Giải bài toán bằng cách lập phương trình
🖨 In phiếu tự học Vì sao nên in?
Giả sử đầu xuân, một đội thanh niên tình nguyện của xã dự định trồng cây xanh dọc con đường vào trường, mỗi ngày trồng một số cây như nhau. Khi bắt tay vào làm, có thêm các bạn học sinh tham gia nên mỗi ngày đội trồng được nhiều hơn dự định cây, và xong việc sớm hơn ngày. Theo dự định, mỗi ngày đội trồng bao nhiêu cây?
Trong bài toán này có ba đại lượng ràng buộc nhau: số cây mỗi ngày, số ngày và tổng số cây (). Lập phương trình chính là viết mối ràng buộc ấy bằng ngôn ngữ đại số, rồi để phương trình bậc hai (bài phương trình bậc hai một ẩn) làm phần việc còn lại.
Các bước giải bài toán bằng cách lập phương trình
Hiểu sâu hơn. Phương trình là một mô hình của tình huống thực tế, và mô hình thường "rộng" hơn thực tế: nó có thể có nghiệm âm dù không có độ dài nào âm. Vì thế điều kiện ở Bước 1 không phải là thủ tục: nó giúp Bước 3 lọc nghiệm. Thường ta chọn ẩn là đại lượng đề bài hỏi; nếu phương trình trở nên rối, hãy chọn đại lượng khác.
Bài toán có nội dung hình học
Trong bài toán hình học, chu vi, diện tích và định lí Pythagore là "cầu nối" giữa ẩn và dữ kiện; một hình vẽ ghi kích thước theo giúp lập phương trình nhanh hơn.
Bài toán về năng suất và chuyển động
Hai dạng này có cùng một cấu trúc: và . Thời gian được biểu diễn bằng một phân thức, nên phương trình có ẩn ở mẫu (bài phương trình quy về phương trình bậc nhất).
Bài toán chuyển động sau đây có nhiều dữ kiện hơn, nên ta đi đủ bốn bước.
Bài toán về tăng trưởng phần trăm
Nếu một đại lượng tăng (viết dạng số thập phân) mỗi năm thì sau mỗi năm nó được nhân với ; sau hai năm, nó được nhân với . Đây là quy luật chung của lãi kép, tăng dân số, tăng giá.
Kết nối. Bài này gom các công cụ của chương: công thức nghiệm, định lí Viète, phương trình chứa ẩn ở mẫu; nó cũng nối với cách lập hệ phương trình ở chương I. Gặp một bài toán, hãy tự hỏi: các đại lượng nào phụ thuộc nhau, và quan hệ nào giữa chúng là "bằng nhau"?
Thuật ngữ
Tóm tắt
- Ba bước: lập phương trình (chọn ẩn, điều kiện, biểu diễn, lập) → giải → đối chiếu điều kiện và thực tế (độ dài dương, số tự nhiên…) rồi kết luận.
- Hình học: dùng chu vi, diện tích, định lí Pythagore; vẽ hình ghi kích thước theo .
- Năng suất, chuyển động: hoặc ; đổi đơn vị cho thống nhất.
- Tăng trưởng: sau hai năm đại lượng được nhân với .
Luyện tập
Mỗi bài có phần kiến thức và gợi ý các bước. Hãy tự làm trước, rồi mới bấm xem lời giải.
Tìm hai số tự nhiên chẵn liên tiếp có tích bằng .
Kiến thức: hai số chẵn liên tiếp hơn kém nhau .
Gợi ý các bước:
- Gọi số nhỏ là , số lớn là .
- Giải .
Xem lời giải
Gọi số nhỏ là ( là số tự nhiên chẵn). Ta có phương trình . Ta có , nên (thoả mãn) hoặc (loại).
Vậy hai số cần tìm là và .
Đáp số. và .
Một tam giác vuông có cạnh huyền dài cm, hai cạnh góc vuông hơn kém nhau cm. Tính độ dài hai cạnh góc vuông.
Kiến thức: định lí Pythagore.
Gợi ý các bước:
- Gọi cạnh ngắn là (cm), ; cạnh dài là .
- Giải .
Xem lời giải
Gọi cạnh góc vuông ngắn hơn là (cm), . Theo định lí Pythagore ta có
Ta có , nên (thoả mãn) hoặc (loại).
Vậy hai cạnh góc vuông dài cm và cm.
Đáp số. cm và cm.
Theo kế hoạch, một tổ sản xuất phải làm sản phẩm, mỗi ngày làm một số sản phẩm như nhau. Nhờ cải tiến kĩ thuật, mỗi ngày tổ làm thêm được sản phẩm nên hoàn thành sớm hơn kế hoạch ngày. Theo kế hoạch, mỗi ngày tổ phải làm bao nhiêu sản phẩm?
Kiến thức: .
Gợi ý các bước:
- Gọi năng suất kế hoạch là (sản phẩm/ngày), .
- Lập phương trình .
Xem lời giải
Gọi số sản phẩm mỗi ngày theo kế hoạch là (). Theo đề bài ta có phương trình
Ta có , , nên (thoả mãn) hoặc (loại).
Vậy theo kế hoạch, mỗi ngày tổ phải làm sản phẩm.
Đáp số. sản phẩm.
Một ca nô xuôi dòng km rồi ngược dòng km, tổng thời gian đi (không kể thời gian nghỉ) là giờ. Biết vận tốc của dòng nước là km/h, tính vận tốc của ca nô khi nước yên lặng.
Kiến thức: vận tốc xuôi dòng , ngược dòng .
Gợi ý các bước:
- Gọi vận tốc khi nước yên lặng là (km/h), .
- Lập phương trình và giải.
Xem lời giải
Gọi vận tốc của ca nô khi nước yên lặng là (km/h), . Theo đề bài ta có phương trình
Ta có , , nên (thoả mãn) hoặc (loại).
Vậy vận tốc của ca nô khi nước yên lặng là km/h.
Đáp số. km/h.
Giả sử giá bán một chiếc điện thoại sau hai lần giảm giá, mỗi lần giảm cùng một tỉ lệ phần trăm so với giá ngay trước đó, đã giảm từ triệu đồng xuống còn triệu đồng. Hỏi mỗi lần giá giảm bao nhiêu phần trăm?
Kiến thức: mỗi lần giảm thì giá được nhân với .
Gợi ý các bước:
- Lập phương trình với .
- Giải dạng .
Xem lời giải
Gọi tỉ lệ giảm mỗi lần là (). Theo đề bài ta có phương trình
Suy ra .
Vậy mỗi lần giá giảm .
Đáp số. .
Một bức ảnh hình chữ nhật kích thước cm cm được lồng vào một khung có viền rộng đều nhau. Diện tích của cả khung và ảnh là cm². Tính chiều rộng của viền khung. (Ôn lại tính nhẩm nghiệm.)
Kiến thức: cả khung là hình chữ nhật ; nhẩm nghiệm khi .
Gợi ý các bước:
- Gọi chiều rộng viền là (cm), .
- Lập phương trình, rút gọn rồi nhẩm nghiệm.
Xem lời giải
Gọi chiều rộng viền là (cm), . Ta có phương trình
Ta có nên (thoả mãn), (loại).
Vậy viền khung rộng cm.
Đáp số. cm.
(2,0 điểm)
a) Giải phương trình .
b) Giải bài toán sau bằng cách lập phương trình: Một nhóm học sinh thuê một chiếc xe đi tham quan với giá triệu đồng, chi phí chia đều cho mỗi bạn. Đến ngày đi, có thêm bạn tham gia nên mỗi bạn phải trả ít hơn dự kiến nghìn đồng. Hỏi lúc đầu nhóm có bao nhiêu bạn?
c) Thực tế mỗi bạn phải trả bao nhiêu tiền?
Kiến thức: công thức nghiệm thu gọn; số tiền mỗi bạn .
Gợi ý các bước:
- a) Tính .
- b) Đổi ra nghìn đồng: triệu nghìn. Gọi số bạn lúc đầu là , lập .
- c) Chia tổng tiền cho .
Xem lời giải
a) Ta có , nên hoặc .
b) Gọi số bạn lúc đầu là (). Đơn vị tiền là nghìn đồng. Theo đề bài ta có phương trình
Ta có , , nên (thoả mãn) hoặc (loại).
c) Thực tế có bạn, mỗi bạn trả (nghìn đồng).
Vậy a) , ; b) lúc đầu nhóm có bạn; c) mỗi bạn trả nghìn đồng.
Đáp số. a) ; . b) bạn. c) nghìn đồng.
Giả sử một rạp chiếu phim bán vé với giá nghìn đồng thì mỗi ngày bán được vé. Khảo sát cho thấy cứ giảm giá vé nghìn đồng thì mỗi ngày bán thêm được vé. Rạp muốn doanh thu mỗi ngày là triệu đồng và chọn phương án bán được nhiều vé hơn. Hỏi giá vé mới là bao nhiêu?
Kiến thức: doanh thu giá vé số vé; số vé và giá vé phụ thuộc nhau.
Gợi ý các bước:
- Gọi số lần giảm nghìn đồng là (, ).
- Giá vé , số vé ; lập phương trình với doanh thu nghìn đồng.
- Chọn nghiệm cho nhiều vé hơn.
Xem lời giải
Gọi số lần giảm giá nghìn đồng là (, ). Khi đó giá vé là (nghìn đồng), số vé bán được là . Theo đề bài ta có phương trình
Ta có , nên hoặc (đều thoả mãn). Với : giá nghìn đồng, bán vé; với : giá nghìn đồng, bán vé. Rạp chọn phương án bán được nhiều vé hơn nên .
Vậy giá vé mới là nghìn đồng.
Nhận xét. Với (giá nghìn đồng, vé), doanh thu là triệu đồng, lớn hơn; hàm số bậc hai ở lớp 10 sẽ giúp tìm mức giá tốt nhất.
Đáp số. nghìn đồng.
Kiểm tra mini
Chấm như đề thi tốt nghiệp THPT: Phần I mỗi câu 0,25 điểm; Phần II mỗi câu tối đa 1 điểm (đúng 1, 2, 3, 4 ý được 0,1; 0,25; 0,5; 1 điểm); Phần III mỗi câu 0,5 điểm.
Phần I. Trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn
Số liền sau là và tích của chúng là . B và D là tổng, C nhầm với .
Thời gian lúc đầu lớn hơn nên lấy . B lấy hiệu ngược, C cộng thay cho trừ, D nhân thay cho chia.
Điều kiện nên loại ; D và C bỏ dấu trừ một cách sai lầm.
nên , tức . B là mức tăng tổng cộng, C chia cho , D lấy nhầm .
Phần II. Trắc nghiệm đúng sai
| a) Chiều dài của mảnh vườn là (m). | ||
| b) Ta có phương trình . | ||
| c) Chiều rộng của mảnh vườn là m. | ||
| d) Chu vi của mảnh vườn là m. |
a) Đúng. b) Đúng: . c) Sai: , . d) Đúng: .
Phần III. Trắc nghiệm trả lời ngắn
, , ; số lớn hơn là .
nên , tức .
Xem đáp án và giải thích
- Phần I, câu 1: A. Số liền sau là và tích của chúng là . B và D là tổng, C nhầm với .
- Phần I, câu 2: A. Thời gian lúc đầu lớn hơn nên lấy . B lấy hiệu ngược, C cộng thay cho trừ, D nhân thay cho chia.
- Phần I, câu 3: A. Điều kiện nên loại ; D và C bỏ dấu trừ một cách sai lầm.
- Phần I, câu 4: A. nên , tức . B là mức tăng tổng cộng, C chia cho , D lấy nhầm .
- Phần II, câu 1: a) Đúng; b) Đúng; c) Sai; d) Đúng. a) Đúng. b) Đúng: . c) Sai: , . d) Đúng: .
- Phần III, câu 1: 18. , , ; số lớn hơn là .
- Phần III, câu 2: 2. nên , tức .