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

Khái niệm và tính chất của phép chiếu song song lớp 11
schedule

Thứ tư, 29/4/2026 03:45 AM

Khái niệm và tính chất của phép chiếu song song lớp 11

Bạn đã bao giờ tự hỏi làm thế nào để đưa một hình không gian phức tạp về dạng quen thuộc hơn chưa? Câu trả lời nằm ở phép chiếu song song - một nội dung quan trọng trong chương trình Toán 11. Khi nắm vững phần kiến thức này, bạn sẽ xử lý bài tập nhanh và chính xác hơn. Hãy cùng Gia sư Học là Giỏi tìm hiểu khái niệm và các tính chất cơ bản ngay sau đây.

Chứng minh hai mặt phẳng song song đơn giản dễ hiểu
schedule

Thứ tư, 29/4/2026 03:36 AM

Chứng minh hai mặt phẳng song song đơn giản dễ hiểu

Không phải bài toán chứng minh hai mặt phẳng song song nào cũng cần vẽ hình. Chỉ cần nắm đúng bản chất và phương pháp, bạn có thể giải nhanh gọn, không cần suy nghĩ phức tạp. Trong nội dung dưới đây, Gia sư Học là Giỏi sẽ giúp bạn tiếp cận thông minh để biến dạng toán này trở nên dễ hiểu và dễ ăn điểm.

Hai mặt phẳng song song lớp 11: Lý thuyết chi tiết dễ hiểu
schedule

Thứ ba, 28/4/2026 08:24 AM

Hai mặt phẳng song song lớp 11: Lý thuyết chi tiết dễ hiểu

Trong không gian, việc hình dung mối quan hệ giữa các mặt phẳng thường khiến nhiều học sinh “mất phương hướng”, đặc biệt khi gặp bài toán liên quan đến song song. Dựa theo kiến thức sách Kết nối tri thức và cuộc sống, Gia sư Học là Giỏi mang đến cho bạn một cách tiếp cận mới mẻ, giúp bạn hiểu rõ bản chất của hai mặt phẳng song song thay, từ đó học nhanh hơn và vận dụng chính xác hơn trong từng dạng bài.

Chinh phục đường thẳng và mặt phẳng song song trong 5 phút
schedule

Thứ ba, 28/4/2026 07:51 AM

Chinh phục đường thẳng và mặt phẳng song song trong 5 phút

Bạn mất hàng giờ đồng hồ chỉ để chứng minh đường thẳng và mặt phẳng song song? Bạn bối rối giữa hàng loạt hệ quả và định lý về giao tuyến? Trong bài viết này, Gia sư Học là Giỏi sẽ cùng bạn tối ưu hóa kiến thức, mẹo nhận diện và hướng dẫn chi tiết cách xử lý bài tập liên quan.

Giải bài tập góc giữa đường thẳng và mặt phẳng trong không gian
schedule

Thứ năm, 23/4/2026 10:06 AM

Giải bài tập góc giữa đường thẳng và mặt phẳng trong không gian

Chủ đề “góc giữa đường thẳng và mặt phẳng trong không gian” thường khiến học sinh lớp 11 gặp khó khăn khi chuyển từ hình học phẳng sang hình học không gian. Bài viết này, hãy cùng Gia sư Học là Giỏi hệ thống lại cách làm và các bước giải giúp bạn tiếp cận dạng toán này một cách hiệu quả nhé!

Tổng cấp số nhân lùi vô hạn: Công thức và bài tập mẫu
schedule

Thứ năm, 23/4/2026 09:57 AM

Tổng cấp số nhân lùi vô hạn: Công thức và bài tập mẫu

Nếu bạn đang học phần tổng cấp số nhân lùi vô hạn nhưng lại khó khăn trong việc áp dụng công thức hoặc xác định điều kiện. Thì trong bài viết này, Gia sư Học là Giỏi sẽ giúp bạn hệ thống lại lý thuyết theo chuẩn kiến thức sách Kết nối tri thức và cuộc sống và hướng dẫn chi tiết cách giải các dạng bài tập hay gặp.

message.svg zalo.png