Giải chi tiết Toán 9 KNTT bài 2: Giải hệ hai phương trình bậc nhất hai ẩn

1. PHƯƠNG PHÁP THẾ

Hoạt động 1 trang 11 sgk toán 9 tập 1 kết nối tri thức với cuộc sống

Cho hệ phương trình Giải hệ phương trình theo hướng dẫn sau:

1. Từ phương trình thứ nhất, biểu diễn y theo x rồi thế vào phương tnfh thứ hai để được một phương trình mới với một ẩn x. Giải phương trình một ẩn đó để tìm giá trị của x.

2. Sử dụng giá trị tìm được của x để tìm giá trị của y rồi viết nghiệm của hệ phương trình đã cho.

Bài làm chi tiết:

1. Ta có x + y = 3 suy ra y = 3 – x thay vào phương trình 2x – 3y = 1 ta được

2x – 3y = 1 ta được:

2x – 3(3 – x) = 1

2x – 9 + 3x = 1

5x = 10

x = 2

2. Với x = 2 suy ra y = 3 – 2 = 1. Vậy (2; 1) là nghiệm của hệ phương trình đã cho.

Luyện tập 1 trang 12 sgk toán 9 tập 1 kết nối tri thức với cuộc sống

Giải các hệ phương trình sau bằng phương pháp thế:

a)             b)

Bài làm chi tiết:

a) Từ phương trình x – 3y = 2 ta có x = 2 + 3y.

Thế vào phương trình thứ hai của hệ, ta được -2(2+3y)+5y = 1 hay -4 – y = 1 suy ra y = -5.

Từ đó x = 2 + 3.(-5) = -13

Vậy hệ phương trình có nghiệm là (-13; -5).

b) Từ phương trình 4x + y = -1 ta có y = -1 – 4x.

Thế vào phương trình thứ hai của hệ, ta được 7x + 2(-1-4x)=1 hay -x -2 = 1 suy ra x = -3. Từ đó y = -1 – 4.(-3) = 11.

Vậy hệ phương trình có nghiệm là (-3; 11)

Luyện tập 2 trang 12 sgk toán 9 tập 1 kết nối tri thức với cuộc sống

Giải hệ phương trình bằng phương pháp thế.

Bài làm chi tiết:

-Hệ phương trình =>

-Thay y vào phương trình (2) ta có:

4x – 2(3 + 2x) = -4

=> 0x – 6 = -4

=>0x = 2 (vô lý)

Do đó hệ phương trình đã cho vô nghiệm

Luyện tập 3 trang 12 sgk toán 9 tập 1 kết nối tri thức với cuộc sống

Giải hệ phương trình bằng phương pháp thế.

Bài làm chi tiết:

-Hệ phương trình =>

Thay (1) vào (2) ta có: 

=>3(-1 – 3y) + 9y = -3

=0y – 3 = -3 

0y = 0 (luôn đúng) (*)

-Ta thấy với mọi y thì đều thỏa mãn phương trình (*), ứng với mỗi y ta tìm được một x tương ứng được tính bởi (**).

-Vậy hệ phương trình có nghiệm (-1 – 3y; y) với y tùy ý.

Vận dụng 1 trang 12 sgk toán 9 tập 1 kết nối tri thức với cuộc sống

Xét bài toán trong tình huống mở đầu. Gọi x là số luống trong vườn, y là số cây cải bắp trồng ở mỗi luống (x, y .

a) Lập hệ phương trình đối với hai ẩn x, y.

b) Giải hệ phương trình nhận được ở câu a để tìm câu trả lời cho bài toán.

Bài làm chi tiết:

a) Theo đầu bài x là số luống trong vườn, y là số cây cải bắp trồng ở mỗi luống (x, y .h

-Số luống tăng lên 8 luống, tức số luống sẽ là x + 8; 

-Số bắp cải trồng trong 1 luống giảm đi 3 tức là số cây trong 1 luống sẽ là y –3,t

-Vì số bắp cải của cả vườn sẽ ít đi 108 cây nên ta đư:

 (x+8)(y-3) + 108 = xy 

=>-3x + 8y = -84.(1)p

-Số luống giảm đi 4 luống là x – 4

-Mỗi luống sẽ trồng thêm 2 cây, tức số cây trong 1 luống sẽ là y +2 

-Vì số bắp cải cả vườn sẽ tăng thêm 64 cây nên tluốn:

 (x-4)(y+2)-64 = xy 

=>2x – 4y = 72. Hay x – 4y = 36 (2)

Từ (1) và (2)  ta có hệ phương trình

b)  Từ hệ phương trình =>  

Thay (**) vào (*) ta có:

=> 3(2y + 36) - 8y = 84 hay - 2y + 108 = 84. =>y = 12

Vậy số luống là 60, số cây trong 1 luống là 12 cây.

2. PHƯƠNG PHÁP CỘNG ĐẠI SỐ

Hoạt động 2 trang 13 sgk toán 9 tập 1 kết nối tri thức với cuộc sống

Cho hệ phương trình Ta thấy hệ số của y trong hai phương trình là hai số đối nhau (tổng của chúng bằng 0). Từ đặc điểm đó, hãy giải hệ phương trình đã cho theo hướng dẫn sau:

1. Cộng từng vế của hai phương trình trong hệ để được phương trình một ẩn x. Giải phương trình này để tìm x.

2. Sử dụng giá trị x tìm được, thay vào một trong hai phương trình của hệ để tìm giá trị của y rồi viết nghiệm của hệ phương trình đã cho.

Bài làm chi tiết:

1. Cộng từng vế của hai phương trình trong hệ ta được:

=>(2x + 2y) + (x – 2y) = 6 + 3

=3x = 9

=x = 3

2. Thế x = 3 vào phương trình thứ hai ta có: 3 – 2y = 6 hay 2y = -3 nên y =

Vậy

Luyện tập 4 trang 14 sgk toán 9 tập 1 kết nối tri thức với cuộc sống

Giải các hệ phương trình sau bằng phương pháp cộng đại số

a)             b)

Bài làm chi tiết:

a) Cộng từng vế của hai phương trình ta được:

=> -4x + 3y + 4x -5y=-8

=> -2y = -8 

=>y = 4.

Thế y = 4 vào phương trình đầu ta được:

=> – 4x + 3.4 = 0 

=>-4x = -12 

=>x = 3.

Vậy (3; 4) là nghiệm của hệ phương trình.

b) Trừ từng vế của hai phương trình ta đượp:

=> (4x + 3y) – (x + 3y) = -9

=> 3x = -9 

=>x = -3.

Thế x = -3 vào phương trình số hai taphươn:

=> – 3 + 3.y = 9

=> 3y = 12 

=>y = 4.

Vậy (-3; 4) là nghiệm của hệ phương trình.

Luyện tập 5 trang 14 sgk toán 9 tập 1 kết nối tri thức với cuộc sống

Giải hệ phương trình bằng phương pháp cộng đại số.

Bài làm chi tiết:

 -Nhân cả hai vế của phương trình thứu nhất với số 3, nhân cả hai vế của phương trình thứ 2 với số 2 ta được:

 -Cộng từng vế của hai phương trình ta có:

=> (12x + 9y) + (-12x+20y) = 18 + (-8)

=>29y = 10 

=> y =

 -Thế y = vào phương trình (1) ta được:

=> 4x + 3. = 6 

=> 4x =  

=>x =

Vậy nghiệm của hệ phương trình là:

Luyện tập 6 trang 14 sgk toán 9 tập 1 kết nối tri thức với cuộc sống

Bằng phương pháp cộng đại số, giải hệ phương trình

Bài làm chi tiết:

 -Nhân cả hai vế của phương trình (1) với 4 hệ phương trình đã cho trở thành:

=>

Trừ từng vế của hai phương trình ta đượt:

=> (-2x+2y)-(-2x+2y)=4-8 =>0x + 0y = -4 (vô lí)

Do không có giá trị nào của x, y thỏa mãn hệ thức nên hệ phương trình đã cho vô nghiệm.

3. SỬ DỤNG MÁY TÍNH CẦM TAY ĐỂ TÌM NGHIỆM CỦA HỆ HAI PHƯƠNG TRÌNH BẬC NHẤT HAI ẨN

Thực hành trang 15 sgk toán 9 tập 1 kết nối tri thức với cuộc sống

Dùng MTCT thích hợp để tìm nghiệm của các hệ phương trình sau:

a)

b)

c)

Bài làm chi tiết:

a) Nghiệm của hệ phương trình là

b) Hệ phương trình vô nghiệm.

c) Hệ phương trình có vô số nghiệm.

Vận dụng 2 trang 16 sgk toán 9 tập 1 kết nối tri thức với cuộc sống

Thực hiện lần lượt các yêu cầu sau để tính số mililít dung dịch acid HCl nồng độ 20% và số mililít dung dịch acid HCl nồng độ 5% cần dùng để pha chế 2 lít dung dịch acid HCl nồng độ 10%.

a) Gọi x là số mililít dung dịch HCl nồng độ 20%, y là số mililít dung dịch HCl nồng độ 5% cần lấy. Hãy biểu thị qua x và y:

- Thể tích của dung dịch HCl 10% nhận được sau khi trộn lẫn hai dung dịch acid ban đầu.

- Tổng số gam acid HCl nguyên chất có trong hai dung dịch acid này.

b) Sử dụng kết quả ở câu a, hãy lập một hệ hai phương trình bậc nhất hai ẩn là x, y. Giải hệ phương trình này để tính số mililít cần lấy của mỗi dung dịch HCl ở trên. 

Bài làm chi tiết:

 -Khối lượng riêng của dung dịch HCl là 1,49 g/cm³ 

 -Đổi 2l = 2000ml

 -Khối lượng mol của HCl: 36,5 g/mol

a) Thể tích của dung dịch HCl 10% nhận được sau khi trộn lẫn hai dung dịch acid ban đầu là 2 lít nên ta có phương trình: x + y = 2000 (ml).(1)

- Số gam acid HCl nồng độ 20% nguyên chất là: 20% . x = 0,2x (g).

-Số gam acid HCl nồng độ 5% nguyên chất là: 5 % . y = 0,05y (g).

- Số gam acid HCl nồng độ 10% nguyên chất là: 2 000 . 10% = 200 (g)

 -Tổng số gam HCL nguyên chất sau pha là: 0,2x + 0,05y = 200 (2)

b) Từ câu a ta có hệ phương trình:

-Chia phương trình thứ hai cho  0,05 ta được:

-Từ phương trình đầu ta có x = 2000 – y thay vào phương trình thứ hai ta được: =>4(2000 -y) + y = 4000 

=>8000 – 3y = 4000 

=> y =  

-Thế y = vào phương trình thứ nhất ta được x =

Vậy cần lấy

4. GIẢI BÀI TẬP CUỐI SGK

Bài 1.6 trang 16 sgk toán 9 tập 1 kết nối tri thức với cuộc sống

Giải các hệ phương trình sau bằng phương pháp thế:

a)      b) c)

Bài làm chi tiết:

a)

-Từ phương trình đầu ta có:

=> x = 3 + y thế vào phương trình thứ hai 

=>3(3+y) -4y = 2 

=>9 – y = 2 

=>y = 7. 

-Thế y = 7 vào phương trình đầu ta có x = 10.

Vậy nghiệm của hệ phương trình là (10; 7)

b)

-Từ phương trình thứ hai ta có y = 2 – 4x thế vào phương trình đầu ta được:

=>7x – 3(2-4x) = 13 

=>– 6 + 19x = 13 

=> x = 1. 

-Thế x = 1 vào phương trình thứ hai ta có y = -2.

Vậy nghiệm của hệ phương trình là (1; -2).

c)

-Từ phương trình thứ hai ta có x = 3y -2 thế vào phương trình đầu ta được:

=> 0,5 (3y-2) – 1,5y = 1 

=>0y – 1 = 1 hay 0y = 2 (vô lí).

Phương trình này không có giá trị nào của y thỏa mãn.

Vậy hệ phương trình vô nghiệm hai

Bài 1.7 trang 16 sgk toán 9 tập 1 kết nối tri thức với cuộc sống

Giải các hệ phương trình sau bằng phương pháp cộng đại số:

a)  b)      c)

Bài làm chi tiết:

a)  

 -Cộng từng vế của hai phương trình ta có:

=> (3x + 2y) + (2x – 2y) = 6 + 14 

=> 5x = 20 

=>x = 4.

 -Thế x = 4 vào phương trình thứ nhất ta đượt:

=> 3.4 + 2y = 6 

=>2y = -6 

=>y = -3.

Vậy nghiệm của hệ phương trình là (4; -3).

b)

 -Nhân cả hai vế của phương trình thứ nhất với 3 ta được:

=> 1,5x + 1,5 y = 9=>

 -Trừ từng vế của hai phương trình ta có:

=>(1,5x + 1,5y) – (1,5x -2y) = 9 – 1,5 

=> 3,5 y = 7,5 

=>y =

-Thế y = vào phương trình thứ hai ta được:

=> 1,5 x – 2.

=>

=>

Vậy nghiệm của hệ phương trình là

c)

-Nhân cả hai vế của phương trình thứ nhất với :

=>

-Nhân cả hai vế cả phương trình thứ hai với ta đượn: x – 3y = -4.

=>

-Cộng từng vế của hai phương trình ta ct:

=> (-x + 3y) + (x -3y) = 4 + (-4) nên 0x + 0y = 0 (luôn đúng).

 -Ta thấy phương trình luôn đúng với x tùy ý và y tùy ý. Với giá trị tùy ý của y, giá trị của x được tính bởi phương trình -x + 3y = 4, suy ra x = 3y – 4 nên hệ phương trình đã cho có nghiệm (3y – 4; y) với y .

Bài 1.8 trang 16 sgk toán 9 tập 1 kết nối tri thức với cuộc sống

Cho hệ phương trình trong đó m là số đã cho. Giải hệ phương trình trong mỗi trường hợp sau:

a) m = -2;         b) m = -3;         c) m = 3.

Bài làm chi tiết:

a) Thay m = -2 vào hệ phương trình đã cho ta được

-Nhân cả hai vế của phương trình thứ nhất với 4, ta được:

=> 8x – 4y = -12=>

-Cộng từng vế của hai phương trình ta có:

=> (8x – 4y) + (-8x + 9y) = (-12) + 3 nên 5y = -9 => y =

-Thế y = vào phương trình 2x – y = -3 ta được 2x - = -3 =>x =

-Vậy nghiệm của hệ phương trình là

b) Thay m = -3 vào hệ phương trình đã cho ta được

-Nhân cả hai vế của phương trình thứ hai với ta được – 2x + y = 0,

 =>

-Cộng từng vế của hai phương trình ta có:

=> (2x – y) + (-2x + y) = -3 + 0 nên 0x  + 0y = -3 (vô lí).

-Phương trình này không có giá trị nào của x và của y thỏa mãn nên hệ phương trình vô nghiệm.

c) Thay m = 3 vào hệ phương trình đã cho ta được

-Nhân cả hai vế của phương trình thứ hai với

=>=>

-Cộng từng vế của hai phương trình ta có:

=> (2x – y) + (-2x+y) = -3 + 2 nên 0x + 0y = -1 (vô lí)

-Phương trình này không có giá trị nào của x và y thỏa mãn nên hệ phương trình vô nghiệm.

Bài 1.9 trang 16 sgk toán 9 tập 1 kết nối tri thức với cuộc sống

Dùng MTCT thích hợp để tìm nghiệm của các hệ phương trình sau:

a)

b)

c)

d)

Bài làm chi tiết:

a) Nghiệm của hệ phương trình là

b) Phương trình có vô số nghiêm.

c) Nghiệm của hệ phương trình là

c) Nghiệm của hệ phương trình là