Bài 1:
a) $(\frac{1}{5}x+2)(8+x)=0$
Điều kiện xác định: $x$ là số thực bất kỳ.
Phương trình trên sẽ bằng 0 nếu một trong hai nhân tử bằng 0:
$\frac{1}{5}x+2=0$ hoặc $8+x=0$
$\frac{1}{5}x=-2$ hoặc $x=-8$
$x=-10$ hoặc $x=-8$
Vậy nghiệm của phương trình là $x=-10$ hoặc $x=-8$.
b) $\frac{x-3}{11}+\frac{x+1}{3}=\frac{x+7}{9}-1$
Điều kiện xác định: $x$ là số thực bất kỳ.
Nhân cả hai vế với 99 để loại bỏ mẫu số:
$9(x-3)+33(x+1)=11(x+7)-99$
$9x-27+33x+33=11x+77-99$
$42x+6=11x-22$
$42x-11x=-22-6$
$31x=-28$
$x=-\frac{28}{31}$
Vậy nghiệm của phương trình là $x=-\frac{28}{31}$.
c) $4x^2-1=(2x+1)(3x-5)$
Điều kiện xác định: $x$ là số thực bất kỳ.
Phân tích đa thức thành nhân tử:
$(2x-1)(2x+1)=(2x+1)(3x-5)$
$(2x-1)(2x+1)-(2x+1)(3x-5)=0$
$(2x+1)[(2x-1)-(3x-5)]=0$
$(2x+1)(-x+4)=0$
Phương trình trên sẽ bằng 0 nếu một trong hai nhân tử bằng 0:
$2x+1=0$ hoặc $-x+4=0$
$2x=-1$ hoặc $-x=-4$
$x=-\frac{1}{2}$ hoặc $x=4$
Vậy nghiệm của phương trình là $x=-\frac{1}{2}$ hoặc $x=4$.
Bài 2:
a) $\frac{1}{x+3}-\frac{2}{x}=0$
Điều kiện xác định: $x \neq 0; x \neq -3$.
$\frac{1}{x+3} = \frac{2}{x}$
$x = 2(x+3)$
$x = 2x + 6$
$x - 2x = 6$
$-x = 6$
$x = -6$ (thỏa mãn điều kiện xác định)
b) $\frac{3x-5}{x-1}-\frac{2x-5}{x-2}=1$
Điều kiện xác định: $x \neq 1; x \neq 2$.
$(3x-5)(x-2)-(2x-5)(x-1)=(x-1)(x-2)$
$3x^2-6x-5x+10-(2x^2-x-5x+5)=x^2-2x-x+2$
$3x^2-11x+10-(2x^2-6x+5)=x^2-3x+2$
$3x^2-11x+10-2x^2+6x-5=x^2-3x+2$
$x^2-5x+5=x^2-3x+2$
$x^2-5x+5-x^2+3x-2=0$
$-2x+3=0$
$-2x=-3$
$x=\frac{3}{2}$ (thỏa mãn điều kiện xác định)
c) $\frac{x+1}{x-2}-\frac{5}{2+x}=\frac{12}{x^2-4}+1$
Điều kiện xác định: $x \neq 2; x \neq -2$.
$(x+1)(x+2)-5(x-2)=12+1(x^2-4)$
$x^2+2x+x+2-5x+10=12+x^2-4$
$x^2-2x+12=x^2+8$
$x^2-2x+12-x^2-8=0$
$-2x+4=0$
$-2x=-4$
$x=2$ (không thỏa mãn điều kiện xác định)
Vậy phương trình vô nghiệm.
Bài 3:
a) Giải hệ phương trình $\left\{\begin{array}{l}x+2y=1\\2x+3y=4\end{array}\right.$
Nhân phương trình đầu tiên với 2:
$\left\{\begin{array}{l}2x+4y=2\\2x+3y=4\end{array}\right.$
Trừ phương trình thứ hai từ phương trình đầu tiên:
$(2x + 4y) - (2x + 3y) = 2 - 4$
$y = -2$
Thay $y = -2$ vào phương trình đầu tiên:
$x + 2(-2) = 1$
$x - 4 = 1$
$x = 5$
Vậy nghiệm của hệ phương trình là $(x, y) = (5, -2)$.
b) Giải hệ phương trình $\left\{\begin{array}{l}2(x+1)-15(y-1)=-20\\3(x+1)-2(y-1)=11\end{array}\right.$
Đặt $u = x + 1$ và $v = y - 1$, ta có hệ phương trình mới:
$\left\{\begin{array}{l}2u - 15v = -20\\3u - 2v = 11\end{array}\right.$
Nhân phương trình đầu tiên với 3 và phương trình thứ hai với 2:
$\left\{\begin{array}{l}6u - 45v = -60\\6u - 4v = 22\end{array}\right.$
Trừ phương trình thứ hai từ phương trình đầu tiên:
$(6u - 45v) - (6u - 4v) = -60 - 22$
$-41v = -82$
$v = 2$
Thay $v = 2$ vào phương trình đầu tiên:
$2u - 15(2) = -20$
$2u - 30 = -20$
$2u = 10$
$u = 5$
Do đó, $x + 1 = 5$ và $y - 1 = 2$, nên $x = 4$ và $y = 3$.
Vậy nghiệm của hệ phương trình là $(x, y) = (4, 3)$.
c) Giải hệ phương trình $\left\{\begin{array}{l}\frac3{x-2}+\frac2{y+1}=\frac{11}3\\\frac2{x-2}+\frac1{y+1}=3\end{array}\right.$
Đặt $u = \frac{1}{x-2}$ và $v = \frac{1}{y+1}$, ta có hệ phương trình mới:
$\left\{\begin{array}{l}3u + 2v = \frac{11}{3}\\2u + v = 3\end{array}\right.$
Nhân phương trình thứ hai với 2:
$\left\{\begin{array}{l}3u + 2v = \frac{11}{3}\\4u + 2v = 6\end{array}\right.$
Trừ phương trình đầu tiên từ phương trình thứ hai:
$(4u + 2v) - (3u + 2v) = 6 - \frac{11}{3}$
$u = \frac{7}{3}$
Thay $u = \frac{7}{3}$ vào phương trình thứ hai:
$2(\frac{7}{3}) + v = 3$
$\frac{14}{3} + v = 3$
$v = 3 - \frac{14}{3}$
$v = -\frac{5}{3}$
Do đó, $\frac{1}{x-2} = \frac{7}{3}$ và $\frac{1}{y+1} = -\frac{5}{3}$, nên $x - 2 = \frac{3}{7}$ và $y + 1 = -\frac{3}{5}$, nên $x = \frac{17}{7}$ và $y = -\frac{8}{5}$.
Vậy nghiệm của hệ phương trình là $(x, y) = (\frac{17}{7}, -\frac{8}{5})$.
Bài 4:
Để giải bài toán này, ta cần tìm chiều dài và chiều rộng ban đầu của hình chữ nhật. Gọi chiều rộng ban đầu là \( x \) (cm) và chiều dài ban đầu là \( y \) (cm). Điều kiện: \( x > 0, y > 0 \).
Theo đề bài, diện tích ban đầu của hình chữ nhật là \( 40 \, \text{cm}^2 \), do đó ta có phương trình:
\[ x \cdot y = 40 \]
Khi tăng chiều rộng thêm 3 cm và chiều dài thêm 3 cm, diện tích mới của hình chữ nhật là:
\[ (x + 3)(y + 3) \]
Theo đề bài, diện tích mới tăng thêm \( 48 \, \text{cm}^2 \) so với diện tích ban đầu, do đó:
\[ (x + 3)(y + 3) = 40 + 48 \]
\[ (x + 3)(y + 3) = 88 \]
Bây giờ, ta có hệ phương trình:
1. \( x \cdot y = 40 \)
2. \( (x + 3)(y + 3) = 88 \)
Giải hệ phương trình này:
Từ phương trình thứ hai, ta khai triển:
\[ xy + 3x + 3y + 9 = 88 \]
Thay \( xy = 40 \) vào phương trình trên:
\[ 40 + 3x + 3y + 9 = 88 \]
\[ 3x + 3y = 88 - 49 \]
\[ 3x + 3y = 39 \]
Chia cả hai vế cho 3:
\[ x + y = 13 \]
Bây giờ ta có hệ phương trình mới:
1. \( x \cdot y = 40 \)
2. \( x + y = 13 \)
Giải hệ phương trình này:
Từ phương trình thứ hai, ta có:
\[ y = 13 - x \]
Thay vào phương trình thứ nhất:
\[ x(13 - x) = 40 \]
\[ 13x - x^2 = 40 \]
\[ x^2 - 13x + 40 = 0 \]
Giải phương trình bậc hai này bằng cách sử dụng công thức nghiệm:
\[ x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} \]
Với \( a = 1, b = -13, c = 40 \):
\[ x = \frac{13 \pm \sqrt{13^2 - 4 \cdot 1 \cdot 40}}{2 \cdot 1} \]
\[ x = \frac{13 \pm \sqrt{169 - 160}}{2} \]
\[ x = \frac{13 \pm \sqrt{9}}{2} \]
\[ x = \frac{13 \pm 3}{2} \]
Vậy \( x = 8 \) hoặc \( x = 5 \).
Nếu \( x = 8 \), thì \( y = 13 - 8 = 5 \).
Nếu \( x = 5 \), thì \( y = 13 - 5 = 8 \).
Vậy các kích thước của hình chữ nhật ban đầu là \( 5 \, \text{cm} \) và \( 8 \, \text{cm} \).
Bài 5:
Gọi quãng đường từ A đến B là S (km) (điều kiện: S > 0).
Thời gian ô tô thứ nhất đi từ A đến B là $\frac{S}{40}$ (giờ).
Thời gian ô tô thứ hai đi từ A đến B là $\frac{S}{50}$ (giờ).
Theo đề bài, ô tô thứ nhất đến B chậm hơn ô tô thứ hai 1 giờ 30 phút, tức là 1,5 giờ. Do đó ta có phương trình:
$\frac{S}{40} - \frac{S}{50} = 1,5$.
Quy đồng mẫu số và giải phương trình:
$\frac{5S}{200} - \frac{4S}{200} = 1,5$
$\frac{S}{200} = 1,5$
$S = 1,5 \times 200$
$S = 300$.
Vậy quãng đường từ A đến B là 300 km.