Giải bài tập Toán lớp 8 Bài 5: Phương trình chứa ẩn ở mẫu
Trả lời câu hỏi giữa bài
Câu hỏi 1 trang 19 Toán 8 Tập 2: Giá trị x = 1 có phải là nghiệm của phương trình hay không ? Vì sao?
Lời giải
Giá trị x = 1 không phải là nghiệm của phương trình.
Vì tại x = 1 thì có mẫu bằng 0,vô lí.
Câu hỏi 2 trang 20 Toán 8 Tập 2: Tìm điều kiện xác định của mỗi phương trình sau:
;
.
Lời giải
a) Phương trình xác định:
Vậy ĐKXĐ của phương trình là x ≠ ±1.
b) Phương trình xác định khi:
x – 2 ≠ 0 khi x ≠ 2
Vậy ĐKXĐ của phương trình là x ≠ 2.
Câu hỏi 3 trang 22 Toán 8 Tập 2: Giải các phương trình trong câu hỏi 2
Lời giải
;
Điều kiện xác định:
Suy ra x(x + 1) = (x – 1)(x + 4)
Ta có:
x(x + 1) = (x – 1)(x + 4)
⇔ x2 + x = x2 + 4x – x – 4
⇔ 2x = 4
⇔ x = 2 (thỏa mãn ĐKXĐ)
Vậy tập nghiệm của phương trình là : S = {2}
b) Điều kiện xác định : x ≠ 2 .
Suy ra 3 = 2x – 1 – x(x – 2)
⇔ 3 = 2x – 1 – (x2 – 2x)
⇔ 3 = 2x – 1 – x2 + 2x
⇔ 3 = 4x – 1 – x2
⇔ x2 – 4x + 4 = 0
⇔ (x – 2)2 = 0
⇔ x – 2= 0
⇔ x = 2 ( không thỏa mãn ĐKXĐ)
Vậy tập nghiệm của phương trình là : S = ∅
Bài tập (trang 22; 23)
Bài 27 trang 22 Toán 8 Tập 2: Giải các phương trình:
a) ;
b) ;
c) ;
d) .
Lời giải:
a) Điều kiện xác định: x ≠ -5.
Suy ra: 2x – 5 = 3(x + 5)
⇔ 2x – 5 = 3x + 15
⇔ 2x – 3x = 15 + 5
⇔ -x = 20 nên x = -20 (thỏa mãn điều kiện xác định).
Vậy phương trình có tập nghiệm S = {-20}.
b) Điều kiện xác định: x ≠ 0.
Suy ra: 2(x2 – 6) = 2x2 + 3x
⇔ 2x2 – 12 – 2x2 – 3x = 0
⇔ – 12 – 3x = 0
⇔ -3x = 12
⇔ x = -4 (thỏa mãn điều kiện xác định)
Vậy phương trình có tập nghiệm S = {-4}.
c) Điều kiện xác định: x ≠ 3.
;
Suy ra: (x2 + 2x) – (3x + 6) = 0
⇔ x(x + 2) – 3(x + 2) = 0
⇔ (x – 3)(x + 2) = 0
⇔ x – 3 = 0 hoặc x + 2 = 0
+ Nếu x – 3 = 0 ⇔ x = 3 (Không thỏa mãn đkxđ)
+ Nếu x + 2 = 0 ⇔ x = -2 (Thỏa mãn đkxđ).
Vậy phương trình có tập nghiệm S = {-2}.
d) Điều kiện xác định:
.
Suy ra: 5 = (2x – 1)(3x + 2) hay (2x – 1)(3x + 2) = 5
⇔ 2x.3x + 2x.2 – 1.3x – 1.2 = 5
⇔ 6x2 + 4x – 3x – 2 – 5 = 0
⇔ 6x2 + x – 7 = 0.
⇔ 6x2 – 6x + 7x – 7 = 0 (Tách để phân tích vế trái thành nhân tử)
⇔ 6x(x – 1) + 7(x – 1) = 0
⇔ (6x + 7)(x – 1) = 0
⇔ 6x + 7 = 0 hoặc x – 1 = 0
+Nếu 6x + 7 = 0 ⇔ 6x = – 7 ⇔ (thỏa mãn đkxđ)
+Nếu x – 1 = 0 ⇔ x = 1 (thỏa mãn đkxđ).
Vậy phương trình có tập nghiệm .
Bài 28 trang 22 Toán 8 Tập 2: Giải các phương trình:
a) ;
b) ;
c) ;
d) .
Lời giải:
a) Điều kiện xác định: x ≠ 1.
Suy ra: 2x – 1 + x – 1 = 1
⇔ 3x – 2 = 1
⇔ 3x = 3
⇔ x = 1 (không thỏa mãn điều kiện xác định).
Vậy phương trình vô nghiệm.
b) Điều kiện xác định: x ≠ -1.
Suy ra: 5x + 2(x + 1) = -12
⇔ 5x + 2x + 2 = -12
⇔ 7x + 2 = -12
⇔ 7x = -14
⇔ x = -2 (thỏa mãn đkxđ)
Vậy phương trình có tập nghiệm S = {-2}
c) Điều kiện xác định: x ≠ 0.
;
Suy ra: x3 + x = x4 + 1
⇔ x4 + 1 – x – x3 = 0
⇔ (x4 – x3) + (1 – x) = 0
⇔ x3(x – 1) – (x – 1) = 0
⇔ (x3 – 1)(x – 1) = 0
⇔ (x – 1)(x2 + x + 1)(x – 1) = 0
⇔ (x – 1)2. (x2 + x + 1) = 0
⇔ x – 1 = 0
(vì ).
⇔ x = 1 (thỏa mãn đkxđ).
Vậy phương trình có tập nghiệm S = {1}.
d) Điều kiện xác định: x ≠ 0 và x ≠ -1.
Suy ra: (x + 3)x + (x – 2)(x + 1) = 2.x(x + 1)
⇔ x(x + 3) + (x + 1)(x – 2) – 2x(x + 1) = 0
⇔ x2 + 3x + x2 – 2x + x – 2 – (2x2 + 2x) = 0
⇔ x2 + 3x + x2 – 2x + x – 2 – 2x2 – 2x = 0
⇔ (x2 + x2 – 2x2) + (3x + x – 2x – 2x) – 2 = 0
⇔ 0x – 2 = 0
⇔ 0x = 2 vô lí
Vậy phương trình vô nghiệm.
Bài 29 trang 22-23 Toán 8 Tập 2: Bạn Sơn giải phương trình
(1) như sau:
(1)⇔ x2 – 5x = 5(x – 5)
⇔ x2 – 5x = 5x – 25
⇔ x2 – 10x + 25 =0
⇔ (x – 5)2 = 0
⇔ x = 5
Bạn Hà cho rằng Sơn giải sai vì đã nhân hai vế với biểu thức x – 5 có chứa ẩn. Hà giải bằng cách rút gọn vế trái như sau:
Hãy cho biết ý kiến của em về hai lời giải trên.
Lời giải:
+) Cách làm của bạn Sơn sai vì chưa đặt điều kiện xác định cho phương trình đã nhân cả hai vế với ( x- 5).
+) Cách làm của bạn Hà sai vì chưa đặt điều kiện xác định cho phương trình đã rút gọn cả hai vế cho biểu thức (x- 5) phụ thuộc biến x.
+) Cách giải đúng
Điều kiện xác định: x ≠ 5
Ta có:
Suy ra: x2 – 5x = 5( x – 5)
⇔ x( x – 5) – 5(x – 5) = 0
⇔ ( x – 5).( x – 5) =0
⇔ (x – 5)2 = 0
⇔ x – 5= 0
⇔ x = 5 ( không thỏa mãn ĐKXĐ).
Vậy phương trình đã cho vô nghiệm.
Bài 30 trang 23 Toán 8 Tập 2: Giải các phương trình:
a) ;
b) ;
c) ;
d) .
Lời giải:
a) Điều kiện xác định: x ≠ 2.
Suy ra: 1 + 3(x – 2) = -(x – 3)
⇔ 1 + 3x – 6 = -x + 3
⇔ 3x + x = 3 + 6 – 1
⇔ 4x = 8
⇔ x = 2 (không thỏa mãn đkxđ).
Vậy phương trình vô nghiệm.
b) Điều kiện xác định: x ≠ -3.
Suy ra: 14x(x + 3) – 14x2 = 28x + 2(x + 3)
⇔ 14x2 + 42x – 14x2 = 28x + 2x + 6
⇔ 42x – 28x – 2x = 6
⇔ 12x = 6
⇔ x = (thỏa mãn điều kiện)
Vậy phương trình có tập nghiệm S = .
c) Điều kiện xác định: x ≠ ±1.
;
Suy ra: x2 + 2x + 1 – (x2 – 2x + 1) = 4
⇔ x2 + 2x + 1 – x2 + 2x – 1 = 4
⇔ 4x = 4
⇔ x = 1 (không thỏa mãn đkxđ)
Vậy phương trình vô nghiệm.
d) Điều kiện xác định: x ≠ -7; x ≠ .
Suy ra: (3x – 2)(2x – 3) = (6x + 1)(x + 7)
⇔ 6x2 – 9x – 4x + 6 = 6x2 + 42x + x + 7
⇔ – 4x – 9x – 42x – x = 7 – 6
⇔ – 56x = 1
⇔ x = (thỏa mãn đkxđ)
Vậy phương trình có tập nghiệm S = .
Bài 31 trang 23 Toán 8 Tập 2: Giải các phương trình:
Lời giải:
a) + Tìm điều kiện xác định :
x2 + x + 1 =
với mọi x ∈ R.
Do đó x2 + x + 1 ≠ 0 với mọi x ∈ .
x3 – 1 ≠ 0 ⇔ (x – 1)(x2 + x + 1) ≠ 0 ⇔ x – 1 ≠ 0 ⇔ x ≠ 1.
Vậy điều kiện xác định của phương trình là x ≠ 1.
+ Giải phương trình:
⇒ x2 + x + 1 – 3x2 = 2x(x – 1)
⇔ -2x2 + x + 1 = 2x2 – 2x
⇔ -4x2 + 3x + 1 = 0
⇔ -4x2 + 4x – x + 1 = 0
⇔ -4x(x – 1) – ( x – 1) = 0
⇔ (-4x – 1)(x – 1) = 0
⇔ – 4x – 1 = 0 hoặc x – 1 = 0
+) Nếu – 4x – 1 = 0 ⇔ – 4x = 1 ⇔ x = (thỏa mãn đkxđ)
+) Nếu x – 1 = 0 ⇔ x = 1 (không thỏa mãn đkxđ).
Vậy phương trình có tập nghiệm S = .
b) Điều kiện xác định: x ≠ 1; x ≠ 2; x ≠ 3.
⇒ 3(x – 3) + 2(x – 2) = x – 1
⇔ 3x – 9 + 2x – 4 = x – 1
⇔ 3x + 2x – x = 9 + 4 – 1
⇔ 4x = 12
⇔ x = 3 (không thỏa mãn điều kiện xác định)
Vậy phương trình vô nghiệm.
c)
+) Ta có: 8 + x3 = (2 + x).( 4 – 2x+ x2 )
Mà 4 – 2x + x2 = (1 – 2x + x2 ) + 3 = (1- x)2 + 3 > 0 với mọi x.
Do đó: 8 + x3 ≠ 0 ⇔ 2 + x ≠ 0 ⇔ x ≠ -2
+) Điều kiện xác định: x ≠ -2.
⇔ (2 + x). (4 – 2x + x2) + 4 – 2x + x2 = 12
⇔ 8 + x3 + 4 – 2x + x2 – 12 = 0
⇔ x3 + x2 – 2x = 0
⇔ x(x2 + x – 2) =0
Do đó, x = 0 hoặc x2 + x – 2 = 0.
Giải phương trình x2 + x – 2 = 0.
⇔ x2 – 1 + x – 1 = 0.
⇔ (x + 1)(x – 1) + 1(x – 1) = 0
⇔(x – 1)(x + 1 + 1) = 0
⇔(x – 1)(x + 2) = 0
⇔ x – 1 = 0 hoặc x + 2 = 0
Nếu x – 1 = 0 thì x = 1.
Nếu x + 2 = 0 thì x = -2.
Kết hợp với điều kiện, vậy tập nghiệm của phương trình là S = {0; 1}.
d) Điều kiện xác định: x ≠ ±3; x ≠ .
⇒ 13(x + 3) + (x – 3)(x + 3) = 6(2x + 7)
⇔ 13x + 39 + x2 – 9 = 12x + 42
⇔ x2 + x – 12 = 0
⇔ x2 + 4x – 3x – 12 = 0
⇔ x(x + 4) – 3(x + 4) = 0
⇔ (x – 3)(x + 4) = 0
⇔ x – 3 = 0 hoặc x + 4 = 0
Nếu x – 3 = 0 ⇔ x = 3 (không thỏa mãn đkxđ)
Nếu x + 4 = 0 ⇔ x = -4 (thỏa mãn đkxđ).
Vậy phương trình có tập nghiệm S = {-4}.
Bài 32 trang 23 Toán 8 Tập 2: Giải các phương trình:
a) ;
b) .
Lời giải:
a) ĐKXĐ:
Kết hợp điều kiện, vậy phương trình có nghiệm duy nhất .
b)
ĐKXĐ: .
Kết hợp điều kiện, nghiệm của phương trình là x = -1.
Bài 33 trang 23 Toán 8 Tập 2: Tìm các giá trị của a sao cho mỗi biểu thức sau có giá trị bằng 2:
a) ;
b) .
Lời giải:
a) Biểu thức có giá trị bằng 2 thì:
ĐKXĐ: .
Suy ra: (3a – 1).(a + 3) + (a – 3)(3a + 1) = 2(3a + 1). (a + 3)
3a2 + 9a – a – 3 + 3a2 + a – 9a – 3 = 2(3a2 + 9a + a + 3)
6a2 – 6 = 6a2 + 18a + 2a + 6
6a2 – 6 – 6a2 – 18a – 2a – 6 = 0
-20a – 12 = 0
-20a = 12
( thỏa mãn điều kiện)
Vậy với thì biểu thức đã cho có giá trị 2.
b) Để biểu thức có giá trị bằng 2 thì
ĐKXĐ:
Ta có:
Suy ra: 10.4(a + 3) – 3(3a – 1) – 2.(7a + 2) = 2.12(a + 3)
40a + 120 – 9a + 3 – 14a – 4 = 24a + 72
17a + 119 = 24a + 72
17a – 24a = 72 – 119
-7a = – 47
(thỏa mãn điều kiện)
Vậy với thì biểu thức đã cho có giá trị bằng 2.