50 Bài tập Giải bài toán bằng cách lập hệ phương trình (có đáp án năm 2024) - Toán 9

Giải bài toán bằng cách lập hệ phương trình

Kiến thức cần nhớ 

1. Các bước giải bài toán bằng cách lập phương trình

Bước 1: Lập phương trình

- Chọn ẩn số và đặt điều kiện thích hợp cho ẩn số.

- Biểu diễn các đại lượng chưa biết theo ẩn và các đại lượng đã biết

- Lập hai phương trình biểu thị mối quan hệ giữa các đại lượng.

Bước 2: Giải hệ phương trình

Bước 3: Trả lời

Kiểm tra xem trong các nghiệm của hệ phương trình, nghiệm nào thoả mãn điều kiện của ẩn, nghiệm nào không, rồi kết luận.

2. Lưu ý về chọn ẩn và điều kiện thích hợp của ẩn

- Thông thường thì bài toán hỏi về đại lượng gì thì chọn ẩn là đại lượng đó.

- Về điều kiện thích hợp của ẩn

+ Nếu x biểu thị một chữ số thì $0\le \mathrm{x}\le 9$, $\mathrm{x}\in \mathrm{N}$.

+ Nếu x biểu thị tuổi, sản phẩm, người thì x nguyên dương.

+ Nếu x biểu thị vận tốc của chuyển động thì x > 0.

3. Các bước giải bài toán bằng cách lập phương trình

Bước 1: Lập phương trình

- Chọn ẩn số và đặt điều kiện thích hợp cho ẩn số.

- Biểu diễn các đại lượng chưa biết theo ẩn và các đại lượng đã biết

- Lập phương trình biểu thị mối quan hệ giữa các đại lượng.

Bước 2: Giải phương trình

Bước 3: Trả lời

Kiểm tra xem trong các nghiệm của phương trình, nghiệm nào thoả mãn điều kiện của ẩn, nghiệm nào không, rồi kết luận.

4. Các lưu ý

- Đối với một số bài sau khi ta đã tìm được hệ phương trình giữa các ẩn với nhau ta cần đặt ẩn phụ để giải hệ.

- Lưu ý tới điều kiện của ẩn phụ.

- Sau khi giải xong ẩn phụ cần trả về ẩn chính.

Bài tập tự luyện 

Bài 1: Tìm hai số tự nhiên, biết rằng tổng của chúng bằng 1006 và nếu lấy số lớn chia cho số nhỏ thì được thương là 2 và số dư là 124.

Lời giải

Gọi số lớn là x, số nhỏ là y (x, y ∈ N*); x,y > 124.

Tổng hai số bằng 1006 nên ta có: x + y = 1006

Số lớn chia số nhỏ được thương là 2, số dư là 124 nên ta có: x = 2y + 124.

Ta có hệ phương trình:

Vậy hai số tự nhiên phải tìm là 712 và 294.

Chú ý: Số bị chia = số chia. thương + số dư

Bài 2: Giải bài toán cổ sau:

Quýt, cam mười bảy quả tươi

Đem chia cho một trăm người cùng vui

Chia ba mỗi quả quýt rồi

Còn cam mỗi quả chia mười vừa xinh

Trăm người, trăm miếng ngọt lành

Quýt, cam mỗi loại tính rành là bao?

Lời giải

Gọi số cam là x, số quýt là y (x, y ∈ N* ; x < 17, y < 17).

Quýt, cam 17 quả tươi ⇒ x + y = 17.

Mỗi quả quýt chia ba ⇒ Có 3y miếng quýt

Chia mười mỗi quả cam ⇒ Có 10x miếng cam

Tổng số miếng tròn 100 ⇒ 10x + 3y = 100.

Ta có hệ phương trình:

Vậy có 7 quả cam và 10 quả quýt.

Bài 3: Một ôtô đi từ A và dự định đến B lức 12 giờ trưa. Nếu xe chạy với vận tốc 35 km/h thì sẽ đến B chậm 2 giờ so với dự đinh. Nếu xe chạy với vận tốc 50 km/h thì sẽ đến B sớm 1 giờ so với dự định. Tính độ dài quãng đường AB và thời điểm xuất phát của ôtô tại A.

Lời giải

Gọi x (km) là độ dài quãng đường AB, y (giờ) là thời gian dự định đi để đến B đúng lúc 12 giờ trưa.

Điều kiện x > 0, y > 1 (do ôtô đến B sớm hơn 1 giờ).

+ Với v = 35km/h thì thời gian đi hết quãng đường AB là : t =  (giờ)

Ô tô đến chậm hơn 2 giờ so với dự định ⇒  ⇔ x = 35y + 70.

+ Với v = 50 km/h thì thời gian đi hết quãng đường AB là :  (giờ)

Ô tô đến sớm hơn 1h so với dự định ⇒  ⇔ x = 50y – 50.

Vậy quãng đường AB là 350km và thời điểm ô tô xuất phát là 12 – 8 = 4 (giờ).

Bài 4: Tính độ dài hai cạnh góc vuông của một tam giác vuông, biết rằng nếu tăng mỗi cạnh lên 3cm thì diện tích tam giác đó sẽ tăng thêm 36 cm², và nếu một cạnh giảm đi 2cm, cạnh kia giảm 4cm thì diện tích của tam giác giảm đi 26 cm².

Lời giải

Gọi x (cm) , y (cm) là độ dài hai cạnh góc vuông của tam giác vuông (x > 2, y > 4).

Diện tích tam giác ban đầu là  (cm²)

+ Tăng mỗi cạnh lên 3cm thì tam giác vuông mới có độ dài 2 cạnh là x + 3(cm) và y + 3 (cm)

Diện tích tam giác mới là:  (cm²)

Diện tích tăng thêm 36cm² nên ta có phương trình:

+ Giảm một cạnh 2cm và giảm cạnh kia 4cm thì tam giác vuông mới có 2 cạnh là : x – 2 (cm) và y – 4 (cm).

Diện tích tam giác mới là:  (cm²).

Diện tích giảm đi 26cm² nên ta có phương trình

Lấy phương trình thứ hai trừ phương trình thứ nhất ta được:

Vậy tam giác có hai cạnh lần lượt là 9cm và 12cm.

Bài 5: Hai vòi nước cùng chảy vào một bể nước cạn (không có nước) thì sau $4\frac{4}{5}$ giờ đầy bể. Nếu lúc đầu chỉ mở vòi thứ nhất và 9 giờ sau mới mở thêm vòi thứ hai thì sau $\frac{6}{5}$ giờ nữa mới đầy bể. Hỏi nếu ngay từ đầu chỉ mở vòi thứ hai thì sau bao lâu mới đầy bể?

Lời giải

Cách 1.

Đổi 4$\frac{4}{5}$(h) = $\frac{24}{5}(h)$

Gọi thời gian để vòi thứ nhất chảy một mình đầy bể là x (h)

Gọi thời gian để vòi thứ hai chảy một mình đầy bể là y (h)

$\left(x>\frac{24}{5};y>\frac{24}{5}\right)$

+ Một giờ vòi thứ nhất chảy được : $\frac{1}{x}$( bể )

+ Một giờ vòi thứ hai chảy được : $\frac{1}{y}$( bể )

+ Hai vòi nước cùng chảy vào một bể nước cạn (không có nước) thì sau $\frac{24}{5}$giờ đầy bể nên một giờ cả hai vòi chảy được: $1:\frac{24}{5}=\frac{5}{24}$(bể)

$\Rightarrow \frac{1}{x}+\frac{1}{y}=\frac{5}{24}$(1)

+ Nếu ban đầu mở vòi 1 và 9 giờ sau mở thêm vòi 2 thì sau $\frac{6}{5}$(h) đầy bể. Khi đó, thời gian vòi 1 chảy là : $9+\frac{6}{5}=\frac{51}{5}$(h) và thời gian vòi 2 chảy là $\frac{6}{5}$(h).

Ta có phương trình:

$\frac{51}{5}.\frac{1}{x}+\frac{6}{5}.\frac{1}{y}=1$$\iff \frac{51}{x}+\frac{6}{y}=5$ (2)

Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình:

$\left\{\begin{array}{l}\frac{1}{x}+\frac{1}{y}=\frac{5}{24}\\ \frac{51}{x}+\frac{6}{y}=5\end{array}\right.$(I). Đặt $\left\{\begin{array}{l}\frac{1}{x}=a\\ \frac{1}{y}=b\end{array}\right.$ khi đó hệ phương trình (I) trở thành

$\left\{\begin{array}{l}a+b=\frac{5}{24}\\ 51a+6b=5\end{array}\right.$ $\iff \left\{\begin{array}{l}a=\frac{5}{24}-b\\ 51.\left(\frac{5}{24}-b\right)+6b=5\end{array}\right.$

$\iff \left\{\begin{array}{l}a=\frac{5}{24}-b\\ 10,625-51b+6b=5\end{array}\right.$ $\iff \left\{\begin{array}{l}a=\frac{5}{24}-b\\ -45b=5-10,625\end{array}\right.$

$\iff \left\{\begin{array}{l}a=\frac{5}{24}-b\\ -45b=-5,625\end{array}\right.$ $\iff \left\{\begin{array}{l}a=\frac{5}{24}-b\\ b=\left(-5,625\right):\left(-45\right)\end{array}\right.$

$\iff \left\{\begin{array}{l}a=\frac{5}{24}-b\\ b=\frac{1}{8}\end{array}\right.$ $\iff \left\{\begin{array}{l}a=\frac{5}{24}-\frac{1}{8}\\ b=\frac{1}{8}\end{array}\right.$

$\iff \left\{\begin{array}{l}a=\frac{1}{12}\\ b=\frac{1}{8}\end{array}\right.$ . Thay a = $\frac{1}{x}$ ; b = $\frac{1}{y}$ ta có:

$\left\{\begin{array}{l}\frac{1}{x}=\frac{1}{12}\\ \frac{1}{y}=\frac{1}{8}\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}x=12\\ y=8\end{array}\right.$ (thảo mãn điều kiện)

Vậy vòi thứ hai chảy một mình thì sau 8h sẽ đầy bể.

Cách 2.

Gọi lượng nước vòi thứ nhất và vòi thứ hai chảy một mình trong 1 giờ lần lượt là x (bể) và y (bể).

Điều kiện 0 < x, y < 1.

+ Cả hai vòi cùng chảy trong  giờ đầy 1 bể nên ta có phương trình: 4,8x + 4,8y = 1.

+ Nếu mở vòi thứ nhất trong 9 giờ thì chảy được 9x (bể)

 giờ sau mở thêm vòi thứ hai thì chảy thêm được: 1,2 (x + y) (bể)

Khi đó bể đầy nên ta có phương trình: 9x + 1,2(x + y) = 1.

Ta có hệ phương trình

⇒ một giờ vòi hai chảy một mình được  bể

Vậy nếu ngay từ đầu chỉ mở vòi thứ hai thì sau 8 giờ sẽ đầy bể.

Bài 6: Hai người thợ cùng làm một công việc trong 16 giờ thì xong. Nếu người thứ nhất làm 3 giờ và người thứ hai làm 6 giờ thì chỉ hoàn thành được 25% công việc. Hỏi nếu làm riêng thì mỗi người hoàn thành công việc đó trong bao lâu?

Lời giải

Gọi thời gian để người thứ nhất và người thứ hai một mình hoàn thành công việc lần lượt là x (giờ) và y (giờ). (Điều kiện x, y > 16).

⇒ Trong một giờ, người thứ nhất làm được  (công việc); người thứ hai làm được  (công việc).

+ Cả hai người cùng làm sẽ hoàn thành công việc trong 16 giờ nên ta có phương trình 

+ Người thứ nhất làm trong 3 giờ, người thứ hai làm trong 6 giờ thì hoàn thành  công việc nên ta có phương trình 

Vậy ta có hệ phương trình 

Đặt  , hệ phương trình trở thành:

Vậy nếu làm riêng, người thứ nhất hoàn thành công việc sau 24 giờ và người thứ hai hoàn thành công việc trong 48 giờ.

Bài 7: Nhà Lan có một mảnh vườn trồng rau cải bắp. Vườn được đánh thành nhiều luống, mỗi luống trồng cùng một số cây cải bắp. Lan tính rằng: Nếu tăng thêm 8 luống rau, nhưng mỗi luống trồng ít đi 3 cây thì số cây toàn vườn ít đi 54 cây. Nếu giảm đi 4 luống, nhưng mỗi luống trồng tăng thêm 2 cây thì số rau toàn vườn sẽ tăng thêm 32 cây. Hỏi vườn nhà Lan trồng bao nhiêu cây rau cải bắp?

Lời giải

Gọi x là số luống rau, y là số cây mỗi luống.

Điều kiện x > 4, y > 3; x,y ∈ N

Số cây trong vườn là: x.y (cây)

+ Tăng 8 luống, mỗi luống ít hơn 3 cây thì số luống là x + 8, số cây mỗi luống là y – 3

⇒ Tổng số cây trong vườn là (x + 8)(y – 3) cây.

Số cây trong vườn ít đi 54 cây nên ta có phương trình:

(x + 8)(y – 3) = xy – 54

⇔ xy -3x + 8y - 24 = xy – 54

⇔ xy -3x + 8y - xy = –54 + 24

⇔ -3x + 8y = –30

⇔ 3x – 8y = 30

+ Giảm 4 luống mỗi luống tăng thêm 2 cây thì số luống là x – 4 và số cây mỗi luống là y + 2.

⇒ Số cây trong vườn là: (x – 4)(y + 2) cây

Số cây trong vườn tăng thêm 32 cây nên ta có phương trình:

(x – 4)(y + 2) = xy + 32

⇔ xy – 4y + 2x – 8 = xy + 32

⇔ 2x – 4y = 40

Ta có hệ phương trình:

Vậy số rau cải bắp nhà Lan trồng là : 15.50 = 750 cây.

Bài 8: (Bài toán cổ Ấn Độ). Số tiền mua 9 quả thanh yên và 8 quả táo rừng thơm là 107 rupi. Số tiền mua 7 quả thanh yên và 7 quả táo rừng thơm là 91 rupi. Hỏi giá mỗi quả thanh yên và mỗi quả táo rừng thơm là bao nhiêu rupi?

Lời giải

Gọi x (rupi) là giá tiền mỗi quả thanh yên.

Gọi y (rupi) là giá tiền mỗi quả táo rừng thơm.

Điều kiện x > 0, y > 0.

Vì mua 9 quả thanh yên và 8 quả táo rừng thơm hết 107 rupi nên ta có phương trình:

9x + 8y = 107  (1).

Vì mua 7 quả thanh yên và 7 quả táo rừng thơm là 91 rupi nên ta có phương trình:

7x + 7y = 91 ⇔ x + y = 13   (2)

Từ (1) và (2) có hệ phương trình:

$\left\{\begin{array}{l}9x+8y=107\\ x+y=13\end{array}\right.$ $\iff \left\{\begin{array}{l}9x+8y=107\\ 9x+9y=117\end{array}\right.$

$\iff \left\{\begin{array}{l}\left(9x+8y\right)-\left(9x+9y\right)=107-117\\ x+y=13\end{array}\right.$

$\iff \left\{\begin{array}{l}9x+8y-9x-9y=-10\\ x+y=13\end{array}\right.$

$\iff \left\{\begin{array}{l}-y=-10\\ x+y=13\end{array}\right.$ $\iff \left\{\begin{array}{l}x+10=13\\ y=10\end{array}\right.$

$\iff \left\{\begin{array}{l}x=3\\ y=10\end{array}\right.$ (thỏa mãn điều kiện)

Vậy giá mỗi quả thanh yên là 3 rupi và giá mỗi quả táo rừng thơm là 10 rupi.

Bài 9: Điểm số trung bình của một vận động viên bắn súng sau 100 lần bắn là 8,69 điểm. Kết quả cụ thể được ghi trong bảng sau, trong đó có hai ô bị mờ không đọc được (đánh dấu *):

Em hãy tìm lại các số trong hai ô đó.

Lời giải

Gọi số lần bắn đạt điểm 8 là x, số lần bắn đạt điểm 6 là y.

Điều kiện x, y ∈ N; x < 18, y < 18.

Tổng số lần bắn là 100 nên ta có: 25 + 42 + x + 15 + y = 100 ⇔ x + y = 18.

Điểm trung bình là :

Điểm trung bình bằng 8,69 nên ta có phương trình :

 ⇔ 8x + 6y + 733 = 869 ⇔ 8x + 6y = 136

Ta có hệ phương trình :

Vậy số lần bắn đạt 8 điểm là 14 và số lần bắn đạt 6 điểm là 4.

Bài 10: Hai vật chuyển động đều trên một con đường tròn đường kính 20cm, xuất phát cùng một lúc, từ cùng một điểm. Nếu chuyển động cùng chiều thì cứ 20 giây chúng lại gặp nhau. Nếu chuyển động ngược chiểu thì cứ sau 4 giây chúng lại gặp nhau. Tính vận tốc của mỗi vật.

Lời giải

Gọi vận tốc của vật thứ nhất là x(cm/s), vận tốc của vật thứ hai là y(cm/s)

Giả sử vật thứ nhất đi nhanh hơn vật thứ hai.

Điều kiện x > y > 0.

Chu vi vòng tròn là : 20.π (cm)

Quãng đường vật thứ nhất đi được trong 20s là 20x (cm)

Quãng đường vật thứ hai đi được trong 20s là 20y (cm)

Khi chuyển động cùng chiều, cứ 20 giây chúng lại gặp nhau, nghĩa là quãng đường 2 vật đi được trong 20 giây chênh lệch nhau đúng bằng 1 vòng tròn. Nên ta có phương trình: 20x – 20y = 20π    (1).

Quãng đường vật thứ nhất đi được trong 4s là 4x (cm)

Quãng đường vật thứ hai đi được trong 4s là 4y (cm)

Khi chuyển động ngược chiều, cứ 4 giây chúng lại gặp nhau, nghĩa là tổng quãng đường hai vật đi được trong 4 giây là đúng 1 vòng tròn nên ta có phương trình: 4x + 4y = 20π   (2)

Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình:

$\left\{\begin{array}{l}20x-20y=20\pi \\ 4x+4y=20\pi \end{array}\right.$ $\iff \left\{\begin{array}{l}20x-20y=20\pi \\ 20x+20y=100\pi \end{array}\right.$

$\iff \left\{\begin{array}{l}\left(20x-20y\right)+\left(20x+20y\right)=100\pi +20\pi \\ 20x-20y=20\pi \end{array}\right.$

$\iff \left\{\begin{array}{l}20x-20y+20x+20y=120\pi \\ 20x-20y=20\pi \end{array}\right.$

$\iff \left\{\begin{array}{l}40x=120\pi \\ 20x-20y=20\pi \end{array}\right.$ $\iff \left\{\begin{array}{l}x=120\pi :40\\ 20y=20x-20\pi \end{array}\right.$

$\iff \left\{\begin{array}{l}x=3\pi \\ 20y=20.3\pi -20\pi \end{array}\right.$$\iff \left\{\begin{array}{l}x=3\pi \\ 20y=40\pi \end{array}\right.\iff \left\{\begin{array}{l}x=3\pi \\ y=2\pi \end{array}\right.$ (thỏa mãn)

Vậy vận tốc của hai vật lần lượt là $3\pi$ và $2\pi$.

Xem thêm các dạng bài tập toán hay khác:

50 Bài tập Giải bài toán bằng cách lập phương trình (có đáp án năm 2023)

50 Bài tập Hệ thức Vi – ét và ứng dụng (có đáp án năm 2023)

50 Bài tập Phương trình bậc hai một ẩn (có đáp án năm 2023)

50 Bài tập Giải bài toán bằng cách lập hệ phương trình (có đáp án năm 2023)

50 Bài tập Giải hệ phương trình bằng phương pháp cộng đại số (có đáp án năm 2023)