Luyện tập chung Chương I: Phương trình và hệ hai phương trình bậc nhất hai ẩn
Luyện tập chung Chương I: Phương trình và hệ hai phương trình bậc nhất hai ẩn
Rèn luyện và củng cố kĩ năng giải hệ hai phương trình bậc nhất hai ẩn bằng hai phương pháp cốt lõi: phương pháp thế và phương pháp cộng đại số. Ứng dụng giải hệ phương trình với hệ số thập phân, cân bằng phản ứng hoá học, xác định hàm số bậc nhất y = ax + b đi qua hai điểm và các bài toán thực tiễn.
Chương I: Luyện tập chung - Kĩ năng & Ứng dụng Hệ phương trình
1. Hai phương pháp giải hệ cốt lõi
• Phương pháp thế: Biểu diễn một ẩn theo ẩn kia từ một phương trình rồi thế vào phương trình còn lại để thu được phương trình một ẩn.
• Phương pháp cộng đại số: Nhân hai vế với hệ số thích hợp để đưa hệ số của một ẩn về bằng nhau (rồi trừ) hoặc đối nhau (rồi cộng).
2. Ứng dụng liên môn phong phú
• Cân bằng phản ứng hoá học bảo toàn số nguyên tử: $3\text{Fe} + 2\text{O}_2 \to \text{Fe}_3\text{O}_4$, $4\text{Al} + 3\text{O}_2 \to 2\text{Al}_2\text{O}_3$.
• Xác định phương trình đường thẳng $y = ax + b$ đi qua hai điểm toạ độ đã biết.
• Xử lý triệt để hệ phương trình có hệ số thập phân bằng cách quy đồng nhân 10, 100.
Các ví dụ giải mẫu mực trong SGK (Trang 19)
Giải hệ phương trình: $$\begin{cases} 0{,}5x + 0{,}6y = 0{,}4 \\ 0{,}4x - 0{,}9y = 1{,}7 \end{cases}$$
Xem lời giải chi tiết
Nhân hai vế của mỗi phương trình với $10$ để làm mất các số thập phân:
$$\begin{cases} 5x + 6y = 4 & (1) \\ 4x - 9y = 17 & (2) \end{cases}$$Nhân hai vế của (1) với 3 và nhân hai vế của (2) với 2 để đưa hệ số của $y$ về đối nhau:
$$\begin{cases} 15x + 18y = 12 \\ 8x - 18y = 34 \end{cases}$$Cộng từng vế của hai phương trình ta được: $23x = 46 \implies x = 2$.
Thế $x = 2$ vào phương trình (1): $5 \cdot 2 + 6y = 4 \implies 6y = -6 \implies y = -1$.
Vậy hệ phương trình có nghiệm duy nhất là $(2; -1)$.
Tìm các hệ số $x, y$ trong phản ứng hoá học đã được cân bằng sau: $$3\text{Fe} + x\text{O}_2 \to y\text{Fe}_3\text{O}_4$$
Xem lời giải chi tiết
Vì số nguyên tử của $\text{Fe}$ và $\text{O}$ ở cả hai vế của phản ứng phải bằng nhau nên ta lập được hệ phương trình:
$$\begin{cases} 3 = 3y \text{ (số nguyên tử Fe)} \\ 2x = 4y \text{ (số nguyên tử O)} \end{cases} \iff \begin{cases} y = 1 \\ x = 2y = 2 \end{cases}$$Vậy ta tìm được $x = 2, y = 1$. Phương trình hoá học cân bằng là: $3\text{Fe} + 2\text{O}_2 \to \text{Fe}_3\text{O}_4$.
Tìm hai số $a$ và $b$ để đường thẳng $y = ax + b$ đi qua hai điểm $A(-2; -1)$ và $B(2; 3)$.
Xem lời giải chi tiết
• Đường thẳng $y = ax + b$ đi qua điểm $A(-2; -1)$ nên: $a(-2) + b = -1 \iff -2a + b = -1$.
• Đường thẳng đi qua điểm $B(2; 3)$ nên: $a \cdot 2 + b = 3 \iff 2a + b = 3$.
Ta có hệ phương trình với hai ẩn $a$ và $b$:
$$\begin{cases} -2a + b = -1 \\ 2a + b = 3 \end{cases}$$Cộng từng vế của hai phương trình ta được: $2b = 2 \implies b = 1$.
Thay $b = 1$ vào phương trình thứ hai: $2a + 1 = 3 \implies 2a = 2 \implies a = 1$.
Vậy $a = 1, b = 1$. Phương trình đường thẳng là $y = x + 1$.
Hướng dẫn giải bài tập SGK (Bài 1.10 đến 1.14)
Cho hai phương trình: $-2x + 5y = 7$ (1) và $4x - 3y = 7$ (2).
Trong các cặp số $(2; 0), (1; -1), (-1; 1), (-1; 6), (4; 3)$ và $(-2; -5)$, cặp số nào là:
a) Nghiệm của phương trình (1)?
b) Nghiệm của phương trình (2)?
c) Nghiệm của hệ gồm phương trình (1) và phương trình (2)?
Xem lời giải Bài 1.10
a) Thay lần lượt các cặp số vào $-2x + 5y$:
- $(-1; 1): -2(-1) + 5(1) = 2 + 5 = 7 \implies$ Nghiệm của (1).
- $(4; 3): -2(4) + 5(3) = -8 + 15 = 7 \implies$ Nghiệm của (1).
Vậy nghiệm của (1) là: $(-1; 1)$ và $(4; 3)$.
b) Thay các cặp số vào $4x - 3y$:
- $(1; -1): 4(1) - 3(-1) = 4 + 3 = 7 \implies$ Nghiệm của (2).
- $(4; 3): 4(4) - 3(3) = 16 - 9 = 7 \implies$ Nghiệm của (2).
- $(-2; -5): 4(-2) - 3(-5) = -8 + 15 = 7 \implies$ Nghiệm của (2).
Vậy nghiệm của (2) là: $(1; -1), (4; 3)$ và $(-2; -5)$.
c) Cặp số vừa là nghiệm của (1) vừa là nghiệm của (2) là: $(4; 3)$. Do đó $(4; 3)$ là nghiệm của hệ.
a) $\begin{cases} 2x - y = 1 \\ x - 2y = -1 \end{cases}$ b) $\begin{cases} 0{,}5x - 0{,}5y = 0{,}5 \\ 1{,}2x - 1{,}2y = 1{,}2 \end{cases}$ c) $\begin{cases} x + 3y = -2 \\ 5x - 4y = 28 \end{cases}$
Xem lời giải Bài 1.11
a) Từ phương trình thứ nhất suy ra $y = 2x - 1$. Thế vào phương trình thứ hai:
$$x - 2(2x - 1) = -1 \iff x - 4x + 2 = -1 \iff -3x = -3 \implies x = 1.$$Suy ra $y = 2(1) - 1 = 1$. Nghiệm của hệ là $(1; 1)$.
b) Chia cả hai vế của phương trình thứ nhất cho $0{,}5$ và chia phương trình thứ hai cho $1{,}2$:
$$\begin{cases} x - y = 1 \\ x - y = 1 \end{cases} \implies y = x - 1.$$Hệ phương trình có vô số nghiệm dạng $(x; x - 1)$ với mọi $x \in \mathbb{R}$.
c) Từ phương trình thứ nhất: $x = -2 - 3y$. Thế vào phương trình thứ hai:
$$5(-2 - 3y) - 4y = 28 \iff -10 - 15y - 4y = 28 \iff -19y = 38 \implies y = -2.$$Suy ra $x = -2 - 3(-2) = 4$. Nghiệm của hệ là $(4; -2)$.
a) $\begin{cases} 5x + 7y = -1 \\ 3x + 2y = -5 \end{cases}$ b) $\begin{cases} 2x - 3y = 11 \\ -0{,}8x + 1{,}2y = 1 \end{cases}$ c) $\begin{cases} 4x - 3y = 6 \\ 0{,}4x + 0{,}2y = 0{,}8 \end{cases}$
Xem lời giải Bài 1.12
a) Nhân phương trình (1) với 2 và nhân phương trình (2) với 7:
$$\begin{cases} 10x + 14y = -2 \\ 21x + 14y = -35 \end{cases} \implies 11x = -33 \implies x = -3.$$Thay $x = -3$ vào (2): $3(-3) + 2y = -5 \implies 2y = 4 \implies y = 2$. Nghiệm: $(-3; 2)$.
b) Nhân phương trình thứ hai với $2{,}5$:
$$\begin{cases} 2x - 3y = 11 \\ -2x + 3y = 2{,}5 \end{cases}$$Cộng hai vế: $0x + 0y = 13{,}5$ (vô lý). Do đó hệ phương trình vô nghiệm.
c) Nhân phương trình thứ hai với 10: $4x + 2y = 8$. Lấy phương trình này trừ phương trình thứ nhất:
$$(4x + 2y) - (4x - 3y) = 8 - 6 \iff 5y = 2 \implies y = 0{,}4.$$Thay $y = 0{,}4$ vào $4x - 3(0{,}4) = 6 \implies 4x = 7{,}2 \implies x = 1{,}8$. Nghiệm: $(1{,}8; 0{,}4)$.
Tìm các hệ số $x, y$ trong phản ứng hoá học đã được cân bằng sau: $$4\text{Al} + x\text{O}_2 \to y\text{Al}_2\text{O}_3$$
Xem lời giải Bài 1.13
Cân bằng số nguyên tử của từng nguyên tố ở hai vế:
- Số nguyên tử $\text{Al}$: $4 = 2y \implies y = 2$.
- Số nguyên tử $\text{O}$: $2x = 3y \implies 2x = 3 \cdot 2 = 6 \implies x = 3$.
Vậy ta tìm được $x = 3, y = 2$. Phương trình cân bằng: $4\text{Al} + 3\text{O}_2 \to 2\text{Al}_2\text{O}_3$.
Tìm $a$ và $b$ sao cho hệ phương trình sau có nghiệm là $(1; -2)$: $$\begin{cases} ax + by = 1 \\ ax + (2 - b)y = 3 \end{cases}$$
Xem lời giải Bài 1.14
Thay $x = 1, y = -2$ vào hệ phương trình ta được:
$$\begin{cases} a(1) + b(-2) = 1 \\ a(1) + (2 - b)(-2) = 3 \end{cases} \iff \begin{cases} a - 2b = 1 & (1) \\ a - 4 + 2b = 3 & (2) \end{cases} \iff \begin{cases} a - 2b = 1 \\ a + 2b = 7 \end{cases}$$Cộng hai phương trình vế theo vế: $2a = 8 \implies a = 4$.
Thay $a = 4$ vào phương trình (1): $4 - 2b = 1 \implies 2b = 3 \implies b = 1{,}5 = \dfrac{3}{2}$.
Vậy các hệ số cần tìm là: $a = 4, b = 1{,}5$.
Thay $(-1; 1)$ vào vế trái:
$$-2(-1) + 5(1) = 2 + 5 = 7 = \text{VP}.$$
Vậy $(-1; 1)$ là nghiệm của phương trình.
Thay $(2; 1)$ vào vế trái:
$$4(2) - 3(1) = 8 - 3 = 5 \ne 7.$$
Do đó cặp số $(2; 1)$ không phải là nghiệm.
Cặp số $(4; 3)$ thỏa mãn cả hai phương trình:
- $-2(4) + 5(3) = -8 + 15 = 7$ (thỏa mãn).
- $4(4) - 3(3) = 16 - 9 = 7$ (thỏa mãn).
Do đó $(4; 3)$ là nghiệm của hệ hai phương trình.
Từ phương trình thứ nhất: $y = 2x - 1$. Thế vào phương trình thứ hai:
$$x - 2(2x - 1) = -1 \iff -3x + 2 = -1 \iff -3x = -3 \implies x = 1.$$
Suy ra $y = 2(1) - 1 = 1$. Nghiệm là $(1; 1)$.
Chia cả hai vế của phương trình thứ nhất cho $0{,}5$ và phương trình thứ hai cho $1{,}2$ ta đều được: $x - y = 1$.
Hai phương trình trùng nhau nên hệ có vô số nghiệm dạng $(x; x - 1)$ với mọi $x \in \mathbb{R}$.
Từ phương trình thứ nhất: $x = -2 - 3y$. Thế vào phương trình hai:
$$5(-2 - 3y) - 4y = 28 \iff -19y = 38 \implies y = -2.$$
Suy ra $x = -2 - 3(-2) = 4$. Vậy nghiệm là $(4; -2)$.
Nhân (1) với 2 và (2) với 7:
$$\begin{cases} 10x + 14y = -2 \\ 21x + 14y = -35 \end{cases} \implies 11x = -33 \implies x = -3.$$
Thay vào (2): $3(-3) + 2y = -5 \implies 2y = 4 \implies y = 2$. Nghiệm là $(-3; 2)$.
Nhân phương trình thứ hai với $2{,}5$ ta được: $-2x + 3y = 2{,}5$.
Cộng với phương trình thứ nhất vế theo vế:
$$(2x - 3y) + (-2x + 3y) = 11 + 2{,}5 \iff 0x + 0y = 13{,}5 \text{ (vô lý)}.$$
Vậy hệ phương trình vô nghiệm ($S = \emptyset$).
Nhân phương trình thứ hai với 10 ta được: $4x + 2y = 8$.
Trừ phương trình thứ nhất: $(4x + 2y) - (4x - 3y) = 8 - 6 \iff 5y = 2 \implies y = 0{,}4$.
Thay $y = 0{,}4$ vào: $4x = 6 + 3(0{,}4) = 7{,}2 \implies x = 1{,}8$. Nghiệm là $(1{,}8; 0{,}4)$.
Cân bằng số nguyên tử:
- Nguyên tử $\text{Al}$: $4 = 2y \implies y = 2$.
- Nguyên tử $\text{O}$: $2x = 3y \implies 2x = 3(2) = 6 \implies x = 3$.
Vậy $x = 3, y = 2$.
Thay toạ độ $A$ và $B$ vào phương trình:
$$\begin{cases} -2a + b = -1 \\ 2a + b = 3 \end{cases} \implies 2b = 2 \implies b = 1.$$
Suy ra $2a = 3 - 1 = 2 \implies a = 1$.
Nhân hai vế với 10: $\begin{cases} 5x + 6y = 4 \\ 4x - 9y = 17 \end{cases}$.
Nhân (1) với 3 và (2) với 2: $\begin{cases} 15x + 18y = 12 \\ 8x - 18y = 34 \end{cases} \implies 23x = 46 \implies x = 2$.
Thay $x = 2$ vào: $5(2) + 6y = 4 \implies 6y = -6 \implies y = -1$. Nghiệm: $(2; -1)$.
Hệ phương trình bậc nhất hai ẩn có nghiệm duy nhất khi và chỉ khi hai đường thẳng biểu diễn hai phương trình cắt nhau, tương đương với điều kiện:
$$\dfrac{a}{a'} \ne \dfrac{b}{b'}.$$
Đã Thành Thạo Bài Tập Cơ Bản SGK?
Thử thách ngay với 3 bài toán tương tự & vận dụng nâng cao để bứt phá mục tiêu 9+!
Ngân Hàng Bài Toán Tương Tự & Vận Dụng Nâng Cao
Tuyển tập các bài toán phát triển từ câu hỏi SGK, bám sát đề minh họa và đề thi tốt nghiệp THPT 2025. Hướng dẫn tư duy bản chất, mẹo bấm máy giải nhanh và kèm lớp Zoom tương tác hàng tuần.
Mở Khóa Đáp Án & Lời Giải Dạng Toán Tương Tự 9+
Dạng bài toán tương tự & vận dụng nâng cao này giúp em nắm chắc phương pháp giải nhanh điểm 9+. Đăng nhập hoặc tạo tài khoản miễn phí chỉ trong 30 giây để bắt đầu giải bài!
Mở Khóa Đáp Án & Lời Giải Dạng Toán Tương Tự 9+
Dạng bài toán tương tự & vận dụng nâng cao này giúp em nắm chắc phương pháp giải nhanh điểm 9+. Đăng nhập hoặc tạo tài khoản miễn phí chỉ trong 30 giây để bắt đầu giải bài!
Mở Khóa Đáp Án & Lời Giải Dạng Toán Tương Tự 9+
Dạng bài toán tương tự & vận dụng nâng cao này giúp em nắm chắc phương pháp giải nhanh điểm 9+. Đăng nhập hoặc tạo tài khoản miễn phí chỉ trong 30 giây để bắt đầu giải bài!