Chuyên đề 4 BIẾN ĐỔI CÁC BIỂU THỨC HỮU TỈ A. KIẾN THỨC CẦN NHỚ 1. Nhờ các quy tắc của các phép toán cộng, trừ, nhân, chia các phân thức ta có thể biến đổi một biểu thức hữu tỉ thành một phân thức. 2. Khi làm tính trên các phân thức ta chỉ việc thực hiện theo các quy tắc của các phép toán, không cần quan tâm đến giá trị của biến. Nhưng khi giải những bài toán liên quan đến giá trị của phân thức ta phải tìm điều kiện để giá trị của phân thức được xác định, đó là điều kiện của biến để giá trị tương ứng của mẫu thức khác 0. B. MỘT SỐ VÍ DỤ Ví dụ 17. Rút gọn biểu thức: 2 2 2 2 2 2 2 2 2 x x y y xy ( + + ). . y x xy xy xyy x xy+y Giải. 2 2 2 2 2 2 2 2 2 x x y y xy ( + + ). . y x xy xy xyy x xy+y 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 x x y y xy ( + + ). y x xy xy xyy x xy+y 2 x x y y xy = + + . y x(xy) xy y(xy) x xy+y 2 (x+y)(x xy+y ) 1 2 x+y 2xxy xy = . = = = y xy x xy+y y xy xy xy Ví dụ 18. Rút gọn rồi tính giá tị của biếu thức A với 1 1 x = ; y = . 2 3 Giải. ĐKXĐ: y0; x±y; x2y; x3y.
Trang 1
Chuyên đề 4
BIẾN ĐỔI CÁC BIỂU THỨC HỮU TỈ
A KIẾN THỨC CẦN NHỚ
1. Nhờ các quy tắc của các phép toán cộng, trừ, nhân, chia các phân thức ta có thể biến đổi một biểu thức hữu tỉ thành một phân thức.
2. Khi làm tính trên các phân thức ta chỉ việc thực hiện theo các quy tắc của các phép toán, không cần quan tâm đến giá trị của biến. Nhưng khi giải những bài toán liên quan đến giá trị của phân thức ta phải tìm điều kiện để giá trị của phân thức được xác định, đó là điều kiện của biến để giá trị tương ứng của mẫu thức khác 0.
B MỘT SỐ VÍ DỤ
Ví dụ 17. Rút gọn biểu thức:
Giải
Ví dụ 18. Rút gọn rồi tính giá tị của biếu thức A với x = 1; y = 1
Giải
ĐKXĐ: y0; x±y; x2y; x3y.
Trang 2
2
2
2
2
x x - 2y - 2 x - xy
2y + x - y 2y - x + y y y - x x - 2xy - 2x + 2 x -2y
y(x+y) (x
2xy
+y)(3y-x).y(x-y)
x - 2y
y
x - =
y (
2
-x 2(x-2y) +
3y-x) 2(x-2y)(x+y)
x
+
+y)
y
x+y
Vì x = 1; y = 1
2 3 thỏa mãn ĐKXĐ, khi đó giá trị của biếu thức A là
Ví dụ 19. Cho biểu thức :
3
x+1 x +1 x +2x+1 x -1 a) Rút gọn B ;
b) Với giá trị nào của x thì B = 1 ?
Giải. ĐKXĐ : x± 1.
1 x(x-1)(x+1) (x-1)-(x+1) 1 -2x
a) B = - = -
x+1 x +1 (x+1) (x-1) x+1 (x +1)(x+1)
x +1+2x (x+1) x+1
= = =
(x -1)(x+1) (x +1)(x+1) x +1
2.(- )+ -1+
Trang 3
Vậy khi x = 0 thì B = 1.
Ví dụ 20 Cho biểu thức
3
2
x + 2x + 4 x - 4 x - 8
P = [(x - 8) : - ] : (x - 1)
x + 2 x + 2x + 4 x + 2
a) Rút gọn P;
b) Tìm xZ để P có giá trị nguyên.
Giải a) ĐKXĐ: x-2; x1.
(x - 2)(x + 2x + 4).(x + 2) (x - 2)(x + 2) (x -2)(x + 2x + 4) 1
1 x -4 - x + 4x - 4 4x - 8
4x - 4 - 4 4(
b) P = =
x - 1
- = 4 -
x - 1 x - 1 x - 1
P có giá trị nguyên 4
1
x
có giá trị nguyên x 1 Ư(4) ={1; 2; 4}
Vậy khi x{-3; -1; 0; 2; 3; 5} thì P có giá trị nguyên.
Ví dụ 21 Cho biểu thức
2 2
1 - (x + y ) 1 1 Q= [ + 1](1 + ):(1 - )
2xy x - y x - y
a) Rút gọn Q ;
Trang 4b) Chứng minh rằng khi x và y trái dấu thoả mãn điều kiện xy + 1 thì giá trị của biểu thức Q luôn luôn không âm
Giải
1 - x - y + 2xy x - y +1 x- y - 1 1 - (x - y) x - y +1 x - y
2xy x - y x - y 2xy x - y x - y - 1
2
(1 - x + y )(1 + x - y) x - y + 1 (x - y + 1)
2xy x - y - 1 2xy
b) Vì x và y là hai số trái dấu nên các giá trị các mẫu thwusc 2xy, x – y đều khác 0 Mặt khác do xy + 1 nên giá trị mẫu thức xx – y -10
Ta có -(x - y +1)2 0; 2xy < 0 nên Q 0.
C BÀI TẬP
1 Cho biểu thức
Chứng minh rằng A là lập phương của một biểu thức hữu tỉ
2 2
2
2 2 2
x-y x+y x-y x -y
(x+y) x x 5x-3y
b) B = [ - ] -
x (x+y) x -y y-x
3 Chứng minh rằng với những giá trị thích hợp của biến thì các biểu thức sau có giá trị bằng nhau:
x y x+y 2
a) A = ( - ) : ( - );
2 Chứng minh rằng với những giá trị thích hợp của biến thì các biểu thức sau có giá trị là hằng số:
Trang 53 3 2
2
2
( +1) 1- +1
x y x x x y
- + +1 + -1
y x y y y x
x x+6 2x+6 x
N = ( - ) : -
x -36 x -6x x -6x x+6
4 Chứng minh các đẳng thức sau:
x+2 4(y+1) x (y+1) y (x+2) 1
b) [ - ] : [ - ] =
x+1 y+2 x+1 y+2 y-x
5 Cho biểu thức
2
y - yz + z x 3yz 2xy + 2xz
x y + z y + z x + y + z trong đó x, y, zZ, x0; y + z0 và x + y + z0
Chứng minh rằng A 3
6 Cho biểu thức
2
trong đó xyz0 và x + y + z0
Chứng minh rằng biểu thức B có giá trị không âm
7 Cho biểu thức
trong đó x, yZ Chứng minh rằng giá trị của M là một số chẵn với x, y là, cho M
có nghĩa
Trang 68 Cho biểu thức
4
(x-1) +x x-2 (x-1) -1 , trong đó x là số nguyên
Chứng minh rằng với mọi giá trị thích hợp của x thì giá trị của N luôn là một số nguyên
9 Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức
x x +16
P = ( + 8) + 9
10 Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức
x +8 4x +8x+16 4x -16
x -8 x -4 x-2 x -6x +12x -8x