Trang chủ › Cẩm nang học tập › Cẩm nang kiến thức

Giải phương trình vô tỉ bằng cách nâng lên lũy thừa

schedule.svg

Thứ sáu, 10/5/2024 10:43 AM

Tác giả: Admin Hoclagioi

Phương trình vô tỉ là kiến thức khá hay và khó trong chương trình toán phổ thông. Một trong những cách giải phổ biến nhất là nâng lên lũy thừa. Vậy, hãy cùng Học là Giỏi hệ thống lại cách giải phương trình vô tỉ bằng phương pháp nâng lên lũy thừa nhé. Chúng mình bắt đầu nào!

Mục lục [Ẩn]

Dạng 1. $\sqrt{f(x)}=\sqrt{g(x)}$

Phương pháp giải

$\sqrt{f(x)}=\sqrt{g(x)}\Leftrightarrow\left\{\begin{array}{l}{\left[\begin{array}{l}g(x) \geq 0 \\ f(x) \geq 0\end{array}\right.} \\ f(x)=g(x)\end{array}\right.$ 

Ví dụ: Giải phương trình $\sqrt{3 x^2+69 x+27}=\sqrt{x^2+96 x+2}$.

Bài giải

$\sqrt{3 x^2+69 x+27}=\sqrt{x^2+96 x+2} \Leftrightarrow\left\{\begin{array}{l}x^2+96 x+2 \geq 0 \\ 3 x^2+69 x+27=x^2+96 x+2\end{array}\right.$$\Leftrightarrow\left[\begin{array}{l}x=1 (TM) \\ x=\dfrac{25}{2} (TM) \end{array}\right.$

Vậy phương trình có tập nghiệm là $S={1;\dfrac{25}{2}}$.

Dạng 2. $\sqrt[3]{f(x)}=\sqrt[3]{g(x)}$

Phương pháp giải

$\sqrt[3]{f(x)}=\sqrt[3]{g(x)} \Leftrightarrow f(x)=g(x)$

Ví dụ: Giải phương trình $\sqrt[3]{x^3-2 x^2+1}=\sqrt[3]{x^3-x}$.

Bài giải

Phương trình đã cho tương đương với:

$x^3-2 x^2+1=x^3-x \Leftrightarrow 2 x^2-x-1=0 \Leftrightarrow\left[\begin{array}{l}x=1\\ x=\dfrac{-1}{2} \end{array}\right.$

Dạng 3. $\sqrt{f(x)}=g(x)$

Phương pháp giải

$\sqrt{f(x)}=g(x) \Leftrightarrow\left\{\begin{array}{l}g(x) \geq 0 \\ f(x)=[g(x)]^2\end{array}\right.$

Ví dụ: Giải phương trình $\sqrt{2 x+1}=3 x+1$

Bài giải

$\sqrt{2 x+1}=3 x+1 \Leftrightarrow\left\{\begin{array}{l}3 x+1 \geq 0 \\ 2 x+1=(3 x+1)^2\end{array} \Leftrightarrow\left\{\begin{array}{l}x \geq-\frac{1}{3} \\ 9 x^2+4 x=0\end{array} \Leftrightarrow\left[\begin{array}{l}x=0 \\ x=-\frac{4}{9}\end{array}\right.\right.\right.$

Vậy phương trình có tập nghiệm là $S={0;-\dfrac{4}{9}}$.

Dạng 4. $\sqrt[3]{f(x)}=g(x)$

Phương pháp giải

$\sqrt[3]{f(x)}=g(x) \Leftrightarrow f(x)=[g(x)]^3$

Ví dụ: Giải phương trình $\sqrt[3]{7 x+1}=x+1$

Bài giải

Điều kiện xác định của phương trình là $x \in \mathbb{R}$. Phương trình đã cho tương đương

$7 x+1=x^3+3 x^2+3 x+1 \Leftrightarrow x^3+3 x^2-4 x=0 \Leftrightarrow(x-1)(x+4)=0 \Leftrightarrow x \in\{-4 ; 0 ; 1\}$

Vậy phương trình có tập nghiệm là $S=\{-4 ; 0 ; 1\}$.

Dạng 5. $\sqrt{f(x)}+\sqrt{g(x)}=\sqrt{h(x)}$

Phương pháp giải

+ Bước 1. Tìm điều kiện xác định của phương trình bằng việc giải hệ: $\left\{\begin{array}{l}f(c) \geq 0 \\ g(x) \geq 0 \\ h(x) \geq 0\end{array}\right.$

+ Bước 2. Bình phương hai vế của phương trình và đưa phương trình về dạng

$\sqrt{F(x)}=G(x) .$

+ Bước 3. Giải phương trình cơ bản $\sqrt{\mathrm{F}(\mathrm{x})}=\mathrm{G}(\mathrm{x})$ và kiểm tra sự thỏa mãn của nghiệm tìm được với điều kiện xác định của phương trình để kết luận.

Ví dụ: Giải phương trình $\sqrt{5 x^2+14 x+9}-\sqrt{x^2-x-20}=5 \sqrt{x+1}$.

Bài giải

Điều kiện xác định của phương trình là $x \geq 5$. Với điều kiện đó ta biến đối phương trình đã cho như sau

$\begin{aligned}& \sqrt{5 x^2+14 x+9}=\sqrt{x^2-x-20}+5 \sqrt{x+1} \\\Leftrightarrow & 5 x^2+14 x+9=x^2-x-20+25(x+1)+10 \sqrt{(x+1)(x+4)(x-5)} \\\Leftrightarrow & 2 x^2-5 x+2=5 \sqrt{(x+1)(x+4)(x-5)} \\\Leftrightarrow & 2(x+1)(x-5)+3(x+4)=5 \sqrt{(x+1)(x-5)}\cdot \sqrt{x+4}\end{aligned}$

Đặt $\sqrt{(x+1)(x-5)}=y ; \sqrt{x+4}=z$ với $y \geq 0 ; z \geq 3$.

Ta được $2 y^2+3 z^2=5 y z \Leftrightarrow(y-z)(2 y-3 z)=0 \Leftrightarrow\left[\begin{array}{l}y=z \\ 2 y=3 z\end{array}\right.$

- Nếu $y=z$ thì ta được $x=\frac{5+\sqrt{61}}{2}$ (do $x \geq 5$ ).

- Nếu $2y=3 z$ thì ta được $x=8 ;x=-\frac{7}{4}$.

Kết hợp với điều kiện xác định ta có tập nghiệm là $S=\left\{\frac{5+\sqrt{61}}{2} ; 8 ;-\frac{7}{4}\right\}$.

Dạng 6. $\sqrt[3]{f(x)}+\sqrt[3]{g(x)}=\sqrt[3]{h(x)}$

Phương pháp giải

+ Bước 1. Lũy thừa bậc ba hai vế của phương trình thì được

$f(x)+g(x)+3 \sqrt[3]{f(x) \cdot g(x)}(\sqrt[3]{f(x)}+\sqrt[3]{g(x)})=h(x)$

+ Bước 2. Biến đổi phương trình và chú ý đến $\sqrt[3]{\mathrm{f}(\mathrm{x})}+\sqrt[3]{\mathrm{g}(\mathrm{x})}=\sqrt[3]{\mathrm{h}(\mathrm{x})}$ ta được

$3 \sqrt[3]{f(x) \cdot g(x) \cdot h(x)}=h(x)-f(x)-g(x)$

+ Bước 3. Tiếp tục lũy thừa bậc ba hai vế thì được phương trình

$27 \cdot f(x) \cdot g(x) \cdot h(x)=[h(x)-f(x)-g(x)]^3$

Ví dụ: Giải phương trình $\sqrt[3]{2 x-1}+\sqrt[3]{x}=\sqrt[3]{x-1}$.

Bài giải

Phương trình đã cho tương đương với:

$\begin{aligned}& (\sqrt[3]{x-1}+\sqrt[3]{x-2})^3=2 x-3 \Leftrightarrow 3 \sqrt[3]{(x-1)(x-2)}(\sqrt[3]{x-1}+\sqrt[3]{x-2})=0 \\& \Rightarrow 3 \sqrt[3]{(x-1)(x-2)(2 x-3)}=0 \Leftrightarrow\left[\begin{array}{c}x=1 \\x=2 \\x=\frac{3}{2}\end{array}\right.\end{aligned}$.

Thử lại ta thấy các giá trị $x=1 ; x=2 ; x=\frac{3}{2}$ đều thỏa mãn phương trình đã cho. Vậy tập nghiệm của phương trình đã cho là $S=\left\{1 ; 2 ; \frac{3}{2}\right\}$.

Dạng 7. $\sqrt{f(x)}+\sqrt{g(x)}=\sqrt{h(x)}+\sqrt{r(x)}$

$\sqrt{f(x)}+\sqrt{g(x)}=\sqrt{h(x)}+\sqrt{r(x)}$, trong đó xảy ra một trong các trường hợp sau:

$\begin{aligned}& +\sqrt{f(x) \cdot g(x)}=\sqrt{h(x) \cdot r(x)} \\& +\sqrt{f(x) \cdot u(x)}=\sqrt{g(x) \cdot r(x)} \\& +f(x)+g(x)=h(x)+r(x)\end{aligned}$

Phương pháp giải

+ Nếu có $\sqrt{\mathrm{f}(\mathrm{x}) \cdot \mathrm{g}(\mathrm{x})}=\sqrt{\mathrm{h}(\mathrm{x}) \cdot \mathrm{r}(\mathrm{x})}$ thì sử dụng phép biến đổi tương đương

$[\sqrt{f(x)}+\sqrt{g(x)}]^2=[\sqrt{h(x)}+\sqrt{r(x)}]^2$

+ Nếu có $\sqrt{\mathrm{f}(\mathrm{x}) \cdot \mathrm{u}(\mathrm{x})}=\sqrt{\mathrm{g}(\mathrm{x}) \cdot \mathrm{r}(\mathrm{x})}$ thì sử dụng phép biến đổi hệ quả

$[\sqrt{f(x)}-\sqrt{u(x)}]^2=[\sqrt{g(x)}-\sqrt{r(x)}]^2$

+ Nếu có $\mathrm{f}(\mathrm{x})+\mathrm{g}(\mathrm{x})=\mathrm{h}(\mathrm{x})+\mathrm{r}(\mathrm{x})$ thì sử dụng phép biến đổi tương đương

$[\sqrt{f(x)}+\sqrt{g(x)}]^2=[\sqrt{h(x)}+\sqrt{r(x)}]^2$

Ví dụ 1: Giải phương trình: $\sqrt{\frac{x^3+1}{x+3}}+\sqrt{x+3}=\sqrt{x^2-x+1}+\sqrt{x+1}$.

Bài giải

Điều kiện $x \geq-1$. Phương trình đā cho tương đương với:

$\begin{aligned}& \left(\sqrt{\frac{x^3+1}{x+3}}+\sqrt{x+3}\right)^2=\left(\sqrt{x^2-x+1}+\sqrt{x+1}\right)^2 \Leftrightarrow \frac{x^3+1}{x+3}+2 \sqrt{x^3+1}+(x+3)=\left(x^2-x+1\right)+ \\& 2 \sqrt{(x+1)\left(x^2-x+1\right)}+(x+1) \Leftrightarrow \frac{x^3+1}{x+3}=x^2-x-1 \Leftrightarrow x^2-2 x-2=0 \Leftrightarrow x=1 \pm \sqrt{3} .\end{aligned}$

Vậy tập nghiệm của phương trình đā cho là $S=\{1-\sqrt{3} ; 1+\sqrt{3}\}$.

Ví dụ 2: Giải phương trình:

$\sqrt{\frac{x^3+8}{2 x+1}}+\sqrt{x+2}=\sqrt{x^2-2 x+4}+\sqrt{2 x+1}$.

Bài giải

Điều kiện $x>-\frac{1}{2}$. Phương trình đā cho tương đương với:

$\begin{aligned}& \sqrt{\frac{x^3+8}{2 x+1}}-\sqrt{2 x+1}=\sqrt{x^2-2 x+4}-\sqrt{x+2} \Rightarrow \frac{x^3+8}{2 x+1}-2 \sqrt{x^3+8}+(2 x+1)=\left(x^2-2 x+4\right)- \\

& 2 \sqrt{(x+2)\left(x^2-2 x+4\right)}+(x+2) \Leftrightarrow x^3-5 x^2+7 x-3=0 \Leftrightarrow\left[\begin{array}{l}x=1 \\x=3\end{array}\right.\end{aligned}$

Thử lại ta thấy nghiệm của phương trình đā cho chỉ có giá trị $x=1$.

Ví dụ 3: Giải phương trình: $\sqrt{x+3}+\sqrt{3 x+1}=2 \sqrt{x}+\sqrt{2 x+2}$.

Bài giải

Nhận xét: Ta thấy $(x+3)+4 x=(3 x+1)+(2 x+2)$ nếu ta biến đổi phương trình về dạng: $\sqrt{x+3}-$ $\sqrt{4 x}=\sqrt{2 x+2}-\sqrt{3 x+1}$ và nâng lên lūy thừa với phép biến đổi hệ quả.

Điều kiện $x \geq 0$. Phương trình đã cho tương đương với:

$\begin{aligned}& \sqrt{x+3}-\sqrt{4 x}=\sqrt{2 x+2}-\sqrt{3 x+1} \Rightarrow 5 x+3-2 \sqrt{4 x(x+3)}=5 x+3-2 \sqrt{(2 x+2)(3 x+1)} \\& \Leftrightarrow \sqrt{4 x(x+3)}=\sqrt{(2 x+2)(3 x+1)} \Leftrightarrow x^2-2 x+1=0 \Leftrightarrow x=1\end{aligned}$

Thử lại ta thấy $x=1$ thỏa mān phương trình ban đầu.

Như vậy, Học là Giỏi đã hệ thống lại các dạng bài tập giải phương trình bằng phương pháp nâng lên lũy thừa. Học là Giỏi hi vọng rằng, nó sẽ giúp ích cho các bạn trong việc giải phương trình vô tỉ nhé . Chúng các bạn học tốt!

Xem thêm:

Làm thế nào để giải hệ phương trình bậc nhất hai ẩn?

Cách giải phương trình bậc hai một ẩn và ứng dụng của nó

Chủ đề:

Đăng ký học thử ngay hôm nay

Để con học sớm - Ôn sâu và nhận ưu đãi học phí!

Bài viết liên quan

Cách so sánh phân số chính xác và dễ hiểu cho học sinh
schedule

Thứ năm, 3/7/2025 09:37 AM

Cách so sánh phân số chính xác và dễ hiểu cho học sinh

Trong chương trình toán tiểu học, so sánh phân số là kỹ năng nền tảng giúp học sinh nhận biết trong các đơn vị chia không đều. Trong bài viết này, Học là Giỏi sẽ đồng hành cùng bạn khám phá các phương pháp so sánh phân số cùng với những bài tập ứng dụng đa dạng để bạn luyện tập hiệu quả và tự tin hơn khi làm bài nhé.

Phân số bằng nhau là gì? Cách nhận biết đơn giản nhất
schedule

Thứ năm, 3/7/2025 03:24 AM

Phân số bằng nhau là gì? Cách nhận biết đơn giản nhất

Trong chương trình Toán lớp 4, phân số bằng nhau là một trong những nội dung quan trọng giúp học sinh hiểu sâu hơn về mối quan hệ giữa các phần. Học là Giỏi sẽ cùng bạn tìm hiểu chi tiết kiến thức về dạng phân số này trong bài viết dưới đây nhé.

Tử số và mẫu số là gì? Kiến thức nền tảng về phân số
schedule

Thứ tư, 2/7/2025 03:40 AM

Tử số và mẫu số là gì? Kiến thức nền tảng về phân số

Khi học về phân số, chắc hẳn bạn đã từng thắc mắc: Tử số và mẫu số là gì? Đây là khái niệm xuất hiện thường xuyên trong chương trình Toán tiểu học. Học là Giỏi sẽ cung cấp chi tiết kiến thức trong bài viết sau giúp bạn hiểu rõ tử số và mẫu số trong toán học nhé.

Các phương pháp quy đồng mẫu số các phân số
schedule

Thứ ba, 1/7/2025 08:07 AM

Các phương pháp quy đồng mẫu số các phân số

Trong chương trình toán tiểu học, phân số luôn là phần kiến thức khiến nhiều học sinh cảm thấy khó tiếp cận. Đặc biệt, việc quy đồng mẫu số thường gây nhầm lẫn nếu không được hướng dẫn cụ thể. Học là Giỏi sẽ giúp bạn giải đáp tất cả những thắc mắc về quy đồng mẫu số các phân số một cách dễ hiểu và chi tiết.

Đáp án, đề thi môn Toán vào 10 tỉnh Lâm Đồng 2025
schedule

Thứ ba, 17/6/2025 04:12 AM

Đáp án, đề thi môn Toán vào 10 tỉnh Lâm Đồng 2025

Học là Giỏi tổng hợp trọn bộ đáp án, đề thi môn Toán vào 10 tỉnh Lâm Đồng 2025 nhằm hỗ trợ học sinh thuận tiện trong việc so sánh kết quả và tự đánh giá năng lực làm bài.

Đáp án, đề thi môn Toán THPT Quốc gia 2025
schedule

Thứ sáu, 13/6/2025 07:11 AM

Đáp án, đề thi môn Toán THPT Quốc gia 2025

Bài viết cập nhật nhanh chóng và chính xác đề thi cùng đáp án giúp thí sinh so sánh kết quả và định hướng các nguyện vọng phù hợp. Học là Giỏi cung cấp đề thi chính thức môn Toán THPT Quốc gia 2025 được thi vào chiều ngày 26/06/2025 kèm đáp án chi tiết từng mã đề, hỗ trợ thí sinh tra cứu dễ dàng và tiện lợi.

message.svg zalo.png