Bài 9:
Để chứng minh phương trình luôn có hai nghiệm phân biệt , ta cần kiểm tra tính chất của phương trình bậc hai này.
1. Kiểm tra điều kiện để phương trình có hai nghiệm phân biệt:
Phương trình bậc hai có hai nghiệm phân biệt nếu .
Áp dụng vào phương trình , ta có:
-
-
-
Tính :
Ta thấy rằng luôn lớn hơn 0 vì là tổng của các số dương (vì và luôn dương, và có thể âm hoặc dương nhưng không làm nhỏ hơn 0). Do đó, phương trình luôn có hai nghiệm phân biệt.
2. Chứng minh biểu thức không phụ thuộc vào :
Theo công thức Viète, ta có:
- Tổng các nghiệm:
- Tích các nghiệm:
Biểu thức :
Thay các giá trị theo công thức Viète:
Như vậy, biểu thức không phụ thuộc vào và luôn có giá trị là 10.
Kết luận: Phương trình luôn có hai nghiệm phân biệt và biểu thức không phụ thuộc vào và luôn có giá trị là 10.
Bài 10:
a. Với , ta có phương trình .
Phương trình này có thể được viết lại thành .
Do đó, các nghiệm của phương trình là hoặc .
b. Để phương trình có hai nghiệm phân biệt và , ta cần điều kiện .
Ta có:
Để , ta cần:
Ta thấy rằng , luôn lớn hơn 0 với mọi giá trị của . Do đó, phương trình luôn có hai nghiệm phân biệt với mọi giá trị của .
Theo công thức Viète, ta có:
Ta cần tìm các giá trị của sao cho . Ta xét các trường hợp sau:
1. Trường hợp 1: và
Kết hợp với , ta có:
2. Trường hợp 2: và
Kết hợp với , ta có:
Vậy các giá trị của thỏa mãn điều kiện là và .
Bài 11:
Để phương trình có hai nghiệm phân biệt và , ta cần điều kiện .
Ta có:
Điều kiện để phương trình có hai nghiệm phân biệt là:
Theo định lý Vi-et, ta có:
Ta cần tính . Ta có:
Biến đổi :
Do đó:
Theo đề bài, ta có:
Giải phương trình này:
Nhân cả hai vế với 3 để loại mẫu:
Kiểm tra lại điều kiện , ta thấy thỏa mãn.
Vậy giá trị của là .
Bài 12:
a. Với , ta có phương trình:
Áp dụng công thức nghiệm của phương trình bậc hai:
Ở đây, , , . Thay vào công thức:
Vậy nghiệm của phương trình là:
b. Để phương trình có hai nghiệm phân biệt và , điều kiện là:
Phương trình có hai nghiệm phân biệt và , theo định lý Viète:
Yêu cầu:
Nhân cả hai vế với :
Thay và vào:
Nhân cả hai vế với 3:
Vậy thoả mãn điều kiện .
Đáp số:
a. Nghiệm của phương trình là và .
b. Giá trị của là .
Bài 13:
a. Ta có:
Phương trình có hai nghiệm:
Do đó, khi hoặc . Vì vậy, phương trình luôn có hai nghiệm phân biệt với mọi giá trị của ngoại trừ và .
b. Ta cần tìm các giá trị của để phương trình có hai nghiệm thỏa mãn:
Ta xét biểu thức:
Nhận thấy rằng:
Để , ta cần một trong hai biểu thức trên âm và một dương. Điều này xảy ra khi:
hoặc ngược lại.
Từ đây, ta cần:
Do đó, ta cần:
Điều này xảy ra khi:
Điều này đúng khi . Do đó, các giá trị của thỏa mãn là:
Kết luận:
a. Phương trình luôn có hai nghiệm phân biệt với mọi giá trị của ngoại trừ và .
b. Các giá trị của để phương trình có hai nghiệm thỏa mãn là .