Bài tập Toán 9 Bài 1: Khái niệm phương trình và hệ hai phương trình bậc nhất hai ẩn (25 bài tập)

Lớp 9 · Toán Bài 1

Khái Niệm Phương Trình Và Hệ Hai Phương Trình Bậc Nhất Hai Ẩn

Tìm hiểu phương trình $ax + by = c$ và hệ hai phương trình bậc nhất hai ẩn

1
Phương trình bậc nhất hai ẩn — Khái niệm
Định nghĩa
Phương trình bậc nhất hai ẩn $x$ và $y$ là hệ thức có dạng:
$ax + by = c$
trong đó $a$, $b$, $c$ là số đã cho, với điều kiện $a \neq 0$ hoặc $b \neq 0$
(ít nhất một trong hai hệ số $a, b$ phải khác 0)
📌Lưu ý quan trọng: Điều kiện $a \neq 0$ hoặc $b \neq 0$bắt buộc. Nếu cả $a$ và $b$ đều bằng 0 thì hệ thức $0x + 0y = c$ KHÔNG phải phương trình bậc nhất hai ẩn.
Ví dụ — Nhận biết PT bậc nhất hai ẩn
$5x - 8y = 0$ là PT bậc nhất hai ẩn ($a = 5, b = -8, c = 0$)
$4x + 0y = -2$ là PT bậc nhất hai ẩn ($a = 4 \neq 0$, dù $b = 0$)
$0x - 3y = 9$ là PT bậc nhất hai ẩn ($a = 0$, nhưng $b = -3 \neq 0$)
$0x + 0y = 1$ KHÔNG phải PT bậc nhất hai ẩn (cả $a$ và $b$ đều bằng 0)
2
Nghiệm của phương trình bậc nhất hai ẩn

Định nghĩa nghiệm: Nếu thay $x = x_0$ và $y = y_0$ vào phương trình $ax + by = c$ mà ta được một khẳng định đúng (tức là $ax_0 + by_0 = c$), thì cặp số $(x_0; y_0)$ được gọi là một nghiệm của phương trình.

Ví dụ 1 — Kiểm tra nghiệm

Xét phương trình: $4x + 3y = 5$.

Thay $x = 2, y = -1$: $\;4 \cdot 2 + 3 \cdot (-1) = 8 - 3 = 5$ → cặp $(2; -1)$ là nghiệm.
Thay $x = 1, y = 0$: $\;4 \cdot 1 + 3 \cdot 0 = 4 \neq 5$ → cặp $(1; 0)$ KHÔNG là nghiệm.

Số nghiệm của PT bậc nhất hai ẩn:

Xét phương trình $x + 2y = 5$. Ta biểu diễn $y$ theo $x$:

$y = \dfrac{5 - x}{2}$

Với mỗi giá trị của $x$ ta chọn, luôn tính được đúng một giá trị $y$ tương ứng. Vì $x$ có thể lấy bất kỳ số thực nào, nên:

Kết luận quan trọng: Mỗi phương trình bậc nhất hai ẩn đều có vô số nghiệm.

Nghiệm tổng quát: Cách viết tất cả các nghiệm. Với phương trình $x + 2y = 5$, nghiệm tổng quát là:

$\left(x;\; \dfrac{5 - x}{2}\right)$ với $x \in \mathbb{R}$

Một vài nghiệm cụ thể của phương trình $x + 2y = 5$:

$x$$-2$$-1$$0$$1$$3$
$y = \dfrac{5-x}{2}$$\dfrac{7}{2}$$3$$\dfrac{5}{2}$$2$$1$
3
Biểu diễn hình học nghiệm của PT bậc nhất hai ẩn

Mỗi nghiệm $(x; y)$ của PT bậc nhất hai ẩn tương ứng với toạ độ của một điểm trên mặt phẳng toạ độ $Oxy$. Khi biểu diễn tất cả các nghiệm, ta thu được một đường thẳng.

📐Nhận xét: Trong mặt phẳng toạ độ, tập hợp các điểm có toạ độ $(x; y)$ thoả mãn phương trình bậc nhất hai ẩn $ax + by = c$ là một đường thẳng. Đường thẳng đó gọi là đường thẳng $ax + by = c$.

Tuỳ vào hệ số $a, b$, đường thẳng có 3 dạng:

1
$a \neq 0$ và $b \neq 0$ — Đường thẳng xiên
Đường thẳng cắt cả hai trục toạ độ.
Ví dụ: $x + 2y = 3 \Leftrightarrow y = -0{,}5x + 1{,}5$. Cho $x = 0 \Rightarrow y = 1{,}5$ → điểm $A(0; 1{,}5)$. Cho $y = 0 \Rightarrow x = 3$ → điểm $B(3; 0)$.
Đồ thị x + 2y = 3
Hình 1.1a — Đường thẳng $x + 2y = 3$
2
$a = 0$ — Đường thẳng song song trục hoành
Phương trình $0x + by = c$ viết gọn là $y = \dfrac{c}{b}$ (giá trị $y$ luôn bằng hằng số).
Ví dụ: $0x + y = -2$, viết gọn $y = -2$. Nghiệm tổng quát: $(x; -2)$ với $x \in \mathbb{R}$.
Đường thẳng song song với $Ox$, cắt $Oy$ tại $(0; -2)$.
Đường thẳng y = -2
Hình 1.1b — Đường thẳng $y = -2$
3
$b = 0$ — Đường thẳng song song trục tung
Phương trình $ax + 0y = c$ viết gọn là $x = \dfrac{c}{a}$ (giá trị $x$ luôn bằng hằng số).
Ví dụ: $x + 0y = 3$, viết gọn $x = 3$. Nghiệm tổng quát: $(3; y)$ với $y \in \mathbb{R}$.
Đường thẳng song song với $Oy$, cắt $Ox$ tại $(3; 0)$.
Đường thẳng x = 3
Hình 1.1c — Đường thẳng $x = 3$
4
Hệ hai phương trình bậc nhất hai ẩn

Định nghĩa: Hệ hai phương trình bậc nhất hai ẩn là một cặp gồm hai phương trình bậc nhất hai ẩn, thường viết dưới dạng:

$\begin{cases} ax + by = c \\ a'x + b'y = c' \end{cases}$
Ví dụ — Hệ phương trình
Hệ phương trình
$\begin{cases} x + y = 17 \\ 10x + 3y = 100 \end{cases}$

Nghiệm của hệ phương trình: Cặp số $(x_0; y_0)$ được gọi là nghiệm của hệ nếu nó đồng thời là nghiệm của cả hai phương trình trong hệ.

⚠️Điểm mấu chốt: Chỉ cần cặp số không thoả mãn một trong hai phương trình thì nó đã không phải nghiệm của hệ.
Ví dụ — Kiểm tra nghiệm hệ

Giải thích vì sao $(1; 2)$ là nghiệm của hệ $\begin{cases} 2x - y = 0 \\ x + y = 3 \end{cases}$

PT thứ nhất: $\;2 \cdot 1 - 2 = 2 - 2 = 0$ → cặp $(1; 2)$ thoả mãn.
PT thứ hai: $\;1 + 2 = 3$ → cặp $(1; 2)$ thoả mãn.

→ Vì $(1; 2)$ thoả mãn cả hai PT nên $(1; 2)$ là nghiệm của hệ.

5
Ý nghĩa hình học của nghiệm hệ

Mỗi phương trình bậc nhất hai ẩn biểu diễn một đường thẳng. Khi xét hệ gồm hai phương trình, nghiệm của hệ — nếu có — chính là toạ độ giao điểm hai đường thẳng tương ứng.

Ý nghĩa hình học
Nghiệm của hệ $\Leftrightarrow$ Giao điểm của 2 đường thẳng

Trong ví dụ trên, đường thẳng $d_1: 2x - y = 0$ và $d_2: x + y = 3$ cắt nhau tại điểm $M(1; 2)$. Toạ độ giao điểm $M$ chính là nghiệm của hệ.

Hai đường thẳng cắt nhau tại M(1; 2)
Hình 1.2 — Giao điểm $M(1; 2)$ là nghiệm của hệ
6
Phương pháp giải các dạng bài

🔵 Dạng 1 — Viết nghiệm tổng quát và biểu diễn hình học:

1
Từ PT $ax + by = c$, biểu diễn $y$ theo $x$ (nếu $b \neq 0$) hoặc $x$ theo $y$ (nếu $b = 0$).
2
Viết nghiệm tổng quát dưới dạng cặp số.
3
Xác định 2 điểm thuộc đường thẳng (cho $x = 0$ tìm $y$; cho $y = 0$ tìm $x$), rồi vẽ đường thẳng.
Ví dụ 3 — Áp dụng dạng 1

Viết nghiệm tổng quát và biểu diễn hình học PT: $2x - 3y = 5$.

B1.Biểu diễn $y$ theo $x$:
$2x - 3y = 5 \Rightarrow -3y = 5 - 2x \Rightarrow y = \dfrac{2x - 5}{3}$
B2.Nghiệm tổng quát: $\left(x;\, \dfrac{2x - 5}{3}\right)$ với $x \in \mathbb{R}$.
B3.Tìm 2 điểm: cho $x = 0 \Rightarrow y = -\dfrac{5}{3}$ → $A(0; -\dfrac{5}{3})$; cho $y = 0 \Rightarrow x = \dfrac{5}{2}$ → $B(\dfrac{5}{2}; 0)$. Vẽ đường thẳng qua $A, B$.

🟢 Dạng 2 — Kiểm tra một cặp số có là nghiệm của hệ:

1
Thay $x_0, y_0$ vào PT thứ nhất, kiểm tra vế trái có bằng vế phải không.
2
Thay $x_0, y_0$ vào PT thứ hai, kiểm tra tương tự.
3
Kết luận: thoả mãn cả hai → là nghiệm. Không thoả mãn ít nhất một PT → không là nghiệm.

🟣 Dạng 3 — Lập hệ PT từ bài toán thực tế:

1
Đọc kỹ đề, xác định 2 đại lượng chưa biết → gọi ẩn $x, y$ và nêu điều kiện (nếu có).
2
Dịch từng giả thiết của đề thành một phương trình bậc nhất hai ẩn.
3
Ghép các phương trình lại thành hệ phương trình.
4
Kiểm tra (nếu đề yêu cầu) bằng cách thay cặp số vào từng phương trình.
Ví dụ 4 — Lập hệ từ bài toán mua hàng

Lan mua 2 cái bút và 3 quyển vở hết 25 nghìn đồng. Bình mua 4 cái bút và 1 quyển vở hết 19 nghìn đồng. Lập hệ PT.

B1.Gọi $x$: giá 1 cái bút, $y$: giá 1 quyển vở (nghìn đồng), $x, y > 0$.
B2.Lan: $2x + 3y = 25$. Bình: $4x + y = 19$.
B3.Hệ: $\begin{cases} 2x + 3y = 25 \\ 4x + y = 19 \end{cases}$
7
Tổng kết & ôn tập thêm
1
Điểm: 0/25
📐

Luyện tập PT bậc nhất hai ẩn nào!

25 câu · 6 dạng từ dễ đến khó

💡 Gợi ý
Thầy Võ Văn Trung

Thầy Võ Văn Trung

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Toán THCS

Trình độ: Cử nhân Sư phạm Toán, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ Tin học, Ngoại ngữ A2

Kinh nghiệm: 10+ năm kinh nghiệm tại Trường THCS Nguyễn Du