LÝ THUYẾT - SÁCH HÌNH ĐỘNG
LỚP 10·10 / 2026

PTB2 · 0240 phút

Phương trình √f(x) = g(x) và nghiệm ngoại lai

Nghiệm ngoại lai ở nhánh dưới

Cần học trướcPTB2 · 01 · Điều kiện xác định và phương trình √f(x) = √g(x)

Mục tiêu

  • Giải được f(x)=g(x)\sqrt{f(x)} = g(x) với ff là tam thức bậc hai và gg là biểu thức bậc nhất (hoặc bậc hai), bằng hệ "g(x)≥0g(x) \ge 0 và f(x)=g(x)2f(x) = g(x)^2".
  • Giải thích bằng đồ thị vì sao có nghiệm ngoại lai và vì sao điều kiện g(x)≥0g(x) \ge 0 loại được nó.
  • Biết khi nào kiểm điều kiện, khi nào thử lại trực tiếp.

Khởi động

Giải x+6=x\sqrt{x + 6} = x.

Bình phương: x+6=x2x + 6 = x^2, tức x2−x−6=0x^2 - x - 6 = 0, nghiệm x=3x = 3 và x=−2x = -2. Thử x=3x = 3: 9=3\sqrt9 = 3, đúng. Thử x=−2x = -2: 4=2\sqrt4 = 2, nhưng vế phải là −2-2. Sai. Điều gì làm cho −2-2 lọt vào? Phép bình phương xoá mất dấu: 22=(−2)22^2 = (-2)^2. Một căn bậc hai luôn không âm, nên vế phải xx cũng phải không âm.

01Kiến thức cần nhớ

1. Điều kiện của phương trình f(x)=g(x)\sqrt{f(x)} = g(x)

Vì sao. Nếu x0x_0 là nghiệm thì g(x0)=f(x0)≥0g(x_0) = \sqrt{f(x_0)} \ge 0; bình phương hai vế (cả hai không âm) được f(x0)=g(x0)2f(x_0) = g(x_0)^2. Ngược lại, nếu g(x0)≥0g(x_0) \ge 0 và f(x0)=g(x0)2f(x_0) = g(x_0)^2 thì f(x0)≥0f(x_0) \ge 0 và f(x0)=g(x0)2=∣g(x0)∣=g(x0)\sqrt{f(x_0)} = \sqrt{g(x_0)^2} = \lvert g(x_0) \rvert = g(x_0).

Điểm khác với bài trước: ở f=g\sqrt f = \sqrt g hai vế đều là căn nên luôn không âm; ở f=g\sqrt f = g vế phải là biểu thức tuỳ ý, dấu của gg quyết định nghiệm có thật hay không.

2. Hai cách kết luận

  • Cách 1, đặt điều kiện trước. Ghi g(x)≥0g(x) \ge 0 ngay từ đầu, giải f=g2f = g^2, loại nghiệm không thoả điều kiện. Đây là cách tương đương, nên kết luận là chắc chắn. Hợp khi gg đơn giản hoặc nghiệm có căn.
  • Cách 2, thử lại. Giải f=g2f = g^2 rồi thay mỗi nghiệm vào phương trình đầu. Hợp khi nghiệm nguyên, nhỏ.

Hai cách như nhau về kết quả; cách 1 an toàn hơn khi tính toán dài.

3. Nghiệm ngoại lai nhìn bằng đồ thị

Phương trình y2=f(x)y^2 = f(x) vẽ ra hai nhánh: y=f(x)y = \sqrt{f(x)} (nhánh trên, y≥0y \ge 0) và y=−f(x)y = -\sqrt{f(x)} (nhánh dưới, y≤0y \le 0). Phương trình f(x)=g(x)2f(x) = g(x)^2 ứng với việc đường y=g(x)y = g(x) cắt cả hai nhánh; còn phương trình đầu chỉ tính các giao điểm với nhánh trên. Giao điểm với nhánh dưới là nghiệm ngoại lai, và chúng chính là các giao điểm có y=g(x)<0y = g(x) < 0.

Ví dụ ở Khởi động: y=x+6y = \sqrt{x + 6} là nửa trên của parabol nằm ngang x=y2−6x = y^2 - 6; đường thẳng y=xy = x cắt nửa trên tại (3;3)(3; 3) và cắt nửa dưới tại (−2;−2)(-2; -2).

-7-6-5-4-3-2-1123456-5-4-3-2-112345Onghiệm x = 3ngoại lai x = −2y = √(x + 6)y = −√(x + 6)
Nửa trên của parabol x = y² − 6 là y = √(x + 6), nửa dưới là y = −√(x + 6). Đường y = x cắt cả hai nửa, nhưng chỉ giao điểm ở nửa trên là nghiệm.
Tương tácNhánh trên, nhánh dưới
Hai vế bình phương có 2 nghiệm.
g < 0: giao điểm với nhánh dưới, loại.
g ≥ 0: giao điểm với nhánh trên, nhận.

Kéo hai chấm cyan để đổi đường thẳng g, hoặc bấm một ví dụ. Chấm đặc là giao điểm với nhánh trên (nghiệm); chấm rỗng có dấu nhân là giao điểm với nhánh dưới, luôn có g < 0. Tắt nhánh dưới để thấy phương trình gốc chỉ còn nửa trên.

4. Dạng đặc biệt: bình phương làm x2x^2 triệt tiêu

Khi ff và g2g^2 có cùng hệ số x2x^2 thì sau khi chuyển vế còn phương trình bậc nhất, chỉ có tối đa một nghiệm. Ví dụ x2+3x−1=x+1\sqrt{x^2 + 3x - 1} = x + 1 cho x2+3x−1=x2+2x+1x^2 + 3x - 1 = x^2 + 2x + 1, tức x=2x = 2. Đồ thị: đường thẳng chỉ còn cắt hai nhánh tại một điểm.

Tương tácKhi x² triệt tiêu
x² triệt tiêu: còn phương trình bậc nhất, tối đa một nghiệm.
g ≥ 0: giao điểm với nhánh trên, nhận.

Đã bật 'giữ hệ số góc': kéo g song song với chính nó (hệ số góc 1, đúng như x + 1 trong Ví dụ 2). Số giao điểm với đường cong chỉ còn một, hoặc không có: phương trình sau bình phương là bậc nhất.

02Tóm tắt

  • f=g  ⟺  g≥0\sqrt{f} = g \iff g \ge 0 và f=g2f = g^2 (không cần f≥0f \ge 0).
  • Nghiệm ngoại lai đến từ nhánh y=−fy = -\sqrt{f}: đó là các nghiệm làm g<0g < 0.
  • Quy trình: điều kiện g≥0g \ge 0, bình phương, giải, đối chiếu, kết luận.
  • Nghiệm vô tỉ: đối chiếu điều kiện; nghiệm nguyên: có thể thử lại.
  • Vế phải âm với mọi xx: vô nghiệm ngay.

03Mở rộng

Biết hướng trước khi giải. Với x2+px+q=x+r\sqrt{x^2 + px + q} = x + r (hệ số x2x^2 ở hai vế bằng nhau), phương trình tuyến tính nên có tối đa một nghiệm. Khi hệ số x2x^2 khác nhau, phương trình bậc hai sau bình phương có tối đa hai nghiệm, và đồ thị đường thẳng cắt đường cong y2=f(x)y^2 = f(x) (một elip hoặc một hypebol) tối đa hai điểm.

Tiếp theoPhương pháp →