Tài liệu Skkn rèn luyện kĩ năng giải toán ứng dụng định lí vi ét

1. Phần mở đầu 1.1 Lí do chọn sáng kiến kinh nghiệm: Toán học là môn học có vị trí quan trọng trong chương trình trung học cơ sở, là nền tảng cho các môn học khoa học tự nhiên cũng như các môn khoa học xã hội. Toán học không chỉ cung cấp cho con người những kĩ năng tính toán cần thiết, mà còn rèn luyện cho con người một khả năng tư duy lôgíc, một phương pháp luận khoa học. Dạy học toán là dạy cho học sinh phương pháp học toán và giải toán để vận dụng kiến thức đã học vào giải toán thực tế cuộc sống. Nội dung kiến thức toán học được trang bị cho học sinh trung học cơ sở ngoài việc dạy lí thuyết còn phải chú trọng tới việc dạy học sinh phương pháp giải một số bài toán, nhưng để nắm vững cách giải một dạng toán nào đó đòi hỏi học sinh phải biết vận dụng kiến thức đã học một cách linh hoạt, sáng tạo, tính cẩn thận, kết hợp với sự khéo léo và kinh nghiệm đã tích luỹ được để giải quyết các bài tập có liên quan. Thông qua việc giải bài tập các em được rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức đã học vào giải bài tập, kĩ năng trình bày, kĩ năng sử dụng máy tính bỏ túi, đồ dùng dạy học. Do đó nâng cao năng lực tư duy, óc tưởng tượng, sáng tạo, rèn khả năng phán đoán, suy luận của học sinh. Các bài toán ứng dụng hệ thức Vi – ét có một vị trí quan trọng trong chương trình dạy học toán trung học cơ sở. Chính vì vậy bài toán này thường xuyên có mặt trong các kì thi học sinh giỏi lớp 9, cũng như trong các kì thi tuyển sinh vào lớp 10. Qua nhiều năm dạy toán lớp 9, tôi nhận thấy các em vận dụng hệ thức Viét vào giải toán chưa thật linh hoạt, chưa biết khai thác và sử dụng hệ thức Viét vào giải nhiều loại bài toán, trong khi đó hệ thức Viét có tính ứng dụng rất rộng rãi trong việc giải toán. Tôi rất quan tâm vấn đề này chính vì vậy tôi mạnh dạn nghiên cứu và hoàn thành sáng kiến kinh nghiệm này. Với thời gian hạn chế và mong muốn nghiên cứu sâu hơn nên sáng kiến kinh nghiệm này chỉ tập trung vào vấn đề: “Rèn luyện kĩ năng giải toán ứng dụng định lí Vi-ét” 1.2 Điểm mới của sáng kiến kinh nghiệm Có rất nhiều nguyên nhân đưa lại sự thành công của một tiết dạy, nhưng nguyên nhân chủ yếu là cách truyền thụ kiến thức của giáo viên. Mỗi giáo viên lại có một phương pháp truyền thụ kiến thức khác nhau. Sau nhiều năm giảng dạy môn toán nói chung và môn toán 9 nói riêng, bản thân tôi đã đúc rút được một số kinh nghiệm trong giảng dạy, như giảng dạy một số chuyên đề, đặc biệt là chuyên đề sử dụng định lí vi-ét để giải một số bài tập đại số lớp 9 khá thành công. Điểm mới ở đây là hướng dẫn cho học sinh có được kĩ năng giải một số dạng toán ứng dụng định lí Vi-ét, giúp các em giải toán nhanh hơn và học tập tốt hơn. 1.3 Phạm vi áp dụng sáng kiến - Học sinh khối 9 Trường THCS. - Giáo viên trường THCS. 1 2. Phần nội dung 2.1. Thực trạng của nội dung cần nghiên cứu. Qua nhiều năm giảng dạy môn Toán bản thân tôi nhận thấy rằng còn nhiều học sinh học yếu môn này. Một số em còn coi nhẹ việc giải toán ,trong giờ học ít chịu suy nghĩ, tìm tòi lời giải. Các bài toán về những ứng dụng hệ thức Vi - et rất phương phú đa dạng, nó đòi hỏi phải vận dụng nhiều kiến thức, cách linh hoạt, sáng tạo, độc đáo; yêu cầu học sinh phải có óc quan sát nhạy bén, giúp học sinh phát triển tư duy. Học sinh vận dụng những ứng dụng của hệ thức Vi - ét như: Nhẩm nghiệm của phương trình bậc hai trong các trường hợp a + b + c = 0 ; a - b + c = 0 , hoặc các trường hợp mà tổng và tích của hai nghiệm là những số nguyên với giá trị tuyệt đối không quá lớn. Tìm được hai số biết tổng và tích của chúng. Biết cách biểu diễn tổng các bình phương, các lập phương của hai nghiệm qua các hệ số của phương trình còn lúng túng, khó khăn trong quá trình vận dụng vào giải các bài toán có liên quan. Những ứng dụng của hệ thức Vi – ét đối với học sinh THCS là khó và mới các em thường gặp khó khăn trong việc đi tìm lời giải của bài toán này; có những bài toán các em không biết bắt đầu từ đâu? Vận dụng kiến thức gì trong chương trình đã học? Làm thế nào để tìm được giá trị của tham số m thỏa mãn điều kiện của bài toán ấy? Với những thực trạng như vậy tôi đã đi sâu tìm hiểu và nhận thấy rằng có thể là do những nguyên nhân sau: + Học toán thực chất là giải toán, nếu giáo viên không khéo léo khi giảng dạy sẽ làm cho học sinh nhàm chán, thụ động và máy móc khi vận dụng. + Một số giáo viên chưa chủ động về kiến thức, khả năng phân tích, khai thác bài toán còn hạn chế. + Giáo viên thiếu những điều kiện thuận lợi thiếu thời gian để phân tích, tìm tòi lời giải, hệ thống bài toán giáo viên đưa ra còn dàn trãi không mang tính đặc trưng. +Trình độ nhận thức của các em còn chậm và không đồng đều cùng với điều kiện học tập chưa tốt cũng ảnh hưởng nhiều đến hoạt động dạy-học. 2.2. Các giải pháp Trước khi giải bài tập cần yêu cầu học sinh học kỹ lí thuyết, nắm chắc định lí Vi-ét và các hệ quả của định lí Vi-ét. Muốn học sinh làm được các bài tập ứng dụng định lí Vi-ét thì giáo viên cần phải hệ thống, chia nhỏ thành các dạng bài tập ứng dụng riêng, mỗi dạng học sinh được học theo chuyên đề nhằm khắc sâu kiến thức , phương pháp và kĩ năng làm bài. Các dạng bài tập ứng dụng định lí Vi-ét đưa ra từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp, phù hợp với trình độ học sinh. Qua mỗi dạng cần cho học sinh tự nêu ra được kiến thức kiến thức cơ bản, kỹ năng cần rèn luyện của dạng đó nhằm giúp các em hiểu bài và thành thạo kỹ năng làm bài. Minh họa về thiết kế và điều hành tổ chức các hoạt động dạy học. I. Một số vấn đề lý thuyết 2 1. Hệ thức Vi – ét: 2 - Nếu x1 ; x2 là hai nghiệm của phương trình bậc hai : ax + bx + c = 0  a  0  thì b   x1  x2   a   x .x  c  1 2 a 2 Hệ quả 1: Nếu phương trình ax + bx + c = 0  a  0  có a + b + c = 0 thì phương trình c a 2 Hệ quả 2: Nếu phương trình ax + bx + c = 0  a  0  có a - b + c = 0 thì phương trình có có một nghiệm x1  1 còn nghiệm kia là x2  . c a một nghiệm x1  1 còn nghiệm kia là x2   . 2. Tìm hai số biết tổng và tích của chúng: Nếu 2 số u và v có tổng u + v = S và tích u.v = P thì hai số u và v là hai nghiệm của phương trình bậc hai: x 2  Sx  P  0 Thật vậy: Các số u; v nếu tồn tại là các nghiệm của phương trình:  x - u  . x - v  = 0  x 2 -  u+v  x + u.v = 0  x 2 - Sx + P = 0 Như vậy khi biết tổng và tích hai số thì ta sẽ tìm được hai số đó thông qua việc giải phương trình bậc hai. Điều kiện để có hai số là: S2 - 4P  0 II. Ứng dụng của hệ thức Vi-ét vào giải các bài tập Dạng I: Ứng dụng hệ thức Vi-ét vào việc nhẩm nghiệm của phương trình bậc hai ax 2 + bx + c = 0  a  0  khi biết các hệ số a; b; c. 2 Hệ quả 1: Nếu phương trình ax + bx + c = 0  a  0  có a + b + c = 0 thì phương trình c . a 2 Hệ quả 2: Nếu phương trình ax + bx + c = 0  a  0  có a - b + c = 0 thì phương trình có có một nghiệm x1  1 còn nghiệm kia là x2 = một nghiệm x1 = - 1 còn nghiệm kia là x2 = - c . a 2 Chú ý: Nếu phương trình ax + bx + c = 0  a  0  có x1  x2   b c và x1 x2  thì x1 , x2 là a a hai nghiệm của phương trình Ví dụ 1: Tính nhẩm nghiệm của phương trình ( Bài 31 - SGK Toán 9 - Trang 54) a) - 5x 2 + 3x + 2 = 0 b) 2008x 2 + 2009 x + 1 = 0 2 c) 3x -  1 - 3  x - 1 = 0 2 d)  m - 1 x -  2m + 3 x + m + 4 = 0 Hướng dẫn cách giải: - Muốn giải phương trình trên ta làm như thế nào ? - Học sinh nêu cách làm là dùng công thức nghiệm để giải các phương trình này 3 - Có em đã phát hiện cách làm là vận dụng hệ thức Vi – ét vào tính nhẩm các 2 nghiệm của phương trình bậc hai ax + bx + c = 0  a  0  có a + b + c = 0 thì phương trình có một nghiệm x1  1 còn nghiệm kia là x2  c hoặc a - b + c = 0 thì phương a c a trình có một nghiệm x1  1 còn nghiệm kia là x2   . - Khi đó các em đều nhận thấy cách vận dụng hệ thức Vi– ét vào nhẩm nghiệm của phương trình bậc hai các em đã trình bày lời giải như sau: Giải: a) - 5x2 + 3x + 2 = 0 (a = - 5; b = 3; c = 2) 2 5 Vì a + b + c =  5 + 3 + 2 = 0  phương trình có hai nghiệm là x1 = 1; x2 =  . b) 2008x 2 + 2009 x + 1 = 0 (a = 2008; b = 2009; c = 1) Vì a - b + c = 2008 - 2009 + 1 = 0  phương trình có hai nghiệm là: x1  1 ; x2   2 c) 3x -  1 - 3  x - 1 = 0 a     1 . 2008 3; b = - 1 - 3 ; c = - 1 Vì a  b  c  3- -  1 - 3   +  - 1  0  1  1  phương trình có hai nghiệm là: x1  1 ; x2      3  3 2 d)  m - 1 x -  2m + 3 x + m + 4 = 0  a   m - 1 ;b = -  2m + 3 ; c = m + 4 Với m  1 ta có a + b + c =  m - 1  -  2m + 3  +  m + 4  = 0  phương trình có hai nghiệm là: x1  1 ; x2  m4 m4  . m 1 m 1 Ví dụ 2: Nhẩm nghiệm các phương trình sau: a, x2 + 7x + 12 = 0 b, x2 - 7x + 12 = 0 c, x2 -11x + 28 = 0 d, x2 – 12x + 35 = 0 e, x2 + 10x + 21 = 0 Giải a, Ta có (-3) + (-4) = -7 và (-3)(-4) = 12 nên phương trình có hai nghiệm là x 1 = -3; x2 = -4 b, Ta có 3 + 4 = 7 và 3.4 = 12 nên phương trình có hai nghiệm là x1 = 3; x2 = 4 Các phần c,d,e tương tự học sinh có thể nhẩm. Sau khi tính được nghiệm của phương trình xong tôi đã yêu cầu các em sử dụng máy tính bỏ túi Casio giải phương trình để kiểm tra các nghiệm vừa tìm được ở phần a và b. Lưu ý: 4 - Khi giải một phương trình bậc hai ta cần chú ý vận dụng hệ thức Vi-ét để tính nhẩm nghiệm của phương trình nếu có thể. Nếu không tính nhẩm được nghiệm của phương trình thì ta mới dùng công thức nghiệm để giải. - Việc vận dụng hệ quả của hệ thức Vi-ét và tính toán cho phép tính nhanh chóng nghiệm của phương trình. Dạng II: Ứng dụng của hệ thức Vi-ét vào việc tìm 2 số khi biết tổng và tích của chúng: Nếu hai số u và v có tổng u + v = S và tích u.v = P thì hai số u và v là hai nghiệm của phương trình bậc hai: x 2 - Sx + P = 0 Điều kiện để có hai số là: S2 - 4P  0 Ví dụ 1: a) Tìm 2 số biết tổng của chúng bằng 27 và tích của chúng bằng 180. b) Tìm 2 số biết tổng của chúng bằng 1 và tích của chúng bằng 5. Hướng dẫn cách giải: Tìm 2 số biết tổng của chúng bằng 27 và tích của chúng bằng 180.  x1  x2  27 . Nếu áp dụng hệ thức Vi-ét đảo thì x1  x1.x2  180 Tức là ta cần tìm 2 số x1 và x2 biết  và x2 là 2 nghiệm của phương trình bậc hai x 2 - 27x + 180 = 0 ta có lời giải như sau: Giải: a) Vì 2 số cần tìm có tổng bằng 27 và tích bằng 180 Nên 2 số là nghiệm của phương trình: x 2 - 27x + 180 = 0   9 3 Ta có:  = 27 2 - 4.1.180 = 729 - 720 = 9 > 0   phương trình có 2 nghiệm x1  27  3  15 ; 2 x2  27  3  12 2 Vậy hai số cần tìm là 15 và 12. b) Vì 2 số cần tìm có tổng bằng 1 và tích bằng 5, Nên 2 số là nghiệm của phương trình: x2 - x + 5 = 0 2 Ta có:  =  -1 - 4.1.5 = 1- 20 = - 19 < 0  phương trình trên vô nghiệm Vậy không có hai số nào thoả mãn điều kiện đề bài. * Khai thác ví dụ 1 tôi nêu ra ví dụ sau: Ví dụ 2: a) Tìm các cạnh của hình chữ nhật biết chu vi là 100 m và diện tích bằng 621 m2 b) Tìm các cạnh của hình chữ nhật có chu vi là 20 cm và diện tích bằng 32cm2 Hướng dẫn cách giải: - Bài toán cho biết gì ? cần tìm gì?   2.  a  b   100   .  - Nếu gọi các cạch của hình chữ nhật là a và b ta có điều gì? .     a.b  621 5  a  b  50 thì a và b là 2 nghiệm của phương trình bậc hai  a.b  621 - Vậy  nào? ( x 2 - 50x + 621 = 0 ) Với gợi ý trên tôi cho các em thảo luận 5 phút và đại diện 1 em trình bày lời giải. Giải:  2.  a  b   100   a.b  621 a) Gọi các cạch của hình chữ nhật là a và b ta có hệ phương trình:   a  b  50   a.b  621 Nên a và b là 2 nghiệm của phương trình bậc hai: x 2 - 50x + 621 = 0  phương trình có 2 nghiệm x1  27 ; x2  23 Vậy độ dài các cạnh của hình chữ nhật là 27 (m ) và 23 (m).  2.  a  b   20   a.b  32 b) Gọi các cạch của hình chữ nhật là a và b ta có hệ phương trình   a  b  10   a.b  32 Nên a và b là 2 nghiệm của phương trình bậc hai: x 2 - 10x + 32 = 0 2 Ta có:  '   5   1.32  7  0  phương trình vô nghiệm Vậy không tồn tại hình chữ nhật nào có chu vi là 20 cm và diện tích bằng 32 cm2. Lưu ý: Muốn tìm hai số khi biết tổng và tích của chúng, ta áp dụng hệ thức Vi – et để đưa về dạng phương trình bậc hai một ẩn rồi giải. Dạng III: ứng dụng hệ thức Vi – ét vào việc lập phương trình bậc hai có chứa hai biểu thức là 2 nghiệm của phương trình. Ví dụ Lập phương trình bậc 2 có các nghiệm là: a, 1 và 1 2 b, 1  5 và 1  5 Hướng dẫn cách giải:- Muốn tìm hai số khi biết tổng và tích của chúng ta làm ntn? (Nếu hai số u và v có tổng u + v = S và tích u.v = P thì hai số u và v là hai nghiệm của phương trình bậc hai: x 2 - Sx + P = 0 ; Đ/K S 2  4 P ) Giải: 1 2 3 1 1 và P = 1  . 2 2 2 3 1 Do đó phương trình cần lập là x 2  x   0 hay 2 x 2  3 x  1  0 2 2 a, Ta có S = 1   Vậy phương trình cần tìm là 2 x 2  3x  1  0 b, Ta có S =  1  5    1  5   2 và P =  1  5   1  5   1  5  4 Do đó ta có phương trình là x 2  2 x  4  0 Vậy phương trình cần tìm là x 2  2 x  4  0 6 Nhận xét: Để lập được phương trình bậc hai có 2 nghiệm nhận 2 số cho trước là nghiệm thì ta vận dụng hệ thức Vi-ét đảo (tìm hai số khi biết tổng và tích của chúng) ta làm như sau: - Bước 1: Tính tổng và tích của hai số đó. - Bước 2: áp dụng hệ thức Vi-ét đảo để tìm phương trình cần lập. Dạng IV: Dạng toán về biểu thức liên hệ giữa các nghiệm của phương trình bậc hai * Cách biến đổi một số biểu thức thường gặp: x12  x2 2  ( x12  2 x1 x2  x2 2 )  2 x1 x2  ( x1  x2 ) 2  2 x1 x2 x13  x23  ( x1  x2 )( x12  x1 x2  x2 2 )  ( x1  x2 ) ( x1  x2 ) 2  3 x1 x2  x14  x2 4  ( x12 ) 2  ( x2 2 ) 2  ( x12  x2 2 ) 2  2 x12 x2 2  [( x1  x2 ) 2  2 x1 x2 ]  2 x12 x2 2 1 1 x  x2   1 x1 x2 x1 x2 ........... Và tương tự học sinh có thể biến đổi được nhiều biểu thức theo S  x1  x2 ; P  x1 x2 Ví dụ 1: Cho phương trình 2 x 2  7 x  4  0 x1 ; x2 là hai nghiệm của phương trình 1) Không giải phương trình hãy tính giá trị của các biểu thức sau: a) x1  x2 ; x1.x2 b) x13  x23 2) Xác định phương trình bậc hai nhận x12  x2 và x22  x1 là nghiệm. Giải: 1) Xét phương trình 2 x 2  7 x  4  0 2 Ta có:    7   4.2.4  49  32  17  0  Phương trình có 2 nghiệm phân biệt x1 ; x2 áp dụng đinh lí Vi – ét ta có: 7   x1  x2  2   x1.x2  2 3 2 2 3 2 2 3 3 b) Ta có: x1  x2 =  x1  3x1 .x1  3x1 x2  x2    3x1 .x1  3x1 x2  =  x1  x2   3x1 .x2  x1  x2  3 3 343 42 343  168 175 7  7     =    3.2.   = 8 2 8 8 2 2 175 Vậy x13  x23 = 8 2 2) Đặt u = x1  x2 và v = x22  x1 2 2 2 Ta có: u + v =  x1  x2  +  x2  x1  = x12  x22 -  x1  x2  =  x1  x2   2 x1 x2 -  x1  x2  2 7 49  16  14 47 7 49 7  4   =    2.2  = 4 2 4 4 2 2  u+v  47 4 2 2 3 3 3 3 Mà: u . v =  x1  x2  .  x2  x1  = x12 .x22 -  x1  x2  - x1.x2 =  x1 x2  -  x1  x2  - x1.x2 2 = 22 - 175 175 16  175 159   - 2 = 2 8 8 8 8 7  u.v  159 8 Vì 2 số u và v có tổng u + v  47 159 và tích u.  . 4 8 Nên u ; v là 2 nghiệm của phương trình bậc hai: X 2  Vậy phương trình cần tìm là: X 2  47 159 X 0 4 8 47 159 X 0 4 8 Nhận xét: Khi lập phương trình bậc hai khi biết trước một nghiệm và các hệ số là số nguyên. Ta cần thay nghiệm của phương trình vào phương trình ban đầu và xét các hệ số nguyên đó. Phương pháp chung: +) Muốn lập phương trình bậc hai có nghiệm là hai số cho trước ta làm như sau: - Bước 1: Tính tổng và tích của hai số đó. - Bước 2: áp dụng hệ thức Vi-ét đảo để tìm phương trình cần lập. ta tính tổng và tích của chúng rồi áp dụng hệ thức Vi-ét đảo để xác định phương trình cần lập. +) Trong trường hợp phương trình bậc hai cần lập biết trước một nghiệm và các hệ số là các số nguyên thì ta thay nghiệm đó vào phương trình ban đầu rồi tìm các hệ số đó. Qua ví dụ này chúng ta đã vận dụng điều kiện để phương trình bậc hai có 2 nghiệm phân biệt rồi áp dụng hệ thức Vi-ét cho phương trình thứ nhất thay thế vào phương trình thứ hai thì ta được điều cần tìm. Ví dụ 2: Cho phương trình x2 – (m+1)x + m – 5 = 0  x1  x2  4 Xác định tham số m để phương trình có hai nghiệm x , x thỏa mãn  x3  x3  32  1 2 1 2 2 2 HD:   (m  1)  4(m  5)  (m  1)  20  0m Theo Vi- ét ta có S= x1 + x2 =m+1; P = x1.x2 = m – 5 3 3 Theo giả thiết: x1- x2 = 4 và x1 –x2 = 32 nên ta biến đổi: 3 3 2 2 2 2 x1 –x2 = (x1- x2)(x1 + x1x2 + x2 ) =4((x1+x2) – x1x2) = 4((m+1) – (m-5)) = 32 2  m +m+6=8 m  1   m  2 Cả hai giá trị của m=1 hoặc m=-2 đều thỏa mãn Ví dụ 3: Gọi x1 ; x2 là nghiệm của phương trình (m  1) x 2  2mx  m  4  0 Chứng minh biểu thức A  3( x1  x2 )  2 x1 x2  8 không phụ thuộc giá trị của m Khi làm bài cần lưu ý: + Ta vẫn tìm điều kiện của m để phương trình có nghiệm + Biểu thức A có giá trị là một số xác định với mọi m thỏa mãn điều kiện Cụ thể: 8 Để phương trình có hai nghiệm x1 ; x2 thì m  1 a  0 m 1  0      4    0  5m  4  0  m  5 2m   x1  x2  m  1 Theo định lí Vi-et ta có:  x x  m  4 1 2 m 1  2m m4 0  2. 8  0 m 1 m 1 m 1 4 Vậy A  3( x1  x2 )  2 x1 x2  8 = 0 với m  1 và m  5 Thay vào A ta được: A  3( x1  x2 )  2 x1 x2  8 = 3. hay biểu thức A không phụ thuộc vào m Ta lần lượt làm theo các bước sau: + Tìm điều kiện của tham số để phương trình có nghiệm x1 ; x2 ( a  0;   0 ) + Viết hệ thức S  x1  x2 ; P  x1 x2 Nếu S và P chứa tham số thì khử tham số từ S và P sau đó đồng nhất các vế ta được hệ thức liên hệ giữa các nghiệm không phụ thuộc tham số. Dạng V:Ứng dụng hệ thức Vi-ét vào việc giải hệ phương trình đối xứng. * Khái niệm hệ phương trình đối xứng: Một phương trình 2 ẩn gọi là đối xứng nếu ta thay x bởi y và y bởi x thì phương trình không thay đổi. Ví dụ: Phương trình đối xứng x  y  xy  11  y  x  yx  11 x 2  y 2  25  y 2  x 2  25  Một hệ phương trình được gọi là hệ đối xứng loại I nếu nó gồm những phương trình đối xứng.  x 2  y 2  25  y 2  x 2  25   2 Ví dụ: Hệ phương trình đối xứng loại I:  2 2 2  x  y  xy  13  y  x  yx  13 * Cách giải hệ phương trình đối xứng loại I. +) Biểu diễn từng phương trình qua x  y ; xy +) Đặt S  x  y ; P  xy ta được hệ phương trình mới chứa các ẩn S và P +) Giải hệ phương trình tìm S và P +) Các số x và y là nghiệm của phương trình t 2  St  P  0 (Vận dụng hệ thức Vi –ét đảo- Tìm 2 số khi biết tổng và tích của chúng) (Hệ đã cho có nghiệm khi hệ phương trình theo S và P có nghiệm thỏa mãn S2  4 P  0 ) Tùy theo yêu cầu của bài toán ta giải hoặc biện luận phương trình theo tham số từ đó suy ra nghiệm hoặc kết luận cần thiết cho hệ phương trình. Ví dụ 1: Giải hệ phương trình 9  5  x  y   2 xy  19 a)    x  y   3 xy  35  x 2  xy  y 2  7 b)  x  y  5  x2 y 2  18   c)  y x  x  y  12  3 3  x  y  7 d)    x  y  xy  2 Hướng dẫn cách giải:  5  x  y   2 xy  19   x  y   3xy  35 - Em có nhận xét gì về hệ phương trình  - Muốn giải hệ phương trình trên ta làm như thế nào ? (GV nêu cách làm bằng cách đặt ẩn phụ S  x  y và P  x. y khi đó các em thảo luận và trình bày lời giải như sau) Giải:  5  x  y   2 xy  19   x  y   3 xy  35 a)  Đặt S  x  y và P  x. y ta có hệ phương trình  5S  2 P  19 15S  6 P  57 13S  13 S  1 S 1           S  3P  35  2S  6 P  70  S  3P  35 1  3P  35  P  12  x  y  1 theo định lí Vi – ét thì x; y là nghiệm của phương trình bậc hai    x. y  12  X 2  X  12  0 giải phương trình này ta được 2 nghiệm là X 1  4 và X 2  3 . Vậy hệ phương trình có 2 nghiệm là  4; 3 và  3; 4  . - Hoặc các em có thể biến đổi trực tiếp hệ phương trình bằng phương pháp cộng đại x  y 1 từ đó áp dụng hệ thức vi- ét để  x. y  12 số (không đặt ẩn phụ) ta cũng tính được  giải hệ phương trình tìm x; y. x  a x  b thì nó cũng có nghiệm  y b y  a Chú ý: Nếu hệ đối xứng loại I có nghiệm  Chúng ta cần lưu ý điều này để không bỏ sót nghiệm của hệ phương trình. Ví dụ 2 Giải hệ phương trình  x  y  xy  5  2 2  x  y  xy  7  x  y  xy  5 - Muốn giải hệ phương trình  2 2  x  y  xy  7 ta làm như thế nào ? - Học sinh nêu cách làm là biến đổi hpt về dạng tổng và tích của x và y bằng cách S  P  5 đặt S  x  y và P  x. y ta có hệ pt  2  S  S  12  0 10 rồi giải hệ phương trình này. - Khi đó các em đều nhận thấy cách vận dụng hệ thức Vi-ét vào nhẩm nghiệm của phương trình bậc hai các em đã trình bày lời giải như sau: Giải: a)  xy  5   x  y    x  y   xy  5  x  y  xy  5    2   2 2 2  x  y  xy  7   x  y   xy  7   x  y   5   x  y    7  xy  5   x  y    2   x  y    x  y   12  0 Đặt S  x  y và P  x. y S  P  5 S  P  5   2  S  3; S  4  S  S  12  0 Ta có hệ phương trình  x  y  3  xy  2 +) Với S = 3  P = 2 ta có  theo định lí Vi – ét thì x; y là nghiệm của phương trình bậc hai t 2  3t  2  0 (1) vì a + b + c = 1+  -3 + 2= 0 nên phương trình (1) có nghiệm 2 là t1  1 và t2  2 . Vậy hệ phương trình có 2 nghiệm là  1; 2  và  2;1 . x  y  2 theo định lí Vi – ét thì x; y là nghiệm của  xy  3 +) Với S = 2  P = 3 ta có  phương trình bậc hai t 2  2t  3  0 (2) Giải pt (2) ta có  '   1  1.3  1  3  2  0 nên phương trình (2) vô nghiệm 2 Vậy hệ phương trình có 2 nghiệm là  1; 2  và  2;1 . Phương pháp chung: Như vậy từ những bài toán giải hệ phương trình đối xứng loại I rất phức tạp xong nếu biết biến đổi linh hoạt và vận dụng hệ thức Vi-ét về tìm hai số khi biết tổng và tích của chúng ta sẽ đưa bài toán trở về dạng đơn giản hơn từ đó tìm được nghiệm của hệ phương trình. Khi giải hệ phương trình mà vế trái là những đa thức đối xứng thì ta có thể coi các ẩn đó là nghiệm của một phương trình rồi sử dụng hệ thức Vi-ét để thiết lập phương trình mới này. Nghĩa là ta đã chuyển việc giải hệ phương trình n ẩn về giải một phương trình bậc n một ẩn, nếu phương trình này giải được thì đó là nghiệm của hệ n phương trình đã cho. * Kết quả đạt được Trước khi chưa áp dụng cách dạy học như trình bày ở trên, tôi nhận thấy nhiều học sinh nhìn nhận, định hướng giải chưa đúng, vận dụng định lí Vi-ét và các hệ quả của định lí Vi-ét chưa thành thạo. Sau khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm “ Rèn luyện kĩ năng giải toán ứng dụng Vi-ét” vào giảng dạy , các nhược điểm của học sinh nêu trên đã giảm rất nhiều. Nhìn chung các em đều có kĩ năng vận dụng tương đối thành thạo các kiến thức thức đã học vào giải quyết một số bài tập tương tự và nâng cao cũng như các ứng dụng thực tế đã tạo nên hứng thú học tập cho học sinh. 11 Qua tiến hành dạy tiết 58 “ Luyện tập ” lớp 9 4 trường THCS Tiến Hóa (tôi đã vận dụng SKKN) thu được kết quả như sau: Lớp Sĩ số 94 29 Giỏi 5 Khá 17,3 % 13 44,8% Trung bình 9 32,1% Yếu 2 6,7 % Kết quả học sinh khá, giỏi được tăng lên rất nhiều còn số học sinh yếu kém được giảm xuống so với lúc chưa áp dụng sáng kiến kinh nghiệm này vào giảng dạy. 3. Phần kết luận 3.1.Ý nghĩa của sáng kiến kinh nghiệm: Sau một thời gian nghiên cứu kết hợp với kinh nghiệm giảng dạy cũng như trong kinh nghiệm bồi dưỡng học sinh giỏi và giảng dạy ôn thi vào trung học phổ thông hằng năm cùng với sự giúp đỡ của bạn bè đồng nghiệp tôi đã hoàn thành sáng kiến kinh nghiệm : “ Rèn luyện kỹ năng giải toán ứng dụng định lí Vi-ét”. Tôi thấy rằng đa số các em đều tự giác, tích cực trong học tập vận dụng tương đối linh hoạt những ứng dụng của hệ thức Vi-ét vào giải các bài tập có liên quan; các bài tập tương tự và nâng cao cũng như các ứng dụng thực tế của toán học trong cuộc sống. Dù là người truyền đạt lại những kiến thức khoa học, nhưng giáo viên phải tâm huyết trong giảng dạy. Đặc biệt là giáo viên dạy môn Toán học, khi hướng dẫn các em giải toán đối với mỗi dạng bài tập giáo viên cần phải có lời giải mẫu cùng với sự phân tích để các em hiểu và nắm bắt và vận dụng được phương pháp làm bài. Từ một bài tập cụ thể giáo viên cần phải khai thác các cách giải cũng như mở rộng kiến thức (khái quát hoá) Khi xây dựng đề tài giáo viên phải chọn lọc và sắp xếp phân loại các bài tập theo trình tự lôgíc từ dễ đến khó từ đơn giản đến phức tạp, Giáo viên cần khái quát cách giải từng dạng bài tập đó vận dụng linh hoạt các phương pháp dạy học cũng như các hình thức tổ chức dạy học phù hợp sao cho hiệu quả nhất. Cần đầu tư thời gian, với sự tìm tòi lựa chọn xây dựng hệ thống bài toán, phân dạng bài tập, xây dựng cách giải tổng quát thì trong quá trình giảng dạy sẽ rèn luyện được kĩ năng vận dụng, trình bày lời giải. Xây dựng cho các em niềm đam mê, hứng thú trong học tập, tôn trọng những suy nghĩ, ý kiến sáng tạo của các em. Cần thường xuyên kiểm tra, đánh giá kết quả học tập, bổ sung thiếu sót kịp thời, dạy sâu, dạy chắc và kết hợp nhần nhuyễn, logíc giữa các bài toán khác nhau. Tuy nhiên trong quá trình thực hiện đề tài mặc dù đã cố gắng song chắc hẳn không tránh khỏi thiếu sót kính mong được sự góp ý xây dựng của các đồng nghiệp để đề tài ngày càng phong phú và đầy đủ hơn tạo được hứng thú học tập của học sinh phát huy được tính tích cực chủ động của các em trong quá trình học tập. Từ đó giúp các em thêm yêu thích môn Toán. 12 3.2. Kiến nghị: Để công tác dạy và học ngày càng phát triển, mang lại hiệu quả, là một giáo viên trực tiếp đứng lớp tôi rất mong các Ban, nghành, các cấp lãnh đạo không ngừng quan tâm tạo điều kiện cho ngành giáo dục. Quan tâm hơn về cơ sở vật chất phục vụ cho việc dạy và học, trang cấp thêm cho trường một số trang thiết bị hiện đại như: Máy chiếu đa năng gắn sẵn trên mỗi lớp học; máy vi tính. Tổ chức thêm các buổi tập huấn để chia sẻ kinh nghiệm giảng dạy cũng như việc ứng dụng công nghệ thông tin trong giảng dạy môn Toán cũng như các môn học khác. Tôi xin chân thành cảm ơn! 13