Phần IV - HÀM SỐ $y=ax^2$. PHƯƠNG TRÌNH BẬC HAI MỘT ẨN.
1. Hàm số $y=ax^2$:
a. Tính chất:
- Xác định với mọi $x\in \mathbb{R}$.
- Nếu $a>0$ thì hàm số nghịch biến khi $x<0$ và đồng biến khi $x>0$.
- Nếu $a<0$ thì hàm số đồng biến khi $x<0$ và nghịch biến khi $x>0$.
- Nếu $a>0$ thì $y\ge 0$ với mọi $x$; $y=0$ khi $x=0$.
- Nếu $a<0$ thì $y\le 0$ với mọi $x$; $y=0$ khi $x=0$.
b. Đồ thị của hàm số $y=ax^2(a\ne 0)$:
- Là một đường parabol nhận gốc tọa độ $O$ làm đỉnh, nhận trục tung làm trục đối xứng.
- Khi $a>0$ thì parabol có bề lõm quay lên trên, khi $a<0$ thì parabol có bề lõm quay xuống dưới.
2. Phương trình bậc hai một ẩn:
a. Định nghĩa:
- Phương trình bậc hai một ẩn (phương trình bậc hai) là phương trình có dạng:
$ax^2+bx+c=0$
Trong đó $x$ là ẩn, $a,b,c$ là các số cho trước và $a\ne 0$.
b. Công thức nghiệm của phương trình bậc hai:
Phương trình $ax^2+bx+c=0(a\ne 0)$ có biệt thức $\Delta =b^2-4ac$
- Nếu $\Delta<0$ thì phương trình vô nghiệm.
- Nếu $\Delta=0$ thì phương trình có nghiệm kép $x=-\dfrac{b}{2a}$.
- Nếu $\Delta>0$ thì phương trình có 2 nghiệm $x_1=\dfrac{-b+\sqrt{\Delta}}{2a};x_2=\dfrac{-b-\sqrt{\Delta}}{2a}$.
Công thức nghiệm thu gọn: khi $b=2b'$, ta xét biệt thức $\Delta'=b'^2-ac$
- Nếu $\Delta'<0$ thì phương trình vô nghiệm.
- Nếu $\Delta'=0$ thì phương trình có nghiệm kép $x=-\dfrac{b'}{a}$.
- Nếu $\Delta'>0$ thì phương trình có 2 nghiệm $x_1=\dfrac{-b'+\sqrt{\Delta'}}{a};x_2=\dfrac{-b'-\sqrt{\Delta'}}{a}$.
c. Định lí Vi-ét:
Nếu $x_1;x_2$ là hai nghiệm của phương trình $ax^2+bx+c=0(a\ne 0)$ thì
$\left \{ \begin{matrix} x_1+x_2=-\dfrac{b}{a}\\x_1x_2=\dfrac{c}{a} \end{matrix} \right.$
Lưu ý: Trước khi sử dụng định lí Vi-ét cần kiểm tra điều kiện phương trình có nghiệm, tức là $\Delta \ge 0$.
Ứng dụng: Tìm hai số biết tổng và tích của chúng.
Nếu hai số có tổng bằng $S$ và tishc bằng $P$ thì hai số đó là hai nghiệm của phương trình:
$x^2-Sx+P=0$
Điều kiện để có hai số đó là $S^2-4P\ge 0$.
d. Dấu của nghiệm phương trình bậc hai:
Phương trình $ax^2+bx+c=0(a\ne 0)$
- Có hai nghiệm trái dấu $\Leftrightarrow ac<0$
- Có hai nghiệm cùng dấu $\Leftrightarrow \left \{ \begin{matrix} \Delta \ge 0\\ac>0 \end{matrix} \right.$
- Có hai nghiệm dương $\Leftrightarrow \left \{ \begin{matrix} \Delta \ge 0\\ac>0\\ab<0 \end{matrix} \right.$
- Có hai nghiệm âm $\Leftrightarrow \left \{ \begin{matrix} \Delta \ge 0\\ac>0\\ab>0 \end{matrix} \right.$
Lưu ý: Nếu đề bài yêu cầu hai nghiệm phân biệt thì thay điều kiện $\Delta \ge 0$ bởi $\Delta >0$.
3. Một số phương trình quy về phương trình bậc hai:
4. Giải bài toán bằng cách lập phương trình bậc hai:
5. Một số dạng bài tập thường gặp:
- Tìm parabol thỏa mãn.
- Tìm giao điểm của parabol và đường thẳng.
- Tìm nghiệm của phương trình.
- Tìm điều kiện để phương trình có nghiệm/vô nghiệm/…
- Tìm giá trị lớn nhất, nhỏ nhất.