Phương pháp giải Muốn rút gọn phân thức ta có thể: Phân tích tử và mẫu thành nhân tử nếu cần để tìm nhân tử chung; Chia cả tử và mẫu cho nhân tử chung... Nhận thấy mẫu thức có thể phâ
Trang 1RÚT GỌN PHÂN THỨC
I Phương pháp giải
Muốn rút gọn phân thức ta có thể:
Phân tích tử và mẫu thành nhân tử ( nếu cần) để tìm nhân tử chung;
Chia cả tử và mẫu cho nhân tử chung
Chú ý: Có khi cần đổi dấu ở tử hoặc mẫu để nhận ra nhân tử chung của tử và mẫu (lưu ý tới
tính chấtA A ).
II Một số ví dụ
Ví dụ 1 Rút gọn phân thức sau:
a)
2
2
2 8
; 12
A
;
4 4
B
c)
3 2
4 4
.
C
Giải
a) Ta có:
2 2
2
2 1 9
.
A
A
2
B
2
2
B
B
a a
2 2
C
.
C
Ví dụ 2 Cho a, b, c đôi một khác nhau thỏa mãnabbc ca 1. Rút gọn biểu thức sau:
a b b c c a
A
Trang 2Giải Tìm cách giải Nhận thấy mẫu thức có thể phân tích thành nhân tử bằng cách sử dụng giả
thiết Do vậy nên thay1 ab bc ca vào mẫu và phân tích đa thức thành nhân tử Những bài toán rút gọn có điều kiện, chúng ta nên vận dụng và biến đổi khéo léo điều kiện
Trình bày lời giải
Thay 1 ab bc ca , ta được 2 2
1 a a ab bc ca
2
1 a a b ac
Tương tự: 2
1 b bc ca
2
1 c ca c b
1.
a b b c c a A
a b a c b a b c c a c b
Ví dụ 3 Cho biểu thức
P
a) Rút gọn biểu thức P
b) Tìm giá trị nguyên của a để P nhận giá trị nguyên
Giải Tìm cách giải Khi rút gọn biểu thức, chúng ta cần phân tích tử thức và mẫu thức thành
nhân tử
Để tìm giá trị nguyên của a, chúng ta cần tách phần nguyên và cho phân thức có giá trị nguyên Chẳng hạn 1
2
a P a
thì ta viết
3 1 2
P
a
, vì 1 là số nguyên nên để P là số nguyên thì 3
2
a có giá trị nguyên Do vậya2 phải là ước số của 3
Trình bày lời giải
a) Ta có:
2
2 2
P
b) Ta có: 1 3 ( 2)
2
a
2
a
Trang 3Ví dụ 4 Cho phân thức
2 2
F x
Xác định x để phân thứcF x( ) có giá trị nhỏ nhất
Giải Tìm cách giải Trong phân thứcF x( ) thì bậc của tử thức và mẫu thức là 4, khá lớn Do đó việc tìm giá trị nhỏ nhất gặp nhiều khó khăn, vậy cần rút gọn biểu thứcF x( ) KhiF x( ) viết được dưới dạng phân thức mà tử thức và mẫu thức là bậc hai, ta tìm cực trị bằng cách lấy biểu thứcF x( ) m, sao cho kết qủa tử thức viết được dưới dạng hằng đẳng thức 2
(a b )
Trình bày lời giải
( )
F x
2
2
1
2 1
x x
2
2
1
x
F x
Suy ra ( ) 3.
4
F x Dấu bằng xảy ra khi x 1
Vậy giá trị nhỏ nhất của ( ) 3
4
F x khix 1
Ví dụ 5 Cho biểu thức
4 3
1
B
Chứng minh rằng biểu thức B không âm với mọi giá trị của x
Giải Tìm cách giải Chứng minh biểu thức không âm với mọi giá trị của x, ta cần phải rút gọn
biểu thức Sau đó chứng tỏ tử thức không âm và mẫu thức dương
Trình bày lời giải
3
2
2
B
x
2
2
1
0.
2
x
B
x
Vây B không âm với mọi giá trị của x
Trang 4Ví dụ 6 Tính 2 2
1986 1992 1986 3972 3 1987
1983.1985.1988.1989
(Thi Học sinh giỏi NewYork (Mỹ) – năm học
1986-1987 )
Giải Tìm cách giải Bài toán này chứa số khá lớn Nhiều số gần với 1986, do đó rất tự nhiên đặt
1986 x, rồi biểu diễn các số gần với 1986 theo x, ta được biểu thức P biến x Sau đó rút gọn biểu thức P
Trình bày lời giải
Đặt 1986 x
Ta có:
P
1
P x hay P 1996 1 1997
Nhận xét Phương pháp giải bài trên là đại số hóa bằng cách đặtx 1986, sau đó rút gọn phân thức đại số Nhiều biểu thức số ta có thể giải bằng đại số như trên
III Bài tập vận dụng
1.1 Rút gọn biểu thức:
a)
N
Hướng dẫn giải – đáp số
a)
2
2
N
Trang 5
2
.
N
1.2 Rút gọn biểu thức:
;
A
2
;
2 8
M
1
N
Hướng dẫn giải – đáp số
A
2
4
2
M
2 2
4
x
N
1 1
abc a b c ab bc ca P
Hướng dẫn giải – đáp số
1
abc bc a ab b ac c
P
.
1.4 Tính giá trị của biểu thức sau: 2
2003 2013 21.2004 1 2003.2008 4
2004.2005.2006.2007.2008
( Tuyển sinh 10, Trường THPT chuyên ĐHSP Hà Nội, năm 2003 –
2004 )
Trang 6Hướng dẫn giải – đáp số
Đặt x 2003 Ta có:
2
P
Phân tích tử thức thành nhân tử, ta được:
1
P
1.5 Cho a, b, c đôi một khác nhau thỏa mãnab bc ca 1 Rút gọn biểu thức sau:
B
a b b c c a
Hướng dẫn giải – đáp số
Thay 1 ab bc ca , ta được:
Vậy
a b a c b a b c c a c b a b b c c a
B
1.6 Cho
4 3
1
A
a) Rút gọn biểu thức A
b) Chứng minh rằng, A không âm với mọi giá trị của x
Hướng dẫn giải – đáp số
1
A
2
1
x
Trang 7b) 2
2
1
0 1
x
A
x
Vậy biểu thức A không âmx
1.7 Cho phân thức
2
.
x M
a) Rút gọn biểu thức M
b) Tính giá trị lớn nhất của biểu thức M
Hướng dẫn giải – đáp số
a)
M
2
2
2 6
x
b) 2
2
2 6 5
Dấu bằng xảy ra x 1
Vậy giá trị lớn nhất của phân thức 3
5
M là khix 1
1.8 Rút gọn phân thức:
2
2
A
x x
Q
Hướng dẫn giải – đáp số
A
2 3 1 1 2
1
x
Ta có:
Q
2
1
x
1.9 Chox y z.
a b c Rút gọn biểu thức:
2
(ax+by+cz)
Hướng dẫn giải – đáp số
Đặt x y z k
a b c suy ra:xak y; bk z; ck.
Trang 8Từ đó ta có
2 2 2 2 2 2
P
Suy raP 2 12 2
1.10 Choa b c abc.Chứng minh rằng:
2 2 2 2 2 2
3
abc
ab bc ca
Hướng dẫn giải – đáp số
Xét tử thức ta có:
3 3
3 3
b
ab ac a b bc a c b c
ab a abc ac a c abc bc bc abc abc
ab a b c ac a b c bc a b c abc
a b c ab ac bc abc
abc ab ac bc
Vậy suy ra: 2 2 2 2 2 2
3
abc
ab bc ca
Điều phải chứng minh
1.11 Chứng minh rằng giá trị biểu thức
P
không phụ thuộc vào giá trị của x
Hướng dẫn giải – đáp số
Ta có:
1
P
x ax a a a x
2
1
a a
Vậy giá trị biểu thức P không phụ thuộc vào giá trị của x
1.12 Tính giá trị biểu thức
3
1
x x P
, vớix 499;y999.
Hướng dẫn giải – đáp số
Trang 9Ta có
2
1
x x P
xy x y xy x y
P
Điều kiệnx 1;y 1.
Vớix 499,y 999 thay vào ta được
999 1 999 1499 1000.998499 20001
1.13 Tính giá trị biểu thức:
A
với x y 2020.
Hướng dẫn giải – đáp số
A
2 2
6 6
2 2
6 6
Điều kiệnx y x; y 6.
Vớix y 2020 thì giá trị biểu thức 2019
2020
A
1.14 Choax by cz 0 Chứng minh rằng:
1
ax by cz
a b c
bc y z ca z x ab x y
Hướng dẫn giải – đáp số
Xét 2 2 2
bc yz ca zx ab xy
bcy bcyz bcz caz cazx cax abx abxy aby
a x aby acz abx b y bcz acx bcy c z
a x b y c z abxy bcyz cazx
a b c ax by cz
(vì ax by cz 0)
Trang 10Từ đó suy ra, vế trái
1
a b c
a b c ax by cz
bc y z ca z x ab x y