Lớp 9 · Chương VI: Hàm số y = ax² (a ≠ 0). Phương trình bậc hai một ẩn

Ôn tập chương 6 - Toán 9

🚀 Khởi động

🎯 Ôn tập chương 6 — Hàm số y = ax² và Phương trình bậc hai

Chương 6 đưa chúng ta bước vào một hình học của “đường cong” - Parabol, và làm quen với “chúa tể” của các loại phương trình trung học: Phương trình bậc hai. Định lí Viète cũng là công cụ siêu mạnh sẽ đi theo các bạn rất lâu!

📈
Đồ thị Parabol

Đồng biến, nghịch biến và cách vẽ đường cong

🧮
Phương trình & Viète

Tính Delta, nghiệm kép, tổng và tích nghiệm

🔍 Khám phá

📖 I. LÝ THUYẾT

1. Hàm số y=ax2(a0)y = ax^2 (a \neq 0)

Tính chất biến thiên:

  • Nếu a>0a > 0: Hàm số nghịch biến khi x<0x < 0đồng biến khi x>0x > 0. Giảm xuống 0 rồi tăng lên. y=0y=0 là GTTN.
  • Nếu a<0a < 0: Hàm số đồng biến khi x<0x < 0nghịch biến khi x>0x > 0. Tăng lên 0 rồi giảm xuống. y=0y=0 là GTLN.

Đồ thị:

  • Đồ thị là một đường cong gọi là Parabol với đỉnh là gốc tọa độ O(0;0)O(0; 0).
  • Nhận trục tung OyOy làm trục đối xứng.
  • Bề lõm quay lên trên nếu a>0a > 0, quay xuống dưới nếu a<0a < 0.

2. Phương trình bậc hai một ẩn ax2+bx+c=0(a0)ax^2 + bx + c = 0 (a \neq 0)

Công thức nghiệm (Δ\Delta): Δ=b24ac\Delta = b^2 - 4ac

  • Δ>0\Delta > 0: PT có 2 nghiệm phân biệt: x1=b+Δ2ax_1 = \frac{-b + \sqrt{\Delta}}{2a}, x2=bΔ2ax_2 = \frac{-b - \sqrt{\Delta}}{2a}.
  • Δ=0\Delta = 0: PT có nghiệm kép: x1=x2=b2ax_1 = x_2 = -\frac{b}{2a}.
  • Δ<0\Delta < 0: PT vô nghiệm.

Công thức nghiệm thu gọn (Δ\Delta'): Dùng khi b=2bb = 2b'. Δ=b2ac\Delta' = b'^2 - ac

  • Δ>0\Delta' > 0: 2 nghiệm phân biệt: x1,2=b±Δax_{1,2} = \frac{-b' \pm \sqrt{\Delta'}}{a}.
  • Δ=0\Delta' = 0: 1 nghiệm kép: x=bax = -\frac{b'}{a}.
  • Δ<0\Delta' < 0: Vô nghiệm.

3. Hệ thức Viète và ứng dụng

Định lí Viète: Nếu phương trình bậc hai có 2 nghiệm x1,x2x_1, x_2 thì:

  • Tổng hai nghiệm: S=x1+x2=baS = x_1 + x_2 = -\frac{b}{a}
  • Tích hai nghiệm: P=x1x2=caP = x_1 \cdot x_2 = \frac{c}{a}

Nhẩm nghiệm:

  • Nếu a+b+c=0a + b + c = 0 \Rightarrow PT có nghiệm x1=1,x2=cax_1 = 1, x_2 = \frac{c}{a}.
  • Nếu ab+c=0a - b + c = 0 \Rightarrow PT có nghiệm x1=1,x2=cax_1 = -1, x_2 = -\frac{c}{a}.

Tìm hai số biết tổng và tích: Nếu hai số có tổng là SS và tích là PP \Rightarrow Hai số đó là nghiệm của phương trình X2SX+P=0X^2 - SX + P = 0. (Điều kiện để có 2 số là S24PS^2 \geq 4P).

4. Giải bài toán bằng lập pt bậc hai

Quy trình 3 bước (như phương trình bậc nhất, nhưng phương trình sinh ra sẽ là bậc 2). Cần kiểm tra kỹ điều kiện sau khi giải ra x1,x2x_1, x_2 (ví dụ: thời gian, độ dài không thể âm).

✏️ Luyện tập

📝 II. LUYỆN TẬP - TRẮC NGHIỆM

Câu 1 / 13
Dễ0 đã trả lời

Hàm số y=3x2y = -3x^2 có tính chất nào sau đây?

🌍 Vận dụng

🌍 III. BÀI TẬP TỰ LUẬN

Bài 1: Khảo sát và vẽ đồ thị hàm số

Cho hàm số y=12x2y = \frac{1}{2}x^2 có đồ thị (P)(P). a) Lập bảng giá trị và vẽ đồ thị (P)(P) trên mặt phẳng tọa độ OxyOxy. b) Các điểm A(2;2),B(4;8),C(3;5)A(2; 2), B(-4; 8), C(3; 5) có thuộc (P)(P) không? Vì sao?

📊 Xem lời giải

Lời giải:

a) Bảng giá trị:

xx-4-2024
yy82028

Trên trăng tọa độ, vẽ các điểm (4;8),(2;2),(0;0),(2;2),(4;8)(-4; 8), (-2; 2), (0; 0), (2; 2), (4; 8) rồi vẽ một đường cong parabol đi qua các điểm này, ta sẽ được đồ thị (P)(P). Đồ thị là parabol bề lõm quay lên trên, nhận trục OyOy làm trục đối xứng.

b) Thay tọa độ các điểm vào hàm số y=12x2y = \frac{1}{2}x^2:

  • Điểm A(2;2)A(2; 2): y=12(2)2=2A(P)y = \frac{1}{2}(2)^2 = 2 \Rightarrow A \in (P).
  • Điểm B(4;8)B(-4; 8): y=12(4)2=8B(P)y = \frac{1}{2}(-4)^2 = 8 \Rightarrow B \in (P).
  • Điểm C(3;5)C(3; 5): y=12(3)2=4,55C(P)y = \frac{1}{2}(3)^2 = 4,5 \neq 5 \Rightarrow C \notin (P).

Bài 2: Tọa độ giao điểm của parabol và đường thẳng

Cho parabol (P):y=x2(P): y = -x^2 và đường thẳng (d):y=x2(d): y = x - 2. a) Tìm tọa độ giao điểm của (P)(P)(d)(d) bằng phép tính. b) Tìm giá trị của mm để đường thẳng (d):y=2x+m(d'): y = -2x + m tiếp xúc với (P)(P). Tìm tọa độ tiếp điểm đó.

📊 Xem lời giải

Lời giải:

a) Phương trình hoành độ giao điểm của (P)(P)(d)(d): x2=x2x2+x2=0-x^2 = x - 2 \Leftrightarrow x^2 + x - 2 = 0. Nhẩm nghiệm a+b+c=1+12=0a + b + c = 1 + 1 - 2 = 0. Vậy phương trình có 2 nghiệm: x1=1,x2=2x_1 = 1, x_2 = -2. Với x1=1x_1 = 1, y1=12=1y_1 = -1^2 = -1 \Rightarrow Giao điểm thứ nhất (1;1)(1; -1). Với x2=2x_2 = -2, y2=(2)2=4y_2 = -(-2)^2 = -4 \Rightarrow Giao điểm thứ hai (2;4)(-2; -4).

b) Phương trình hoành độ giao điểm của (P)(P)(d)(d'): x2=2x+mx22x+m=0(1)-x^2 = -2x + m \Leftrightarrow x^2 - 2x + m = 0 \quad (1). Để (d)(d') tiếp xúc với (P)(P) thì phương trình (1)(1) phải có nghiệm kép: Δ=(1)21m=01m=0m=1\Delta' = (-1)^2 - 1 \cdot m = 0 \Leftrightarrow 1 - m = 0 \Leftrightarrow m = 1. Khi m=1m = 1, nghiệm kép của phương trình là x=ba=1x = -\frac{b'}{a} = 1. Thay x=1x = 1 vào phương trình (P)(P) ta có y=1y = -1. Tọa độ tiếp điểm là (1;1)(1; -1).


Bài 3: Giải phương trình bậc hai cơ bản

Giải các phương trình sau: a) 3x27x+2=03x^2 - 7x + 2 = 0 b) 2x2+4x2=0-2x^2 + 4x - 2 = 0 c) 5x2x+2=05x^2 - x + 2 = 0 d) 4x29=04x^2 - 9 = 0

📊 Xem lời giải

Lời giải:

a) Có Δ=(7)2432=4924=25>0\Delta = (-7)^2 - 4 \cdot 3 \cdot 2 = 49 - 24 = 25 > 0. Phương trình có 2 nghiệm phân biệt: x1=7+256=126=2x_1 = \frac{7 + \sqrt{25}}{6} = \frac{12}{6} = 2; x2=756=26=13x_2 = \frac{7 - 5}{6} = \frac{2}{6} = \frac{1}{3}.

b) Mất bớt dấu âm cho dễ nhìn: 2x24x+2=0x22x+1=0(x1)2=02x^2 - 4x + 2 = 0 \Leftrightarrow x^2 - 2x + 1 = 0 \Leftrightarrow (x - 1)^2 = 0. Phương trình có nghiệm kép x=1x = 1.

c) Có Δ=(1)2452=140=39<0\Delta = (-1)^2 - 4 \cdot 5 \cdot 2 = 1 - 40 = -39 < 0. Phương trình vô nghiệm.

d) 4x29=0x2=94x=±324x^2 - 9 = 0 \Leftrightarrow x^2 = \frac{9}{4} \Leftrightarrow x = \pm \frac{3}{2}. Phương trình có 2 nghiệm phân biệt: x1=32,x2=32x_1 = \frac{3}{2}, x_2 = -\frac{3}{2}.


Bài 4: Phương trình quy về phương trình bậc hai

Giải các phương trình sau: a) x48x29=0x^4 - 8x^2 - 9 = 0 b) xx2+x+2x=52\frac{x}{x-2} + \frac{x+2}{x} = \frac{5}{2}

📊 Xem lời giải

Lời giải:

a) Đặt t=x2 (t0)t = x^2 \ (t \geq 0), biến đổi phương trình thành: t28t9=0t^2 - 8t - 9 = 0. Nhẩm nghiệm có ab+c=1(8)+(9)=0a - b + c = 1 - (-8) + (-9) = 0, nên t1=1t_1 = -1 (loại), t2=9t_2 = 9 (nhận). Với t=9x2=9x=±3t = 9 \Leftrightarrow x^2 = 9 \Leftrightarrow x = \pm 3. Tập nghiệm S={3;3}S = \{-3; 3\}.

b) ĐKXĐ: x0x \neq 0x2x \neq 2. Quy đồng mẫu số là 2x(x2)2x(x-2): 2xx+2(x+2)(x2)=5x(x2)2x \cdot x + 2(x+2)(x-2) = 5x(x-2) 2x2+2(x24)=5x210x\Leftrightarrow 2x^2 + 2(x^2 - 4) = 5x^2 - 10x 4x28=5x210xx210x+8=0\Leftrightarrow 4x^2 - 8 = 5x^2 - 10x \Leftrightarrow x^2 - 10x + 8 = 0. Δ=(5)218=258=17>0\Delta' = (-5)^2 - 1 \cdot 8 = 25 - 8 = 17 > 0. Phương trình có 2 nghiệm là x=5±17x = 5 \pm \sqrt{17} (đều thỏa mãn ĐKXĐ).


Bài 5: Tìm hai số biết tổng và tích

a) Tìm hai số u,vu, v biết u+v=15u + v = 15uv=36u \cdot v = 36. b) Kích thước của một tivi là 32 inch (khoảng 81 cm - đường chéo). Biết tỉ lệ kích thước chiều rộng và chiều cao màn hình tạo thành diện tích xấp xỉ 3150 cm². Hãy tìm chiều rộng và chiều cao của chiếc tivi đó (làm tròn số). Biết rằng tổng của (chiều rộng)² và (chiều cao)² bằng (đường chéo)².

📊 Xem lời giải

Lời giải:

a) Hai số u,vu, v là nghiệm của phương trình biến X: X2SX+P=0X^2 - SX + P = 0 X215X+36=0\Leftrightarrow X^2 - 15X + 36 = 0. Δ=(15)24136=225144=81>0Δ=9\Delta = (-15)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 36 = 225 - 144 = 81 > 0 \Rightarrow \sqrt{\Delta} = 9. X1=15+92=12X_1 = \frac{15 + 9}{2} = 12; X2=1592=3X_2 = \frac{15 - 9}{2} = 3. Vậy hai số cần tìm là 12 và 3.

b) Gọi x,yx, y lần lượt là chiều rộng và chiều cao của tivi (x,y>0x, y > 0). Ta có: x2+y2=812=6561x^2 + y^2 = 81^2 = 6561. Diện tích màn hình xy=3150xy = 3150. Hệ có (x+y)2=x2+y2+2xy=6561+2(3150)=12861x+y=12861113,4(x+y)^2 = x^2 + y^2 + 2xy = 6561 + 2(3150) = 12861 \Rightarrow x + y = \sqrt{12861} \approx 113,4. Tổng S=113,4S = 113,4, Tích P=3150P = 3150. Hai số x,yx, y là nghiệm phương trình X2113,4X+3150=0X^2 - 113,4 X + 3150 = 0. Δ1286112600=261Δ16,155\Delta \approx 12861 - 12600 = 261 \Rightarrow \sqrt{\Delta} \approx 16,155. x113,4+16,155264,8x \approx \frac{113,4 + 16,155}{2} \approx 64,8 cm. y113,416,155248,6y \approx \frac{113,4 - 16,155}{2} \approx 48,6 cm. (Tivi có kích thước khoảng 65cm x 49cm).


Bài 6: Biện luận số nghiệm theo tham số m

Cho phương trình x22(m1)x+2m4=0x^2 - 2(m-1)x + 2m - 4 = 0 (với ẩn là x). a) C/m phương trình luôn có 2 nghiệm phân biệt với mọi giá trị của m. b) Tìm m để phương trình có 1 nghiệm bằng 3. Tìm nghiệm còn lại.

📊 Xem lời giải

Lời giải:

a) Δ=((m1))21(2m4)=m22m+12m+4=m24m+5\Delta' = (-(m-1))^2 - 1(2m - 4) = m^2 - 2m + 1 - 2m + 4 = m^2 - 4m + 5. Δ=(m2)2+1\Delta' = (m - 2)^2 + 1. Vì (m2)20(m - 2)^2 \geq 0 với mọi m nên (m2)2+11>0(m - 2)^2 + 1 \geq 1 > 0 với mọi m. Vậy Δ>0\Delta' > 0 với mọi m, phương trình luôn có 2 nghiệm phân biệt.

b) Thay x=3x = 3 vào phương trình: 322(m1)3+2m4=03^2 - 2(m-1)\cdot 3 + 2m - 4 = 0 96m+6+2m4=04m+11=04m=11m=114=2,75\Leftrightarrow 9 - 6m + 6 + 2m - 4 = 0 \Leftrightarrow -4m + 11 = 0 \Leftrightarrow 4m = 11 \Leftrightarrow m = \frac{11}{4} = 2,75. Theo Viète, x1+x2=2(m1)3+x2=2(2,751)=3,5x2=0,5x_1 + x_2 = 2(m-1) \Rightarrow 3 + x_2 = 2(2,75 - 1) = 3,5 \Rightarrow x_2 = 0,5. Vậy nghiệm còn lại là x=0,5x = 0,5.


Bài 7: Tính giá trị biểu thức đối xứng của các nghiệm

Cho phương trình x26x+7=0x^2 - 6x + 7 = 0. Hai nghiệm của phương trình là x1,x2x_1, x_2. Không giải phương trình, hãy tính: a) x12+x22x_1^2 + x_2^2 b) x13+x23x_1^3 + x_2^3 c) x1x2|x_1 - x_2|

📊 Xem lời giải

Lời giải:

Δ=(6)247=3628=8>0\Delta = (-6)^2 - 4 \cdot 7 = 36 - 28 = 8 > 0. Phương trình chắc chắn có 2 nghiệm. Theo Viète: S=x1+x2=6S = x_1 + x_2 = 6; P=x1x2=7P = x_1 x_2 = 7.

a) x12+x22=(x1+x2)22x1x2=622(7)=3614=22x_1^2 + x_2^2 = (x_1 + x_2)^2 - 2x_1 x_2 = 6^2 - 2(7) = 36 - 14 = 22.

b) x13+x23=(x1+x2)(x12x1x2+x22)=(x1+x2)[(x1+x2)23x1x2]x_1^3 + x_2^3 = (x_1 + x_2)(x_1^2 - x_1 x_2 + x_2^2) = (x_1 + x_2)[(x_1 + x_2)^2 - 3x_1 x_2] =6(6237)=6(3621)=615=90= 6 \cdot (6^2 - 3 \cdot 7) = 6 \cdot (36 - 21) = 6 \cdot 15 = 90.

c) Xét (x1x2)2=(x1+x2)24x1x2=624(7)=3628=8(x_1 - x_2)^2 = (x_1 + x_2)^2 - 4x_1 x_2 = 6^2 - 4(7) = 36 - 28 = 8. Vì vậy x1x2=(x1x2)2=8=22|x_1 - x_2| = \sqrt{(x_1 - x_2)^2} = \sqrt{8} = 2\sqrt{2}.


Bài 8: Định lí Viète nâng cao

Cho phương trình x2(m+2)x+2m=0x^2 - (m+2)x + 2m = 0. Tìm mm để phương trình có hai nghiệm phân biệt x1,x2x_1, x_2 thỏa mãn x12+x22=20x_1^2 + x_2^2 = 20.

📊 Xem lời giải

Lời giải:

Điều kiện để có hai nghiệm phân biệt: Δ>0(m+2)24(2m)>0m2+4m+48m>0m24m+4>0(m2)2>0m2\Delta > 0 \Leftrightarrow (m+2)^2 - 4(2m) > 0 \Leftrightarrow m^2 + 4m + 4 - 8m > 0 \Leftrightarrow m^2 - 4m + 4 > 0 \Leftrightarrow (m-2)^2 > 0 \Leftrightarrow m \neq 2.

Theo hệ thức Viète, ta có: x1+x2=m+2x_1 + x_2 = m + 2 x1x2=2mx_1 x_2 = 2m

Hệ thức đề bài: x12+x22=20(x1+x2)22x1x2=20x_1^2 + x_2^2 = 20 \Leftrightarrow (x_1 + x_2)^2 - 2x_1 x_2 = 20. Thay biểu thức Viète vào: (m+2)22(2m)=20(m+2)^2 - 2(2m) = 20 m2+4m+44m=20\Leftrightarrow m^2 + 4m + 4 - 4m = 20 m2+4=20m2=16m=4\Leftrightarrow m^2 + 4 = 20 \Leftrightarrow m^2 = 16 \Leftrightarrow m = 4 hay m=4m = -4. Cả hai giá trị m=4m = 4m=4m = -4 đều khác 2 (thỏa mãn điều kiện). Vậy m{4;4}m \in \{4; -4\}.


Bài 9: Giải bài toán bằng cách lập phương trình (Năng suất)

Hai vòi nước cùng chảy vào một bể không có nước thì sau 4 giờ 48 phút sẽ đầy bể. Nếu mở vòi I chảy trong 3 giờ, sau đó mở tiếp vòi II chảy thêm 4 giờ nữa thì được 34\frac{3}{4} bể. Hỏi nếu mỗi vòi chảy một mình thì mất bao lâu sẽ đầy bể?

📊 Xem lời giải

Lời giải:

Đổi 4 giờ 48 phút = 4+4860=2454 + \frac{48}{60} = \frac{24}{5} giờ. Gọi năng suất của vòi I và vòi II trong 1 giờ làm được lần lượt là xxyy (bể/giờ) (x>0,y>0x>0, y>0). Mỗi giờ cả hai vòi chảy được: x+y=1245=524x + y = \frac{1}{\frac{24}{5}} = \frac{5}{24} (1)

Mở vòi I trong 3 giờ ta được: 3x3x. Mở vòi II chảy thêm 4 giờ nữa (nghĩa là vòi I và II cùng mở thêm 4 giờ, tức là lượng phần bể đầy = 3x+3x + \dots). Khoan, đề ghi “mở vòi I 3 giờ, SAU ĐÓ mở TIẾP vòi II chảy thêm 4 giờ nữa” (cả hai vòi chảy cùng lúc trong 4 giờ sau). Hoặc diễn giải là Vòi I chảy tổng cộng 3+4=73 + 4 = 7 giờ, vòi II chảy 4 giờ. Lượng nước: 7x+4y=347x + 4y = \frac{3}{4} (2).

Giải hệ (1) & (2): x+y=5244x+4y=2024=56x + y = \frac{5}{24} \Rightarrow 4x + 4y = \frac{20}{24} = \frac{5}{6}. Lấy (2) trừ cho pt mới: 3x=3456=9121012=1123x = \frac{3}{4} - \frac{5}{6} = \frac{9}{12} - \frac{10}{12} = -\frac{1}{12} (âm, vô lý). Như vậy đề có thể hiểu: Vòi I chảy 3 giờ, sau đó chỉ vòi II chảy tiếp 4 giờ? 3x+4y=34\Rightarrow 3x + 4y = \frac{3}{4}. Thử lại: y=524xy = \frac{5}{24} - x. 3x+4(524x)=34x+56=34x=5634=1123x + 4(\frac{5}{24} - x) = \frac{3}{4} \Rightarrow -x + \frac{5}{6} = \frac{3}{4} \Rightarrow x = \frac{5}{6} - \frac{3}{4} = \frac{1}{12}. y=524224=324=18y = \frac{5}{24} - \frac{2}{24} = \frac{3}{24} = \frac{1}{8}. Lượng nước 1 giờ vòi I chảy là 1/121/12 bể \Rightarrow Vòi I chảy một mình mất 12 giờ. Lượng nước 1 giờ vòi II chảy là 1/81/8 bể \Rightarrow Vòi II chảy một mình mất 8 giờ.


Bài 10: Giải bài toán bằng cách lập phương trình (Chuyển động)

Một ô tô đi từ tỉnh A đến tỉnh B cách nhau 150 km. Lúc về, ô tô tăng vận tốc thêm 15 km/h so với lúc đi, do đó thời gian về ít hơn thời gian đi là 30 phút. Tính vận tốc lúc đi của chiếc ô tô đó.

📊 Xem lời giải

Lời giải:

Đổi 30 phút = 12\frac{1}{2} giờ. Gọi vận tốc lúc đi của ô tô là xx (km/h) Điều kiện: x>0x > 0. Thời gian lúc đi là: 150x\frac{150}{x} (giờ). Vận tốc lúc về là: x+15x + 15 (km/h). Thời gian lúc về là: 150x+15\frac{150}{x + 15} (giờ).

Vì thời gian về ít hơn thời gian đi 30 phút, ta có phương trình: 150x150x+15=12\frac{150}{x} - \frac{150}{x + 15} = \frac{1}{2} 1502(x+15)1502x=x(x+15)\Leftrightarrow 150 \cdot 2 \cdot (x + 15) - 150 \cdot 2 \cdot x = x(x + 15) 300(x+15)300x=x2+15x\Leftrightarrow 300(x + 15) - 300x = x^2 + 15x 300x+4500300x=x2+15x\Leftrightarrow 300x + 4500 - 300x = x^2 + 15x x2+15x4500=0\Leftrightarrow x^2 + 15x - 4500 = 0.

Δ=1524(4500)=225+18000=18225=1352\Delta = 15^2 - 4(-4500) = 225 + 18000 = 18225 = 135^2. Nghiệm của phương trình: x1=15+1352=1202=60x_1 = \frac{-15 + 135}{2} = \frac{120}{2} = 60 (thỏa mãn). x2=151352=1502=75x_2 = \frac{-15 - 135}{2} = \frac{-150}{2} = -75 (loại).

Vậy vận tốc lúc đi của xe ô tô là 60 km/h.

⭐ Ghi nhớ

💡 Lời khuyên

  • Rất nhiều bạn giải phương trình bằng nhẩm nghiệm sai do sơ ý dấu. Khuyên: Luôn lấy giấy nháp kiểm tra nhẩm lại x1+x2x_1 + x_2 xem có bằng b/a-b/a không.
  • Giao điểm parabol và đường thẳng là một dạng kinh điển xuất hiện ở gần như 100% đề thi tuyển sinh, hãy ôn thật rành!