Giải bài tập Toán lớp 10 Bài 1: Dấu của tam thức bậc hai
1. Tam thức bậc hai
Giải toán lớp 10 trang 6 Tập 2 Chân trời sáng tạo
Khám phá 1 trang 6 Toán lớp 10: Đồ thị của hàm số được biểu diễn trong hình 1
a) Biểu thức là đa thức bậc mấy?
b) Xác định dấu của
Phương pháp giải:
a) Xác định số mũ cao nhất
b) Thay vào , so sánh với 0.
Lời giải:
a) Số mũ cao nhất của hàm số là 2, suy ra biểu thứcđã cho là đa thức bậc hai
b) Thay vào ta có:
Suy ra dương.
Giải toán lớp 10 trang 7 Tập 2 Chân trời sáng tạo
Thực hành 1 trang 7 Toán lớp 10: Biểu thức nào sau đây là tam thức bậc hai? Nếu là tam thức bậc hai, hãy xét dấu của nó tại .
a) ;
b)
c)
Lời giải:
a) Biểu thức là một tam thức bậc hai
nên dương tại
b) Biểu thức không phải là một tam thức bậc hai
c) Biểu thức là một tam thức bậc hai
nên âm tại
Thực hành 2 trang 7 Toán lớp 10: Tìm biệt thức và nghiệm của các tam thức bậc hai sau:
a)
b)
c)
Phương pháp giải:
Bước 1: Xác định biệt thức
Bước 2: Xét dấu của
Bước 3: Tìm nghiệm
+) Nếu
+) Nếu
+) Nếu thì tam thức bậc hai vô nghiệm
Lời giải:
a) Tam thức bậc hai có
, do đó có hai nghiệm phân biệt là
và
b) Tam thức bậc hai có
, do đó có nghiệm kép
c) Tam thức bậc hai có
, do đó vô nghiệm
2. Định lí về dấu của tam thức bậc hai
Giải toán lớp 10 trang 8 Tập 2 Chân trời sáng tạo
Khám phá 2 trang 8 Toán lớp 10: Quan sát đồ thị của các hàm số bậc hai trong các hình thức dưới đây. Trong mỗi trường hợp, hãy cho biết:
+) Các nghiệm (nếu có) và dấu của biệt thức
+) Các khoảng giá trị của mà trên đó cùng dấu với hệ số của
Phương pháp giải:
Bước 1: Xác định nghiệm của hàm số là giao của đồ thị và trục hoành
Bước 2: Xác định biệt thức và xác định dấu của nó
Bước 3: Dựa vào đồ thị xác định dấu của
+) Phần đồ thị nằm trên trục hoành là
+) Phần đồ thị nằm dưới trục hoành là
Lời giải:
a) Dựa vào đồ thị ta thấy hàm số đã cho vô nghiệm
Biệt thức
Ta thấy hệ số của là
Đồ thị nằm dưới trục hoành với mọi x
Nên cùng dấu với hệ số của với
b) Dựa vào đồ thị ta thấy hàm số đã cho có nghiệm kép
Biệt thức
Ta thấy hệ số của là
Đồ thị nằm dưới trục hoành với mọi x
Nên cùng dấu với hệ số của với
c) Dựa vào đồ thị ta thấy hàm số đã cho có hai nghiệm phân biệt
Biệt thức
Ta thấy hệ số của là
Đồ thị nằm dưới trục hoành khi
Đồ thị nằm trên trục hoành với mọi
Nên cùng dấu với hệ số của khi
d) Dựa vào đồ thị ta thấy hàm số bậc hai đã cho vô nghiệm
Biệt thức
Ta thấy hệ số của là
Đồ thị nằm trên trục hoành với mọi
Nên cùng dấu với hệ số của với mọi
e) Dựa vào đồ thị ta thấy hàm số đã cho có nghiệm kép
Biệt thức
Ta thấy hệ số của là
Đồ thị nằm trên trục hoành với mọi x
Nên cùng dấu với hệ số của với mọi
g) ) Dựa vào đồ thị ta thấy hàm số đã cho có hai nghiệm phân biệt
Biệt thức
Ta thấy hệ số của là
Đồ thị nằm trên trục hoành khi
Đồ thị nằm dưới trục hoành với mọi
Nên cùng dấu với hệ số của khi
Giải toán lớp 10 trang 9 Tập 2 Chân trời sáng tạo
Thực hành 3 trang 9 Toán lớp 10: Xét dấu của các tam thức bậc hai sau:
a)
b)
Phương pháp giải:
Bước 1: Tính và xác định dấu của biệt thức
Bước 2: Xác định nghiệm của (nếu có)
Bước 3: Xác định dấu của hệ số
Bước 4: Xác định dấu của
Lời giải:
a) có , hai nghiệm phân biệt là
và
Ta có bảng xét dấu như sau:
Vậy âm trong khoảng và dương trong hai khoảng
và
b) có và
Vậy âm với mọi
Vận dụng trang 9 Toán lớp 10: Xét dấu tam thức bậc hai trong bài toán khởi động và cho biết ở khoảng cách nào tính từ đầu cầu O thì vòm cầu: cao hơn mặt cầu, thấp hơn mặt cầu
Phương pháp giải:
Bước 1: Tính và xác định dấu của biệt thức
Bước 2: Xác định nghiệm của (nếu có)
Bước 3: Xác định dấu của hệ số
Bước 4: Xác định dấu của
Lời giải:
có , hai nghiệm phân biệt là và
Ta có bảng xét dấu như sau:
Vậy vòm cầu cao hơn mặt cầu là khoảng cách từ (m) đến (m) (cách từ O), vòm vòm cầu thấp hơn mặt cầu là khoảng cách từ O đến(m) và từ (m) đến 200 (m) (cách từ O)
Bài tập (trang 9, 10)
Bài 1 trang 9 Toán lớp 10: Đa thức nào sau đây là tam thức bậc hai?
a)
b)
c)
Lời giải:
a) Đa thức là tam thức bậc hai
b) Đa thức không là tam thức bậc hai
c) Đa thức là tam thức bậc hai
Bài 2 trang 9 Toán lớp 10: Xác định giá trị của m để các đa thức sau là tam thức bậc hai
a)
b)
c)
Phương pháp giải:
Bước 1: Xác định là hệ số của
Bước 2: Đa thức được gọi là tam thức bậc hai khi
Lời giải:
a) Ta có:
Để đa thức là tam thức bậc hai khi và chỉ khi
Vậy khi thì đa thức là tam thức bậc hai
b) Ta có:
Để đa thức là tam thức bậc hai khi và chỉ khi
Vậy khi thì đa thức là tam thức bậc hai
c) Ta có
Hệ số c không ảnh hưởng đến tam thức bậc hai
Vậy đa thức là tam thức bậc hai với mọi m
Giải toán lớp 10 trang 10 Tập 2 Chân trời sáng tạo
Bài 3 trang 10 Toán lớp 10: Dựa vào đồ thị của các hàm số bậc hai sau đây, hãy lập bảng xét dấu của tam thức bậc hai tương ứng
Phương pháp giải:
Bước 1: Xác định nghiệm của tam thức (là giao điểm của đồ thị với trục hoành)
Bước 2: Xác định khoảng mà (khoảng đồ thị nằm trên trục hoành)
Bước 3: Xác định khoảng mà (khoảng đồ thị nằm dưới trục hoành)
Bước 4: Lập bảng xét dấu
Lời giải:
a) Tam thức có hai nghiệm phân biệt
khi và khi
Ta có bảng xét dấu như sau
b) Tam thức vô nghiệm,
Ta có bảng xét dấu như sau
c) Tam thức có nghiệm kép và
Ta có bảng xét dấu như sau
d) Tam thức vô nghiệm và
Ta có bảng xét dấu như sau:
e) Tam thức có hai nghiệm
khi và khi
Ta có bảng xét dấu như
g) Tam thức có nghiệm kép
Ta có bảng xét dấu như sau
Bài 4 trang 10 Toán lớp 10: Xét dấu của các tam thức bậc hai sau đây:
a)
b)
c)
d)
e)
Phương pháp giải:
Bước 1: Tính và xác định dấu của biệt thức
Bước 2: Xác định nghiệm của (nếu có)
Bước 3: Xác định dấu của hệ số
Bước 4: Xác định dấu của
Lời giải:
a) có , có nghiệm kép là
và
Ta có bảng xét dấu như sau:
Vậy dương với mọi
b) có , hai nghiệm phân biệt là
và
Ta có bảng xét dấu như sau:
Vậy dương với và âm khi
c) có , tam thức vô nghiệm
và
Ta có bảng xét dấu như sau:
Vậy âm với mọi
d) có , tam thức có nghiệm kép và
Ta có bảng xét dấu như sau
Vậy âm với mọi
e) có , có hai nghiệm phân biệt và có
Ta có bảng xét dấu như sau
Vậy âm với và dương khi
Bài 5 trang 10 Toán lớp 10: Độ cao (tính bằng mét) của một quả bóng so với vành rổ khi bóng di chuyển được x mét theo phương ngang được mô phỏng bằng hàm số . Trong các khoảng nào của x thì bóng nằm: cao hơn vành rổ, thấp hơn vành rổ và ngang vành rổ? Làm tròn các kết quả đến hàng phần mười.
Phương pháp giải:
Bước 1: Tính và xác định dấu của biệt thức
Bước 2: Xác định nghiệm của (nếu có)
Bước 3: Lập bảng xét dấu
Bước 4: Dựa vào bảng xét dấu đưa ra các khoảng theo yêu cầu
+) Khoảng mà là khoảng bóng nằm cao hơn vành rổ
+) Khoảng mà là khoảng bóng nằm thấp hơn vành rổ
+) Khoảng mà là khoảng bóng nằm ngang vành rổ
Lời giải:
có , có hai nghiệm phân biệt là
Ta có bảng xét dấu như sau
Vậy khoảng bóng nằm trên vành rổ là mét
khoảng bóng nằm dưới vành rổ là mét
khoảng bóng nằm ngang vành rổ là
Bài 6 trang 10 Toán lớp 10: Một khung dây thép hình chữ nhật có chiều dài 20 cm và chiều rộng 15 cm được uốn lại thành hình chữ nhật mới có kích thước cm và cm. Với x nằm trong các khoảng nào thì diện tích của khung sau khi uốn: tăng lên, không thay đổi, giảm đi?
Phương pháp giải:
Bước 1: Lập hiệu giữa diện tích mới và diện tích cũ với
Bước 2: Tìm các khoảng thỏa mãn yêu cầu
+) Khoảng mà là khoảng diện tích tăng lên
+) Khoảng mà là khoảng diện tích giảm đi
+) Khoảng mà là khoảng diện tích không đổi
Lời giải:
Theo giải thiết ta có tam thức sau:
Tam thức có , có hai nghiệm phân biệt
Ta có bảng xét dấu như sau
Vậy khoảng diện tích tăng lên là , khoảng diện giảm đi là và diện tích không đổi khi và
Chú ý khi giải:
Vì x là độ dài nên điều kiện hiển nhiên của x là
Bài 7 trang 10 Toán lớp 10: Chứng minh rằng với mọi số thực m ta luôn có
Phương pháp giải:
Bước 1: Chuyển bất phương trình tương đương với
Bước 2: Tính và chỉ ra dấu của âm
Bước 3: Áp dụng tính chất của tam thức bậc hai
Lời giải:
Yêu cầu bài toán tương đương chứng minh với mọi m
Tam thức có
Áp dụng định lí về dấu của tam thức bậc hai ta có
và nên cùng dấu với a với mọi m
Vậy với mọi m với mọi m.
Bài 8 trang 10 Toán lớp 10: Tìm giá trị của m để:
a) với mọi ;
b) với mọi
Phương pháp giải:
a) Bước 1: Tính và xác định dấu của a
Bước 2: với mọi khi và
b) Bước 1: Tính và xác định dấu của a
Bước 2: với mọi khi và
Lời giải:
a) Tam thức có
Vì nên để với mọi khi và chỉ khi
Vậy khi thì với mọi
b) Tam thức có
Đề với mọi khi và chỉ khi và
Vậy với mọi khi
Xem thêm các bài giải SGK Toán 10 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:
Bài 2: Dùng bảng tính để tính các số đặc trưng của mẫu số liệu thống kê
Bài 2: Giải bất phương trình bậc hai một ẩn
Bài 3: Phương trình quy về phương trình bậc hai
Bài tập cuối chương 7