CHUYÊN ĐỀ 1: CÁC DẠNG TOÁN RÚT GỌN BIỂU THỨC
A. Lý thuyết chuyên đề.
A. Trong quá trình giải các bài toán về căn thức bậc hai ta cần chú ý các điều sau đây:
1. Điều kiện để biểu thức A có nghĩa là A �0
6.
1
Điều kiện để biểu thức A có nghĩa là A �0
1
Điều kiện để biểu thức A có nghĩa là A > 0
A
Điều kiện để biểu thức B có nghĩa là A �0 ; B > 0
�
�
A �0
�
�
�
�
�
�B �0
�
�A �0
�
�
�
�
�
�B �0
�
AB
�
Điều kiện để biểu thức
có nghĩa là �
�
A �0
�
�
�
�
�
�
�B > 0
�
�
�
A �0
�
�
A
�
�
�
�
�B < 0
Điều kiện để biểu thức B có nghĩa là �
7.
( A)
Ta luôn có
8.
( A)
Tương tự
2.
3.
4.
5.
3
3
2
=A
với điều kiện A �0 ( định nghĩa căn bậc hai)
=A
�A (khiA �0)
A2 = A = �
�
�
- A (khiA < 0)
�
. Do đó
9. Hằng đẳng thức
10. Ta có AB = A. B khi A �0 ; B �0 .
AB =
11.
12.
B. Tuy nhiên
A
A
=
B
B nếu A �0 và B > 0
A2 B = A B
(
A
)
2
= A2 ۳ A
0
� A. B ( khiA �0; B �0)
�
A . B =�
�
�
� - A. - B ( khiA < 0; B < 0)
(nếu B �0 );
2
C. A B = A B ( nếu A �0 và B �0 ); A B =-
A2 B (nếu A �0 và B �0 )
A
A B
=
B (nếu B > 0 )
13. Trục căn thức ở mẫu: B
C A- B
C
=
A- B
D. A + B
nếu A �0 và B �0 ; A �B
E.
C A+ B
C
=
A- B
A- B
F.
( nếu A �0 và B �0 ; A �B )
C A- B
C
=
2
A - B2
G. A + B
( nếu A �0 ; A �B )
C A +B
C
=
A - B 2 ( nếu A �0 ; A �B 2 )
H. A - B
14. Một số biến đổi cơ bản.
a ) A = A. A
(
)
(
)
(
)
(
)
(
b) A � A = A.
)
A �1
(
c) A B �B A = A. B .
d ) A- B =
(
A-
A+ B
B .
e) A + B �2 AB =
(
A� B
)
)
)
2
( A ) +( B ) = (
B =( A) - ( B ) =(
f ) A A +B B =
g) A A - B
)(
A� B
3
3
3
3
)(
B ) .( A +
A + B . AA-
)
AB + B )
AB + B
15. Một số phương trình cơ bản:
2
2
I........................................................................... A = B � A = �B
A2 = B � A = � B (với B �0 )
J.
16. Một số bất phương trình cơ bản:
�A �0
�
�A > 0
�
A �0
A<0
�
�
A.B �0 � �
A.B > 0 � �
�
�
�
�
�
�
�B �0 hoặc �
�B �0 ;
�B > 0 hoặc �
�B < 0 ( A và B cùng
K.
dấu)
A �0 A
A <0
�A �0
�
�A > 0
�
A
�
�
�0 � �
>0 ��
�
�
�
�
�
�
B
�B > 0 hoặc �
�B < 0 ; B
�B > 0 hoặc �
�B < 0 ( A và B cùng
L.
dấu)
�
A �0
A <0
�A �0
�A > 0
�
�
�
A.B �0 � �
A.B < 0 � �
�
�
�
�
�
�
�B �0 hoặc �
�B �0 ;
�B < 0 hoặc �
�B > 0 ( A và B trái
M.
dấu)
�A �0
�
�A > 0
�
A �0 A
A<0
A
�
�
�0 � �
<0 � �
�
�
�
�
�
�
B
�B < 0 hoặc �
�B > 0 ; B
�B < 0 hoặc �
�B > 0 ( A và B trái dấu)
N.
B. Bài toán tính giá trị của biểu thức.
Bài 1: Thực hiện phép tính:
(2
a)
c)
)
5. 2 - 3 40 + 90 : 3 : 640
3 2a -
b)
(
)
( 1-
2
3 +1 -
3
)
2
+2 3
a 1
128a
2 4
với a �0
18a 3 + 4
Bài giải
(2
a)
(
)
)
2
2
2
5. 2 - 3 40 + 90 : 3 : 640 = 2 5.2 - 3 2 .10 + 3 .10 : 3 : 8 .10
(
)(
(
)
)
= 2 10 - 6 10 + 3 10 : 3 : 8 10 =- 3 10 : 8 10 =
b)
(
)
2
3 +1 -
= 3 +1 = 3 +1-
c)
3 2a -
(
( 1-
3
)
)
2
+ 2 3 = 3 +1 - 1-
3 - 1 +2 3
(Vì
- 3
8
3 +2 3
3 >1 )
3 +1 + 2 3 = = 2 + 2 3
18a3 + 4
a 1
128a = 3 2a 2 4
32.2.a 2 .a + 4.
a 1
- . 82.2.a
2 4
= 3 2a - 3 a 2a + 2 2a - 2 2a = 3 2a - 3a 2a
( Vì a �0 )
Bài 2: (GK I THCS Ngô Sĩ Liên năm 2018- 2019) Tính:
A = 18 - 2 50 + 3 8
B = 27 - 6
1
3- 3
+
3
3
C=
5
7+ 2
8- 2 7 + 2
Bài giải
A = 18 - 2 50 + 3 8 = 32.2 - 2 52.2 + 3 2 2.2 = 3 2 - 10 2 + 6 2 =1
3- 3
3
+
= 32.3 - 6.
+13
3
3
B = 27 - 6
5
C=
7+ 2
= 7-
2-
= 7-
2-
8- 2 7 + 2
(
(
)
=
5
(
2
)
= 1 ( Vì
= 3 3 - 2 3 +1 -
)
7-
2
)(
7-
7+ 2
7- 1 + 2 = 77- 1 + 2
(
3
2-
2
)
-
2
3 =1
7 - 2 7 +1 + 2
7- 1+ 2
7 >1 )
Bài 3: (GK I THCS Giảng Võ năm 2018- 2019) Thu gọn các biểu thức sau:
a)
A = 12 - 6 3 +
(
)
3 +5
2
5
1
B = 2 54 + . 28 - . 24 - 3 63
2
2
b)
C=
c)
2
13
+
5 + 3 4- 3
18. 10
Bài giải
A = 12 - 6 3 +
= 3-
(
)
3 +5
3 + 3 +5 = 3-
2
= 9 - 2.3. 3 + 3 + 3 + 5 =
3 + 3 +5 = 8
( 3-
3
)
2
+ 3 +5
( Vì 3 > 3 )
5
1
5
1
B = 2 54 + . 28 - . 24 - 3 63 = 2 32.6 + . 2 2.7 - . 2 2.6 - 3 32.7
2
2
2
2
= 6 6 +5 7 - 6 - 9 7 = 5 6 - 4 7
Bài 4: (GK I THCS Tân Mai năm 2018- 2019) Thực hiện phép tính:
1
48 - 2 75 a) 2
33
1
+5 1
3
11
b)
6 +2 5 -
c) 5 2a -
6- 2 5 -
3
8
50a - 2 a 3 + 4 32a với a �0
Bài giải
1
48 - 2 75 2
a)
33
1 1 2
+5 1 =
4 .3 - 2 52.3 3 2
11
22
10 3 - 17 3
3 +5
=- 9 3 +
=
3
3
3
= 2 3 - 10 3 -
b)
6 +2 5 -
=
(
6- 2 5 -
)
(
2
5 +1 -
= 5 +1 -
3. 11
4
+5
3
11
3
8 = 5 + 2 5 +1 -
)
2
5 - 1 - 2 = 5 +1 -
5 +1 - 2 ( Vì
5 - 2 5 +1 -
3
23
5- 1- 2
5 >1 )
=0
c) 5 2a -
50a - 2 a 3 + 4 32a = 5 2a -
52.2a - 2 a 2 .a + 4 42.2a
= 5 2a - 5 2a - 2 a a +16 2a =- 2a a +16 2a
( Vì a �0 )
Bài 5: (GK I THCS Nguyễn Tất Thành) Tính giá trị của biểu thức:
�
1
A =�
28 �
�
�
2
B=
(
)
12 -
2
3 +1 + 2
(
�
7�
7 + 2 21
�
�
�
2
� 1
3 - 2 - 4�
�
�
�3 - 1
)
�
1 �
�
�
3 +1�
Bài giải
�
1
A =�
28 �
�
�
2
12 -
(
7 . 7 + 2 21 =- 2 21 + 2 21 = 0
=
7 - 2 3-
)
�
�
1
�
7�
7
+
2
21
=
. 22.7 �
�
�
�
�
�
2
22.3 -
�
7�
. 7 + 2 21
�
�
�
B=
(
)
2
3 +1 + 2
2
� 1
3 - 2 - 4�
�
�
�3 - 1
(
�
1 �
�
�
3 +1�
)
= 4 + 2 3 + 2 3 - 2 - 4.
(
3 +1-
3 +1
3- 1
3 +1 = 4 + 2 3 + 2 2 -
)(
(
)
)
3 - 4.
2
3 - 1 ( Vì 2 > 3 )
= 4 +2 3 +4 - 2 3 - 4 = 4
Bài 6: (GK I THCS Tây Hồ) Tính giá trị của biểu thức:
a) A = 18 - 3 8 + 6 2
C=
c)
4
3 +1
b)
6
+
3- 3
B=
(
2
9 16
25 + 144
5
2 81
)
3- 5
2
Bài giải
2
2
a) A = 18 - 3 8 + 6 2 = 3 .2 - 3 2 .2 + 6 2 = 3 2 - 6 2 + 6 2 = 3 2
2
9 16
2
9 42
9 4
2
B=
25 + 144 = . 5 - . 2 + 122 = 2 - . +12 = 12
5
2 81
5
2 9
2 9
b)
4
3 +1
C=
c)
=
4
(
(
6
+
3- 3
)
3- 1
)(
3 +1
-
) (
3- 1
(
6
)
3- 5
(
2
)
3 +3
)(
3- 3
)
3 +3
+ 3- 5
= 2 3 - 2-
( Vì 5 > 3 )
= 2 3 - 2 + 3 +3 +5 -
3 = 3 3 +6
Bài 7: (GK I THCS Chu Văn An) Thực hiện phép tính:
a) ( 24 c)
48 -
21 + 3 48 -
6). 6 +12 2
21 - 3 48
b)
�1
�
�
�
�
�5
�
16
�
+ 5�
: 20
�
�
5
�
6
(
) +5-
3 +3
3- 9
3
Bài giải
a) ( 24 -
6). 6 +12 2 =
48 -
(
(
22.6 -
)
42.3 -
6 . 6 +12 2
)
= 2 6- 4 3-
6 . 6 +12 2 = 12 - 4 18 - 6 +12 2 = 6 - 4 32.2 - 6 +12 2
= 6 - 12 2 +12 2 = 6
b)
�1
�
�
16
�
=
�
+ 5�
:
20
�
�
�
�
5
5
�
�
�1
�
�
�
�
5
�
1
5. 20
=
4
5
1
+
=
5. 20
20
100
= 21 +12 3 -
(
=
)
4
1 - 3 1 1
+
+ =
100
4 = 10 2 5
21 - 3 48 = 21 + 3 42.3 -
21 + 3 48 -
c)
�1
42
�
+ 5�
.
�
�
5
�
� 20
21- 3 42.3
21 - 12 3 = 12 + 2.2 3.3 + 9 -
(
2
2 3 +3 -
)
12 - 2.2 3.3 + 9
2
2 3 - 3 = 2 3 +3 - 2 3 - 3
= 2 3 + 3 - 2 3 ( Vì 2 3 > 3 )
Bài 8: (GK I Quận Hà Đông) Thực hiện phép tính và rút gọn:
A=
a)
( 3-
5
( 3-
5
)
2
(
+
)
5 +13
�
� 10
3
75 �
�
B =�
2
45
20
+
:
�
�
�
�
2
3
15 �
�
�
b)
2
Bài giải
a)
A=
)
2
+
(
)
5 +13
2
= 3-
5 + 5 +13 = 3 -
5 + 5 +13 = 16
)
�
� 10 � 2
�3
3
75 �
3 2
75 �
�
�
�
B =�
2
45
20
+
:
=
2
3
.5
2
.5
+
.
�
�
�
�
�
�
�
�
2
3
2
15 �
15 �
10
�
�
�
�
b)
(
)
= 6 5- 3 5+ 5 .
3
3
= 4 5.
=6 2
10
2. 5
C. Bài giải mẫu chuyên đề rút gọn.
Q=
Bài 1: Cho biểu thức
x + 2 x - 10
x- x - 6
x- 2
x- 3
1
( x �0; x �9)
x +2
(Vì 3 > 5
1. Rút gọn biểu thức Q
2. Tính giá trị của Q khi x = 16
1
3
Q=
3. Tìm giá trị của x khi
Q>
4. Tìm giá trị của x sao cho
1
9
5. Tìm giá trị lớn nhất của Q .
Bài giải mẫu
1. Với x �0; x �9 thì
=
=
=
=
x
(
(
Q=
x + 2 x - 10
x- 3 x +2 x - 6
x + 2 x - 10
)
x - 3 +2
(
x + 2 x - 10
)(
x- 3
x +2
x + 2 x - 10 -
(
(
)
x- 3
)
x- 2
x- 3
-
x- 2
)(
)(
x- 3
x + 2 x - 10 - x + 4 -
(
)(
x- 3
x +2
Vậy với x �0; x �9 thì
x- 2
x- 3
-
)
)
x +3
Q=
1
x +2
) (
=
(
)
x- 3
x- 3
)(
x- 3
1
1
1
=
=
16 + 2 4 + 2 6
Vậy khi x = 16 thì
Q=
1
6
)
x +2
1
x +2
2. Thay x = 16 ( thỏa mãn x �0; x �9 ) vào Q ta được:
Q=
1
x +2
1
x +2
x +2 -
x +2
x- 2
x- 3
=
1
x +2
1
Q= �
3
3.
1
1
= � 3 = x + 2 � x =1 � x =1
x +2 3
( thỏa mãn x �0; x �9 )
Vậy với x = 1 thì
1
Q> �
9
4.
Vì
Q=
1
3
1
1
> �
x +2 9
1
1
9- x - 2
7- x
- >0 �
>0 �
> 0 ( 1)
x +2 9
x +2
x +2
x �0 với mọi x �0; x �9 nên
� ( 1) � 7 -
x + 2 > 0 với mọi x �0; x �9
x > 0 � x < 7 � x < 49
�
0 �x < 49
�
�
�x �9
Kết hợp với điều kiện x �0; x �9 nên �
�
0 �x < 49
�
1
�
Q>
�
x
�
9
9
Vậy với �
thì
5. Vì
x �0 với mọi x �0; x �9 nên
1
x +2
x + 2 �2 với mọi x �0; x �9
1
ޣ
2 với mọi x �0; x �9
1
Vậy Q đạt giá trị lớn nhất bằng 2 khi x = 0 ( thỏa mãn x �0; x �9 )
� 1
1
P =�
+
�
�
�x - x
xBài 2: Cho biểu thức
�
x +1
�
:
�
� x - 2 x +1 với x > 0; x �1
1�
1. Rút gọn biểu thức P.
2. Tìm x để P =- 1
3. Tính giá trị của P khi
(
)(
)
x - 1 2 x - 1 =0
4. Tính giá trị của P khi x = 9 - 4 5 + 3 5 +11
5. Tìm tất cả các giá trị của x để
P<
1
- 5
x
1
Q = + 3P
x
6. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
Bài giải mẫu
�
1
� 1
P=�
+
�x x - 1
x�
1. Với x > 0; x �1 thì:
(
=
1+ x
x
(
)
x- 1
(
.
)
x- 1
x +1
Vậy với x > 0; x �1 thì
2.
�x=
(
)
=
x- 1
x
P=
x- 1
x
x � 2 x =1 � x =
1
2
1
4 ( thỏa mãn x > 0; x �1 )
x=
3. Ta có
(
2
x- 1
=- 1 � x - 1 =x
P=
Vậy
)
�
� x +1
:
�
2
1� x - 1
�
1
4 thì P =- 1
�x = 1
�
x = 1 loai )
�x - 1 = 0
�
� (
�
��
��
1
1��
�
�
x
=
x
=
( TM )
2
x
1
=
0
�
x - 1 2 x - 1 =0
�
�
�
2
� 4
�
)(
)
1
- 1
- 1
P= 4
= 2 =- 1
1
1
1
x=
2
4
4 thì
Với
4. Ta có x = 9 - 4 5 + 3 5 +11 = 5 - 2 5.2 + 4 + 3 5 +11
=
(
)
2
5 - 2 + 3 5 +11 = 5 - 2 + 3 5 +11 = 5 - 2 + 3 5 +11
= 4 5 + 9 = 5 + 2. 5.2 + 4 =
� x=
P=
Vậy
(
5 +2
)
2
(
5 +2
)
(thỏa mãn x > 0; x �1 )
= 5 +2 = 5 +2
x- 1
5 +2- 1
5 +1
=
=
=
x
5 +2
5 +2
x- 1
1
<
- 5�
x
x
(
)(
5 +1
5- 2
5- 4
) = 3-
5
x- 1 1
+5 < 0
x
x
1
- 5�
x
�
x - 1- 1 + 5 x
6 x- 2
<0 �
<0
x
x
(2)
Vì
1
1
� 6 x - 2 <0 � x < � x <
x > 0 với mọi x > 0; x �1 nên (2)
3
9
Kết hợp với điều kiện x > 0; x �1
Vậy
5 >2 )
2
P<
5.
(vì
0
1
1
P<
- 5
x
9 thì
1
1
x- 1 1
Q = + 3P = + 3.
= x
x
x
x
6.
3
+3
x
2
�
�9
�1
1
1 3 9�
3� 3
=�
- 2.
. + �
- +3 =�
- �
+
�
�
�
�
� x 2�
�x
� 4
�
� 4
x 2 4�
2
�1
3�
�
- �
�
�
��0
�
�
�
2
x
Vì
với mọi x > 0; x �1 nên
x > 0; x �1
�
Dấu “=” xảy ra
2
�1
3� 3 3
�
- �
�+ �
�
�
� x 2�
� 4 4 với mọi
1
3
2
4
= � x = � x=
3
9 ( thỏa mãn x > 0; x �1 )
x 2
3
4
x=
9
Vậy giá trị nhỏ nhất của Q bằng 4 khi
x- 7
x - 5 x +6
A=
Bài 3: Cho biểu thức
x + 3 2 x +1
+
x- 2
x - 3 với x �0; x �4; x �9
1. Rút gọn A.
2. Tìm giá trị của A khi x = 3 - 2 2
3. Tìm giá trị của x để A = 4
4. Tìm giá trị của x để A > 2
B=
5. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
1 x +6
+
A
x
Bài giải mẫu
A=
1. Với x �0; x �4; x �9 thì
=
=
x
(
(
) (
x- 2 - 3
x- 7
x- 2
x- 2
x + 3 2 x +1
+
x- 2
x- 3
)(
x - 3 + 2 x +1
x- 3
)
(
x +3
(
)
x- 2
)(
) (
)
(
x
(
(
x- 2
x- 2
x- 2
)(
)
)
x- 3
)(
=
)(
x- 2
)
x- 3
x - 7 - x +9 + 2x + x - 4 x - 2
=
x + 3 2 x +1
+
x- 2
x- 3
x + 3 2 x +1
+
x- 2
x- 3
-
-
)(
x - 7-
=
=
x- 7
x- 7
x - 2 x - 3 x +6
)
x- 3
x
x- 3
=
(
x- 2 x
x- 2
)(
)
x- 3
Vậy với x �0; x �4; x �9 thì
2. Ta có:
x
x- 3
A=
x = 3 - 2 2 = 2 - 2 2.1 +1 =
� x=
� A=
(
)
(
)
2- 1
2
( thỏa mãn x �0; x �4; x �9 )
2
2- 1 = 2- 1 = 2- 1
2- 1
2- 1
=
=
2 - 1- 3
2- 4
(
)(
2- 1
2 >1 )
( vì
2- 4
2 - 16
) = 2-
2 - 4 2 +4 6- 6 2 3 2 - 3
=
=
- 8
- 8
4
3.
x
= 4 � x = 4 x - 3 � x = 4 x - 12 � 3 x = 12 � x = 4 � x = 16
x- 3
(Thỏa mãn x �0; x �4; x �9 )
(
A=4 �
)
Vậy x = 16 thì A = 4
A>2 �
4.
�
x
>2 �
x- 3
x
- 2>0 �
x- 3
�
6- x >0
6- x
<0 � �
�
�
x- 3
� x - 3 < 0 hoặc
�x > 36
��
�
�
�x > 9 hoặc
x - 2 x +6
>0
x- 3
�
� x >6
6- x <0
�
�
�
�
�
� x - 3>0 � �
� x > 3 hoặc
� x <6
�
�
�
� x <3
�
x < 36
�
�
�
�x < 9 � x > 36 hoặc x < 9
Kết hợp với điều kiện x �0; x �4; x �9
Vậy
0 �x < 9
�
�
�
�
�x �4
hoặc x > 36 thì A > 2
5. Với x > 0; x �4; x �9 thì :
B=
1 x +6
x - 3 x +6
+
=
+
= 1A
x
x
x
3
3
6
= x+
+1
+ x+
x
x
x
x;
Áp dụng bất đẳng thức Cô si cho hai số dương
3
�2
x
x+
x.
3
=2 3
x
� x=
Dấu “=” xảy ra
+
ޣ
B
2 3
3
x ta được:
3
� x =3
x
( thỏa mãn x > 0; x �4; x �9 )
1
Vậy giá trị nhỏ nhất của B bằng 2 3 +1 khi x = 3
P=
Bài 4: Cho biểu thức
x- 3
x- 2
9- x
+
2 - x 3 + x x + x - 6 với x �0; x �4
1. Rút gọn P
2. Tìm x để
3. Tìm x để
P=
7
12
P>
1
2
1
4. Tìm tất cả các giá trị nguyên của x để P nhận giá trị nguyên.
5. Tìm tất cả các giá trị hữu tỷ của của x để P nhận giá trị nguyên.
Bài giải mẫu
1. Với x �0; x �4 thì
=
P=
x- 3
x- 2
+
2- x 3+ x
=-
x- 3
x- 2
+
x - 2 3+ x
x
(
x- 3
x- 2
9- x
+
2 - x 3 + x x +3 x - 2 x - 6
(
9- x
)
x +3 - 2
(
9- x
)(
x +3
x- 2
x- 2
)
)
=
=
-
(
)(
(
x +3 +
(
x - 2 - 9+x
9- x +
(
) ( x - 2)
x + 3)( x - 2)
x- 3
)(
x +3
)
x- 2
)
2.
7
�
12
=
P=
(
- 9+x
(
2
Vậy với x �0; x �4 thì
P=
2
x- 2
)(
x +3
)
2
x- 2
)
=
x- 2
x +3
x- 2
x +3
x- 2
7
= � 12 x - 24 = 7 x + 21 � 5 x = 45
x + 3 12
� x = 9 � x = 81 ( thỏa mãn x �0; x �4 )
Vậy với x = 81 thì
P>
3.
1
�
2
P=
7
12
x- 2 1
> �
x +3 2
x- 2 1
2 x - 4- x - 3
- >0 �
>0
�
x +3 2
2 x +3
(
)
x- 7
>0
x +3
(3)
Vì
x �0 với mọi x �0; x �4 nên
x + 3 > 0 với mọi x �0; x �4
Nên (3) � x - 7 > 0 � x > 7 � x > 49
Kết hợp với điều kiện x �0; x �4
Vậy x > 49 thì
P>
1
2
1
x +3
x - 2 +5
5
=
=
=1+
x- 2
x- 2
x- 2
4. Ta có P
1
P nguyên �
5
x - 2 nguyên � 5M x - 2 �
(
)
x - 2 là Ư (5) = { �1; �5}
Lập bảng:
x- 2
-1
1
-5
5
x
x
1
3
-3
7
1
Thỏa mãn
9
Thỏa mãn
Loại
49
Thỏa mãn
1
x �{1;9;49}
Vậy
thì P nguyên.
P=
5. Ta có
x- 2
x +3 - 2
=
= 1x +3
x +3
2
x +3
Vì
2
x + 3 > 0 nên P <1 với mọi x �0; x �4
Mà
2
2
x =-�-�-�-��ޣ+
3 3
x +3 3
2
x +3
2
3
1
2
x +3
1
2
3
1
3
1
�P <1
Do đó 3
Vậy không có giá trị hữu tỷ nào của x để P nguyên.
A=
Bài 5: Cho biểu thức
2 x +4
x +7
+
x +3
x +2 x - 3
x +1
x - 1 với x �0; x �1
1. Rút gọn A
2. Tính giá trị của A khi x thỏa mãn 2 x - 5 x + 2 = 0
3. Tìm các giá trị của x để
4. Tìm các giá trị của x để
x +1
8
A=
A<
1
6
5. Chứng minh rằng với x �0; x �1 thì A chỉ nhận duy nhất một giá trị nguyên. Tìm
giá trị nguyên đó.
Bài giải mẫu
1. Với x �0; x �1 thì
=
2 x +4
+
x +3
x
=
2 x +4
+
x +3
=
(2
=
x +7
(
)
x - 1 +3
(
x +7
(
)(
2 x +4
+
x +3
x-
)(
x- 1
)
x- 1
)
x +3
)
)(
x +3
x +1
x- 1
x +1
x- 1
-
x +1
x- 1
-
(
x - 1 + x +7 -
(
x +7
x +3 x - 3
)(
x +1
)
)
x +3
x- 1
2x + 4 x - 2 x - 4 + x + 7 - x - 4 x - 3
=
=
x +4
A=
(
(
x-
x
(
)(
x +3
(
x
)(
x +3
) (
x- 1
)
x- 1
)(
x +3
=
)
x- 1
=
Vậy với x �0; x �1 thì
)
x- 1
x
(
)
x- 1
)(
x +3
)
x- 1
x
x +3
A=
x
x +3
2. Ta có:
2x - 5 x + 2 = 0 � 2x - 4 x -
�
(
x +2 = 0 � 2 x
(
�
x = 4 ( TM )
�x - 2 = 0
�
�
x - 2 2 x - 1 =0 � �
�� 1
�
x = ( TM )
2
x
1
=
0
�
�
�
� 4
)(
Với x = 4 thì
)
A=
4
2
=
4 +3 5
) (
x- 2 -
)
x - 2 =0
Với
x=
1
4
A=
1
4 thì
1
+3
4
=
Vậy khi 2 x - 5 x + 2 = 0 thì
A=
3.
x +1
�
8
1
2
1
+3
2
A=
=
1
7
2
1
A=
5 hoặc
7
x
x +1
=
�8 x =
8
x +3
(
)(
x +3
)
x +1
� 8 x = x + 4 x +3 � x - 4 x +3 = 0
� x- 3 x -
�
(
)(
x- 3
x +3 = 0 � x
Vì
) (
x- 3 -
)
x - 3 =0
�x = 3 �
x = 9 ( TM )
�
x - 1 =0 � �
�
�
�
x = 1 ( loai )
�
�
�x = 1
)
Vậy với x = 9 thì
1
A< �
6
4.
(
A=
x +1
8
x
1
< �
x +3 6
x
1
6 x- 1
- <0 �
<0
x +3 6
x +3
(4)
x �0 với mọi x �0; x �1 nên
x + 3 > 0 với mọi x �0; x �1
1
1
� 6 x - 1< 0 � x < � x <
6
36
Suy ra (4)
Kết hợp với điều kiện x �0; x �1
Vậy
A=
5.
0 �x <
1
1
A<
36 thì
6
x
x +3- 3
=
= 1x +3
x +3
3
x + 3 <1 ( vì
3
x + 3 > 0 với mọi x �0; x �1 )
x �0 với mọi x �0; x �1 nên
Vì
3
�-�-�-�ޣ1
x +3
3
x +3
1
x + 3 �3 với mọi x �0; x �1
3
x +3
1
0
Suy ra 0 �A <1 Mà A �Z nên A = 0
x
=0 � x =0
x +3
( thỏa mãn x �0; x �1 )
A=0 �
Ta có
Vậy với x �0; x �1 thì A chỉ nhận duy nhất một giá trị nguyên bằng 0.
2 ( x + 4)
B=
x- 3 x - 4
Bài 6: Cho biểu thức
+
x
x +1
8
x - 4 với x �0; x �16
1. Rút gọn B.
2. Tìm giá trị của x để B = 1
3
3. Tính giá trị của x sao cho B không vượt quá 2
2x - 1 = x
4. Tìm giá trị của B khi x thỏa mãn đẳng thức
5. Tìm x để giá trị của B là một số nguyên.
Bài giải mẫu
1. Với x �0; x �16 thì
=
=
=
x
(
B=
2 ( x + 4)
(
)
x +1 - 4
2( x + 4)
x- 4
)(
(
2 ( x + 4)
x+ x - 4 x - 4
)
x +1
)
x +1
+
x- 4
)(
)
x +1
x
x +1
8
x- 4
8
x- 4
(
) (
)(
)
)
2x +8 + x x - 4 - 8
8
=
x- 4
x- 4
x +1
x
x +1
+
2 x +8 + x - 4 x - 8 x - 8
(
x
x +1
+
(
=
(
3x - 12 x
x- 4
)(
3 x
) =(
x +1
(
x- 4
x- 4
)(
x +1
)
)
x +1
=
3 x
x +1
Vậy với x �0; x �16 thì
B =1 �
2.
B=
3 x
x +1
3 x
1
1
= 1 � 3 x = x +1 � 2 x = 1 � x = � x =
2
4
x +1
( thỏa mãn x �0; x �16 )
Vậy
x=
1
4 thì B = 1
3 ۣޣޣ
B
3. B không vượt quá 2
6 x- 3 x- 3
ۣޣ
2 x +1
(
)
3 x- 3
ۣޣ
2 x +1
(
Vì
)
0
3
2
3 x
x +1
0
ۣޣ
x- 1
x +1
0
(6)
x �0 với mọi x �0; x �16 nên
x 1
Suy ra (6) �-�ޣޣ
3
3 x
3
- �0
2 � x +1 2
0
x
1
x +1 > 0 với mọi x �0; x �16
x
1
Kết hợp với điều kiện x �0; x �16
3
Vậy 0 �x �1 thì B không vượt quá 2
4. Ta có
2x - 1 = x
( x �0; x �16 )
2
� 2 x - 1 = x 2 � x 2 - 2 x +1 = 0 � ( x - 1) = 0 � x = 1
( thỏa mãn x �0; x �16 )
�B=
3 1
3
=
1 +1 2
B=
3
2
Vậy
2 x - 1 = x thì
B=
3 x
3 x +3- 3
=
= 3x +1
x +1
5.
Vì
x �0 với mọi x �0; x �16 nên
3
�-�-�-�ޣ3
x +1
3
x +1
3
>0
x +1
với x �0; x �16 )
3
<3
x +1
( vì
3
3
x +1 �1 với mọi x �0; x �16
3
x +1
0
B �{ 0;1;2}
Suy ra 0 �B < 3 Mà B �Z nên
B =0 �
3 x
=0 � x =0
x +3
( thỏa mãn)
B =1 �
3 x
3
9
=1 � 3 x = x + 3 � x = � x =
2
4 ( thỏa mãn)
x +3
B =2 �
3 x
= 2 � 3 x = 2 x + 6 � x = 6 � x = 36
x +3
( thỏa mãn)
TH1:
TH2:
TH3:
�9 �
x ��
0; ;36�
�
�
�
�thì B �Z
�4 �
Vậy
D. Bài toán toán rút gọn biểu thức
Bài 1: Với số thực x > 0 và x �16 , cho
1) Tính giá trị biểu thức A khi x = 4 .
2) Rút gọn biểu thức B .
A 5
=
3) Tìm x để B 6 .
A=
x
2 x
x +12 x
B=
x - 16 .
x + 5 và
x- 4
Bài giải
1) Với x = 4 thỏa mãn điều kiện x > 0 và x �16 nên
Vậy với x = 4 thì
A=
2 x
x +12 x
2 x
=
x - 16
x- 4
x- 4
2) Với x > 0 và x �16 thì
=
2 x
(
x- 4
x
(
(
x +4
)(
(
x- 4
-
x +12 x
) (
x- 4
=
x
x +4
x +4
x- 4
)(
)
)
x +4
)
4
2
=
4 +5 7
2
7
B=
=
A=
)(
x +4
)
=
x +12 x
(
)(
x- 4
2 x + 8 x - x - 12 x
(
x- 4
)(
x +4
)
=
(
x +4
)
x- 4 x
x- 4
)(
x +4
3) Với x > 0 và x �16 thì:
A
x
x
x
x +4
x +4
=
:
=
.
=
B
x +5 x + 4
x +5
x
x +5
�
x +4 5
= �6
x +5 6
(
)
x +4 = 5
(
)
x + 5 � 6 x + 24 = 5 x + 25
� x = 1 � x = 1 ( thỏa mãn x > 0 và x �16 ).
A 5
=
Vậy với x = 1 thì B 6
Bài 2:
A=
1) Cho biểu thức
2
x- 1
x=
2- 1
x +1 ( x �0) .Tính giá trị biểu thức A khi
2
2 +1 .
)
�x
B =�
�
�
�
x
4
x
�
0;
x
�
4
2) Với
. Rút gọn biểu thức
1 �
x- 2
�
:
�
� x +2
x - 2�
.
3) Với các biểu thức A và B nói trên, hãy tìm giá trị nguyên của x để A.B có giá trị là số
nguyên.
Bài giải
2
2
=
2 +1
2
2- 1
x=
1) Với
điều kiện x �0 nên
(
)
) =2
( 2 +1)( 2 - 1)
(
2 +1 - 2
�x
B =�
�
�
�
x
4
x
�
0;
x
�
4
2) Với
thì
(
x-
=
=
)(
x
(
x- 2
(
x- 2
)(
x +1
x
(
)=
x- 2
x- 2
)
3) Với x �0; x �4 thì
A.B �Z
Mà
�
x
x- 2 x + x - 2
x
)=
2 + 2- 2 2 +2
)(
2 +1
)
2- 1
=4
1 �
x- 2
�
:
�
� x +2
x - 2�
�
1 � x +2
.
=
�
x - 2� x - 2
�
)
2- 1
4- 1 1
=
4 +1 3
A=
�
x
�
=�
� x - 2 x +2
�
(
(
x- 2
)
(
=
(
x-
x- 2
)(
x +2
) (
x- 2
x- 2
x- 2 +
x
(
x- 2
)
)
.
x +2
x
)
x +1
x
A.B =
1
x - 1 x +1
x- 1
= 1.
=
x
x +1
x
x
1
�Z � 1M x � x
x
là Ư(1)
x �0" x �0; x �4 � x = 1 � x = 1 ( thỏa mãn x �0; x �4 ; x �Z )
Vậy x = 1 thì A.B �Z .
thỏa mãn
A=
Bài 3: Cho biểu thức
x �0; x �4 .
1) Tính giá trị của B khi
1
1
x
x- 2
+
B=
x- 2
x + 2 4 - x và
x + 3 với điều kiện
1
9.
x=
2) Rút gọn biểu thức P = A.B . Chứng minh P <1 .
3) Tìm các giá trị của x để
2 x - 3 - A( x - 2) = 2 x - 6 .
Bài giải
1) Với
x=
1
9 thỏa mãn điều kiện x �0; x �4 nên
1
1
- 5
- 2
- 2
x- 2
- 1
B=
= 9
=3
= 3 =
1
10
2
x +3
1
+3
+3
3
3
9
2) Với x �0; x �4 thì:
A=
=
1
1
x
1
1
+
=
+
+
x- 2
x +2 4- x
x- 2
x +2
(
x- 2
x
(
x +2
x +2 + x - 2+ x
(
x- 2
)(
� P = A.B =
P=
Ta có
x +2
)
=
(
x +2 x
x- 2
)(
x +2
=
) (
x- 2
)(
)(
)
x +2
x +2
)
x
x- 2
x
.
=
x - 2 x +3
x +3
x
x +3- 3
=
= 1x +3
x +3
3
x +3
x �0 " x �0; x �4 � x + 3 > 0" x �0; x �4 �
Vì
�-
x
3
< 0 � 1x +3
3
<1
x +3
3
>0
x +3
=
)
x
x- 2
Vậy P <1" x �0; x �4
3
x � ; x �4
2
3) Điều kiện:
2 x - 3 - A( x - 2) = 2 x - 6
� 2x - 3 �
x = 2x - 6
�
(
x
( x - 2) = 2 x - 6
x- 2
� 2x - 3 2x - 3 -
x
)(
2x - 3 + x
2x - 3 + x
) =2
( x - 3)
2x - 3 - x
x- 3
= 2( x - 3) �
= 2 ( x - 3)
2x - 3 + x
2x - 3 + x
�
�
x- 3=0
x = 3 (TM)
�
�
��
��
1
1
�
= 2 �2 x - 3 + x =
(2)
�
�
2
�
�2 x - 3 + x
Giải (2)
� 2 x - 3 + x + 2 x ( 2 x - 3) =
� 4 x ( 2 x - 3) = 4 x 2 - 13 x +
� 4x2 + x -
1
13
3
13
� 2 x ( 2 x - 3) = - 2 x
�x �
4
4
8
ĐK: 2
169
169
� 8 x 2 - 12 x = 4 x 2 - 13 x +
16
16
169
=0
� 64 x 2 +16 x - 169 = 0
16
'
Ta có D = 64 + 64.169 = 10880 > 0 � Phương trình có 2 nghiệm
� - 1 + 170
�
x=
( TM )
�
8
�
� - 1- 170
�
x=
( loai )
�
8
�
� - 1 + 170 �
�
�
x ��
3;
�
�
�
�
�
8
�
�
Vậy
là giá trị cần tìm.