22 bài tập Toán 9 Cánh diều Bài 3. Định lý Viète & Ứng dụng lượng giác có đáp án

a) \[{x_1} = 2\]; \[{x_2} = 8\] b) \[{x_1} = 5\]; \[{x_2} = 10\]

c) \[{x_1} = 1\]; \[{x_2} = 5\] d) \[{x_1} = 2\]; \[{x_2} = 5\]

e) \[{x_1} =  - 1\]; \[{x_2} = 4\] g) \[{x_1} =  - 4\]; \[{x_2} = 5\]

a) \[{x_1} =  - 1\]; \[{x_2} = \frac{{1 - 2m}}{{m + 1}}\]

b) \[{x_1} = 1\]; \[{x_2} = \frac{{1 - m}}{{2m - 1}}\].

a) \[{x^2} - 18x + 80 = 0\] b) \[{x^2} - 2x - 80 = 0\]

c) \[4{x^2} - 13x + 3 = 0\] d) \[12{x^2} + 17x + 6 = 0\]

e) \[{x^2} - 2\sqrt 2 x - 1 = 0\].

Vì \(a + b =  - 3\) và \(ab =  - 4\) nen \(a,b\) là nghiệm của phương trình \({x^2} + 3x - 4 = 0\). Giải phương trình tren ta được \({x_1} = 1\) và \({x_2} =  - 4\). Vậy nếu \(a = 1\) thì \(b =  - 4\), nếu \(a =  - 4\) thì \(b = 1\).

Vì \(\Delta  = {5^2} - 4.1.2 = 17 > 0\) nên phương trình đã cho có 2 nghiệm phân biệt.

Theo hệ thức Viète, ta có\({x_1} + {x_2} = 5,{x_1}{x_2} = 2\)

a) Ta có:

\(A = {\left( {{x_1} + {x_2}} \right)^2} - 2{x_1}{x_2} = {5^2} - 2 \cdot 2 = 21\)

b) Ta có:

\(B = \left| {{x_1} - {x_2}} \right| = \sqrt {{{\left( {{x_1} - {x_2}} \right)}^2}}  = \sqrt {{{\left( {{x_1} + {x_2}} \right)}^2} - 4{x_1}{x_2}}  = \sqrt {{5^2} - 4 \cdot 2}  = \sqrt {17} \)

c) Vì \({x_1} + {x_2} > 0\) và \({x_1}{x_2} > 0\) nên \({x_1} > 0,{x_2} > 0\). Ta có

\(C = \frac{{x_1^3 + x_2^3}}{{x_1^3 \cdot x_2^3}} = \frac{{{{\left( {{x_1} + {x_2}} \right)}^3} - 3{x_1}{x_2}\left( {{x_1} + {x_2}} \right)}}{{{{\left( {{x_1}{x_2}} \right)}^3}}} = \frac{{{5^3} - 3 \cdot 2 \cdot 5}}{{{2^3}}} = \frac{{95}}{8}\)

d) Ta có:

1. \(\sqrt {{x_1}}  + \sqrt {{x_2}}  = \sqrt {{{\left( {\sqrt {{x_1}}  + \sqrt {{x_2}} } \right)}^2}}  = \sqrt {{x_1} + {x_2} + 2\sqrt {{x_1}{x_2}} }  = \sqrt {5 + 2\sqrt 2 } \)\(.\)

Suy ra \(D = \frac{{{x_1}\sqrt {{x_1}}  + {x_2}\sqrt {{x_2}} }}{{\sqrt {{x_1}}  \cdot \sqrt {{x_2}} }} = \frac{{\left( {\sqrt {{x_1}}  + \sqrt {{x_2}} } \right)\left( {{x_1} + {x_2} - \sqrt {{x_1}{x_2}} } \right)}}{{\sqrt {{x_1}{x_2}} }} = \frac{{\left( {5 - \sqrt 2 } \right)\sqrt {5 + 2\sqrt 2 } }}{{\sqrt 2 }}\)

a) Vì \(x + y = 18\) và \(xy = 77\) nên \(x,y\) là hai nghiệm của phương trình \({t^2} - 18t + 77 = 0.\)

Giải phương trình trên ta được \(t = 7,t = 11\).

Vậy hai số \(x,y\) cần tìm là\(\left( {x;y} \right) = \left( {7;11} \right),\left( {x;y} \right) = \left( {11;7} \right)\).

b) Vì \(x + y =  - 3\) và \(xy = 5\) nên \(x,y\) là hai nghiệm của phương trình \({t^2} + 3t + 5 = 0\)

Phương trình trên có \({\rm{\Delta }} =  - 11 < 0\) nên vô nghiệm.

Vậy không tồn tại hai số \(x,y\) thỏa đề bài.

c) Vi \(x + \left( { - y} \right) = 2\sqrt 3 \) và \(x \cdot \left( { - y} \right) =  - 1\) nên \(x, - y\) là hai nghiệm của phương trình

\({t^2} - 2\sqrt 3 t - 1 = 0\)

Giải phương trình trên ta được các nghiệm \(t = 2 - \sqrt 3 ,t = 2 + \sqrt 3 \).

Do đó \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{x = 2 + \sqrt 3 }\\{ - y =  - 2 + \sqrt 3 }\end{array}{\rm{\;\;}}} \right.\)hoặc \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{x =  - 2 + \sqrt 3 }\\{ - y = 2 + \sqrt 3 }\end{array}} \right.\)

Vậy hai số \(x,y\) cần tìm là\(\left( {x;y} \right) = \left( {2 + \sqrt 3 ;2 - \sqrt 3 } \right),\left( {x;y} \right) = \left( { - 2 + \sqrt 3 ; - 2 - \sqrt 3 } \right)\).

d) Ta có:

\({x^2} + {y^2} = 34 \Leftrightarrow {(x + y)^2} - 2xy = 34 \Leftrightarrow {(x + y)^2} = 4 \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{l}}{x + y = 2}\\{x + y =  - 2.}\end{array}} \right.\)

 Với \(x + y = 2\), ta được hệ \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{x + y = 2}\\{xy =  - 15{\rm{\;\;}}}\end{array}} \right.\)

Suy ra, \(x,y\) là hai nghiệm của phương trình \({t^2} - 2t - 15 = 0 \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{l}}{t =  - 3}\\{t = 5{\rm{\;}}{\rm{.\;}}}\end{array}} \right.\)

Do đó \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{x =  - 3}\\{y = 5}\end{array}{\rm{\;}}} \right.\)hoặc \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{x = 5}\\{y =  - 3}\end{array}} \right.\)

 Với \(x + y =  - 2\), ta được hệ \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{x + y =  - 2}\\{xy =  - 15}\end{array}} \right.\)

Suy ra, \(x,y\) là hai nghiệm của phương trình \({t^2} + 2t - 15 = 0 \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{l}}{t = 3}\\{t =  - 5{\rm{\;\;}}}\end{array}} \right.\)

Do đó \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{x = 3}\\{y =  - 5}\end{array}{\rm{\;}}} \right.\)hoặc \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{x =  - 5}\\{y = 3}\end{array}} \right.\)

Vậy hai số \(x,y\) cần tìm là\(\left( {x;y} \right) = \left\{ {\left( { - 3;5} \right),\left( {5; - 3} \right),\left( {3; - 5} \right);\left( { - 5;3} \right)} \right\}\).

1. Vì \(\Delta ' = {(m + 1)^2} - \left( {4m - 1} \right) = {m^2} - 2m + 2 = {(m - 1)^2} + 1 \ge 1,\forall m \in \mathbb{R}\)

nên phương trình luôn có hai nghiệm phân biệt \({x_1},{x_2}\).

Hệ thức Viète: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{x_1} + {x_2} = 2m + 2}\\{{x_1}{x_2} = 4m - 1}\end{array}} \right.\)

Theo đề: \(x_1^2 + x_2^2 = 10\)

\( \Leftrightarrow {\left( {{x_1} + {x_2}} \right)^2} - 2{x_1}{x_2} = 10\)

\( \Leftrightarrow 4{(m + 1)^2} - 2\left( {4m - 1} \right) = 10\)

\( \Leftrightarrow {m^2} = 1 \Leftrightarrow m =  \pm 1\)

Vậy \(m =  - 1,m = 1\) là giá trị cần tìm.

2. Hệ thức Viète:\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{x_1} + {x_2} = 2m + 2\,\,\,\,\,\,\,\,\,(1)}\\{{x_1}{x_2}{\rm{ =  4m  -  1       }}\,\,\,\,\,\,{\rm{(2)\;\;}}}\end{array}} \right.\)

Từ \(\left( 1 \right)\)ta được: \(2m = {x_1} + {x_2} - 2\)

Thay vào \(\left( 2 \right)\) ta được:\({x_1}.{x_2} = 2({x_1} + {x_2} - 2) - 1 \Leftrightarrow 2{x_1} + 2{x_2} - {x_1}{x_2} = 5.\)

Biểu thức: \(2{x_1} + 2{x_2} - {x_1}{x_2} = 5\) luôn đúng với mọi \(m.\)

Vậy đây là biểu thức cần tìm.