Chương VI. Hàm số y = ax² (a ≠ 0). Phương trình bậc hai một ẩn

Bài 21. Giải bài toán bằng cách lập phương trình

Sách bài tập Toán 9 — Kết nối tri thức, tập 2 · 8 bài tập, mỗi câu ít nhất 2 cách giải.

Bài 1 · Bài 6.25★★Trang 17— Lập phương trình từ diện tích gấp đôi khi hai kích thước cùng tăng một đoạn
Bài 6.25 (trang 17). Một bức ảnh hình chữ nhật có chiều rộng 8 cm và chiều dài 12 cm. Bức ảnh được phóng to bằng cách tăng chiều dài và chiều rộng thêm một đoạn bằng nhau để tăng gấp đôi diện tích của bức ảnh. Tìm kích thước của bức ảnh mới.
Kiến thức cần nhớ
  • Diện tích hình chữ nhật = chiều dài chiều rộng.
🧠 Phân tích tư duy
Đề cho hai kích thước ban đầu và yêu cầu diện tích gấp đôi khi cùng tăng thêm một đoạn — dấu hiệu chọn ẩn là đoạn tăng thêm (không phải kích thước mới) để phương trình chỉ có một ẩn duy nhất. Bẫy là quên nhân đôi diện tích ban đầu () trước khi lập phương trình.
1Cách 1. Đặt ẩn là đoạn tăng thêm, giải bằng

Định hướng. Gọi là đoạn tăng thêm ở cả hai kích thước, cho diện tích mới gấp đôi diện tích cũ.

Gọi (cm) là đoạn tăng thêm ở cả chiều dài và chiều rộng, điều kiện
Kích thước mới là cm và cm
Diện tích ban đầu là (cm), diện tích mới gấp đôi là cm



,
(loại); (thoả mãn)

Vậy đoạn tăng thêm là cm, kích thước bức ảnh mới là cm cm.

2Cách 2. Tách nhân tử

Định hướng. Từ , nhẩm hai số có tổng , tích để phân tích trực tiếp.





hoặc (loại)

Vậy đoạn tăng thêm là cm, trùng Cách 1.

3Cách 3. Thử trực tiếp giá trị nguyên

Định hướng. Vì đoạn tăng thêm nên là số nguyên đẹp, thử giá trị nhỏ để kiểm tra diện tích gấp đôi.

Thử : kích thước mới (cm)
So với diện tích ban đầu cm: , đúng gấp đôi

Vậy cm thoả mãn, khớp Cách 1 và Cách 2.

Nhận xét. Cách 3 chỉ dùng để kiểm tra nhanh; nếu đoán sai giá trị vẫn phải quay về giải phương trình như Cách 1, 2.

⭐ Cách nên dùng khi đi thi. Đi thi dùng Cách 2 (tách nhân tử): nhẩm ngay vì tích nhỏ, nhanh hơn tính .
Đáp số. Đoạn tăng thêm là cm; bức ảnh mới có kích thước cm cm.
Sai lầm thường gặp. Quên nhân đôi diện tích ban đầu (lập phương trình thay vì ).
🚀 Mở rộng. Nếu yêu cầu diện tích tăng gấp lần, phương trình tổng quát vẫn giải theo đúng quy trình này.
Bài 2 · Bài 6.26★★★★Trang 17— Tỉ lệ vàng — lập phương trình từ tỉ số đồng dạng
Bài 6.26 (trang 17). Hình chữ nhật vàng là hình chữ nhật có thể chia thành một hình vuông và hình chữ nhật thứ hai có các kích thước tỉ lệ với các kích thước tương ứng của hình chữ nhật ban đầu (hình vẽ). Trong hình chữ nhật ABCD, cắt hình vuông ADFE (cạnh bằng chiều rộng AD), phần còn lại là hình chữ nhật EBCF. a) Tính tỉ số giữa chiều dài và chiều rộng của hình chữ nhật ABCD và hình chữ nhật EBCF. b) Tìm giá trị chính xác của tỉ lệ vàng bằng cách đặt hai tỉ số ở câu a bằng nhau rồi tìm x.
ABCDEFba−bbhình vuôngADFEEBCF
Kiến thức cần nhớ
  • Hai hình đồng dạng thì tỉ số các cặp cạnh tương ứng bằng nhau.
  • Với , nếu thì .
🧠 Phân tích tư duy
Đề định nghĩa hình chữ nhật vàng qua tính chất đồng dạng giữa hình ban đầu và hình chữ nhật còn lại sau khi cắt hình vuông — dấu hiệu là phải lập TỈ SỐ (không phải diện tích hay chu vi) rồi cho hai tỉ số bằng nhau. Đặt là tỉ số dài/rộng cần tìm giúp phương trình chỉ còn một ẩn. Bẫy lớn nhất là viết sai tỉ số của hình chữ nhật EBCF (dễ nhầm lẫn cạnh nào là 'dài', cạnh nào là 'rộng').
1Cách 1. Đặt , giải bằng

Định hướng. Gọi chiều dài, chiều rộng của ABCD là (), đặt ; biểu diễn tỉ số của EBCF theo rồi cho hai tỉ số bằng nhau.

a) Tỉ số dài/rộng của là
Hình vuông có cạnh nên ; hình chữ nhật có kích thước
Vì nên , tỉ số dài/rộng của là
b) Theo định nghĩa hình chữ nhật vàng, hai tỉ số bằng nhau:


,
(loại vì ); (thoả mãn)

Vậy tỉ số là , tỉ số là ; tỉ lệ vàng là .

2Cách 2. Hoàn thành bình phương

Định hướng. Từ , hoàn thành bình phương vế trái rồi khai căn thay vì dùng công thức nghiệm.





; vì nên

Vậy tỉ lệ vàng , trùng Cách 1.

3Cách 3. Thế số cụ thể để kiểm chứng

Định hướng. Chọn thử và để tính trực tiếp các cạnh, kiểm tra hai tỉ số có thật sự bằng nhau.

Chọn ,
có kích thước
Tỉ số :
So với tỉ số : — hai tỉ số bằng nhau

Vậy kết quả số học xác nhận , khớp Cách 1, 2.

Nhận xét. Cách 3 chỉ kiểm tra bằng số gần đúng; giá trị CHÍNH XÁC của tỉ lệ vàng vẫn phải lấy từ nghiệm vô tỉ ở Cách 1.

⭐ Cách nên dùng khi đi thi. Đi thi dùng Cách 2 (hoàn thành bình phương): với hệ số dễ hoàn thành bình phương hơn là nhớ công thức cho hệ số lẻ.
Đáp số. a) Tỉ số là , tỉ số là . b) Tỉ lệ vàng .
Sai lầm thường gặp. Viết tỉ số ngược thành thay vì — sai vì cạnh mới là cạnh DÀI của hình chữ nhật còn lại (do ).
🚀 Mở rộng. Tỉ lệ vàng thoả mãn hệ thức đặc biệt và — xuất hiện trong dãy Fibonacci và nhiều bài toán tỉ lệ tự đồng dạng khác.
Bài 3 · Bài 6.27★★★★Trang 17— Chuyển động vuông góc — định lí Pythagore và phương trình bậc hai vô tỉ
Bài 6.27 (trang 17). Hai chiếc máy bay khởi hành đồng thời từ một sân bay, một chiếc bay theo hướng bắc và chiếc kia bay theo hướng đông. Chiếc máy bay đi về hướng bắc bay nhanh hơn 50 dặm một giờ so với chiếc máy bay đi về hướng đông. Sau 3 giờ, hai máy bay cách nhau 2 440 dặm. Tìm vận tốc của mỗi máy bay.
Kiến thức cần nhớ
  • Định lí Pythagore: trong tam giác vuông, bình phương cạnh huyền bằng tổng bình phương hai cạnh góc vuông.
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 4 · Bài 6.28★★★Trang 17— Toán chia đều — lập phương trình ẩn số dãy ghế, cả hai nghiệm đều nhận
Bài 6.28 (trang 17). Một phòng họp lúc đầu có một số dãy ghế với tổng cộng 40 chỗ ngồi. Do phải sắp xếp 55 chỗ ngồi cho một cuộc họp nên người ta kê thêm một dãy ghế và mỗi dãy ghế sắp xếp thêm một chỗ ngồi. Hỏi lúc đầu có mấy dãy ghế trong phòng họp đó?
Kiến thức cần nhớ
  • Số chỗ mỗi dãy = tổng số chỗ : số dãy.
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 5 · Bài 6.29★★★Trang 17— Toán năng suất chung — riêng — lập phương trình từ tổng nghịch đảo thời gian
Bài 6.29 (trang 17). Hai anh em Hùng và Nam được mẹ giao nhiệm vụ dọn nhà. Nếu cả hai anh em cùng làm thì mất giờ để dọn xong nhà. Nếu làm một mình thì tổng cộng thời gian của cả hai anh em để dọn xong là 10 giờ. Hỏi mỗi người cần bao nhiêu thời gian để dọn xong nhà khi làm một mình? (Biết rằng Hùng làm nhanh hơn Nam).
Kiến thức cần nhớ
  • Năng suất = : thời gian làm xong một mình.
  • Làm chung thì năng suất cộng lại: .
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 6 · Bài 6.30★★★Trang 18— Lập phương trình từ diện tích đáy hộp sau khi cắt góc
Bài 6.30 (trang 17–18). Một cái hộp không có nắp được làm từ mảnh bìa hình chữ nhật có kích thước 30 cm × 40 cm bằng cách cắt ở bốn góc của mảnh bìa bốn hình vuông bằng nhau. Diện tích phần đáy hộp là 336 cm. Tính độ dài mỗi cạnh hình vuông cắt ra ở bốn góc.
Kiến thức cần nhớ
  • Cắt hình vuông cạnh ở cả hai đầu của một cạnh thì cạnh còn lại giảm .
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 7 · Bài 6.31★★★Trang 18— Hai xe ngược chiều, xuất phát lệch giờ, gặp nhau giữa đường
Bài 6.31 (trang 18). Một người đi xe máy từ tỉnh A đến tỉnh B. Sau đó 16 phút có một ô tô đi từ B về A với vận tốc lớn hơn vận tốc của xe máy là 15 km/h. Xe máy gặp ô tô ở một địa điểm cách B 24 km. Tính vận tốc của ô tô, biết rằng quãng đường AB dài 54 km.
Kiến thức cần nhớ
  • Thời gian = quãng đường : vận tốc.
  • Hai xe xuất phát lệch giờ mà gặp nhau thì thời gian di chuyển của xe đi trước bằng thời gian của xe đi sau cộng độ trễ.
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 8 · Bài 6.32★★★Trang 18— Khối lượng riêng hỗn hợp — lập phương trình chứa ẩn ở mẫu
Bài 6.32 (trang 18). Khi pha 8 gam chất lỏng thứ nhất với 6 gam chất lỏng thứ hai thì được một dung dịch có khối lượng riêng là 0,7 g/cm. Biết rằng chất lỏng thứ nhất có khối lượng riêng nặng hơn 0,2 g/cm so với khối lượng riêng của chất lỏng thứ hai. Hãy tính khối lượng riêng của mỗi chất lỏng ban đầu.
Kiến thức cần nhớ
  • Thể tích = khối lượng : khối lượng riêng.
  • Khối lượng riêng dung dịch = tổng khối lượng : tổng thể tích.
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…

🎯 Học tiếp

📚 Cùng chương: Chương VI. Hàm số y = ax² (a ≠ 0). Phương trình bậc hai một ẩn