Giải các bất phương trình bậc hai

Lời giải Bài 4 trang 14 SBT Toán 10 sách Chân trời sáng tạo hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Toán 10.

455


Giải SBT Toán 10 Chân trời sáng tạo Bài 2: Giải bất phương trình bậc hai một ẩn

Bài 4 trang 14 SBT Toán 10 Tập 2: Giải các bất phương trình bậc hai sau:

Sách bài tập Toán 10 Bài 2: Giải bất phương trình bậc hai một ẩn - Chân trời sáng tạo (ảnh 1)

Lời giải:

a) Ta có: x2−3x<4 ⟺ x2 – 3x – 4 < 0

Xét tam thức bậc hai f(x) = x2 – 3x – 4 có ∆ = (– 3)2 – 4.1.(– 4) = 25 > 0 nên f(x) có hai nghiệm phân biệt x1 = 4 và x2 = –1.

Ta có: a = 1 > 0 nên f ( x ) < 0 với –1 < x < 4.

Suy ra x2 – 3x – 4 < 0 hay x2−3x<4 với –1 < x < 4.

Vậy bất phương trình đã cho có tập nghiệm khi S = (–1 ; 4).

b) Ta có: 0 < 2x2 – 11x – 6 ⇔ 2x2 – 11x – 6 > 0

Tam thức bậc hai f( x ) = 2x2 – 11x – 6 có ∆ = (– 11)2 – 4.2.(– 6) = 169 > 0 nên f(x) có hai nghiệm phân biệt x1 = 6 và x2 = -12,

Ta lại có: a = 2 > 0 nên f ( x ) > 0 khi x < -12 hoặc x > 6.

Vậy tập nghiệm của bất phương trình là: S =  (– ∞; -12) ∪ (6; +∞).

c) −22x+32+4x+30≤0 

⟺ –2.( 4x2 + 12x + 9 ) + 4x + 30 ≤ 0

⟺ –8x2 – 24x – 18 + 4x + 30 ≤ 0

⟺ –8x2 – 20x + 12 ≤ 0

⟺ –2x2 – 5x + 3 ≤ 0

Tam thức bậc hai f ( x ) = –2x2 – 5x + 3 có ∆ = (– 5)2 – 4.(– 2).3 = 49 nên f(x) có hai nghiệm phân biệt x1 = –3 và x2 = 12,

Ta lại có a = –2 < 0 nên f ( x ) ≤ 0 khi x ≤ –3 hoặc x ≥ 12

Vậy bất phương trình đã cho có tập nghiệm là S = (–∞ ; –3] ∪ [12; +∞).

d) −3x2−4x−1≤x2−8x+28

⟺ –4x2 + 20x – 25 ≤ 0

Tam thức bậc hai f ( x ) = –4x2 + 20x – 25 có ∆ = 202 – 4. ( –4 ) . ( – 25 ) = 0 ,

a = –4 < 0 nên f ( x ) ≤  0 với mọi x ∈ ℝ.

Suy ra –4x2 + 20x – 25 ≤ 0 với mọi x ∈ ℝ.

Vậy −3x2−4x−1≤x2−8x+28 với mọi x ∈ ℝ.

e) 2x−12≥3x2+6x+27

⟺ 2x2 – 4x + 2 ≥ 3x2  + 6x + 27

⟺ –x2 – 10x – 25 ≥ 0

⟺ –( x + 5 )2 ≥ 0

⟺ x = –5 ( do –( x + 5 )2 ≤ 0 với mọi x ∈ ℝ)

Vậy 2x−12≥3x2+6x+27 khi x = –5

g) 2x+12+9−x+2<0

⇔ 2(x2 + 2x + 1) – 9x + 18 < 0

⇔ 2x2 – 5x + 20 < 0

Tam thức bậc hai f ( x ) = 2x2 – 5x + 20 có ∆ = (– 5)2 – 4. 2 . 20 = –135 < 0,

Ta lại có a = 2 > 0 nên f ( x ) > 0 với mọi x ∈ ℝ.

Suy ra 2x2 – 5x + 20 > 0 với mọi x ∈ ℝ.

Vậy không tồn tại x thỏa mãn 2x+12+9−x+2<0.

455