Chương I. Phương trình và hệ hai phương trình bậc nhất hai ẩn

Bài 3. Giải bài toán bằng cách lập hệ phương trình

SBT (Sách bài tập) Toán 9 — Kết nối tri thức, tập 1 · 4 bài tập, mỗi câu ít nhất 2 cách giải.

Bài 1 · 1.17★★Trang 16Lập hệ phương trình từ bài toán tổng và quan hệ hơn kém của hai đại lượng
Vào năm 2005, có tổng cộng 55 lần phóng vệ tinh thương mại và phi thương mại trên toàn thế giới. Số lần phóng vệ tinh phi thương mại nhiều hơn 1 lần so với hai lần số lần phóng vệ tinh thương mại. Tính số lần phóng vệ tinh thương mại và phi thương mại trong năm 2005.
Tổng 55 lần phóngxxx1x (thương mại)y = 2x + 1 (phi thương mại)3 phần + 1 đơn vị = 55 nên x = 18, y = 37
Kiến thức cần nhớ
  • Bài toán lập hệ hai ẩn: đặt tên hai đại lượng cần tìm là ẩn, chuyển mỗi câu văn của đề thành một phương trình.
  • Quan hệ 'hơn 1 so với hai lần số kia' dịch thành phương trình dạng .
🧠 Phân tích tư duy
Đề cho hai dữ kiện: tổng hai đại lượng và mối quan hệ hơn kém giữa chúng — đây là dấu hiệu kinh điển của dạng lập hệ hai phương trình bậc nhất hai ẩn. Đặt luôn hai ẩn cho hai đại lượng cần tìm rồi dịch từng câu văn thành một phương trình sẽ an toàn nhất, tránh nhầm vai trò của từng số liệu. Bẫy của đề là cụm 'nhiều hơn 1 lần so với hai lần' rất dễ đọc nhầm thành hiệu số thông thường, trong khi phải hiểu đúng là chứ không phải .
1Cách 1. Lập hệ hai ẩn rồi giải bằng phương pháp thế

Gọi , lần lượt là số lần phóng vệ tinh thương mại và phi thương mại trong năm 2005 ( nguyên dương). Dịch hai câu văn của đề thành hai phương trình rồi giải bằng phương pháp thế.

tổng số lần phóng:
phi thương mại hơn hai lần thương mại 1 đơn vị:
thế vào phương trình đầu:

Vậy năm 2005 có lần phóng vệ tinh thương mại và lần phóng vệ tinh phi thương mại.

2Cách 2. Đặt một ẩn, đưa về phương trình bậc nhất một ẩn

Chỉ đặt là số lần phóng thương mại, biểu diễn số lần phóng phi thương mại theo bằng cả hai dữ kiện của đề rồi cho hai cách biểu diễn đó bằng nhau.

từ tổng , số lần phi thương mại là
theo quan hệ hơn kém, số lần phi thương mại cũng bằng
nên
số lần phi thương mại:

Vậy chỉ với một ẩn cũng ra đúng lần thương mại và lần phi thương mại, khớp Cách 1.

3Cách 3. Sơ đồ chia phần (không lập phương trình)

Coi số lần thương mại là phần thì theo đề, số lần phi thương mại là phần cộng thêm ; ghép cả hai vào tổng để tìm giá trị một phần.

thương mại: phần; phi thương mại: phần và đơn vị
tổng: phần phần , tức phần
phần
phần
thương mại ; phi thương mại

Vậy nhìn theo sơ đồ (hình bên): mỗi phần ứng với , ba phần cộng đơn vị vừa đúng , cho lại kết quả như hai cách trên.

Nhận xét. Bài toán dạng 'tổng và hơn kém theo tỉ lệ lần cộng thêm ' luôn quy được về mà không cần lập hệ hai ẩn đầy đủ.

⭐ Cách nên dùng khi đi thi. Đi thi dùng Cách 1 vì đúng chuẩn lập hệ hai ẩn, trình bày rõ ràng từng phương trình theo đúng câu văn của đề; Cách 3 dùng để nhẩm nhanh kiểm tra lại đáp số bằng sơ đồ.
Đáp số. lần phóng vệ tinh thương mại và lần phóng vệ tinh phi thương mại.
Sai lầm thường gặp. Nhiều bạn đọc 'phi thương mại nhiều hơn 1 lần so với hai lần số lần phóng thương mại' rồi viết nhầm phương trình thành (đổi ngược vai trò hệ số); thử lại với sẽ ra , vô lý vì lớn hơn cả tổng . Phải viết đúng (số phi thương mại bằng hai lần số thương mại rồi cộng thêm ), khi đó thử lại đúng cả hai phương trình.
🚀 Mở rộng. Tổng quát, nếu 'đại lượng thứ hai hơn lần đại lượng thứ nhất một lượng ' và tổng hai đại lượng là thì đại lượng thứ nhất luôn bằng ; thay ta lại được .
Nguồn: SBT Toán 9 KNTT tập 1
Bài 2 · 1.18★★★Trang 16Lập hệ phương trình từ bài toán chuyển động ngược - xuôi dòng nước
Một ca nô đi ngược dòng sông một quãng đường km thì hết giờ. Mặt khác, ca nô đó chỉ mất phút để đi xuôi dòng sông một quãng đường tương tự. Tính vận tốc thực của ca nô và vận tốc của dòng nước.
Kiến thức cần nhớ
  • Ca nô đi xuôi dòng có vận tốc bằng vận tốc thực cộng vận tốc dòng nước; đi ngược dòng có vận tốc bằng vận tốc thực trừ vận tốc dòng nước.
  • Công thức liên hệ quãng đường, vận tốc, thời gian: quãng đường bằng vận tốc nhân thời gian.
🧠 Phân tích tư duy
Đề cho cùng một quãng đường km nhưng hai thời gian khác nhau ứng với hai chiều đi ngược và xuôi dòng — đây là dấu hiệu của dạng chuyển động trên dòng nước, phải tách vận tốc thực và vận tốc dòng nước thành hai ẩn riêng. Nên tính vận tốc từng chiều trước ( chia cho thời gian tương ứng) rồi mới lập hệ, tránh vừa lập hệ vừa đổi đơn vị thời gian trong đầu. Bẫy là thời gian ngược dòng cho ở dạng phân số giờ còn thời gian xuôi dòng cho ở phút, phải đổi cả hai về cùng đơn vị giờ trước khi tính vận tốc.
1Cách 1. Lập hệ hai ẩn từ vận tốc ngược và xuôi dòng

Gọi (km/h) là vận tốc thực của ca nô, (km/h) là vận tốc dòng nước, . Tính vận tốc mỗi chiều từ quãng đường và thời gian rồi lập hệ.

ngược dòng: vận tốc (km/h), mà vận tốc ngược dòng nên
xuôi dòng: phút giờ, vận tốc (km/h), mà vận tốc xuôi dòng nên
cộng hai phương trình:

Vậy vận tốc thực của ca nô là km/h và vận tốc dòng nước là km/h (thoả ).

2Cách 2. Đặt một ẩn, đưa về phương trình bậc nhất một ẩn

Chỉ đặt là vận tốc thực; từ rút rồi thay vào phương trình còn lại để chỉ còn một ẩn.

nên
thay vào :

Vậy cách rút một ẩn cũng cho , , khớp Cách 1.

3Cách 3. Tổng - hiệu trực tiếp (không cần trình bày hệ)

Hai phương trình chính là dạng tổng - hiệu quen thuộc: số lớn bằng nửa tổng cộng nửa hiệu, số bé bằng nửa tổng trừ nửa hiệu.

Vậy áp dụng thẳng công thức tổng - hiệu cũng ra đúng , như hai cách trên.

Nhận xét. Mọi hệ có dạng đều giải nhanh bằng công thức tổng - hiệu mà không cần cộng trừ lại từ đầu mỗi lần.

⭐ Cách nên dùng khi đi thi. Đi thi dùng Cách 3 vì chỉ hai dòng tính nửa tổng, nửa hiệu là ra ngay đáp số, không cần viết đủ các bước cộng trừ hệ như Cách 1.
Đáp số. Vận tốc thực của ca nô là km/h, vận tốc dòng nước là km/h.
Sai lầm thường gặp. Nhiều bạn quên đổi phút ra giờ, cứ lấy rồi kết luận vận tốc xuôi dòng chưa đến km/h — vô lý vì còn nhỏ hơn cả vận tốc ngược dòng. Phải đổi phút giờ trước, được vận tốc xuôi dòng đúng là km/h.
🚀 Mở rộng. Tổng quát, ca nô đi quãng đường hết giờ khi ngược dòng và giờ khi xuôi dòng thì vận tốc thực và vận tốc dòng nước .
Nguồn: SBT Toán 9 KNTT tập 1
Bài 3 · 1.19★★★Trang 16Lập hệ phương trình từ bài toán pha trộn dung dịch theo nồng độ phần trăm
Để pha chế lít cồn nồng độ , người ta trộn lẫn dung dịch cồn nồng độ và dung dịch cồn nồng độ . Tính số lít mỗi dung dịch cồn nồng độ và nồng độ cần dùng.
Kiến thức cần nhớ
  • Lượng chất tan trong dung dịch bằng thể tích dung dịch nhân với nồng độ phần trăm (dạng thập phân).
  • Khi trộn hai dung dịch, tổng lượng chất tan của hai dung dịch thành phần bằng lượng chất tan của dung dịch sau khi trộn.
🧠 Phân tích tư duy
Đề cho tổng thể tích và nồng độ của hỗn hợp sau khi trộn hai loại dung dịch — dấu hiệu của dạng toán pha trộn, phải lập một phương trình theo thể tích và một phương trình theo lượng chất tan (cồn nguyên chất). Nên đặt hai ẩn cho hai thể tích cần tìm vì đề hỏi trực tiếp cả hai số lít. Bẫy là phương trình nồng độ phải nhân đúng thể tích với nồng độ ở dạng thập phân (), nhầm sang cộng thẳng hai số phần trăm rồi chia đôi sẽ ra sai hoàn toàn.
1Cách 1. Lập hệ hai ẩn theo thể tích và lượng cồn nguyên chất

Gọi (lít) lần lượt là thể tích dung dịch cần dùng, . Lập một phương trình theo tổng thể tích và một phương trình theo lượng cồn nguyên chất.

tổng thể tích:
lượng cồn nguyên chất:
nhân phương trình sau với :
trừ cho phương trình đầu:

Vậy cần lít dung dịch lít dung dịch (thoả ).

2Cách 2. Đặt một ẩn, đưa về phương trình bậc nhất một ẩn

Chỉ đặt là thể tích dung dịch , biểu diễn thể tích dung dịch rồi thay vào phương trình lượng cồn nguyên chất.

thể tích dung dịch :
dung dịch :

Vậy chỉ với một ẩn cũng ra lít dung dịch lít dung dịch , khớp Cách 1.

3Cách 3. Sơ đồ đường chéo (quy tắc pha trộn)

So khoảng cách từ mỗi nồng độ thành phần tới nồng độ hỗn hợp : hai khoảng cách này tỉ lệ nghịch với hai thể tích cần trộn.

khoảng cách của dung dịch tới : (ứng với phần thể tích của dung dịch )
khoảng cách của dung dịch tới : (ứng với phần thể tích của dung dịch )
tỉ lệ thể tích:
tổng phần ứng với lít nên phần lít
;

Vậy quy tắc đường chéo cũng cho đúng lít dung dịch lít dung dịch như hai cách trên.

Nhận xét. Quy tắc đường chéo (khoảng cách nồng độ tỉ lệ nghịch với thể tích) cho ngay tỉ lệ mà không cần lập và giải hệ phương trình đầy đủ.

⭐ Cách nên dùng khi đi thi. Đi thi dùng Cách 1 vì đúng chuẩn lập hệ hai ẩn theo lượng chất tan, dễ trình bày và dễ kiểm tra lại từng phương trình; Cách 3 dùng để nhẩm nhanh khi cần ước lượng kết quả.
Đáp số. lít dung dịch cồn lít dung dịch cồn .
Sai lầm thường gặp. Nhiều bạn viết phương trình nồng độ nhầm thành nhưng lại tự ý coi vế phải chỉ là (trộn lẫn hai cách viết nồng độ nguyên và thập phân), giải ra cặp số âm vô lý. Phải đồng bộ đơn vị: hoặc viết , hoặc viết .
🚀 Mở rộng. Tổng quát, để pha lít dung dịch nồng độ từ hai dung dịch nồng độ (), tỉ lệ thể tích luôn là — đổi số liệu bài này thành pha lít nồng độ từ sẽ cho một tỉ lệ khác hẳn.
Nguồn: SBT Toán 9 KNTT tập 1
Bài 4 · 1.20★★★Trang 16Lập hệ phương trình từ bài toán tổng thời gian và tổng năng lượng tiêu hao
Chị Hương tập thể dục vào mỗi buổi sáng trong vòng phút. Chị ấy kết hợp giữa thể dục nhịp điệu giúp đốt cháy khoảng calo mỗi phút và giãn cơ giúp đốt cháy khoảng calo mỗi phút. Mục tiêu của chị là đốt cháy calo trong mỗi buổi tập sáng của mình. a) Viết hệ phương trình biểu thị thời gian chị dành cho mỗi hoạt động tập. b) Từ hệ phương trình lập được ở câu a, tính thời gian chị nên dành cho mỗi hoạt động tập để đạt được mục tiêu của mình.
Kiến thức cần nhớ
  • Tổng thời gian của hai hoạt động bằng tổng thời gian tập luyện đã cho.
  • Tổng calo tiêu hao bằng tổng của (số phút mỗi hoạt động) nhân (số calo tiêu hao mỗi phút của hoạt động đó).
🧠 Phân tích tư duy
Đề tách rõ hai bước: câu a) chỉ yêu cầu lập hệ, câu b) mới yêu cầu giải — đây là dấu hiệu phải trình bày tách bạch bước đặt ẩn, lập phương trình trước khi đụng đến phép tính. Nên đặt hai ẩn cho hai khoảng thời gian vì đề hỏi trực tiếp cả hai. Bẫy là dễ viết nhầm vai trò hệ số cho ẩn ngược lại nếu không đặt tên ẩn rõ ràng ngay từ đầu.
1Cách 1. Lập hệ hai ẩn theo thời gian và theo calo (đúng câu a, b của đề)

Gọi (phút) lần lượt là thời gian tập thể dục nhịp điệu và giãn cơ, . Lập một phương trình theo tổng thời gian và một phương trình theo tổng calo.

a) tổng thời gian:
tổng calo:
hệ:
b) nhân phương trình đầu với :
trừ cho phương trình sau:

Vậy chị Hương nên tập thể dục nhịp điệu phút và giãn cơ phút (thoả ).

2Cách 2. Đặt một ẩn, đưa về phương trình bậc nhất một ẩn

Chỉ đặt là thời gian tập nhịp điệu, biểu diễn thời gian giãn cơ là rồi thay vào phương trình tổng calo.

thời gian giãn cơ:

Vậy chỉ với một ẩn cũng ra , , khớp Cách 1.

3Cách 3. Giả thiết tạm (giả sử tập một loại suốt 40 phút)

Giả sử cả phút chị đều giãn cơ, tính xem còn thiếu bao nhiêu calo so với mục tiêu, rồi suy ra thời gian cần đổi sang nhịp điệu.

nếu giãn cơ cả phút: đốt calo
còn thiếu so với mục tiêu: calo
mỗi phút đổi từ giãn cơ sang nhịp điệu đốt thêm calo
số phút cần đổi sang nhịp điệu:
thời gian nhịp điệu ; thời gian giãn cơ

Vậy giả thiết tạm cũng cho đúng phút nhịp điệu và phút giãn cơ, khớp hai cách trên.

Nhận xét. Giả thiết tạm tránh phải lập cả hệ hai ẩn, chỉ cần một phép trừ và một phép chia là ra ngay đáp số.

⭐ Cách nên dùng khi đi thi. Đi thi câu a) bắt buộc trình bày hệ như Cách 1 vì đề yêu cầu đúng việc lập hệ; sang câu b) có thể giải nhanh bằng Cách 3 (giả thiết tạm) để tiết kiệm thời gian, miễn kết quả khớp với hệ đã lập.
Đáp số. a) ; b) phút (nhịp điệu), phút (giãn cơ).
Sai lầm thường gặp. Có bạn viết nhầm phương trình calo thành (đổi ngược hệ số cho hai ẩn), giải ra rồi kết luận ngược thời gian của hai hoạt động. Phải gán đúng hệ số cho ẩn nhịp điệu và hệ số cho ẩn giãn cơ ngay từ câu a).
🚀 Mở rộng. Tổng quát, nếu hai hoạt động đốt calo mỗi phút (), tổng thời gian phút và mục tiêu calo thì thời gian hoạt động đốt nhiều hơn luôn là — đây chính là công thức rút gọn của phương pháp giả thiết tạm.
Nguồn: SBT Toán 9 KNTT tập 1

Đối chiếu số hiệu bài tập theo SBT: https://vietjack.com/sbt-toan-9-kn/bai-3-giai-bai-toan-bang-cach-lap-he-phuong-trinh.jsp · https://loigiaihay.com/bai-3-giai-bai-toan-bang-cach-lap-he-phuong-trinh-sbt-toan-9-kntt-e37363.html