoảng giá trị của $x$ sao cho biểu thức [katex]f(x)=ax^2+bx+c[/katex] cùng dấu với $a$ (nếu là [katex]ax^2+bx+c>0) hoặc trái dấu với $a$ (nếu là ax^2+bx+c<0[/katex]).</p> <h3>1.2. Tam thức bậc hai - dấu của tam thức bậc hai</h3> <p>Ta có định lý về dấu của tam thức bậc hai như sau:</p> <p>Cho tam thức bậc hai [katex]f(x) = ax^2+bx+c với a \ne 0 và biệt thức \Delta = b^2-4ac.

  • Nếu \Delta < 0[/katex]: $f(x)$ luôn cùng dấu với hệ số $a$ (với mọi [katex]x in mathbb{R}[/katex]).</li> <li>Nếu [katex]\Delta = 0: $f(x)$ luôn cùng dấu với hệ số $a$ (trừ trường hợp x = -b/2a, khi đó f(x)=0).
  • Nếu \Delta > 0: $f(x)$ luôn cùng dấu với hệ số $a$ khi x < x_1[/katex] hoặc [katex]x > x_2; trái dấu với hệ số $a$ khi x_1 < x < x_2[/katex], trong đó [katex]x_1[/katex] và [katex]x_2[/katex] là hai nghiệm của phương trình [katex]f(x)=0[/katex] với [katex]x_1 < x_2[/katex].</li> </ul> <p>Bảng xét dấu của tam thức bậc 2:</p> <p><img src="https://dehocsinhgioi.com/wp-content/uploads/2026/01/seqlharac7mbpop7hgnuju-vec1llvpunnepwnlhjslld4tex7iw-aopwymuo6er9ckosaofbxjqfugkeuhbadbxuv8tnew-wrbfr3tzmbgnjte7pmti6nllvvah2j0cnvpwgbp2tpiikquorkdc4.webp" alt="bảng xét dấu tam thức bậc hai bất phương trình bậc 2" width="464" height="253" /><em class="cap-ai">bảng xét dấu tam thức bậc hai bất phương trình bậc 2</em></p> <p>Nhận xét: Dựa vào dấu của $a$ và [katex]\Delta, ta có thể xác định được dấu của tam thức bậc hai trên từng khoảng xác định.

    Đăng ký ngay để được các thầy cô ôn tập và xây dựng lộ trình học tập THPT vững vàng

    [

    2. Các dạng bài tập giải bất phương trình bậc 2 lớp 10

    Trong chương trình Đại số lớp 10, việc giải bất phương trình bậc 2 là một kỹ năng quan trọng. Dưới đây là các dạng bài tập điển hình thường gặp, giúp học sinh nắm vững phương pháp và áp dụng hiệu quả.

    2.1. Dạng 1: Giải bất phương trình bậc 2 lớp 10

    Phương pháp:

    • Bước 1: Biến đổi bất phương trình bậc 2 về dạng một vế bằng 0, một vế là tam thức bậc 2.
    • Bước 2: Xét dấu vế trái tam thức bậc hai bằng cách tìm nghiệm (nếu có) và xác định dấu của hệ số $a$, sau đó kết luận tập nghiệm.

    Ví dụ 1 (bài 3 trang 105 SGK đại số 10): Giải các bất phương trình sau đây:

    a) 4x^2-x+1<0[/katex]</p> <p>b) [katex]-3x^2+x+4ge0

    c) x^2-x-6le0

    Hướng dẫn giải:

    a) Xét tam thức f(x) = 4x^2-x+1. Ta có \Delta = (-1)^2 - 4(4)(1) = 1 - 16 = -15 < 0[/katex]. Hệ số [katex]a=4>0.
    \Delta < 0[/katex] và $a > 0$, nên $f(x) > 0$ với mọi [katex]x in mathbb{R}[/katex]. Do đó, bất phương trình đã cho vô nghiệm.</p> <p>b) Xét tam thức [katex]f(x) = -3x^2+x+4. Ta có \Delta = 1^2 - 4(-3)(4) = 1 + 48 = 49 > 0.
    Phương trình -3x^2+x+4=0 có hai nghiệm phân biệt là x = \frac{-1 \pm \sqrt{49}}{2(-3)} = \frac{-1 \pm 7}{-6}.
    x_1 = \frac{-1-7}{-6} = \frac{-8}{-6} = \frac{4}{3}x_2 = \frac{-1+7}{-6} = \frac{6}{-6} = -1.
    Hệ số a=-3<0[/katex]. Vì [katex]\Delta > 0, $a < 0$, nên f(x) \ge 0 khi $x$ nằm giữa hai nghiệm, tức là -1 \le x \le \frac{4}{3}.
    Tập nghiệm của bất phương trình là S = [-1; \frac{4}{3}].

    c) Xét tam thức f(x) = x^2-x-6. Ta có \Delta = (-1)^2 - 4(1)(-6) = 1 + 24 = 25 > 0.
    Phương trình x^2-x-6=0 có hai nghiệm là x = \frac{1 \pm \sqrt{25}}{2(1)} = \frac{1 \pm 5}{2}.
    x_1 = \frac{1-5}{2} = -2x_2 = \frac{1+5}{2} = 3.
    Hệ số a=1>0.
    \Delta > 0, $a > 0$, nên f(x) \le 0 khi $x$ nằm giữa hai nghiệm, tức là -2 \le x \le 3.
    Tập nghiệm của bất phương trình là S = [-2; 3].

    Ví dụ 2 (trang 145 sgk Đại số 10 nâng cao): Giải các bất phương trình bậc 2 sau:

    a) -5x^2+4x+12 \le 0

    b) 16x^2-8x+1 \ge 0

    c) 3x^2-4x+3 < 0[/katex]</p> <p><strong>Hướng dẫn giải:</strong></p> <p>a) Xét tam thức [katex]f(x) = -5x^2+4x+12. Ta có \Delta = 4^2 - 4(-5)(12) = 16 + 240 = 256 > 0.
    Phương trình -5x^2+4x+12=0 có hai nghiệm là x = \frac{-4 \pm \sqrt{256}}{2(-5)} = \frac{-4 \pm 16}{-10}.
    x_1 = \frac{-4-16}{-10} = \frac{-20}{-10} = 2x_2 = \frac{-4+16}{-10} = \frac{12}{-10} = -\frac{6}{5}.
    Hệ số a=-5<0[/katex]. Bất phương trình yêu cầu [katex]f(x) \le 0[/katex]. Vì $a<0$, $f(x)$ cùng dấu với $a$ khi [katex]x \le x_1[/katex] hoặc [katex]x \ge x_2[/katex]. Vậy, [katex]x \le -\frac{6}{5}[/katex] hoặc [katex]x \ge 2[/katex]. Tập nghiệm của bất phương trình là [katex]S = (-\infty; -\frac{6}{5}] cup [2; +\infty)[/katex].</p> <p>b) Xét tam thức [katex]f(x) = 16x^2-8x+1. Ta có \Delta = (-8)^2 - 4(16)(1) = 64 - 64 = 0.
    Phương trình 16x^2-8x+1=0 có nghiệm kép x = \frac{-(-8)}{2(16)} = \frac{8}{32} = \frac{1}{4}.
    Hệ số a=16>0.
    \Delta = 0 và $a>0$, nên f(x) \ge 0 với mọi x in mathbb{R}.
    Tập nghiệm của bất phương trình là S = mathbb{R}.

    c) Xét tam thức f(x) = 3x^2-4x+3. Ta có \Delta = (-4)^2 - 4(3)(3) = 16 - 36 = -20 < 0[/katex]. Hệ số [katex]a=3>0.
    \Delta < 0[/katex] và $a > 0$, nên $f(x) > 0$ với mọi [katex]x in mathbb{R}[/katex]. Do đó, bất phương trình $f(x) < 0$ vô nghiệm. Tập nghiệm của bất phương trình là [katex]S = emptyset[/katex].</p> <p><strong><em>Tham khảo ngay bộ sách ôn thi THPT tổng hợp kiến thức phương pháp giải mọi dạng bài tập Toán</em></strong></p> <p><strong><em>[</em></strong></p> <h3>2.2. Dạng 2: Cách giải bất phương trình bậc 2 dạng tích</h3> <p><strong>Phương pháp:</strong></p> <ul> <li><strong>Bước 1:</strong> Biến đổi bất phương trình bậc 2 về dạng tích của các nhị thức bậc nhất hoặc tam thức bậc hai.</li> <li><strong>Bước 2:</strong> Tìm nghiệm của từng nhân tử. Lập bảng xét dấu cho toàn bộ biểu thức và kết luận tập nghiệm dựa trên dấu yêu cầu của bất phương trình.</li> </ul> <p><strong>Ví dụ 1:</strong> Giải các bất phương trình bậc 2 dạng tích sau đây:</p> <p>a) [katex](x-1)(x+2)(x-3) \ge 0

    b) \frac{x^2-x-6}{x^2-4x+3} \le 0

    Hướng dẫn giải:

    a) Biểu thức đã ở dạng tích. Ta tìm nghiệm của từng nhân tử: x=1, x=-2, x=3.
    Ta lập bảng xét dấu:

    Bảng xét dấu bất phương trình bậc 2 dạng tíchBảng xét dấu bất phương trình bậc 2 dạng tích

    Dựa vào bảng xét dấu, biểu thức \ge 0 khi x in [-2; 1] cup [3; +\infty).

    b) Ta phân tích các đa thức thành nhân tử:
    x^2-x-6 = (x-3)(x+2)
    x^2-4x+3 = (x-1)(x-3)
    Bất phương trình trở thành: \frac{(x-3)(x+2)}{(x-1)(x-3)} \le 0.
    Lưu ý điều kiện mẫu khác 0: x \ne 1x \ne 3.
    Nếu x \ne 3, ta có thể rút gọn: \frac{x+2}{x-1} \le 0.
    Ta lập bảng xét dấu cho \frac{x+2}{x-1}:

    Bảng xét dấu bất phương trình bậc 2 dạng phương trình tíchBảng xét dấu bất phương trình bậc 2 dạng phương trình tích

    Từ bảng xét dấu, \frac{x+2}{x-1} \le 0 khi -2 \le x < 1[/katex]. Kết hợp với điều kiện [katex]x \ne 3[/katex] (không ảnh hưởng đến khoảng nghiệm này) và [katex]x \ne 1[/katex] (đã loại trừ bởi dấu <), tập nghiệm là [katex]S = [-2; 1)[/katex].</p> <p><strong>Ví dụ 2:</strong> Tìm $m$ để bất phương trình bậc 2 sau đây có nghiệm:[katex]x^2 - 2mx + m^2 - 1 \le 0

    Hướng dẫn giải:
    Bất phương trình có thể viết lại thành (x-m)^2 - 1 \le 0, hay (x-m)^2 \le 1.
    Điều này tương đương với -1 \le x-m \le 1, hay m-1 \le x \le m+1.
    Tập nghiệm là [m-1, m+1].
    Bất phương trình luôn có nghiệm với mọi giá trị của $m$, vì khoảng nghiệm này luôn tồn tại.

    2.3. Dạng 3: Giải bất phương trình chứa ẩn ở mẫu

    Phương pháp:

    • Bước 1: Chuyển tất cả các hạng tử sang một vế để vế còn lại bằng 0.
    • Bước 2: Quy đồng mẫu số để đưa về dạng \frac{P(x)}{Q(x)} \le 0 hoặc \frac{P(x)}{Q(x)} \ge 0.
    • Bước 3: Tìm nghiệm của tử số P(x)=0 và mẫu số Q(x)=0. Lưu ý rằng nghiệm của mẫu số không bao giờ thuộc tập nghiệm.
    • Bước 4: Lập bảng xét dấu cho biểu thức \frac{P(x)}{Q(x)} và kết luận tập nghiệm.

    Ví dụ 1 (trang 145 sgk Đại số 10 nâng cao): Giải các bất phương trình bậc 2 sau đây:

    a) \frac{x^2-9x+14}{x^2-5x+4} \le 0

    b) \frac{x^2-x-2}{x^2-x-6} \ge 0

    Hướng dẫn giải:

    a) Ta phân tích các đa thức thành nhân tử:
    Tử số: x^2-9x+14 = (x-2)(x-7). Nghiệm là x=2, x=7.
    Mẫu số: x^2-5x+4 = (x-1)(x-4). Nghiệm là x=1, x=4.
    Điều kiện mẫu khác 0: x \ne 1, x \ne 4.
    Bất phương trình trở thành \frac{(x-2)(x-7)}{(x-1)(x-4)} \le 0.
    Ta lập bảng xét dấu:

    bảng xét dấu bất phương trình bậc 2 chứa ẩn ở mẫu ví dụ 1bảng xét dấu bất phương trình bậc 2 chứa ẩn ở mẫu ví dụ 1

    Dựa vào bảng xét dấu, biểu thức \le 0 khi $x in (1; 2] cup [4; 7]$. Lưu ý x=1, x=4 không thuộc tập nghiệm do là nghiệm của mẫu.

    b) Ta phân tích các đa thức thành nhân tử:
    Tử số: x^2-x-2 = (x-2)(x+1). Nghiệm là x=2, x=-1.
    Mẫu số: x^2-x-6 = (x-3)(x+2). Nghiệm là x=3, x=-2.
    Điều kiện mẫu khác 0: x \ne 3, x \ne -2.
    Bất phương trình trở thành \frac{(x-2)(x+1)}{(x-3)(x+2)} \ge 0.
    Ta lập bảng xét dấu:

    Bảng xét dấu bất phương trình bậc 2 chứa ẩn ở mẫu ví dụ 1Bảng xét dấu bất phương trình bậc 2 chứa ẩn ở mẫu ví dụ 1

    Dựa vào bảng xét dấu, biểu thức \ge 0 khi x in (-\infty; -2) cup [-1; 2] cup (3; +\infty). Lưu ý x=-2, x=3 không thuộc tập nghiệm.

    Ví dụ 2: Giải các bất phương trình bậc 2 sau:

    a) \frac{x^2-4}{x^2+x-2} \ge 0

    b) \frac{x^2-1}{x^2-2x} < 0[/katex]</p> <p><strong>Hướng dẫn giải:</strong></p> <p>a) Ta phân tích các đa thức thành nhân tử:Tử số: [katex]x^2-4 = (x-2)(x+2). Nghiệm là x=2, x=-2.
    Mẫu số: x^2+x-2 = (x+2)(x-1). Nghiệm là x=-2, x=1.
    Điều kiện mẫu khác 0: x \ne -2, x \ne 1.
    Bất phương trình trở thành \frac{(x-2)(x+2)}{(x+2)(x-1)} \ge 0.
    Nếu x \ne -2, ta có thể rút gọn: \frac{x-2}{x-1} \ge 0.
    Ta lập bảng xét dấu cho \frac{x-2}{x-1}:

    Bảng xét dấu bất phương trình bậc 2 chứa ẩn ở mẫu ví dụ 2Bảng xét dấu bất phương trình bậc 2 chứa ẩn ở mẫu ví dụ 2

    Từ bảng xét dấu, \frac{x-2}{x-1} \ge 0 khi x in (-\infty; 1) cup [2; +\infty).
    Kết hợp với điều kiện x \ne -2 (đã loại trừ bởi dấu < 1) và x \ne 1 (đã loại trừ bởi dấu < 1), tập nghiệm là S = (-\infty; 1) cup [2; +\infty).

    b) Ta phân tích các đa thức thành nhân tử:
    Tử số: x^2-1 = (x-1)(x+1). Nghiệm là x=1, x=-1.
    Mẫu số: x^2-2x = x(x-2). Nghiệm là x=0, x=2.
    Điều kiện mẫu khác 0: x \ne 0, x \ne 2.
    Bất phương trình trở thành \frac{(x-1)(x+1)}{x(x-2)} < 0[/katex]. Ta lập bảng xét dấu:</p> <p>Dựa vào bảng xét dấu, biểu thức $< 0$ khi [katex]x in (-1; 0) cup (1; 2). Lưu ý x=0, x=2 không thuộc tập nghiệm do là nghiệm của mẫu.

    2.4. Dạng 4: Tìm điều kiện của tham số để bất phương trình vô nghiệm – có nghiệm – nghiệm đúng

    Phương pháp giải:

    Ta sử dụng các tính chất của tam thức bậc hai và bất phương trình:

    • Bất phương trình ax^2+bx+c \ge 0 (hoặc $>0$) có nghiệm đúng với mọi x in mathbb{R} khi $a>0$ và \Delta \le 0 (hoặc $<0$).
    • Bất phương trình ax^2+bx+c \le 0 (hoặc $<0$) có nghiệm đúng với mọi x in mathbb{R} khi $a<0$ và \Delta \le 0 (hoặc $<0$).
    • Đối với trường hợp có tham số, cần xét cả trường hợp a=0 (phương trình trở thành bậc nhất) và a \ne 0.

    Ví dụ 1 (Bài 4 trang 105 SGK Đại số 10): Tìm các giá trị tham số $m$ để phương trình sau đây vô nghiệm:

    a) (m-2)x^2+2x+4 = 0

    b) (3-m)x^2-6x+5 = 0

    Hướng dẫn giải:

    a) Phương trình (m-2)x^2+2x+4 = 0.

    • Trường hợp 1: m-2 = 0 Leftrightarrow m=2.
      Phương trình trở thành 2x+4=0 Leftrightarrow x=-2. Phương trình có 1 nghiệm. Vậy m=2 không phải là giá trị cần tìm.
    • Trường hợp 2: m-2 \ne 0 Leftrightarrow m \ne 2.
      Đây là phương trình bậc hai. Để phương trình vô nghiệm, ta cần \Delta < 0[/katex]. [katex]\Delta = 2^2 - 4(m-2)(4) = 4 - 16(m-2) = 4 - 16m + 32 = 36 - 16m[/katex]. [katex]\Delta < 0 Leftrightarrow 36 - 16m < 0 Leftrightarrow 16m > 36 Leftrightarrow m > \frac{36}{16} Leftrightarrow m > \frac{9}{4}.
      Kết hợp với điều kiện m \ne 2, ta có m > \frac{9}{4}.
      Vậy, phương trình vô nghiệm khi m > \frac{9}{4}.

    b) Phương trình (3-m)x^2-6x+5 = 0.

    • Trường hợp 1: 3-m = 0 Leftrightarrow m=3.
      Phương trình trở thành -6x+5=0 Leftrightarrow x=\frac{5}{6}. Phương trình có 1 nghiệm. Vậy m=3 không phải là giá trị cần tìm.
    • Trường hợp 2: 3-m \ne 0 Leftrightarrow m \ne 3.
      Đây là phương trình bậc hai. Để phương trình vô nghiệm, ta cần \Delta < 0[/katex]. [katex]\Delta = (-6)^2 - 4(3-m)(5) = 36 - 20(3-m) = 36 - 60 + 20m = 20m - 24[/katex]. [katex]\Delta < 0 Leftrightarrow 20m - 24 < 0 Leftrightarrow 20m < 24 Leftrightarrow m < \frac{24}{20} Leftrightarrow m < \frac{6}{5}[/katex]. Kết hợp với điều kiện [katex]m \ne 3[/katex], ta có [katex]m < \frac{6}{5}[/katex]. Vậy, phương trình vô nghiệm khi [katex]m < \frac{6}{5}[/katex].</li> </ul> <p><strong>Ví dụ 2</strong> (Trang 145 sgk Đại số lớp 10 nâng cao): Tìm các giá trị tham số $m$ để mỗi phương trình sau đây có nghiệm:</p> <p>a) [katex](m-5)x^2-4mx+m-2 = 0

      b) (m+1)x^2+2(m-1)x+2m-3 = 0

      Hướng dẫn giải:

      a) Phương trình (m-5)x^2-4mx+m-2 = 0.

      • Khi m-5 = 0 Leftrightarrow m=5. Phương trình trở thành -4(5)x + 5-2 = 0 Leftrightarrow -20x + 3 = 0 Leftrightarrow x = \frac{3}{20}. Phương trình có nghiệm.
      • Khi m-5 \ne 0 Leftrightarrow m \ne 5. Phương trình là bậc hai. Để phương trình có nghiệm, ta cần \Delta' \ge 0.
        \Delta' = (-2m)^2 - (m-5)(m-2) = 4m^2 - (m^2 - 7m + 10) = 4m^2 - m^2 + 7m - 10 = 3m^2 + 7m - 10.
        Ta cần 3m^2 + 7m - 10 \ge 0.
        Xét phương trình 3m^2 + 7m - 10 = 0. Delta_m = 7^2 - 4(3)(-10) = 49 + 120 = 169.
        m = \frac{-7 \pm \sqrt{169}}{2(3)} = \frac{-7 \pm 13}{6}.
        m_1 = \frac{-7-13}{6} = \frac{-20}{6} = -\frac{10}{3}.
        m_2 = \frac{-7+13}{6} = \frac{6}{6} = 1.
        Do đó, 3m^2 + 7m - 10 \ge 0 khi m \le -\frac{10}{3} hoặc m \ge 1.
        Kết hợp cả hai trường hợp, phương trình có nghiệm khi m \le -\frac{10}{3} hoặc m \ge 1.

      b) Phương trình (m+1)x^2+2(m-1)x+2m-3 = 0.

      • Khi m=-1. Phương trình trở thành 0x^2 + 2(-1-1)x + 2(-1)-3 = 0 Leftrightarrow -4x - 5 = 0 Leftrightarrow x = -\frac{5}{4}. Phương trình có nghiệm.
      • Khi m \ne -1. Phương trình là bậc hai. Để phương trình có nghiệm, ta cần \Delta' \ge 0.
        \Delta' = (m-1)^2 - (m+1)(2m-3) = (m^2-2m+1) - (2m^2 - 3m + 2m - 3) = m^2-2m+1 - (2m^2 - m - 3) = m^2-2m+1 - 2m^2+m+3 = -m^2-m+4.
        Ta cần -m^2-m+4 \ge 0 Leftrightarrow m^2+m-4 \le 0.
        Xét phương trình m^2+m-4 = 0. Delta_m = 1^2 - 4(1)(-4) = 1 + 16 = 17.
        m = \frac{-1 \pm \sqrt{17}}{2}.
        Do đó, m^2+m-4 \le 0 khi \frac{-1-\sqrt{17}}{2} \le m \le \frac{-1+\sqrt{17}}{2}.
        Kết hợp cả hai trường hợp, các giá trị của $m$ thỏa mãn đề bài là m in [\frac{-1-\sqrt{17}}{2}; \frac{-1+\sqrt{17}}{2}].

      2.5. Dạng 5: Giải hệ bất phương trình bậc 2

      Phương pháp giải:

      • Bước 1: Giải từng bất phương trình bậc 2 có trong hệ một cách độc lập.
      • Bước 2: Tìm giao của các tập nghiệm của từng bất phương trình để có được tập nghiệm của hệ.

      Ví dụ (Trang 145 sgk Đại số 10 nâng cao): Giải các hệ bất phương trình bậc 2 sau:

      a)
      $$
      begin{cases}
      x^2-x-6 le 0
      x

      Ngày chỉnh sửa nội dung mới nhất January 15, 2026 by Thầy Đông

You may also like...

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Kênh Xoilac TV HD ngon