Rút gọn các biểu thức chứa biến và các bài toán phụ: 2.1/CÁC BƯỚC THỰC HIÊN: Tìm ĐKXĐ của biểu thức Nếu bài toán chưa choPhân tích mẫu thành nhân tử, tìm điều kiện để căn có nghĩa, các
Trang 1Chuyên đề: RÚT GỌN CÁC BIỂU THỨC VÀ CÁC BÀI TOÁN LIÊN QUAN
I- KIẾN THỨC CẦN NHỚ
1, Kiến thức 6, 7, 8 quan trọng cần nhớ
a, Tính chất về phân số (phân thức): ( 0, 0)
B
A M B
M A
b, Các hằng đẳng thức đáng nhớ:
+) (A + B)2 = A2 + 2AB + B2
+) (A - B)2 = A2 - 2AB + B2
+) A2 - B2 = (A – B)(A + B)
+) (A + B)3 = A3 + 3A2B + 3AB2 + B3
+) (A - B)3 = A3 - 3A2B + 3AB2 - B3
+) A3 + B3 =(A + B)(A2 - AB + B2)
+) A3 - B3 =(A - B)(A2 + AB + B2)
2, Các kiến thức về căn bậc hai
2
2
AB A
B B
B C
−
±
∓
2 2
B C
B C
−
±
∓
Trang 2Lưu ý: * B − C Và B + C được gọi là liên hợp của nhau Do đó B−M và
M
II CÁC BÀI TOÁN RÚT GỌN:
1 Rút gọn các biểu thức không chứa biến
1.1/Rút gọn nhờ sử dụng hằng đẳng thức A =2 A
Ví dụ 1: Rút gọn:
a) (−3)2 + (−8)2 ; b) ( −3 5)2
c) (1− 2)2 − (1+ 2)2 d) ( 5−3)2 + (2− 5)2
Giải:
a) ( 3)− 2 + ( 8)− 2 = − + − = + =3 8 3 8 11
Ví dụ 2: Rút gọn :
Giải:
= ( 8+ 6)2( 8− 6)=( 8+ 6)( 8− 6)=8−6=2
Trang 3c) C = 7 −4 3 + 7 +4 3 = 7−2.2 3 + 7−2.2 3 = (2− 3)2 + (2+ 3)2
= 2- 3 + 2 + 3 = 4
2
= ( 6−1)2 = 6−1
Ví dụ 3: Rút gọn A = 2− 3 + 2+ 3
Giải:
= 3 1− + 3 1+ = 3 1− + 3 1+ =2 3
Suy ra A = 6
Do A > 0 nên A = 6
3 Bài tập:
Bài 2: Tính: a) 8−2 7 b) 4− 7 − 4+ 7 c) 3− 5 + 3+ 5
Bai 3: Rút gọn A = 3− 1− 21−12 3
Bài 4: Rút gọn A = 6+2 3+2 2+2 6
1.2/ Rút gọn vận dụng các quy tắc khai phương, nhân chia các căn bậc hai:
Ví dụ 1:Tính
7
3 3 2 1
Trang 4Giải:
a) 14 56 = 14.56 = 14.14.4 = 142.4 = 142 4 =14.2=28
7
24 2
7 12 7
24 2
7 12 7
3 3 2
1
Ví dụ 2: Rút gọn: ) 5a + 20− 80 b) 3+ 12+3 2 24
Giải:
a
b
Bài tập:
Bài 1: Tính: a) 12 75 b)
25
36 25
24 1 9
7
e) 9− 17 9+ 17
Bài 2: Rút gọn:
a) 12+5 3− 48 b) 5 5+ 20−3 45
c) 2 32+4 8−5 18 d) 3 12−4 27+5 48
e) 12+ 75− 27 f) 2 18−7 2+ 162
1.3/ Rút gọn biểu thức chứa căn thức bậc hai ở mẫu vận dụng trục căn thức ở mẫu bằng phương
pháp nhân liên hợp
Ví dụ 1: Trục căn ở mẫu các biểu thức sau
a)
2 3
1
1
1
1 3 1
1
+
−
Giải:
Trang 51 3 2 3 2
3 2
4 3
1 2
a
b
c
−
+
−
−
+
−
−
d)
3 1
1 3
1
1
+
−
) 3 1 ( 3 1 3 1
3 1 3 1
3 1 ) 3 1 )(
3 1 (
3 1 )
3 1 )(
3 1 (
3 1
−
−
− +
=
−
−
−
−
+
=
− +
−
− +
− +
2
3 2 2
3 1 3
−
=
−
+
− +
Ví dụ 2: Trục căn ở mẫu: a) 7 ) 11
Giải:
7
5 3 2
25 18
−
11
2 3 1
12 1
−
Ví dụ 3: Rút gọn:
A =
2 3
3 2 : 4 3 5
2 3
5
2
−
+
+
−
−
Bài tâp: Rút gọn các biểu thức sau:
−
1.4/ Rút gọn biểu thức chứa căn thức bậc hai ở mẫu nhờ phân tích thành nhân tử:
Ví dụ 1: Rút gọn các biểu thức:
a) 3 3
3 1
−
− b)
Trang 6c) 2 3 3 2 3 3
+
Giải:
3
−
−
=(2+ 3 2) ( − 3)= − = 4 3 1
Bài tâp: Rút gọn các biểu thức sau:
−
− b)
−
−
+ +
2 Rút gọn các biểu thức chứa biến và các bài toán phụ:
2.1/CÁC BƯỚC THỰC HIÊN:
Tìm ĐKXĐ của biểu thức (Nếu bài toán chưa cho)(Phân tích mẫu thành nhân tử, tìm điều kiện để căn
có nghĩa, các nhân tử ở mẫu khác 0 và phần chia khác 0)
Phân tích tử và mẫu thành nhân tử (rồi rút gọn nếu được)
Quy đồng, gồm các bước:
+ Chọn mẫu chung : là tích củc nhân tử chung và riêng, mỗi nhân tử lấy số mũ lớn nhất
+ Tìm nhân tử phụ: lấy mẫu chung chia cho từng mẫu để được nhân tử phụ tương ứng
Trang 7+ Nhân nhân tử phụ với tử – Giữ nguyên mẫu chung
Bỏ ngoặc: bằng cách nhân đa thức hoặc dùng hằng đẳng thức
Thu gọn: là cộng trừ các hạng tử đồng dạng
Phân tích tử thành nhân tử (mẫu giữ nguyên)
Rút gọn
Chú ý: Trong mỗi bài toán rút gọn thường có các bài toán phụ: tính giá trị biểu thức khi cho giá trị của ẩn; tìm điều kiện của biến để biểu thức lớn hơn (nhỏ hơn) một số nào đó; tìm giá trị của biến để biểu thức
có giá trị nguyên; tìm giá trị nhỏ nhất, lớn nhất của biểu thức do vậy ta phải áp dụng các phương pháp giải tương ứng, thích hợp cho từng loại toán
2.2/ Các ví dụ:
Ví dụ 1: Cho biểu thức: a a a 2 a
a) Tìm ĐKXĐ, rút gọn A
Bài giải: ĐKXĐ: 0
a a
≥
− ≠
0 1
a a
≥
≠
Ta có:
= ( a + 1) : ( a − 1)
1
a a
+
−
b) Tìm a để A = 5 (Dạng bài toán phụ thứ nhất)
Phương pháp: Thay A bởi biểu thức vừa rút gọn được vào và giải phương trình:
1
a
a
+
=
Trang 83 9
Vậy với a = 9
4 thì A = 5
Phương pháp: Thay giá trị của biến vào biểu thức vừa rút gọn được rồi thực hiện các phép tính (Lưu ý:
Có thể tính giá trị a rồi thay vào)
Ta có: a = +2 2 2 1+ =( 2)2+2 2.1 1+ 2 =( 2 1)+ 2
d) Tìm giá trị a nguyên để A nhận giá trị nguyên (Dạng bài toán phụ thứ ba)
Phương pháp: Chia tử cho mẫu, tìm a để mẫu là ước của phần dư (một số), chú ý điều kiện xác định
1
a a
+
2 1
a−
1
0
1 1
4
9
a
a a
a a
a a
− =
− =
(TMĐK)
Vậy a = 0; 4; 9 thì A có giá trị nguyên
e) Tìm a để A < 1 (Dạng bài toán phụ thứ tư)
Phương pháp: Chuyển vế và thu gọn đưa về dạng M
N < 0 (hoặc
M
đầu ta đã biết được M hoặc N dương hay âm, từ đó dễ dàng tìm được điều kiện của biến
Trang 91
a
a
+
− < 1 ⇔
1 1
a a
+
− - 1 < 0 ⇔
1
a
2 1
a− < 0 ⇔ a− < 0 ⇔ a <1 Kết hợp điều 1 kiện ban đầu, suy ra 0 ≤ a < 1
a) Tìm điều kiện xác định, Rút gọn A
b) Tìm giá trị nhỏ nhất của A
Bài giải: a) ĐKXĐ x > 0; x≠1
2
( x ) 2 x 1 (x 2)( x 1) x 2
1
b)Tìm giá trị nhỏ nhất của A (Dạng bài toán phụ thứ năm)
Phương pháp: Dựa vào điều kiện ban đầu và các bất đẳng thức
(BĐT Côsi cho hai số dương)
min
2
x
Ví dụ 3: (Đề thi vào lớp 10 năm học 2003-2004)
a) Tìm ĐKXĐ, và rút gọn A
b)Tìm giá trị của x để A > A.
Bài giải: a) ĐKXĐ x > 0; x ≠ 1
Trang 10( )( )
A
x 1
+
−
x 1
> ⇔ < < ⇔ < <
−
( )
2
x 1
+ < ⇔ − > ⇔ >
−
−
x 3 0
x 1 0
− >
⇔
− >
Ví dụ 4: (Đề thi vào lớp 10 năm học 2001-2002)
A
−
a) Tìm ĐKXĐ, rút gọn biểu thức A
b) Với giá trị nào của x thì A > A
Bài giải: a) ĐKXĐ x > 0; x ≠ 1
A
x
−
> ⇔ < ⇔ < ⇔ − < (vì x > 0)
x 1 x 1
⇔ < ⇔ < Kết hợp với điều kiện xác định 0 < x <1 thì A > A
Ví dụ 5: (Đề thi vào lớp 10 năm học 2004-2005)
Trang 11a) Tìm ĐKXĐ và rút gọn P
5 + 2 6 x − 1 = − x 2005 + 2 + 3.
Bài giải:
a) ĐKXĐ: x > 0; x ≠ 1:
1 P
x 1
⇔ =
−
P 5 + 2 6 x − 1 = − x 2005 + 2 + 3
2
1
x 1
−
5 + 2 6 x − 1 = − x 2005 + 2 + 3
2.3/ Bài tập tương tự:
Bài 1 (Đề thi tốt nghiệp năm 2002-2003)
a) Tìm điều kiện xác định, rút gọn biểu thức A
b) Với giá trị nào của x thì A > 1
3 c) Tìm x để A đạt giá trị lớn nhất
Bài 2 ( Đề thi vào lớp 10 năm học 2008-2009)
a) Nêu điều kiện xác định và rút gọn biểu thức P
Trang 12b) Tìm các giá trị của x để P = 5
4
P
x 1
+
=
−
x 9
−
a) Tìm ĐKXĐ, rút gọn biểu thức
b) Tìm x để D < -1
2 c) Tìm giá trị nhỏ nhất của D
a) Tìm ĐKXĐ, rút gọn P
Bài 5 Cho biểu thức
B
2 x 3 1 2 x 3 1
a) Tìm x để B có nghĩa và rút gọn B
b) Tìm x nguyên để B nhận giá trị nguyên
2 x 1
P
−
a) Tìm ĐKXĐ, rút gọn P
b) Tìm giá trị nhỏ nhất của P
Q P
Bài 7 ( Đề thi vào lớp 10 năm học 2006-2007)
Trang 13Cho biểu thức:
+
a) Tìm ĐKXĐ và rút gọn P b) Tìm x để P > 0
a) Tìm ĐKXĐ, rút gọp P
b) Tìm giá trị của a để P > 0
1 x
2
x 1 x 2 x 1
a) Tìm ĐKXĐ, rút gọn P
b) Tìm x để P < 1
2
P
x 1
−
−
a) Tìm ĐKXĐ, rút gọn P
b) Tìm x để P <1
2
Bài 11 (Đề thi vào lớp 10 năm học 2007-2008)
a) Tìm ĐKXĐ và rút gọn A
b) Tìm tất cả các giá trị của x sao cho A < 0
a) Rút gọn biểu thức P
Trang 14b) Với những giá trị nào của a thì P > 1
2
(Trích Đề thi tuyễn sinh vào lớp 10 THPT tĩnh Hà Tĩnh - Năm học 2011 - 2012)
Bài 13 Cho biểu thức : A = 2
1
−
−
1) Rút gọn biểu thức A
Bài 14 Cho biểu thức : P = 4 4 4
+
1) Rút gọn biểu thức P
2) Tìm giá trị của a sao cho P = a + 1
Bài 15 Cho biểu thức : A = 1 2
1) Tìm ĐKXĐ và rút gọn biểu thức A
2) Với giá trị nào của x thì A < -1
Bài 16 Cho biểu thức : A = (1 )(1 )
a) Rút gọn A
b) Tìm x để A = - 1
Bài 17 Cho biểu thức : B =
x
x x
x− −2 +2+1−
1 2 2
1
a) Tìm ĐKXĐ và rút gọn biểu thức B
b) Tính giá trị của B với x = 3
c) Tính giá trị của x để
2
1
=
A
Trang 15Bài 18 Cho biểu thức : P =
x
x x
x x
x
−
+ + +
+
−
+
4
5 2 2
2 2 1
a) Tìm TXĐ rồi rút gọn P
b) Tìm x để P = 2
1
2 2
1 ( : ) 1 1
1
−
+
−
−
+
−
a a
a a a
a) Tìm TXĐ rồi rút gọn Q
b) Tìm a để Q dương
c) Tính giá trị của biểu thức khi a = 9 - 4 5
−
+
− +
−
−
1 1
2
1
a a a
a a a
a
a) Tìm TXĐ rồi rút gọn M
b) Tìm giá trị của a để M = - 4