CĂN BẬC HAI-CĂN BẬC BA
A.LÝ THUYẾT
I.CĂN BẬC HAI-ĐỊNH NGHĨA VÀ KÍ HIỆU
1.Căn bậc hai số học của một số a 0 là một số khơng âm x có bình phương bằng a.Kí hiệu x=
a
x 0
x a 2
x
2.Số 0 cũng được gọi là căn bậc hai số học của 0
3.Với hai số a;b không âm ta có a b a b
a
2
a
A2 A
II.CĂN THỨC BẬC HAI-ĐIỀU KIỆN TỒN TẠI-HẰNG ĐẲNG THỨC
1.Điều kiện để
2.
A tồn tại là A 0
AneuA 0
A2 A
AneuA 0
III.KHAI PHƯƠNG MỘT TÍCH-NHÂN CÁC CĂN THỨC BẬC HAI
1.Quy tắc khai phương một tích: Nếu A 0; B 0 thì A.B A. B
2.Quy tắc nhân các căn thức bậc hai: : Nếu A 0; B 0 thì A. B A.B
IV. KHAI PHƯƠNG MỘT THƯƠNG-CHIA CÁC CĂN THỨC BẬC HAI
1.Quy tắc khai phương một thương: Nếu A 0; B 0 thì
2.Quy tắc nhân các căn thức bậc hai: : Nếu A 0; B 0 thì
A
A
B
B
A
A
B
B
VI.BIẾN ĐỔI ĐƠN GIẢN CĂN THỨC BẬC HAI
A2 B A . B
1.Đưa một thừa số ra ngoài dấu căn:
Với B 0
2. Đưa một thừa số vào trong dấu căn:
2
Với A 0; B 0 ta có A B A B
2
Với A 0; B 0 ta có A B A B
A
AB
B
B
3.Khử mẫu biểu thức lấy căn:
Với AB 0 và B 0
4.Trục căn thức ở mẫu:
A
A B
mB
a.Với B 0 ta có m B
C m A B
C
1
2
m2 A B2
b. Với A 0 ; A m B2 ta có m A B
C m A n B
C
n2
2
m2 A n2 B
c. Với A 0; B 0 ;A m B ta có: m A n B
VII.THỰC HIỆN PHÉP TÍNH –RÚT GỌN BIỂU THỨC CHỨA CĂN BẬC HAI
p A q A r A m p q r A m
. Trong đó m,p,q,r R; A Q
VIII.CĂN BẬC BA
1.Căn bậc ba của một số a là một lũy thừa bậc ba bằng a
2.Mọi số thực đều có căn bậc ba duy nhất
3
3. a 0 a 0 ;
3
a 0 a 0 ; 3 0 0
B.CÁC VÍ DỤ:
2x 1 x 2x x x x x x 1 x
A
1
.
1 x
1 x x
2 x1
1.Ví dụ 1::Cho biểu thức
1. Rút gọn biểu thức A
2. Tìm x để
A
1
7
1
x 0; x ; x 1
4
Điều kiện:
2
Đặt x a; a 0 x a , ta có:
2
2a 2 1 a 2a 3 a 2 a a a 1 a
A
1
.
2
1 a3
2a 1
1 a
a 1 2a 1 a a 1 2a 1 a a 1 1 a
.
A
1
2
2a 1
1 a a 1 a 1 a a 1
A=
[
( 2 a −1 ) a ( 2 a −1 ) a ( a −1 ) (1 − a )
+
.
−1
2 a− 1
( 1 −a ) ( a2 −a+ 1 )
]
1
a a 1 1 a
a
.(2a 1).
A
2
1
2a 1
1 a a a 1
A=
−1
. Vậy:
a − a+1
A=
−1
1
1
1
<− ⇔
>
7 x − √ x+1 7
x − √ x +1
A=
2
⇔ x − √ x+1<7
⇔ x
−1
.
x − √ x +1
x − √ x +1=
(do
x 60
x 3
(
2
√x−
1
3
+ >0 )
2
4
)
x 2 0
x 30
⇔ 0 x 9
0 x 9
1
x 4 , x 1
Đối chiếu với điều kiện ta được:
A
2.Ví dụ 2.Tính
* A= 2
*Đặt
2 3
2 2 3
2
2
3
2
5
2 3
2 3
; B
2 2 3 2 2 3
3
5
x
2 3
2 2 3
;y
2
2
3
2
3
x y 2; xy
1
3
11 2
B x 5 y 5 ( x 3 y 3 )( x 2 y 2 ) x 2 y 2 ( x y )
9
3 5
3.Ví dụ 3. Cho biểu thức A=x5-6x4+12x3-13x+2014.Tính giá trị của A khi x= 3 5
3 5
2 x 3 5 3 2 x 5 x 2 3 x 1 0
3 5
2
2
3
2
Khi x= 3 5 = B ( x 3x 1)( x 3x 2 x 5) 2009 2009
4.Ví dụ 4:Cho đa thức P(x) = x3+3ax+2b;với x là biến số thực,a và b là các số thực cho trước thỏa
3
3
2
a3+b2 0 .Tính giá trị đa thức P(x) tại x a b b
Giải
Ta có:
x 3 a3 b2 b
3
x3 a3 b 2 b
3
a3 b2 b
a3 b2 b
a3 b2 b 3 3
a3 b2 b
a 3 b 2 b 3 a 3 b 2 b
3
a 3 b 2 b
x 3 2b 3ax x 3 3ax 2b 0
3
3
3
2
a3 b 2 b bằng 0
Vậy giá trị đa thức P(x) tại x a b b
5.Ví dụ 5: Tính giá trị của biểu thức P = x3 + y3 – 3(x + y) + 1972, biết rằng
x 3 3 2 2 3 3 2 2 ; y 3 17 12 2 3 17 12 2
Giải: Ta có x3 = 6 + 3x x3 – 3x = 6; y3 = 34 + 3y y3 – 3y = 34. Do đó P = 6 + 34 + 1972 = 2012.
5 2 1
Bài 9:Chứng minh rằng:
1
1
1
....
10 2
2
3
50
1
1
1
+
+ .... +
√2
√3
√50
1
1
1
1
Ta có S >
+
+ .... +
=
.50 = 5 √ 2 (1)
√ 50
√ 50
√ 50
√ 50
2
2
1
2
2
1
=
<
Mặt khác: 1=
<
;
; ...;
=
2 √1
√1+ √ 0
√2 2 √2 √ 2+ √ 1
√ 50
2
2
<
.
2 √ 50 √ 50+ √ 49
Cộng vế theo vế có:
2
2
2
+
+. . .+
S<
1+ √ 0 √ 2+ √ 1
√ 50+ √ 49
bc + ca =√2018
Đặt S = 1 +
2018 a 2018 b 2018 c
2
Chứng minh rằng A =
Giải:Vì ab + bc + ca = 2018 nên
2
2
có giá trị là số hữu tỉ.
Từ (1) và (2)
⇒ 5 √2
< S < 10
(đpcm).
√2
6.Ví dụ 6:
Giả sử a, b, c
là các số hữu
tỉ thỏa mãn
điều kiện ab +
2
c+ a ¿
2
b+ c ¿ ¿
2
2
2
A= √(ab+ bc +ca+ a )(ab+ bc+ca +b )(ab +bc +ca +c ) = a+b ¿ 2 ¿
¿
√¿
=
|( a+b)(b +c)(c+ a)|
Do a, b, c là các số hữu tỉ nên
|( a+b)(b +c)(c+ a)| có giá trị là
số hữu tỉ.Vậy A có giá trị là số hữu tỉ.
7.Ví dụ 7:Cho a,b,c ,d là các số thực thoả ac=bd và ab>0.Chứng minh rằng
a b
2
2
c d a 2 d 2 b 2 c2
2
c d a 2 d 2 b 2 c2 a b c d a 2 b 2 c2 d 2 2
Giải:
a b
2
ab cd
a
2
2
2
a
2
d 2 b 2 c2
d 2 b 2 c2 (1)
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2
2 2
2 2
Vì ac=bd nên (ac-bd)2=0 2abcd a c b d a b c d 2abcd a b c d a c b d
2
ab cd (a 2 d 2 )(b 2 c 2 ) ab cd (a 2 d 2 )(b 2 c 2 )
(2)
ab cd ab cd
Mặt khác ac=bd nên abcd=(bd)2 0 ,mà ab>0 suy ra cd 0 suy ra ab+cd>0 suy ra
(3) Từ (1) (2) (3) suy ra điều phải chứng minh
n
1 1 5 1 5
un
5 2 2
8.Ví dụ 8:Với mỗi số nguyên dương n cho
a)Tính u2; u3
b) Chứng minh u2017+u2018=u2019
Giải:a) u2=1;u3=2
b)
2013
1 1 5
u2013 u2014
5 2
2013
1 5
2
2013
1 1 5 2014
5 2
2013
n
1 5
2
2013
2014
2
1 5 1 5
1 1 5 3 5 1 1 5 3 5 1 1 5
.
5 2 2
5 2 2
5 2
2 2
2015
2015
1 5
1 1 5
u2015
2
5 2
1 a
b
2 x2 1
x
2
2 b
a
9.Ví dụ 9:Cho
,trong đó a>0;b>0.Tính giá trị biểu thức A= x x 1
2013
1 5
.
2
2
2
2
2 a b
2 a b
a b A
1 a
b
2 ab
x 2 1
1
4 b
a
4ab
a b 2 a b a b a b
2
ab
2 ab
Giải: Ta có
a b
b a
a b A
a b A
b ; Nếu
b
Nếu
3
2 4 x2 2 x
A
4 4 x2
10.Ví dụ 10:Rút gọn biểu thức
Giải: Đặt
a 2 x ; b 2 x (a, b 0) a 2 b 2 4; a 2 b 2 2 x
2 x
3
; 2 x 2
2 ab (a 3 b 3 )
2 ab (a b)(a 2 b 2 ab)
2 ab (a b)
4 ab
4 ab
A 2 4 2ab (a b) A 2 a 2 b 2 2 x A x 2
A
A
x x 4x x 4
2 x x 14 x 28 x 16
11.Ví dụ 11:Cho biểu thức
a) Rút gọn biểu thức A
b)Tìm các giá trị nguyên của x để biểu thức A nhân giá trị nguyên
Giải:
a)Để A có nghĩa trước hết x 0.Đặt t= x ( x 0) Ta có
t 2 1 t 4
t 3 4t 2 t 4
9t 1)(t 1)(t 4)
A 3
3
2
2
2
2t 14t 28t 16 2t 2t 12t 28t 16 2(t 1)(t 2)(t 4)
Để biểu thức A có nghĩa thì t 0, t 1, 2, 4 x 0, x 1, 4,16
t 1
x 1
A
2 t 2 2 x 2
Khi đó
t 1
1
3
A
2 t 2 2 2 t 2
b)
t 2 1
t 3
x 9
t 2 3 t 5 x 25
Để A nguyên thì x ngun và
12.Ví dụ 12:Với số tự nhiên n, n 3
1
1
1
Sn
...
1
Sn
3 1 2 5 2 3
2n 1 n n 1
2
Đặt
.Chứng minh
Ta có
1
n 1 n
n 1 n
n 1 n
n 1 n 1 1
2n 1
2 n 1. n 2 n
4n 2 4n 1
4n 2 4n
2n 1 n n 1
1
1
1
1
1
Sn 1
...
2
2
2
3
n
Do đó
1 1
1
n 1 2
1 1
n 1 2
a b c 2
2
a b 2 c 2 2
13.Ví dụ 13: Cho 3 số dương a,b,c thoả điều kiện
1
n 1
1 b 1 c b 1 a 1 c c 1 a 1 b
2
Chứng minh rằng A=
Giải:
a
2
2
1 a2
2
2
1 b2
2
1 c2
2
Ta có (a+b+c)2-(a2+b2+c2)=2 2(ab bc ca ) 2 ab bc ca 1
Do đó A=
1 b 1 c b 1 a 1 c c 1 a 1 b a
2
a
2
2
2
2
2
2
2
1 a
1b
1 c
a(b c) b(c a) c(a b) 2( ab bc ca ) 2
2
b c
2
b
a c
2
c
a b
2
C.BÀI TẬP
Bài 1: Tính giá trị biểu thức
A 2 3. 2 2 3 . 2 2 2 3 . 2
B 9
5 3 5 8 10 7 4 3
4
12
15
D
6 2 3 6
6 1
F
C
2 1
3 1
2 2 3
45 27 2 45 27 2
53 2
3
E
6 11
6 1 5 2 2
3
G=
10 6 3
3 2 3
2
3 2
2
3
3 1
62 5
5
5 21 5
x 3 2 1
Bài 2: Tính giá trị biểu thức P= x3 +3x +2 với
5 3 2
21 2 4
7
1
3
21
3
3
Bài 3:Cho hàm số f(x) = ( x3+12x -31)2014.Tính f(a) tại a 16 8 5 16 8 5
1 ab 1 ab
M
a b a b với a 4 8. 2 2 2 . 2
Bài 4: Tính giá trị biểu thức
2 2 và
3 8 2 12 20
3 18 2 27 45
Bài 5: Với a,b,c,d là các số hữu tỉ thỏa mãn a+b+c+d = 0.
x ab cd bc ad ca bd
Chứng minh
là số hữu tỉ
x y z xyz 4
Bài 6: Cho x,y,z là các số dương thỏa mãn
.Tính giá trị biểu thức
P x 4 y 4 z y 4 x 4 z z 4 y 4 x xyz
b
1 1 1
0 a b a c b c
Bài 7: Cho a và b là hai số dương,c khác 0.Chứng minh : a b c
1
1 1
a
2
2
2
4
2
8 8
Bài 8: Cho
. Tính giá trị biểu thức X a a a 1
Bài 9:Chứng minh rằng số
x0 2 2 3
6 3 2 3
4
2
là một nghiệm của phương trình : x 16 x 32 0
x x y y z z 3 xyz
Bài 10:Cho 3 số dương x,y,z thỏa
.Tính giá trị biểu thức
y
x
z
A 1
1
1
y
z
x
Bài 11: Chứng minh rằng với x, y, z 0; x y z
A
x
y
z
x y
x z
y x
y z
z
Thì giá trị biểu thức
không phụ thuộc vào các biến x,y,z
2 1
3 2
100 99
1
x
....
x
1 2
2 3
99 100 .Chứng minh
2
Bài 12: Cho
a 1
2
4
2
2
a
a
1
a
4
a
a
2
2
0
Bài 13:Cho a>0 và
.Chứng minh
x 3 2 x2 9
A
2 x 6 x2 9
Bài 14: Rút gọn biểu thức
Bài 15:Cho a,b,c là 3 số dương thỏa
b
Chứng min h rằng:
a
c
a
c
b
b c, a b c , a b
a b
c
x
z
y
2
.
2
2
a
b
c
c
1
3
x 7
x x 5 x 7
A
1
:
x x1
x x 1
2 x 3 x 1 2 x x 1
Bài 16:Cho biểu thức
a) Rút gọn A
b) Tìm x để A= 2,5
c) Tìm GTLN của A
2
x x
2 x x 2( x 1)
P
x
x
1
x
x1
Bài 17:Cho biểu thức
2 x
P nhận giá tyrị là số nguyên
a) Rút gọn P
b) Tìm x để biêỉ thức
2x x 1 2x x x x x x
A 1
.
1
x
1
x
x
2 x1
Bài 18:Cho
6 6
A
5
a) Tìm các giá trị của x để
2
1
A
x 0; x 1, x
3 với mọi x thỏa
4
b) Chứng minh
Q
Bài 19:Cho M x 3 4 x 1 x 15 8 x 1 .Tìm GTNN của M với các giá trị tương ứng x
5 3x
A
1 x2
Bài 20: Cho -1 < x <1.Tìm GTNN của
2
2
2
2
2
2
Bài 21: Cho a;b;c là 3 số dương có tổng bằng 1.Chứng minh: a b a c b c 2
2
2
2
Bài 22: Cho a, b, c là các số thực dương thỏa : a b c 2abc 1
P a 1 b 2 1 c 2 b 1 a 2 1 c 2 c 1 b 2 1 a 2 abc
Tính giá trị biểu thức:
( HSG Đồng Nai 2017)
Bài 23: Cho a, b, c là ba số thực dương thỏa ab + bc + ca = 1.Tính giá trị biểu thức:
(1 b 2 )(1 c 2 )
(1 c 2 )(1 a 2 )
(1 a 2 )(1 b 2 )
P a
b
c
1 a2
1 b2
1 c2
( HSG Đồng Nai 2018)