Đến nội dung chính

Dấu tam thức bậc hai lớp 10: ba trường hợp và tham số

2016-05-10 huynhvietkhanh Đã xem: 8,591 Phản hồi: 0

Xét dấu tam thức theo biệt thức và dấu hệ số đầu; phân biệt dương với không âm, xét nghiệm kép và trường hợp giảm bậc.

THPTĐại số

Cập nhật nội dung: 22/10/2026

Xét dấu một tam thức là tìm nơi nó dương, âm hoặc bằng $0$. Dấu của hệ số bậc hai và số nghiệm thực quyết định kết quả; nghiệm kép cần được giữ lại dù dấu hai bên không đổi.

Mục tiêu: đọc đúng ba trường hợp theo biệt thức; xét dấu với hệ số đầu âm hoặc dương; tìm điều kiện đúng với mọi số thực.

Kiến thức cần biết: phương trình bậc hai thực, phân tích nhân tử và bình phương không âm.

Trong bài: Khái niệm · Phương pháp · Ví dụ · Tự luyện · Học tiếp

1. Giữ điều kiện tam thức bậc hai

Cho $f(x)=ax^2+bx+c$, với $a\ne0$, và đặt $\Delta=b^2-4ac$. Ta xét trên toàn bộ $\mathbb R$. Nghiệm của tam thức là nghiệm của phương trình $f(x)=0$; nói phương trình vô nghiệm không có nghĩa giá trị của hàm số không tồn tại.

Dạng hoàn thành bình phương là

$$f(x)=a\left(x+\frac b{2a}\right)^2-\frac\Delta{4a}.$$

Nhân với $a$ được $af(x)=a^2(x+b/(2a))^2-\Delta/4$. Đẳng thức này giải thích trực tiếp hai trường hợp không có nghiệm và nghiệm kép.

2. Ba quy tắc dấu

Nếu $\Delta<0$, thì $af(x)>0$ với mọi $x$. Nói cách khác, $f(x)$ luôn cùng dấu với $a$ và không bằng $0$ ở đâu.

Nếu $\Delta=0$, đặt $x_0=-b/(2a)$. Khi đó $f(x)=a(x-x_0)^2$: $f(x_0)=0$, còn $af(x)>0$ với mọi $x\ne x_0$. Muốn dùng điều này làm tiêu chuẩn nhận nghiệm kép, phải có cả điều kiện bằng $0$ tại $x_0$; chỉ dương ngoài một điểm chưa đủ loại trường hợp $\Delta<0$.

Nếu $\Delta>0$, sắp hai nghiệm thành $x_1<x_2$. Vì $f(x)=a(x-x_1)(x-x_2)$, dấu của $f$ cùng dấu $a$ ở ngoài khoảng hai nghiệm, trái dấu $a$ ở trong, và bằng $0$ tại hai nghiệm. Cụ thể, $af(x)>0$ khi $x<x_1$ hoặc $x>x_2$, còn $af(x)<0$ khi $x_1<x<x_2$.

Với $a\ne0$, điều kiện $f(x)>0$ cho mọi số thực tương đương $a>0,\Delta<0$. Nếu chỉ cần $f(x)\ge0$ với mọi số thực, thay bởi $a>0,\Delta\le0$. Hai tiêu chuẩn tương ứng cho âm và không dương dùng $a<0$. Nếu $a$ phụ thuộc tham số, phải xét riêng giá trị $a=0$.

3. Ví dụ có lời giải

Ví dụ 1. Luôn dương

Với $f(x)=x^2-2x+3$, có $\Delta=-8<0$, hệ số đầu dương, nên $f(x)>0$ với mọi $x$. Cũng có $f(x)=(x-1)^2+2>0$.

Ví dụ 2. Nghiệm kép là điểm bằng 0

Với $f(x)=x^2-2x+1=(x-1)^2$, ta có $f(1)=0$ và $f(x)>0$ khi $x\ne1$. Hàm không âm trên toàn trục số, nhưng không dương tại mọi điểm.

Ví dụ 3. Hai nghiệm phân biệt

Với $f(x)=x^2-2x-3=(x+1)(x-3)$, hai nghiệm là $-1,3$. Do $a=1>0$, $f(x)<0$ trên $(-1;3)$, $f(x)>0$ trên $(-\infty;-1)\cup(3;+\infty)$, và bằng $0$ ở hai đầu mút. Nếu nhân cả tam thức với $-1$, các dấu dương và âm đổi chỗ.

Ví dụ 4. Điều kiện dương với mọi x

Tìm $m$ để $x^2+2x+m>0$ với mọi số thực. Ta có $a=1>0$, $\Delta=4-4m$. Yêu cầu tương đương $m>1$. Kiểm bằng $x^2+2x+m=(x+1)^2+m-1$: tại $x=-1$, giá trị nhỏ nhất là $m-1$. Nếu đổi dấu yêu cầu thành $\ge0$, đáp án là $m\ge1$.

4. Tự luyện

  1. Xét dấu $f(x)=-2x^2+4x+6$ và tìm nơi $f(x)\ge0$.
  2. Tìm $m$ để $x^2+2x+m\ge0$ với mọi $x\in\mathbb R$.
  3. Tìm $m$ để $(m-1)x^2+2(m-1)x+m>0$ với mọi số thực $x$, có xét hệ số bậc hai bằng $0$.
Gợi ý và đáp án
  1. $f(x)=-2(x+1)(x-3)$. Dương trên $(-1;3)$, âm ở hai khoảng bên ngoài và bằng $0$ tại $-1,3$. Vì vậy tập cần tìm là $[-1;3]$.
  2. Giá trị nhỏ nhất ở $x=-1$ là $m-1$, nên $m\ge1$.
  3. Viết biểu thức thành $(m-1)(x+1)^2+1$. Nếu $m\ge1$, luôn dương, kể cả $m=1$ khi biểu thức là hằng số $1$. Nếu $m<1$, giá trị âm khi $|x+1|$ đủ lớn. Vậy $m\ge1$.

5. Những lỗi cần tránh

Không bỏ các nghiệm là điểm bằng $0$. Không áp dụng “ngoài cùng dấu” mà quên dấu của $a$. Phân biệt dấu nghiêm ngặt với không nghiêm ngặt. Không dùng điều kiện $a>0,\Delta<0$ cho trường hợp biểu thức đã suy biến thành một hằng số dương.

Để lại một bình luận

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *