Bài 2.
a) $\frac{3x}{4x-3} = -2$
Điều kiện xác định: $x \neq \frac{3}{4}$
Nhân cả hai vế với $(4x - 3)$:
\[ 3x = -2(4x - 3) \]
\[ 3x = -8x + 6 \]
\[ 3x + 8x = 6 \]
\[ 11x = 6 \]
\[ x = \frac{6}{11} \]
Kiểm tra điều kiện xác định: $x = \frac{6}{11} \neq \frac{3}{4}$, nên nghiệm đúng.
Vậy nghiệm của phương trình là $x = \frac{6}{11}$.
b) $\frac{2}{x-3} = \frac{1}{x+2}$
Điều kiện xác định: $x \neq 3$, $x \neq -2$
Nhân cả hai vế với $(x-3)(x+2)$:
\[ 2(x+2) = 1(x-3) \]
\[ 2x + 4 = x - 3 \]
\[ 2x - x = -3 - 4 \]
\[ x = -7 \]
Kiểm tra điều kiện xác định: $x = -7 \neq 3$, $x = -7 \neq -2$, nên nghiệm đúng.
Vậy nghiệm của phương trình là $x = -7$.
c) $\frac{1}{x} - \frac{x+4}{x-4} = \frac{4}{4x-x^2}$
Điều kiện xác định: $x \neq 0$, $x \neq 4$
Nhân cả hai vế với $x(x-4)$:
\[ (x-4) - x(x+4) = 4 \]
\[ x - 4 - x^2 - 4x = 4 \]
\[ -x^2 - 3x - 4 = 4 \]
\[ -x^2 - 3x - 8 = 0 \]
\[ x^2 + 3x + 8 = 0 \]
Phương trình này vô nghiệm vì $x^2 + 3x + 8 = 0$ không có nghiệm thực (vì $\Delta = 3^2 - 4 \cdot 1 \cdot 8 < 0$).
Vậy phương trình vô nghiệm.
d) $\frac{2x-5}{x+4} + \frac{x}{4-x} = \frac{-17x+56}{x^2-16}$
Điều kiện xác định: $x \neq -4$, $x \neq 4$
Nhân cả hai vế với $(x+4)(x-4)$:
\[ (2x-5)(x-4) + x(x+4) = -17x + 56 \]
\[ 2x^2 - 8x - 5x + 20 + x^2 + 4x = -17x + 56 \]
\[ 3x^2 - 9x + 20 = -17x + 56 \]
\[ 3x^2 - 9x + 17x + 20 - 56 = 0 \]
\[ 3x^2 + 8x - 36 = 0 \]
Phương trình này có nghiệm là $x = 2$ và $x = -6$ (sử dụng công thức nghiệm của phương trình bậc hai).
Kiểm tra điều kiện xác định: $x = 2$ và $x = -6$ đều thỏa mãn điều kiện xác định.
Vậy nghiệm của phương trình là $x = 2$ hoặc $x = -6$.
Bài 3.
1) $(3x-1)^2=5(3x-1)$
Đặt $t = 3x - 1$, ta có phương trình:
$t^2 = 5t$
$t(t - 5) = 0$
$t = 0$ hoặc $t = 5$
Với $t = 0$, ta có $3x - 1 = 0 \Rightarrow x = \frac{1}{3}$
Với $t = 5$, ta có $3x - 1 = 5 \Rightarrow x = 2$
Vậy phương trình có hai nghiệm: $x = \frac{1}{3}$ và $x = 2$.
2) $y^2 - 5y - 2(5 - y) = 0$
$y^2 - 5y - 10 + 2y = 0$
$y^2 - 3y - 10 = 0$
$(y - 5)(y + 2) = 0$
$y = 5$ hoặc $y = -2$
Vậy phương trình có hai nghiệm: $y = 5$ và $y = -2$.
3) $\frac{2}{x-3} + \frac{3}{x+3} = \frac{5-3x}{9-x^2}$
Điều kiện xác định: $x \neq 3$ và $x \neq -3$.
$\frac{2(x+3) + 3(x-3)}{(x-3)(x+3)} = \frac{5-3x}{(x-3)(x+3)}$
$\frac{2x + 6 + 3x - 9}{(x-3)(x+3)} = \frac{5-3x}{(x-3)(x+3)}$
$\frac{5x - 3}{(x-3)(x+3)} = \frac{5-3x}{(x-3)(x+3)}$
$5x - 3 = 5 - 3x$
$8x = 8$
$x = 1$
Vậy phương trình có nghiệm: $x = 1$.
4) $\frac{x-1}{x+1} - \frac{x+1}{x-1} = \frac{8}{x^2-1}$
Điều kiện xác định: $x \neq 1$ và $x \neq -1$.
$\frac{(x-1)^2 - (x+1)^2}{(x+1)(x-1)} = \frac{8}{(x+1)(x-1)}$
$\frac{x^2 - 2x + 1 - (x^2 + 2x + 1)}{(x+1)(x-1)} = \frac{8}{(x+1)(x-1)}$
$\frac{-4x}{(x+1)(x-1)} = \frac{8}{(x+1)(x-1)}$
$-4x = 8$
$x = -2$
Vậy phương trình có nghiệm: $x = -2$.
Bài 4.
a) $8x + 2 < 7x - 1$
$8x - 7x < -1 - 2$
$x < -3$
b) $3(x - 2) - 5 \geq 3(2x - 1)$
$3x - 6 - 5 \geq 6x - 3$
$3x - 11 \geq 6x - 3$
$3x - 6x \geq -3 + 11$
$-3x \geq 8$
$x \leq -\frac{8}{3}$
c) $(x - 1)^2 < x(x + 3)$
$x^2 - 2x + 1 < x^2 + 3x$
$-2x + 1 < 3x$
$1 < 3x + 2x$
$1 < 5x$
$x > \frac{1}{5}$
d) $(x + 2)(x + 4) > (x - 2)(x + 8) + 26$
$x^2 + 6x + 8 > x^2 + 6x - 16 + 26$
$x^2 + 6x + 8 > x^2 + 6x + 10$
$8 > 10$ (luôn sai)
e) $x^2 - 3x - 4 > 0$
$(x - 4)(x + 1) > 0$
$x < -1$ hoặc $x > 4$
Đáp số:
a) $x < -3$
b) $x \leq -\frac{8}{3}$
c) $x > \frac{1}{5}$
d) Không có nghiệm
e) $x < -1$ hoặc $x > 4$
Bài 5.
1) $\frac{2x-1}{3}-\frac{x+2}{2}\geq\frac{5x+4}{6}$
Điều kiện xác định: $x \neq \pm 1$.
Nhân cả 2 vế với 6 để khử mẫu:
\[2(2x-1)-3(x+2)\geq 5x+4\]
\[4x-2-3x-6\geq 5x+4\]
\[x-8\geq 5x+4\]
\[x-5x\geq 4+8\]
\[-4x\geq 12\]
\[x\leq -3\]
2) $\frac{8x+3}{4}-\frac{3-2x}{3}\leq\frac{5-3x}{2}+1$
Điều kiện xác định: $x \neq \pm 1$.
Nhân cả 2 vế với 12 để khử mẫu:
\[3(8x+3)-4(3-2x)\leq 6(5-3x)+12\]
\[24x+9-12+8x\leq 30-18x+12\]
\[32x-3\leq 42-18x\]
\[32x+18x\leq 42+3\]
\[50x\leq 45\]
\[x\leq \frac{9}{10}\]
3) $\frac{x+2}{5}-x\geq\frac{3x-3}{2}+\frac{1}{3}$
Điều kiện xác định: $x \neq \pm 1$.
Nhân cả 2 vế với 30 để khử mẫu:
\[6(x+2)-30x\geq 15(3x-3)+10\]
\[6x+12-30x\geq 45x-45+10\]
\[-24x+12\geq 45x-35\]
\[-24x-45x\geq -35-12\]
\[-69x\geq -47\]
\[x\leq \frac{47}{69}\]
4) $\frac{6}{x}-\frac{4x}{1-x}>\frac{x^2+31}{x^2-1}$
Điều kiện xác định: $x \neq \pm 1$.
Nhân cả 2 vế với $(x^2-1)$ để khử mẫu:
\[6(x-1)+4x^2>(x^2+31)\]
\[6x-6+4x^2>x^2+31\]
\[4x^2-x^2+6x-6>31\]
\[3x^2+6x-37>0\]
Phương trình $3x^2+6x-37=0$ có nghiệm là $x_1=\frac{-3+\sqrt{120}}{3}$ và $x_2=\frac{-3-\sqrt{120}}{3}$.
Do đó, $3x^2+6x-37>0$ khi $x< \frac{-3-\sqrt{120}}{3}$ hoặc $x>\frac{-3+\sqrt{120}}{3}$.
Đáp số:
1) $x\leq -3$
2) $x\leq \frac{9}{10}$
3) $x\leq \frac{47}{69}$
4) $x< \frac{-3-\sqrt{120}}{3}$ hoặc $x>\frac{-3+\sqrt{120}}{3}$
Bài 6.
a) $\left\{\begin{array}{l}3x + y = 0 \quad (1) \\ x + 2y = 5 \quad (2)\end{array}\right.$
Nhân (1) với 2 rồi trừ (2) ta được:
\[ 6x + 2y - (x + 2y) = 0 - 5 \]
\[ 5x = -5 \]
\[ x = -1 \]
Thay \( x = -1 \) vào (1):
\[ 3(-1) + y = 0 \]
\[ -3 + y = 0 \]
\[ y = 3 \]
Vậy nghiệm của hệ phương trình là \( (-1, 3) \).
b) $\left\{\begin{array}{l}-4x + 5y = 8 \quad (1) \\ 2x - y = 2 \quad (2)\end{array}\right.$
Nhân (2) với 2 rồi cộng với (1) ta được:
\[ -4x + 5y + 4x - 2y = 8 + 4 \]
\[ 3y = 12 \]
\[ y = 4 \]
Thay \( y = 4 \) vào (2):
\[ 2x - 4 = 2 \]
\[ 2x = 6 \]
\[ x = 3 \]
Vậy nghiệm của hệ phương trình là \( (3, 4) \).
c) $\left\{\begin{array}{l}3x + y = 7 \quad (1) \\ x - 7y = -13 \quad (2)\end{array}\right.$
Nhân (1) với 7 rồi cộng với (2) ta được:
\[ 21x + 7y + x - 7y = 49 - 13 \]
\[ 22x = 36 \]
\[ x = \frac{36}{22} = \frac{18}{11} \]
Thay \( x = \frac{18}{11} \) vào (1):
\[ 3 \left( \frac{18}{11} \right) + y = 7 \]
\[ \frac{54}{11} + y = 7 \]
\[ y = 7 - \frac{54}{11} = \frac{77}{11} - \frac{54}{11} = \frac{23}{11} \]
Vậy nghiệm của hệ phương trình là \( \left( \frac{18}{11}, \frac{23}{11} \right) \).
d) $\left\{\begin{array}{l}\frac{1}{2}x + \frac{9}{4}y = \frac{1}{2} \quad (1) \\ \frac{2}{3}x - \frac{3}{4}y = -1 \quad (2)\end{array}\right.$
Nhân (1) với 4 và (2) với 3 để loại bỏ mẫu số:
\[ 2x + 9y = 2 \quad (3) \]
\[ 2x - 3y = -3 \quad (4) \]
Nhân (4) với 3 rồi cộng với (3) ta được:
\[ 2x + 9y + 6x - 9y = 2 - 9 \]
\[ 8x = -7 \]
\[ x = -\frac{7}{8} \]
Thay \( x = -\frac{7}{8} \) vào (3):
\[ 2 \left( -\frac{7}{8} \right) + 9y = 2 \]
\[ -\frac{14}{8} + 9y = 2 \]
\[ -\frac{7}{4} + 9y = 2 \]
\[ 9y = 2 + \frac{7}{4} = \frac{8}{4} + \frac{7}{4} = \frac{15}{4} \]
\[ y = \frac{15}{4} \times \frac{1}{9} = \frac{15}{36} = \frac{5}{12} \]
Vậy nghiệm của hệ phương trình là \( \left( -\frac{7}{8}, \frac{5}{12} \right) \).
Bài 7.
a) $\left\{\begin{array}{l}2(x+y)+3(x-y)=4 \\ (x+y)+2(x-y)=5\end{array}\right.$
Gọi $u = x + y$ và $v = x - y$. Hệ phương trình trở thành:
$\left\{\begin{array}{l}2u + 3v = 4 \\ u + 2v = 5\end{array}\right.$
Nhân phương trình thứ hai với 2 rồi trừ đi phương trình thứ nhất:
$2(u + 2v) - (2u + 3v) = 2 \cdot 5 - 4$
$2u + 4v - 2u - 3v = 10 - 4$
$v = 6$
Thay $v = 6$ vào phương trình $u + 2v = 5$:
$u + 2 \cdot 6 = 5$
$u + 12 = 5$
$u = -7$
Bây giờ ta có $u = -7$ và $v = 6$. Ta quay lại để tìm $x$ và $y$:
$x + y = -7$
$x - y = 6$
Cộng hai phương trình này lại:
$(x + y) + (x - y) = -7 + 6$
$2x = -1$
$x = -\frac{1}{2}$
Thay $x = -\frac{1}{2}$ vào phương trình $x + y = -7$:
$-\frac{1}{2} + y = -7$
$y = -7 + \frac{1}{2}$
$y = -\frac{14}{2} + \frac{1}{2}$
$y = -\frac{13}{2}$
Vậy nghiệm của hệ phương trình là $(x, y) = \left(-\frac{1}{2}, -\frac{13}{2}\right)$.
b) $\left\{\begin{array}{l}\frac{3}{x} - \frac{4}{y} = 2 \\ \frac{4}{x} - \frac{5}{y} = 3\end{array}\right.$
Gọi $u = \frac{1}{x}$ và $v = \frac{1}{y}$. Hệ phương trình trở thành:
$\left\{\begin{array}{l}3u - 4v = 2 \\ 4u - 5v = 3\end{array}\right.$
Nhân phương trình thứ nhất với 4 và nhân phương trình thứ hai với 3:
$\left\{\begin{array}{l}12u - 16v = 8 \\ 12u - 15v = 9\end{array}\right.$
Trừ phương trình thứ hai từ phương trình thứ nhất:
$(12u - 16v) - (12u - 15v) = 8 - 9$
$-v = -1$
$v = 1$
Thay $v = 1$ vào phương trình $3u - 4v = 2$:
$3u - 4 \cdot 1 = 2$
$3u - 4 = 2$
$3u = 6$
$u = 2$
Bây giờ ta có $u = 2$ và $v = 1$. Ta quay lại để tìm $x$ và $y$:
$\frac{1}{x} = 2$
$x = \frac{1}{2}$
$\frac{1}{y} = 1$
$y = 1$
Vậy nghiệm của hệ phương trình là $(x, y) = \left(\frac{1}{2}, 1\right)$.
c) $\left\{\begin{array}{l}\frac{1}{x+2} - \frac{1}{y-1} = -7 \\ \frac{2}{x+2} + \frac{3}{y-1} = 1\end{array}\right.$
Gọi $u = \frac{1}{x+2}$ và $v = \frac{1}{y-1}$. Hệ phương trình trở thành:
$\left\{\begin{array}{l}u - v = -7 \\ 2u + 3v = 1\end{array}\right.$
Nhân phương trình thứ nhất với 2:
$2u - 2v = -14$
Trừ phương trình này từ phương trình thứ hai:
$(2u + 3v) - (2u - 2v) = 1 - (-14)$
$5v = 15$
$v = 3$
Thay $v = 3$ vào phương trình $u - v = -7$:
$u - 3 = -7$
$u = -4$
Bây giờ ta có $u = -4$ và $v = 3$. Ta quay lại để tìm $x$ và $y$:
$\frac{1}{x+2} = -4$
$x + 2 = -\frac{1}{4}$
$x = -\frac{1}{4} - 2$
$x = -\frac{1}{4} - \frac{8}{4}$
$x = -\frac{9}{4}$
$\frac{1}{y-1} = 3$
$y - 1 = \frac{1}{3}$
$y = \frac{1}{3} + 1$
$y = \frac{1}{3} + \frac{3}{3}$
$y = \frac{4}{3}$
Vậy nghiệm của hệ phương trình là $(x, y) = \left(-\frac{9}{4}, \frac{4}{3}\right)$.
d) $\left\{\begin{array}{l}3\sqrt{x+2} - \frac{1}{y} = 2 \\ \sqrt{x+2} - \frac{2}{y} = -1\end{array}\right.$
Gọi $u = \sqrt{x+2}$ và $v = \frac{1}{y}$. Hệ phương trình trở thành:
$\left\{\begin{array}{l}3u - v = 2 \\ u - 2v = -1\end{array}\right.$
Nhân phương trình thứ hai với 3:
$3u - 6v = -3$
Trừ phương trình này từ phương trình thứ nhất:
$(3u - v) - (3u - 6v) = 2 - (-3)$
$5v = 5$
$v = 1$
Thay $v = 1$ vào phương trình $u - 2v = -1$:
$u - 2 \cdot 1 = -1$
$u - 2 = -1$
$u = 1$
Bây giờ ta có $u = 1$ và $v = 1$. Ta quay lại để tìm $x$ và $y$:
$\sqrt{x+2} = 1$
$x + 2 = 1^2$
$x + 2 = 1$
$x = 1 - 2$
$x = -1$
$\frac{1}{y} = 1$
$y = 1$
Vậy nghiệm của hệ phương trình là $(x, y) = (-1, 1)$.
Bài 8.
1)
a) Với $m = -2$, ta có hệ phương trình:
\[
\left\{
\begin{array}{l}
2x + y = -2 \\
3x - 2y = 5
\end{array}
\right.
\]
Nhân phương trình (1) với 2 rồi cộng với phương trình (2):
\[
4x + 2y + 3x - 2y = -4 + 5
\]
\[
7x = 1
\]
\[
x = \frac{1}{7}
\]
Thay $x = \frac{1}{7}$ vào phương trình (1):
\[
2 \cdot \frac{1}{7} + y = -2
\]
\[
\frac{2}{7} + y = -2
\]
\[
y = -2 - \frac{2}{7}
\]
\[
y = -\frac{14}{7} - \frac{2}{7}
\]
\[
y = -\frac{16}{7}
\]
Vậy nghiệm của hệ phương trình là:
\[
(x, y) = \left( \frac{1}{7}, -\frac{16}{7} \right)
\]
b) Để hệ có nghiệm duy nhất $(x, y)$ mà $x > 0$ và $y < 0$, ta giải hệ phương trình:
\[
\left\{
\begin{array}{l}
2x + y = m \\
3x - 2y = 5
\end{array}
\right.
\]
Nhân phương trình (1) với 2 rồi cộng với phương trình (2):
\[
4x + 2y + 3x - 2y = 2m + 5
\]
\[
7x = 2m + 5
\]
\[
x = \frac{2m + 5}{7}
\]
Thay $x = \frac{2m + 5}{7}$ vào phương trình (1):
\[
2 \cdot \frac{2m + 5}{7} + y = m
\]
\[
\frac{4m + 10}{7} + y = m
\]
\[
y = m - \frac{4m + 10}{7}
\]
\[
y = \frac{7m - 4m - 10}{7}
\]
\[
y = \frac{3m - 10}{7}
\]
Để $x > 0$ và $y < 0$, ta có:
\[
\frac{2m + 5}{7} > 0 \quad \text{và} \quad \frac{3m - 10}{7} < 0
\]
Từ $\frac{2m + 5}{7} > 0$, ta có:
\[
2m + 5 > 0
\]
\[
2m > -5
\]
\[
m > -\frac{5}{2}
\]
Từ $\frac{3m - 10}{7} < 0$, ta có:
\[
3m - 10 < 0
\]
\[
3m < 10
\]
\[
m < \frac{10}{3}
\]
Vậy $m$ phải thỏa mãn:
\[
-\frac{5}{2} < m < \frac{10}{3}
\]
Do $m$ là số nguyên, nên $m = -2, -1, 0, 1, 2, 3$.
2)
a) Với $m = -1$, ta có hệ phương trình:
\[
\left\{
\begin{array}{l}
x + y = -4 \\
-2x + y = 2
\end{array}
\right.
\]
Lấy phương trình (1) trừ phương trình (2):
\[
(x + y) - (-2x + y) = -4 - 2
\]
\[
x + y + 2x - y = -6
\]
\[
3x = -6
\]
\[
x = -2
\]
Thay $x = -2$ vào phương trình (1):
\[
-2 + y = -4
\]
\[
y = -4 + 2
\]
\[
y = -2
\]
Vậy nghiệm của hệ phương trình là:
\[
(x, y) = (-2, -2)
\]
b) Để hệ có nghiệm duy nhất $(x, y)$ thỏa mãn $2x^2 - y^2 = 2$, ta giải hệ phương trình:
\[
\left\{
\begin{array}{l}
x + y = 3m - 1 \\
-2x + y = 2
\end{array}
\right.
\]
Lấy phương trình (1) trừ phương trình (2):
\[
(x + y) - (-2x + y) = (3m - 1) - 2
\]
\[
x + y + 2x - y = 3m - 3
\]
\[
3x = 3m - 3
\]
\[
x = m - 1
\]
Thay $x = m - 1$ vào phương trình (1):
\[
(m - 1) + y = 3m - 1
\]
\[
y = 3m - 1 - (m - 1)
\]
\[
y = 3m - 1 - m + 1
\]
\[
y = 2m
\]
Thay $x = m - 1$ và $y = 2m$ vào phương trình $2x^2 - y^2 = 2$:
\[
2(m - 1)^2 - (2m)^2 = 2
\]
\[
2(m^2 - 2m + 1) - 4m^2 = 2
\]
\[
2m^2 - 4m + 2 - 4m^2 = 2
\]
\[
-2m^2 - 4m + 2 = 2
\]
\[
-2m^2 - 4m = 0
\]
\[
-2m(m + 2) = 0
\]
Vậy $m = 0$ hoặc $m = -2$.