CHƯƠNG 1: CĂN BẬC HAI – CĂN BẬC BA
BÀI 1. CĂN BẬC HAI
LÝ THUYẾT
I. MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA LŨY THỪA BẬC HAI
a 2 ≥ 0, ∀a ∈ R
a2 > 0 ⇔ a ≠ 0
1)
*
*
a2 < 0 ⇔ a = φ
a2 ≤ 0 ⇔ a = 0
*
*
a = b
a 2 = b2 ⇔
a 2 = b2 ⇔ a = b
a = − b
2)
hoặc
2
4x = 25
Ví dụ 1. Tìm x, biết:
5
2
2
x
=
25
5 5
2
⇔ x2 =
⇔ x2 = = − ⇔
5
4
2 2
x = −
2
3)
a = 0
a 2 + b2 = 0 ⇔
b = 0
x 2 − 2xy + 2y 2 − 2y + 1 = 0
Ví dụ 2. Tìm x, y biết:
x = y
x = 1
x − y = 0
2
2
⇔ ( x − y ) + ( y − 1) = 0 ⇔
⇔
⇔
y = 1
y =1
y −1 = 0
a 2 > b 2 ⇔ a > b ; ∀a, b ∈ R
4)
Đặc biệt:
a 2 > b2 ⇔ a > b
5)
* Nếu a, b cùng dương thì:
a 2 > b2 ⇔ a < b
* Nếu a, b cùng âm thì:
7 2 > 52 ⇔ 7 > 5
Ví dụ 3.
(do 7; 5 > 0)
2
2
( − 7 ) > ( − 5) ⇔ −7 < −5
− 7; − 5 < 0
(do
)
∀a, b, c ∈ R
; ta có:
2
( abc) 2 = a 2 b 2 c 2
;
a2
a
= 2 ( b ≠ 0)
b
b
II. CĂN BẬC HAI SỐ HỌC
Ở lớp 7 ta đã biết:
* Căn bậc hai của một số a không âm là số x sao cho
x2 = a
a
* Số dương a có đúng hai căn bậc hai là hai số đối nhau: số dương ký hiệu là
1
và số âm ký hiệu là
− a
0 =0
* Số 0 có đúng một căn bậc hai là chính số 0, ta viết
1) Định nghĩa
a
Với số dương a (a > 0), số
được gọi là căn bậc hai số học (CBHSH) của a
Số 0 cũng được gọi là căn bậc hai số học của 0
16 = 4
4≥0
4 2 = 16
Ví dụ 4. CBHSH của 16 là
(vì
và
)
1,44 = 1,2
1,2 2 = 1,44
1,2 ≥ 0
CBHSH của 1,44 là
(vì
và
)
CBHSH của
9
25
9 3
=
25 5
là
(vì
2
3
≥0
5
và
9
3
=
5 25
)
2) Chú ý
a≥0
a) Với
, ta có:
x= a
x≥0
x2 = a
Nếu
thì
và
x= a
x≥0
x2 = a
Nếu
và
thì
x ≥ 0
x= a ⇔ 2
2
x = a = a
( )
a
Khi viết
ta phải có đồng thời
(− a ) = ( a )
2
b) Ta có
Với
a >0
thì
2
a≥0
và
a ≥0
=a
x = a
x2 = a ⇔
x = − a
(− 5 ) = ( 5 )
2
2
x = 5
= 5; x 2 = 5 ⇔
x = − 5
Ví dụ 5.
c) Số âm không có căn bậc hai số học
d) Phép toán tìm căn bậc hai số học của một số
III. SO SÁNH CĂN BẬC HAI SỐ HỌC
* Với các số a, b không âm
3>2⇔ 3 > 2
Ví dụ 6.
BÀI TẬP
( a ≥ 0, b ≥ 0)
16;
Bài 1. Tìm căn bậc hai số học của các số:
ta có:
a≥0
gọi là phép khai phương
a 2 > b2 ⇔ a > b ⇔ a > b
9
36
; 0; 25; ;19; − 2
64
49
2
49; 0,01;
( )
2
4
9
; 1 ; 3 ;
25
16
( − 9)( − 36)
Bài 2. Tính:
(− 7 ) ;
2
0,81 +
9
; 412 − 402 ; 582 − 422
16
Bài 3. Giải các phương trình sau:
a)
d)
x 2 − 10 = 0
b)
5x 2 + 125 = 0
e)
x + 2 2x + 2 = 1
c)
13
x 2 − 4x + 4 = 1
36
f)
x2 − 5 = 0
x 2 − 6x = 6
x − 2 3x + 2 = 0
2
2
g)
Bài 4. Giải các phương trình sau:
( x − 3) 2 = 11 + 6 2
a)
4x 2 + 4x = 27 − 10 3
c)
x 2 + 4 3x = 1 − 4 3
e)
2x 2 − 6 = 0
h)
b)
d)
f)
x 2 − 10x + 25 = 27 − 10 2
x 2 + 2 5x = 16 − 4 5
4x 2 − 12 2 x − 33 + 10 2 = 0
3x2 − 30x + 26 + 8 3 = 0
2x − 12x + 9 + 4 2 = 0
2
g)
h)
Bài 5. Không dùng máy tính; hãy so sánh các số thực sau:
6 5
a)
2 3
5 6
và
b)
2 5 −5
5 −3
3 2
và
2 −2
c)
d)
và
80 − 59
e)
13 − 12
và
và 6
5 +1
2
3+ 5
3 −3
d)
và
e)
và
Bài 6. Không dùng máy tính; hãy so sánh các số thực sau:
17 + 26
48
13 − 35
a)
và 9
b)
và
9 − 58
8 +3
f)
và
31− 19
c)
12 − 11
và
6 − 17
7 − 21 + 4 5
f)
và
5 −1
4 + 4 + 4 + ... + 4
15 − 2 10
3
5 + 10 + 1
35
15
g)
và
h)
và
i)
Bài 7. Các số sau đây số nào có căn bậc hai số học? (giải thích)
2− 3
4 − 15
a)
b)
3 2 − 2 5 +1
11 − 26 − 37
d)
e)
100
và 3
c)
f)
2 3 − 6 −1
26 + 17 + 1 − 99
A2 = A
BÀI 2. CĂN THỨC BẬC HAI VÀ HẰNG ĐẲNG THỨC
LÝ THUYẾT
I. ĐỊNH NGHĨA
3
Nếu dưới dấu căn là một biểu thức A có chứa biến và hằng; ta gọi
dưới dấu căn
A
là căn thức bậc hai; A là biểu thức
3x + 2 ; 4x 2 + y ; 9 − 2 3
Ví dụ 1.
II. ĐIỀU KIỆN ĐỂ
A
CÓ NGHĨA
A
⇔A≥0
xác định (hay có nghĩa)
(A không âm)
Ví dụ 2. Tìm điều kiện có nghĩa của:
C = − 3( 4 − 3x)
B = − 2x − 8
a)
b)
Giải
a) (Điều kiện xác định) ĐKXĐ:
d)
− 2x − 8 ≥ 0 ⇔ −2x ≥ 8 ⇔ x ≤ −4
− 3( 4 − 3x) ≥ 0 ⇔ 4 − 3x ≤ 0 ⇔ −3x ≤ −4 ⇔ x ≥
1)
2)
D = x 2 + 2x + 2
3
4
b) ĐKXĐ:
2
x 2 + 2x + 2 = ( x 2 + 2x + 1) + 1 = ( x + 1) + 1 ≥ 1 > 0, ∀x
∀x ∈ R
c) Vì
nên ĐKXĐ:
* Chú ý
Điều kiện có nghĩa của một số biểu thức:
A( x )
⇒ A( x )
a)
là biểu thức nguyên
luôn có nghĩa
A( x )
⇔ B( x ) ≠ 0
B( x )
b)
có nghĩa
A( x )
⇔ A( x ) ≥ 0
c)
có nghĩa
1
A( x )
⇔ A( x ) > 0
d)
có nghĩa
A>0
Với
; ta có:
X = A
X2 = A2 ⇔ X = A ⇔
X = −A
X 2 ≤ A 2 ⇔ X ≤ A ⇔ −A ≤ X ≤ A
X ≥ A
X2 ≥ A2 ⇔ X ≥ A ⇔
X ≤ − A
Ví dụ 3. Tìm điều kiện xác định của:
1
E=
x2 − 3
a)
F=
b)
Giải
4
1
5 − x2
x2 − 3 > 0 ⇔ x2 > 3 ⇔ x2 >
( 3)
2
a) ĐKXĐ:
b) ĐKXĐ:
x > 3
⇔
x < − 3
1
> 0 ⇔ 5 − x2 > 0 ⇔ x2 < 5 ⇔ x2 <
2
5− x
( 5)
2
⇔− 5
A2 = A
III. HẰNG ĐẲNG THỨC
A khi A ≥ 0
A2 = A =
− A khi A < 0
Ví dụ 4. Tính:
a)
x6
b)
(
5−2
)
2
4+2 3
c)
Giải
a)
x6 =
(x )
(
)
x 3 khi x ≥ 0
= x3 = 3
− x khi x < 0
3 2
2
5 −2 = 5 −2 = 5 −2
b)
4+2 3 =
( 3)
(vì
2
+ 2 3 + 12 =
5−2= 5− 4 >0
(
)
2
3 +1 = 3 +1
c)
BÀI TẬP
Bài 8. Với giá trị nào của x thì các căn thức sau có nghĩa:
− 5x + 2
1
4
3x + 1
a)
b)
1
d)
− 5x
3
e)
1
x−2 +
x −3
)
−x
(vì
3 +1 > 0
c)
f)
3x + 2 + − 2x + 3
g)
h)
Bài 9. Với giá trị nào của x thì các căn thức sau có nghĩa:
3x + 4
( 2x − 3)( 3x − 2)
x−2
a)
b)
)
−3
− 2x + 15
8− x
x
7x 2 + 4
12
i)
1
c)
x 2 − 8x + 15
1
d)
35 − x 2 + 2x
x − 8x + 18
e)
2
g)
9x 2 − 6x + 1
− x 2 + 4x − 4
f)
− x − 2x − 1
2
h)
i)
− 2x
3x + 2
5x 2 − 4x − 8
2
j)
2 − x −1
k)
l)
5
3x − 2 + 3 − 2x
x−2 −4
2− x −3
m)
Bài 10. Rút gọn các biểu thức sau:
a)
(3 − 5 )
(3
n)
2
)
b)
2
d)
Bài 11. Rút gọn các biểu thức sau:
e)
7−4 3 + 4−2 3
a)
b)
32 − 10 7 − 43 − 12 7
5 25x 6
với
5 ( x − 3)
(3 − 7 )
với
với
9 ( x + 1) + 3( x + 1)
2
(2
c)
6
x<0
( x + 5) 2
x < −5
với
với
5 4( x − 4) − 3( x − 4)
2
6
b)
với
− 4x 2 + 4x − 1
( x − 2) 2 +
d)
9x − 12x + 4
3x − 2
x 2 − 4x + 4
x−2
2
x 4 ( x − 1)
f)
với
a= 2
x = 1 − 3; y = 1 − 5
với
x − 2y − x − 4xy + 4y2
2
2
(với
x −1
y −1
4a 4 − 4a 2 + 1 − a 4 − 6a 2 + 9
x≥2
3
h)
x + y + x 2 − 2xy + y 2
d)
2
x = 5 − 1; y = 2 − 1
với
6
3 −3 2
9 − 4 5 − 14 − 6 5
với
g)
h)
Bài 14. Thu gọn rồi tính giá trị của các biểu thức sau:
1
x=
2
9x − 12x + 4 − 6x − 1
2
a)
với
c)
f)
)
)
2− 3 −
f)
x 2 − 2x + 1
x + 2 x +1
b)
(
2
2
x − 10x + 25
x −5
e)
)
2− 5
25( x − 2 ) + 3x − 6
x <1
3x − 9x 2 − 6x + 1
( 3x − 2) 2 +
7 −6
d)
2
c)
(2
−2
g)
Bài 13. Rút gọn các biểu thức sau:
a)
−
c)
b)
2
(
−
− 5 ( − 4x)
2 ( x − 1) − 5x + 5
4
2
2
e)
x ≥3
e)
)
3− 2 2 + 6− 4 2
x≥0
2
c)
(
13 − 4 3 − 16 − 8 3
d)
Bài 12. Rút gọn các biểu thức sau:
a)
o)
− 1− 5
3−2 7
− x +1 − 3
(y − 2
x<0
)
y +1
( x − 1)
4
2
)
x<4
)
2
x 2 − 8x + 16 − x 2 − 4x + 4
e)
x + 2 x −1 + x − 2 x −1
f)
x = 2 7 +9
tại
BÀI 3. LIÊN HỆ GIỮA PHÉP NHÂN – CHIA VÀ PHÉP KHAI PHƯƠNG
LÝ THUYẾT
A ≥ 0; B ≥ 0
1)
Nếu
thì
Nếu
Ví dụ 1. Tính:
A.B = A . B
A
A
=
B
B
A ≥ 0; B > 0
2)
x = 3 2 −1
tại
thì
9
1
16
121.16.0,25
a)
b)
Giải
121.16.0,25 = 121. 16 . 0,25 = 11 .4.0,5 = 22
a)
9
25
25 5
1 =
=
=
16
16
16 4
b)
Ví dụ 2. Phân tích thành tích:
21 + 14
a)
b)
Giải
(
( a − b )( a + b) =
a + b − a 2 − b2 = a + b −
(ĐK:
a≥b≥0
)
)
21 + 14 = 7 . 3 + 7 . 2 = 7 . 3 + 2
a)
a + b − a 2 − b2
(
a + b − a − b. a + b = a + b 1 − a − b
b)
)
A = 38 − 12 10 − 22 − 4 10
Ví dụ 3. Tính:
Giải
A = 38 − 12 10 − 22 − 4 10
(2 5 ) − 2.2
(2 5 − 3 2 )
2
=
=
(
(
)
2)
5.3 2 + 3 2
2
−
(2
) (
5−
= 2 5 −3 2 − 2 5 − 2
)
2
(do
2
−
(2 5 )
2
− 2.2 5. 2 +
( 2)
2
= 2 5 −3 2 − 2 5 − 2
2 5 − 3 2 > 0 ⇔ 2 5 > 3 2 ⇔ 20 > 18
= −3 2 + 2 = −2 2
BÀI TẬP
Bài 15. Phân tích thành nhân tử:
7
và
2 5− 2 >0
)
a)
c)
11 − 33
b)
4x 2 − 7
( a, b, x, y ≥ 0)
ax − by + bx − ay
e)
g)
a b − b a + a − b ( a, b ≥ 0)
( )
d)
f)
2 15 − 3 5
2 + x 2 − 2x 2
7 ab + 7b − a − b ( a, b ≥ 0)
x 2 − 25y2 − x − 5y ( x ≥ 5y ≥ 0)
h)
a − 3a + 3 a − 1 ( a > 0 )
i)
Bài 16. Tính (rút gọn):
3
(
)
3 7 2 7 −3
a)
c)
e)
(
3− 2
(1 −
)(
2
6 +2
b)
)
2
3
3 − 2
2
3 2 + 2 3. 3 2 − 2 3
d)
)(
2 + 3 1+ 2 − 3
)
f)
1 + 2 3 − 2 1 + 2
47 + 5 . 7 − 2 + 5 . 7 + 2 + 5
4 + 8. 2 + 2 + 2 . 2 − 2 + 2
g)
(5 + 4 2 ). 3 + 2
h)
2 + 3. 2 + 2 + 3 . 2 + 2 + 2 + 3 . 2 − 2 + 2 + 3
i)
31+ 2 . 6 + 5 + 2 . 3 + 3 + 5 + 2 . 3 − 3 + 5 + 2
j)
Bài 17. Rút gọn các biểu thức sau:
3 7 +7 3
2 5 − 4 10
3 10
21
a)
c)
b)
3− 7 3+ 7
−
3+ 7 3− 7
(
2 2− 7
e)
)
d)
2
)(
2 + 2 5 3 −3 2
30
(
3 3 − 11
(
)
6 3 − 11
56 − 4
(5
2 +5
2 −5 2
:
−
2 −5
23
2
+
5
)
g)
f)
2
)
5 7 − 4 35 + 7 5
35
h)
6 6 − 2 12 + 3 − 2
2 6 +1
i)
Bài 18. Rút gọn các biểu thức sau:
10 18 + 5 3 − 15 27
3 6 −4
(
j)
8
)
13 + 6 4 + 9 − 4 2
a)
b)
(
5 + 2 6 + 14 − 4 6
5 − 2 6 + 11 − 4 6
c)
d)
23 + 6 10 + 47 + 6 10
21 − 6 10 + 21 + 6 10
e)
f)
49 − 20 6 + 106 + 20 6
83 − 20 6 + 62 − 20 6
g)
h)
302 − 20 6 + 203 − 20 6
601 − 20 6 − 154 − 20 6
i)
Bài 19. Rút gọn các biểu thức sau:
j)
6−3 3 + 2− 3
15 + 5 5 − 3 − 5
a)
b)
24 − 3 15 − 36 − 9 15
2− 3 − 2+ 3
c)
d)
3− 5 − 3+ 5
9 − 17 + 9 + 17
e)
f)
7 + 13 − 7 − 13
12 − 3 7 − 12 + 3 7
g)
Bài 20. Tính (rút gọn):
3 + 5 . 10 + 2 3 − 5
a)
(
c)
)
3 − 1 . 2 19 + 8 3 − 4
(
6+ 2
)(
)(
3−2
)
h)
)
b)
3+2
d)
3− 5
2− 3
f)
g)
(4 +
15
)(
)
10 − 6 4 − 15
(
2 4 + 6 − 2 5 . 10 − 2
2+ 3
3+ 3
)
4 − 15 + 4 + 15 − 2 3 − 5
h)
Bài 21.
A = 8 + 2 10 + 2 5 + 8 − 2 10 + 2 5
a) Thu gọn biểu thức
M = 4+ 7 − 4− 7
b) So sánh
N = 2+ 3 − 2− 3
và
C = 45 + 2009
c) Cho
E = 45 − 2009
và
D=
d) Thu gọn biểu thức
E=
. Chứng minh rằng:
7+ 5 + 7− 5
7 + 2 11
2 +2−2
− 3− 2 2
2 +1 +1
e) Thu gọn biểu thức
F = 3+ 2 − 8 2 +8 −
2 +1
f) Thu gọn biểu thức
9
C+E =7 2
G=
1 + 2 27 2 − 38 − 5 − 3 2
3 2 −4
g) Thu gọn biểu thức
Bài 22. Rút gọn các biểu thức sau (với những giá trị của biến làm cho biểu thức có nghĩa):
ab + 2 b
3 b
:
2
2
4
2
2
a + b − 2ab a + b − 2a b
3 b
ab − 2 b
a)
b)
(
)(
)
x 2 + y 4 − 2xy 2
x x +x−y
2
x −y
c)
Bài 23. Rút gọn các biểu thức sau:
d)
A = x −2+2 x −3 − x −3
a)
c)
e)
b)
C = 4x 2 − 12x + 9 + 2x − 1
4 + xy − 4 xy
9x 2 y 2
3y.
2
với
x< 2
E = x − 2 x −1 + x + 3 − 4 x −1
với
d)
B = 2x − 2 x 2 − 4 + x − 2
D = x−4 x−4
2
F = 2x − 1 − x ( 3x − 2) + 6x − 1 + 3 x ( 3x − 2 )
f)
với
A=
với
2
< x <1
3
x −1 − 2 x − 2
x − 2 −1
)
Bài 24. Cho
a) Tìm x để A có nghĩa
b) Tính A2 và rút gọn A
1+ 5
1− 5
a=
b=
a 5 + b5
2
2
Bài 25. Cho
và
. Tính
B=
x+4 x−4 + x−4 x−4
8 16
1− + 2
x x
Bài 26. Cho
a) Tìm x để B có nghĩa
b) Rút gọn B
c) Tìm các giá trị nguyên của x để B có giá trị nguyên
10
4≤x≤5