Câu 5.
Để phương trình có hai nghiệm dương phân biệt, ta cần kiểm tra các điều kiện sau:
1. Phương trình có hai nghiệm thực: $\Delta > 0$
2. Nghiệm dương: $S > 0$ và $P > 0$
a) Phương trình $x^2 - 3x + m - 1 = 0$
- Điều kiện để phương trình có hai nghiệm thực:
\[
\Delta = (-3)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (m - 1) > 0 \implies 9 - 4(m - 1) > 0 \implies 9 - 4m + 4 > 0 \implies 13 - 4m > 0 \implies m < \frac{13}{4}
\]
- Điều kiện để nghiệm dương:
\[
S = 3 > 0 \quad \text{(luôn đúng)}
\]
\[
P = m - 1 > 0 \implies m > 1
\]
Tóm lại, phương trình có hai nghiệm dương phân biệt khi:
\[
1 < m < \frac{13}{4}
\]
b) Phương trình $mx^2 + (2 - 3m)x - 6 = 0$
- Điều kiện để phương trình có hai nghiệm thực:
\[
\Delta = (2 - 3m)^2 - 4 \cdot m \cdot (-6) > 0 \implies (2 - 3m)^2 + 24m > 0 \implies 4 - 12m + 9m^2 + 24m > 0 \implies 9m^2 + 12m + 4 > 0
\]
\[
(3m + 2)^2 > 0 \implies m \neq -\frac{2}{3}
\]
- Điều kiện để nghiệm dương:
\[
S = \frac{-(2 - 3m)}{m} > 0 \implies \frac{3m - 2}{m} > 0 \implies m > \frac{2}{3} \quad \text{hoặc} \quad m < 0
\]
\[
P = \frac{-6}{m} > 0 \implies m < 0
\]
Tóm lại, phương trình có hai nghiệm dương phân biệt khi:
\[
m < 0
\]
c) Phương trình $(m + 1)x^2 - 2mx + m = 0$
- Điều kiện để phương trình có hai nghiệm thực:
\[
\Delta = (-2m)^2 - 4 \cdot (m + 1) \cdot m > 0 \implies 4m^2 - 4m^2 - 4m > 0 \implies -4m > 0 \implies m < 0
\]
- Điều kiện để nghiệm dương:
\[
S = \frac{2m}{m + 1} > 0 \implies m > 0 \quad \text{hoặc} \quad m < -1
\]
\[
P = \frac{m}{m + 1} > 0 \implies m > 0 \quad \text{hoặc} \quad m < -1
\]
Tóm lại, phương trình có hai nghiệm dương phân biệt khi:
\[
m < -1
\]
Đáp số:
a) $1 < m < \frac{13}{4}$
b) $m < 0$
c) $m < -1$
Câu 6.
Để phương trình có hai nghiệm phân biệt trái dấu, ta cần kiểm tra các điều kiện sau:
1. Phương trình có hai nghiệm phân biệt: $\Delta > 0$
2. Tích của hai nghiệm bằng 0: $c < 0$
a) Phương trình $x^2 - (2m - 3)x + m^2 - 4 = 0$
1. Tìm điều kiện để phương trình có hai nghiệm phân biệt:
\[
\Delta = b^2 - 4ac = (2m - 3)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (m^2 - 4)
\]
\[
\Delta = (2m - 3)^2 - 4(m^2 - 4)
\]
\[
\Delta = 4m^2 - 12m + 9 - 4m^2 + 16
\]
\[
\Delta = -12m + 25
\]
Để phương trình có hai nghiệm phân biệt, ta cần:
\[
\Delta > 0 \implies -12m + 25 > 0 \implies m < \frac{25}{12}
\]
2. Tìm điều kiện để hai nghiệm trái dấu:
Tích của hai nghiệm là:
\[
c = m^2 - 4
\]
Để hai nghiệm trái dấu, ta cần:
\[
m^2 - 4 < 0 \implies (m - 2)(m + 2) < 0 \implies -2 < m < 2
\]
3. Kết hợp các điều kiện:
\[
m < \frac{25}{12} \quad \text{và} \quad -2 < m < 2
\]
Kết hợp lại ta có:
\[
-2 < m < 2
\]
b) Phương trình $mx^2 + 2x + m^2 - 2m = 0$
1. Tìm điều kiện để phương trình có hai nghiệm phân biệt:
\[
\Delta = b^2 - 4ac = 2^2 - 4 \cdot m \cdot (m^2 - 2m)
\]
\[
\Delta = 4 - 4m(m^2 - 2m)
\]
\[
\Delta = 4 - 4m^3 + 8m^2
\]
\[
\Delta = 4(1 - m^3 + 2m^2)
\]
Để phương trình có hai nghiệm phân biệt, ta cần:
\[
\Delta > 0 \implies 1 - m^3 + 2m^2 > 0
\]
2. Tìm điều kiện để hai nghiệm trái dấu:
Tích của hai nghiệm là:
\[
c = m^2 - 2m
\]
Để hai nghiệm trái dấu, ta cần:
\[
m^2 - 2m < 0 \implies m(m - 2) < 0 \implies 0 < m < 2
\]
3. Kết hợp các điều kiện:
Ta cần kiểm tra thêm điều kiện $\Delta > 0$ trong khoảng $0 < m < 2$. Ta thấy rằng trong khoảng này, $1 - m^3 + 2m^2 > 0$ luôn đúng.
Vậy, kết hợp lại ta có:
\[
0 < m < 2
\]
Đáp số:
a) $-2 < m < 2$
b) $0 < m < 2$
Câu 7.
Để phương trình có hai nghiệm phân biệt cùng dấu, ta cần thỏa mãn các điều kiện:
1. Phương trình có hai nghiệm phân biệt: $\Delta > 0$
2. Tích của hai nghiệm dương: $x_1 \cdot x_2 > 0$
a) Phương trình $x^2 - 2(m + 1)x + m - 2 = 0$
Bước 1: Tìm điều kiện để phương trình có hai nghiệm phân biệt
Phương trình có dạng $ax^2 + bx + c = 0$, với $a = 1$, $b = -2(m + 1)$, $c = m - 2$.
Ta tính $\Delta$:
\[
\Delta = b^2 - 4ac = [-2(m + 1)]^2 - 4 \cdot 1 \cdot (m - 2)
\]
\[
\Delta = 4(m + 1)^2 - 4(m - 2)
\]
\[
\Delta = 4(m^2 + 2m + 1) - 4m + 8
\]
\[
\Delta = 4m^2 + 8m + 4 - 4m + 8
\]
\[
\Delta = 4m^2 + 4m + 12
\]
Để phương trình có hai nghiệm phân biệt, ta cần $\Delta > 0$:
\[
4m^2 + 4m + 12 > 0
\]
\[
m^2 + m + 3 > 0
\]
Bất đẳng thức này luôn đúng vì $m^2 + m + 3$ là một tam thức bậc hai có hệ số cao nhất dương và $\Delta' = 1 - 4 \cdot 3 < 0$, tức là nó không có nghiệm thực và luôn dương.
Bước 2: Tìm điều kiện để tích của hai nghiệm dương
Tích của hai nghiệm:
\[
x_1 \cdot x_2 = \frac{c}{a} = m - 2
\]
Để tích của hai nghiệm dương, ta cần:
\[
m - 2 > 0
\]
\[
m > 2
\]
Kết luận:
Phương trình $x^2 - 2(m + 1)x + m - 2 = 0$ có hai nghiệm phân biệt cùng dấu khi $m > 2$.
b) Phương trình $x^2 - (3m + 1)x + 2m^2 + m - 1 = 0$
Bước 1: Tìm điều kiện để phương trình có hai nghiệm phân biệt
Phương trình có dạng $ax^2 + bx + c = 0$, với $a = 1$, $b = -(3m + 1)$, $c = 2m^2 + m - 1$.
Ta tính $\Delta$:
\[
\Delta = b^2 - 4ac = [-(3m + 1)]^2 - 4 \cdot 1 \cdot (2m^2 + m - 1)
\]
\[
\Delta = (3m + 1)^2 - 4(2m^2 + m - 1)
\]
\[
\Delta = 9m^2 + 6m + 1 - 8m^2 - 4m + 4
\]
\[
\Delta = m^2 + 2m + 5
\]
Để phương trình có hai nghiệm phân biệt, ta cần $\Delta > 0$:
\[
m^2 + 2m + 5 > 0
\]
Bất đẳng thức này luôn đúng vì $m^2 + 2m + 5$ là một tam thức bậc hai có hệ số cao nhất dương và $\Delta' = 2^2 - 4 \cdot 5 < 0$, tức là nó không có nghiệm thực và luôn dương.
Bước 2: Tìm điều kiện để tích của hai nghiệm dương
Tích của hai nghiệm:
\[
x_1 \cdot x_2 = \frac{c}{a} = 2m^2 + m - 1
\]
Để tích của hai nghiệm dương, ta cần:
\[
2m^2 + m - 1 > 0
\]
Ta giải bất phương trình $2m^2 + m - 1 > 0$:
\[
2m^2 + m - 1 = 0
\]
Sử dụng công thức nghiệm:
\[
m = \frac{-1 \pm \sqrt{1 + 8}}{4} = \frac{-1 \pm 3}{4}
\]
\[
m = \frac{1}{2} \quad \text{hoặc} \quad m = -1
\]
Bất phương trình $2m^2 + m - 1 > 0$ đúng khi $m < -1$ hoặc $m > \frac{1}{2}$.
Kết luận:
Phương trình $x^2 - (3m + 1)x + 2m^2 + m - 1 = 0$ có hai nghiệm phân biệt cùng dấu khi $m < -1$ hoặc $m > \frac{1}{2}$.
Đáp số:
a) $m > 2$
b) $m < -1$ hoặc $m > \frac{1}{2}$
Câu 8.
1. Chứng minh rằng phương trình (1) luôn có hai nghiệm Vm
Phương trình (1) là phương trình bậc hai có dạng \(ax^2 + bx + c = 0\), trong đó \(a = 1\), \(b = -2(m-1)\), và \(c = m-3\).
Ta tính delta (\(\Delta\)) của phương trình:
\[
\Delta = b^2 - 4ac = [-2(m-1)]^2 - 4 \cdot 1 \cdot (m-3)
\]
\[
\Delta = 4(m-1)^2 - 4(m-3)
\]
\[
\Delta = 4(m^2 - 2m + 1) - 4m + 12
\]
\[
\Delta = 4m^2 - 8m + 4 - 4m + 12
\]
\[
\Delta = 4m^2 - 12m + 16
\]
Ta thấy rằng \(\Delta\) luôn dương vì:
\[
\Delta = 4(m^2 - 3m + 4)
\]
\[
m^2 - 3m + 4 = (m - \frac{3}{2})^2 + \frac{7}{4}
\]
Do \((m - \frac{3}{2})^2 \geq 0\) và \(\frac{7}{4} > 0\), nên \(m^2 - 3m + 4 > 0\). Do đó, \(\Delta > 0\) luôn luôn đúng, suy ra phương trình (1) luôn có hai nghiệm thực phân biệt.
2. Tìm m để (1) có hai nghiệm trái dấu và có trị tuyệt đối bằng nhau
Để phương trình có hai nghiệm trái dấu và có trị tuyệt đối bằng nhau, ta cần:
- Tổng của hai nghiệm bằng 0: \(x_1 + x_2 = 0\)
- Tích của hai nghiệm âm: \(x_1 \cdot x_2 < 0\)
Từ phương trình \(x^2 - 2(m-1)x + m-3 = 0\), ta có:
- Tổng của hai nghiệm: \(x_1 + x_2 = 2(m-1)\)
- Tích của hai nghiệm: \(x_1 \cdot x_2 = m-3\)
Để \(x_1 + x_2 = 0\):
\[
2(m-1) = 0 \implies m = 1
\]
Kiểm tra điều kiện tích của hai nghiệm âm:
\[
x_1 \cdot x_2 = m - 3 = 1 - 3 = -2 < 0
\]
Vậy, khi \(m = 1\), phương trình \(x^2 - 2(m-1)x + m-3 = 0\) có hai nghiệm trái dấu và có trị tuyệt đối bằng nhau.
Đáp số: \(m = 1\)
Câu 9.
1. Để phương trình $mx^2 - 2(m + 1)x + m + 2 = 0$ có nghiệm, ta xét các trường hợp sau:
- Nếu $m = 0$, phương trình trở thành $-2x + 2 = 0$. Phương trình này có nghiệm duy nhất $x = 1$.
- Nếu $m \neq 0$, phương trình là phương trình bậc hai. Điều kiện để phương trình có nghiệm là $\Delta \geq 0$.
Ta tính $\Delta$:
\[
\Delta = b^2 - 4ac = [-2(m + 1)]^2 - 4 \cdot m \cdot (m + 2)
\]
\[
\Delta = 4(m + 1)^2 - 4m(m + 2)
\]
\[
\Delta = 4(m^2 + 2m + 1) - 4(m^2 + 2m)
\]
\[
\Delta = 4m^2 + 8m + 4 - 4m^2 - 8m
\]
\[
\Delta = 4
\]
Vì $\Delta = 4 > 0$, nên phương trình luôn có hai nghiệm thực phân biệt khi $m \neq 0$.
Vậy phương trình có nghiệm khi $m = 0$ hoặc $m \neq 0$.
2. Để phương trình có hai nghiệm trái dấu nhưng bằng nhau về giá trị tuyệt đối, ta cần:
- Tổng của hai nghiệm bằng 0: $x_1 + x_2 = 0$
- Tích của hai nghiệm âm: $x_1 \cdot x_2 < 0$
Ta có:
\[
x_1 + x_2 = \frac{-b}{a} = \frac{2(m + 1)}{m}
\]
Để $x_1 + x_2 = 0$, ta có:
\[
\frac{2(m + 1)}{m} = 0 \implies 2(m + 1) = 0 \implies m + 1 = 0 \implies m = -1
\]
Kiểm tra điều kiện tích của hai nghiệm âm:
\[
x_1 \cdot x_2 = \frac{c}{a} = \frac{m + 2}{m}
\]
Thay $m = -1$ vào:
\[
x_1 \cdot x_2 = \frac{-1 + 2}{-1} = \frac{1}{-1} = -1 < 0
\]
Vậy phương trình có hai nghiệm trái dấu nhưng bằng nhau về giá trị tuyệt đối khi $m = -1$.
Đáp số:
1. Phương trình có nghiệm khi $m = 0$ hoặc $m \neq 0$.
2. Phương trình có hai nghiệm trái dấu nhưng bằng nhau về giá trị tuyệt đối khi $m = -1$.