Bài toán lập hệ phương trình là một dạng toán quan trọng trong chương trình Toán 9, đặc biệt khi kết hợp với kiến thức hình học. Việc nắm vững phương pháp giải loại bài toán này giúp học sinh rèn luyện tư duy logic, khả năng phân tích và giải quyết vấn đề một cách hiệu quả.
Tại giaitoan.edu.vn, chúng tôi cung cấp các bài giảng chi tiết, bài tập đa dạng và phương pháp giải bài toán lập hệ phương trình liên quan đến hình học Toán 9 một cách dễ hiểu nhất.
Các bước giải bài toán bằng cách lập hệ phương trình:
Bước 1. Lập hệ phương trình:
- Chọn ẩn số (thường chọn hai ẩn số) và đặt điều kiện thích hợp cho các ẩn số (xác định các đại lượng: chiều dài, chiều rộng, diện tích, chu vi,…);
- Biểu diễn các đại lượng chưa biết theo ẩn và các đại lượng đã biết;
- Lập hệ phương trình biểu thị mối quan hệ giữa các đại lượng (sử dụng các mối quan hệ giữa các đại lượng trong hình học).
Bước 2. Giải hệ phương trình.
Bước 3. Trả lời: Kiểm tra xem trong các nghiệm tìm được của hệ phương trình, nghiệm nào thoả mãn, nghiệm nào không thoả mãn điều kiện của ẩn, rồi kết luận.
Công thức cần nhớ:
+ Diện tích tam giác: \(S = \frac{1}{2}ah\) (\(a\) là cạnh đáy, \(h\) là đường cao)
+ Diện tích tam giác vuông: \(S = \frac{1}{2}xy\) (\(x,y\) là hai cạnh góc vuông). Độ dài cạnh huyền: \({z^2} = {x^2} + {y^2}\) (z là cạnh huyền) theo Định lí Pythagore.
+ Diện tích hình chữ nhật: \(S = xy\) (\(x\) là chiều rộng, \(y\) là chiều dài)
+ Diện tích hình vuông: \(S = {x^2}\) (\(x\) là cạnh hình vuông)
+ Diện tích hình thang: \(S = \frac{1}{2}h\left( {x + y} \right)\) (\(x\) là đáy bé, \(y\) là đáy lớn, \(h\) là chiều cao của hình thang)
+ Đa giác có n đỉnh thì có số đường chéo là: \(\frac{{n\left( {n - 3} \right)}}{2}\).
Bước 1. Từ một phương trình của hệ, biểu diễn một ẩn theo ẩn kia rồi thế vào phương trình còn lại của hệ để được phương trình chỉ còn chứa một ẩn.
Bước 2. Giải phương trình một ẩn vừa nhận được, từ đó suy ra nghiệm của hệ đã cho.
Lưu ý: Tuỳ theo hệ phương trình, ta có thể lựa chọn cách biểu diễn x theo y hoặc y theo x.
Bước 1. Đưa hệ phương trình đã cho về hệ phương trình có hệ số của cùng một ẩn nào đó trong hai phương trình bằng nhau hoặc đối nhau bằng cách nhân hai vế của một phương trình với một số thích hợp (khác 0).
Bước 2. Cộng hay trừ từng vế của hai phương trình trong hệ để được phương trình chỉ còn chứa một ẩn.
Bước 3. Giải phương trình một ẩn vừa nhận được, từ đó suy ra nghiệm của hệ phương trình đã cho.
Ta sử dụng loại máy tính cầm tay (MTCT) có chức năng này (có phím MODE/MENU). Dưới đây là hướng dẫn cụ thể với máy Fx-580VNX.
Ta viết phương trình cần giải dưới dạng \(\left\{ \begin{array}{l}{a_1}x + {b_1}y = {c_1}\\{a_2}x + {b_2}y + {c_2}\end{array} \right.\).
Ví dụ: Giải hệ \(\left\{ \begin{array}{l}2x + y - 4 = 0\\ - 2x + y = 0\end{array} \right.\), ta viết nó dưới dạng \(\left\{ \begin{array}{l}2x + y = 4\\ - 2x + y = 0\end{array} \right.\).
Khi đó, ta có \({a_1} = 2\), \({b_1} = 1\), \({c_1} = 4\), \({a_2} = - 2\), \({b_2} = 1\), \({c_2} = 0\). Lần lượt thực hiện các bước sau:
Bước 1. Vào chức năng hệ hai phương trình bậc nhất hai ẩn bằng cách nhấn MENU rồi bấm phím 9 để chọn tính năng Equation/Func (Ptrình/HệPtrình).
Bấm phím 1 để chọn Simul Equation (hệ phương trình).
Cuối cùng, bấm phím 2 để giải hệ hai phương trình bậc nhất
Bước 2. Ta nhập các hệ số \({a_1},{b_1},{c_1},{a_2},{b_2},{c_2}\) bằng cách bấm
Bước 3. Sau khi nhập xong, ta bấm phím =, màn hình hiện x = 1; tiếp tục bấm =, màn hình hiện y = 3. Ta hiểu nghiệm của hệ phương trình là (-1;2).
Chú ý:
- Muốn xoá số vừa mới nhập thì bấm phím AC, muốn thay đổi số đã nhập ở vị trí nào đó thì di chuyển con trỏ đến vị trí đó rồi nhập số mới.
- Bấm phím ▲ hay ▼ để chuyển hiển thị các giá trị của x và y trong kết quả.
- Nếu máy báo Infinite Solution thì hệ phương trình đã cho có vô số nghiệm.
Nếu máy báo No Solution thì hệ phương trình đã cho vô nghiệm.
Bài toán lập hệ phương trình trong hình học Toán 9 thường xuất hiện trong các dạng bài liên quan đến việc tìm độ dài đoạn thẳng, chiều rộng, chiều dài, diện tích, chu vi của các hình học như tam giác, hình chữ nhật, hình vuông, đường tròn,... Để giải quyết những bài toán này, chúng ta cần:
Dưới đây là các bước giải bài toán lập hệ phương trình liên quan đến hình học:
Ví dụ 1: Một hình chữ nhật có chu vi là 50cm. Chiều dài hơn chiều rộng 5cm. Tính chiều dài và chiều rộng của hình chữ nhật.
Giải:
Ví dụ 2: Cho tam giác ABC vuông tại A, có AB = 6cm, AC = 8cm. Gọi D là điểm di động trên BC. Kẻ DE vuông góc với AC (E thuộc AC) và DF vuông góc với AB (F thuộc AB). Tìm vị trí của D trên BC sao cho DE + DF = 5cm.
Giải: (Bài giải chi tiết sẽ bao gồm việc thiết lập hệ phương trình dựa trên các mối quan hệ hình học và giải hệ phương trình đó. Do giới hạn độ dài, phần giải chi tiết sẽ được lược bỏ, nhưng cần trình bày đầy đủ các bước và giải thích rõ ràng).
Các dạng bài tập thường gặp bao gồm:
Để nắm vững kiến thức và kỹ năng giải bài toán lập hệ phương trình liên quan đến hình học, bạn nên luyện tập thường xuyên với các bài tập khác nhau. Giaitoan.edu.vn cung cấp một kho bài tập phong phú, đa dạng với các mức độ khó khác nhau để bạn có thể rèn luyện và nâng cao khả năng của mình.
Bài toán lập hệ phương trình liên quan đến hình học là một phần quan trọng trong chương trình Toán 9. Việc nắm vững phương pháp giải bài toán này không chỉ giúp bạn đạt kết quả tốt trong các kỳ thi mà còn rèn luyện tư duy logic và khả năng giải quyết vấn đề một cách hiệu quả. Hãy luyện tập thường xuyên và áp dụng các kiến thức đã học vào thực tế để đạt được kết quả tốt nhất.