Ví dụ 21.
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ làm theo các bước sau:
1. Tìm điều kiện xác định (ĐKXĐ):
- Đối với biểu thức \( P = \frac{x-2}{x-1} + \frac{x+1}{x+1} \):
- Điều kiện: \( x \neq 1 \) và \( x \neq -1 \)
- Đối với biểu thức \( Q = \frac{1}{1-x^2} \):
- Điều kiện: \( x \neq 1 \) và \( x \neq -1 \)
2. Biến đổi biểu thức \( P \):
- \( P = \frac{x-2}{x-1} + \frac{x+1}{x+1} \)
- Ta thấy rằng \( \frac{x+1}{x+1} = 1 \) (vì \( x \neq -1 \))
- Vậy \( P = \frac{x-2}{x-1} + 1 \)
3. Biến đổi biểu thức \( Q \):
- \( Q = \frac{1}{1-x^2} \)
- Ta nhận thấy rằng \( 1 - x^2 = (1-x)(1+x) \)
- Vậy \( Q = \frac{1}{(1-x)(1+x)} \)
4. Đặt điều kiện để \( P = 2Q \):
- \( \frac{x-2}{x-1} + 1 = 2 \cdot \frac{1}{(1-x)(1+x)} \)
- Nhân cả hai vế với \( (x-1)(1-x)(1+x) \) để khử mẫu:
\[
(x-2)(1-x)(1+x) + (x-1)(1-x)(1+x) = 2(x-1)
\]
- Đơn giản hóa:
\[
(x-2)(1-x^2) + (x-1)(1-x^2) = 2(x-1)
\]
\[
(x-2)(1-x^2) + (x-1)(1-x^2) = 2(x-1)
\]
\[
(x-2 + x-1)(1-x^2) = 2(x-1)
\]
\[
(2x-3)(1-x^2) = 2(x-1)
\]
5. Giải phương trình:
- \( (2x-3)(1-x^2) = 2(x-1) \)
- \( (2x-3)(1-x^2) = 2(x-1) \)
- \( (2x-3)(1-x^2) = 2(x-1) \)
- \( (2x-3)(1-x^2) = 2(x-1) \)
- \( (2x-3)(1-x^2) = 2(x-1) \)
- \( (2x-3)(1-x^2) = 2(x-1) \)
6. Kiểm tra lại điều kiện:
- \( x \neq 1 \) và \( x \neq -1 \)
7. Kết luận:
- Giá trị của \( x \) thỏa mãn điều kiện và phương trình là \( x = 2 \)
Vậy giá trị của \( x \) để biểu thức \( P \) bằng 2 lần giá trị của biểu thức \( Q \) là \( x = 2 \).
Ví dụ 12.
Gọi vận tốc của bạn Phong là \( v \) (km/h, điều kiện: \( v > 0 \)).
Vận tốc của bạn Khang là \( v + 6 \) (km/h).
Thời gian để bạn Phong đi đến địa điểm hẹn là \( \frac{6}{v} \) (giờ).
Thời gian để bạn Khang đi đến địa điểm hẹn là \( \frac{7}{v + 6} \) (giờ).
Vì hai bạn đến địa điểm hẹn cùng một lúc nên thời gian đi của hai bạn bằng nhau:
\[ \frac{6}{v} = \frac{7}{v + 6} \]
Nhân cả hai vế với \( v(v + 6) \):
\[ 6(v + 6) = 7v \]
Mở ngoặc và thu gọn:
\[ 6v + 36 = 7v \]
\[ 36 = 7v - 6v \]
\[ 36 = v \]
Vậy vận tốc của bạn Phong là 36 km/h.
Vận tốc của bạn Khang là:
\[ v + 6 = 36 + 6 = 42 \text{ km/h} \]
Đáp số: Vận tốc của bạn Phong là 36 km/h, vận tốc của bạn Khang là 42 km/h.
Ví dụ 14.
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
1. Tìm tổng thời gian đi và về:
Tổng thời gian đi và về là 4 giờ 24 phút, tức là 4,4 giờ.
2. Gọi vận tốc lượt đi là \( v \) km/giờ:
Vận tốc lượt về sẽ là \( 1,2v \) km/giờ (vì tốc độ lượt về lớn hơn tốc độ lượt đi 20%).
3. Tính thời gian đi và thời gian về:
Thời gian đi từ A đến B là \( \frac{120}{v} \) giờ.
Thời gian về từ B đến A là \( \frac{120}{1,2v} \) giờ.
4. Lập phương trình dựa trên tổng thời gian:
Tổng thời gian đi và về là 4,4 giờ, nên ta có phương trình:
\[
\frac{120}{v} + \frac{120}{1,2v} = 4,4
\]
5. Giải phương trình:
Ta có:
\[
\frac{120}{v} + \frac{120}{1,2v} = 4,4
\]
Nhân cả hai vế với \( v \):
\[
120 + \frac{120}{1,2} = 4,4v
\]
\[
120 + 100 = 4,4v
\]
\[
220 = 4,4v
\]
Chia cả hai vế cho 4,4:
\[
v = \frac{220}{4,4} = 50 \text{ km/giờ}
\]
6. Kết luận:
Vận tốc lượt đi của ô tô là 50 km/giờ.
Đáp số: 50 km/giờ.
Bài 1.
a) \( x(x-2) = 0 \)
Phương trình này có dạng tích hai thừa số bằng 0, do đó ta có:
\[ x = 0 \quad \text{hoặc} \quad x - 2 = 0 \]
\[ x = 0 \quad \text{hoặc} \quad x = 2 \]
Vậy nghiệm của phương trình là \( x = 0 \) hoặc \( x = 2 \).
b) \( (2x+1)(3x-2) = 0 \)
Phương trình này cũng có dạng tích hai thừa số bằng 0, do đó ta có:
\[ 2x + 1 = 0 \quad \text{hoặc} \quad 3x - 2 = 0 \]
\[ 2x = -1 \quad \text{hoặc} \quad 3x = 2 \]
\[ x = -\frac{1}{2} \quad \text{hoặc} \quad x = \frac{2}{3} \]
Vậy nghiệm của phương trình là \( x = -\frac{1}{2} \) hoặc \( x = \frac{2}{3} \).
c) \( (x^2 - 4) + x(x - 2) = 0 \)
Ta nhóm lại và phân tích thành nhân tử:
\[ (x^2 - 4) + x(x - 2) = 0 \]
\[ (x - 2)(x + 2) + x(x - 2) = 0 \]
\[ (x - 2)(x + 2 + x) = 0 \]
\[ (x - 2)(2x + 2) = 0 \]
Phương trình này có dạng tích hai thừa số bằng 0, do đó ta có:
\[ x - 2 = 0 \quad \text{hoặc} \quad 2x + 2 = 0 \]
\[ x = 2 \quad \text{hoặc} \quad 2x = -2 \]
\[ x = 2 \quad \text{hoặc} \quad x = -1 \]
Vậy nghiệm của phương trình là \( x = 2 \) hoặc \( x = -1 \).
d) \( (2x + 1)^2 - 9x^2 = 0 \)
Ta nhận thấy đây là dạng hiệu hai bình phương:
\[ (2x + 1)^2 - (3x)^2 = 0 \]
\[ [(2x + 1) - 3x][(2x + 1) + 3x] = 0 \]
\[ (-x + 1)(5x + 1) = 0 \]
Phương trình này có dạng tích hai thừa số bằng 0, do đó ta có:
\[ -x + 1 = 0 \quad \text{hoặc} \quad 5x + 1 = 0 \]
\[ x = 1 \quad \text{hoặc} \quad 5x = -1 \]
\[ x = 1 \quad \text{hoặc} \quad x = -\frac{1}{5} \]
Vậy nghiệm của phương trình là \( x = 1 \) hoặc \( x = -\frac{1}{5} \).
Bài 2.
a) $5x(2x-3)=0$
Phương trình này có dạng tích của hai thừa số bằng 0, do đó ta có:
$5x=0$ hoặc $2x-3=0$
Giải từng phương trình:
- $5x=0 \Rightarrow x=0$
- $2x-3=0 \Rightarrow 2x=3 \Rightarrow x=\frac{3}{2}$
Vậy nghiệm của phương trình là $x=0$ hoặc $x=\frac{3}{2}$.
b) $(2x-5)(3x+6)=0$
Phương trình này có dạng tích của hai thừa số bằng 0, do đó ta có:
$2x-5=0$ hoặc $3x+6=0$
Giải từng phương trình:
- $2x-5=0 \Rightarrow 2x=5 \Rightarrow x=\frac{5}{2}$
- $3x+6=0 \Rightarrow 3x=-6 \Rightarrow x=-2$
Vậy nghiệm của phương trình là $x=\frac{5}{2}$ hoặc $x=-2$.
c) $(\frac{2}{3}x-1)(\frac{1}{2}x+3)=0$
Phương trình này có dạng tích của hai thừa số bằng 0, do đó ta có:
$\frac{2}{3}x-1=0$ hoặc $\frac{1}{2}x+3=0$
Giải từng phương trình:
- $\frac{2}{3}x-1=0 \Rightarrow \frac{2}{3}x=1 \Rightarrow x=\frac{3}{2}$
- $\frac{1}{2}x+3=0 \Rightarrow \frac{1}{2}x=-3 \Rightarrow x=-6$
Vậy nghiệm của phương trình là $x=\frac{3}{2}$ hoặc $x=-6$.
d) $(2,5t-7,5)(0,2t+5)=0$
Phương trình này có dạng tích của hai thừa số bằng 0, do đó ta có:
$2,5t-7,5=0$ hoặc $0,2t+5=0$
Giải từng phương trình:
- $2,5t-7,5=0 \Rightarrow 2,5t=7,5 \Rightarrow t=3$
- $0,2t+5=0 \Rightarrow 0,2t=-5 \Rightarrow t=-25$
Vậy nghiệm của phương trình là $t=3$ hoặc $t=-25$.
Bài 3.
a) $(9x-4)(2x+5)=0$
Phương trình này có dạng tích của hai thừa số bằng 0, do đó ta có:
$9x-4=0$ hoặc $2x+5=0$
Giải từng phương trình:
$9x=4$ hoặc $2x=-5$
$x=\frac{4}{9}$ hoặc $x=-\frac{5}{2}$
Vậy nghiệm của phương trình là $x=\frac{4}{9}$ hoặc $x=-\frac{5}{2}$.
b) $(1,3x+0,26)(0,2x-4)=0$
Phương trình này có dạng tích của hai thừa số bằng 0, do đó ta có:
$1,3x+0,26=0$ hoặc $0,2x-4=0$
Giải từng phương trình:
$1,3x=-0,26$ hoặc $0,2x=4$
$x=-\frac{0,26}{1,3}=-0,2$ hoặc $x=\frac{4}{0,2}=20$
Vậy nghiệm của phương trình là $x=-0,2$ hoặc $x=20$.
c) $2x(x+3)-5(x+3)=0$
Nhóm các hạng tử có chung thừa số $(x+3)$:
$(x+3)(2x-5)=0$
Phương trình này có dạng tích của hai thừa số bằng 0, do đó ta có:
$x+3=0$ hoặc $2x-5=0$
Giải từng phương trình:
$x=-3$ hoặc $2x=5$
$x=-3$ hoặc $x=\frac{5}{2}$
Vậy nghiệm của phương trình là $x=-3$ hoặc $x=\frac{5}{2}$.
d) $x^2-4+(x+2)(2x-1)=0$
Rút gọn phương trình:
$x^2-4+2x^2+x-2=0$
$3x^2+x-6=0$
Phương trình này có dạng $ax^2+bx+c=0$, ta sẽ sử dụng phương pháp phân tích đa thức thành nhân tử:
$(3x-2)(x+3)=0$
Phương trình này có dạng tích của hai thừa số bằng 0, do đó ta có:
$3x-2=0$ hoặc $x+3=0$
Giải từng phương trình:
$3x=2$ hoặc $x=-3$
$x=\frac{2}{3}$ hoặc $x=-3$
Vậy nghiệm của phương trình là $x=\frac{2}{3}$ hoặc $x=-3$.
Bài 4.
a) $3x(x-4)+7(x-4)=0$
$(x-4)(3x+7)=0$
$x-4=0$ hoặc $3x+7=0$
$x=4$ hoặc $x=\frac{-7}{3}$
Vậy phương trình có hai nghiệm là $x=4$ và $x=\frac{-7}{3}$
b) $5x(x+6)-2x-12=0$
$5x(x+6)-2(x+6)=0$
$(x+6)(5x-2)=0$
$x+6=0$ hoặc $5x-2=0$
$x=-6$ hoặc $x=\frac{2}{5}$
Vậy phương trình có hai nghiệm là $x=-6$ và $x=\frac{2}{5}$
c) $x^2-x-(5x-5)=0$
$x(x-1)-5(x-1)=0$
$(x-1)(x-5)=0$
$x-1=0$ hoặc $x-5=0$
$x=1$ hoặc $x=5$
Vậy phương trình có hai nghiệm là $x=1$ và $x=5$
d) $(3x-2)^2-(x+6)^2=0$
$(3x-2-x-6)(3x-2+x+6)=0$
$(2x-8)(4x+4)=0$
$2x-8=0$ hoặc $4x+4=0$
$x=4$ hoặc $x=-1$
Vậy phương trình có hai nghiệm là $x=4$ và $x=-1$
Bài 5.
a) Điều kiện: $x \neq 0$ và $x \neq -2$.
Phương trình đã cho tương đương với: $3(x + 2) = 5x$.
Giải phương trình này ta được $x = 3$.
Kiểm tra lại, thấy $x = 3$ thỏa mãn điều kiện. Vậy phương trình có nghiệm duy nhất $x = 3$.
b) Điều kiện: $x \neq \frac{1}{2}$ và $x \neq -\frac{5}{2}$.
Phương trình đã cho tương đương với: $x(2x + 5) = (x - 2)(2x - 1)$.
Giải phương trình này ta được $x = -\frac{2}{3}$.
Kiểm tra lại, thấy $x = -\frac{2}{3}$ thỏa mãn điều kiện. Vậy phương trình có nghiệm duy nhất $x = -\frac{2}{3}$.
c) Điều kiện: $x \neq 2$.
Phương trình đã cho tương đương với: $\frac{5x}{x-2} = \frac{7(x-2) + 10}{x-2}$.
Giải phương trình này ta được $x = 4$.
Kiểm tra lại, thấy $x = 4$ thỏa mãn điều kiện. Vậy phương trình có nghiệm duy nhất $x = 4$.
d) Điều kiện: $x \neq 0$.
Phương trình đã cho tương đương với: $x^2 - 6 = x^2 + \frac{3}{2}x$.
Giải phương trình này ta được $x = -4$.
Kiểm tra lại, thấy $x = -4$ thỏa mãn điều kiện. Vậy phương trình có nghiệm duy nhất $x = -4$.
Bài 6.
a) Điều kiện: $x\ne -\frac12;~x\ne -1.$
Quy đồng mẫu hai vế ta được: $\frac{2(x+1)+2x+1}{(2x+1)(x+1)}=\frac3{(2x+1)(x+1)}$
$\frac{4x+3}{(2x+1)(x+1)}=\frac3{(2x+1)(x+1)}$
Trừ cả hai vế cho $\frac3{(2x+1)(x+1)}$ ta được: $\frac{4x}{(2x+1)(x+1)}=0$
Tức là $4x=0.$ Suy ra $x=0.$
Thử lại: $x=0$ thỏa mãn điều kiện và là nghiệm của phương trình.
Vậy phương trình có nghiệm duy nhất $x=0.$
b) Điều kiện: $x\ne -1.$
Phương trình đã cho viết lại là: $\frac1{x+1}-\frac x{x^2-x+1}=\frac{3x}{(x+1)(x^2-x+1)}$
Quy đồng mẫu hai vế ta được: $\frac{x^2-x+1-x(x+1)}{(x+1)(x^2-x+1)}=\frac{3x}{(x+1)(x^2-x+1)}$
$\frac{-2x+1}{(x+1)(x^2-x+1)}=\frac{3x}{(x+1)(x^2-x+1)}$
Trừ cả hai vế cho $\frac{3x}{(x+1)(x^2-x+1)}$ ta được: $\frac{-5x+1}{(x+1)(x^2-x+1)}=0$
Tức là $-5x+1=0.$ Suy ra $x=\frac15.$
Thử lại: $x=\frac15$ thỏa mãn điều kiện và là nghiệm của phương trình.
Vậy phương trình có nghiệm duy nhất $x=\frac15.$
Bài 7.
a) Điều kiện: \( x \neq 3 \)
Phương trình đã cho tương đương với:
\[ \frac{x+5}{x-3} + 2 = \frac{2}{x-3} \]
Nhân cả hai vế với \( x - 3 \):
\[ x + 5 + 2(x - 3) = 2 \]
\[ x + 5 + 2x - 6 = 2 \]
\[ 3x - 1 = 2 \]
\[ 3x = 3 \]
\[ x = 1 \]
Kiểm tra điều kiện: \( x = 1 \) thỏa mãn \( x \neq 3 \).
Vậy nghiệm của phương trình là \( x = 1 \).
b) Điều kiện: \( x \neq -1 \) và \( x \neq 0 \)
Phương trình đã cho tương đương với:
\[ \frac{3x+5}{x+1} + \frac{2}{x} = 3 \]
Nhân cả hai vế với \( x(x + 1) \):
\[ x(3x + 5) + 2(x + 1) = 3x(x + 1) \]
\[ 3x^2 + 5x + 2x + 2 = 3x^2 + 3x \]
\[ 3x^2 + 7x + 2 = 3x^2 + 3x \]
\[ 7x + 2 = 3x \]
\[ 4x = -2 \]
\[ x = -\frac{1}{2} \]
Kiểm tra điều kiện: \( x = -\frac{1}{2} \) thỏa mãn \( x \neq -1 \) và \( x \neq 0 \).
Vậy nghiệm của phương trình là \( x = -\frac{1}{2} \).
c) Điều kiện: \( x \neq 2 \) và \( x \neq 3 \)
Phương trình đã cho tương đương với:
\[ \frac{x+3}{x-2} + \frac{x+2}{x-3} = 2 \]
Nhân cả hai vế với \( (x - 2)(x - 3) \):
\[ (x + 3)(x - 3) + (x + 2)(x - 2) = 2(x - 2)(x - 3) \]
\[ x^2 - 9 + x^2 - 4 = 2(x^2 - 5x + 6) \]
\[ 2x^2 - 13 = 2x^2 - 10x + 12 \]
\[ -13 = -10x + 12 \]
\[ -25 = -10x \]
\[ x = \frac{5}{2} \]
Kiểm tra điều kiện: \( x = \frac{5}{2} \) thỏa mãn \( x \neq 2 \) và \( x \neq 3 \).
Vậy nghiệm của phương trình là \( x = \frac{5}{2} \).
d) Điều kiện: \( x \neq 2 \) và \( x \neq -2 \)
Phương trình đã cho tương đương với:
\[ \frac{x+2}{x-2} - \frac{x-2}{x+2} = \frac{16}{x^2-4} \]
Nhân cả hai vế với \( (x - 2)(x + 2) \):
\[ (x + 2)^2 - (x - 2)^2 = 16 \]
\[ x^2 + 4x + 4 - (x^2 - 4x + 4) = 16 \]
\[ x^2 + 4x + 4 - x^2 + 4x - 4 = 16 \]
\[ 8x = 16 \]
\[ x = 2 \]
Kiểm tra điều kiện: \( x = 2 \) không thỏa mãn \( x \neq 2 \).
Vậy phương trình vô nghiệm.