Ưu đãi 50% Tặng Sổ tay 9+ Toán Cấp 2!
100%
Toán Lớp 9 Chương III: Căn bậc hai và căn bậc ba 4 lượt xem

Luyện tập chung Chương III (Mục 1-2)

Rèn luyện kỹ năng biến đổi căn thức bậc hai: hằng đẳng thức căn A bình bằng trị tuyệt đối A, khai căn tích thương, biểu thức liên hợp và ứng dụng vật lí tính vận tốc bay theo động năng.

Luyện tập chung Chương III Toán 9
Luyện tập chung: Hằng đẳng thức căn thức bậc hai, khai phương tích thương & Biểu thức liên hợp

I. KIẾN THỨC VÀ HẰNG ĐẲNG THỨC CẦN NHỚ

1. Hằng đẳng thức $\sqrt{A^2} = |A|$

- Với mọi biểu thức $A$: $\sqrt{A^2} = |A|$.
- Nếu $A \ge 0 \implies \sqrt{A^2} = A$.
- Nếu $A < 0 \implies \sqrt{A^2} = -A$.

2. Phép nhân và phép chia căn bậc hai

- Với $A \ge 0, B \ge 0$: $\sqrt{A \cdot B} = \sqrt{A} \cdot \sqrt{B}$.
- Với $A \ge 0, B > 0$: $\sqrt{\frac{A}{B}} = \frac{\sqrt{A}}{\sqrt{B}}$.
- Đưa thừa số ra ngoài/vào trong dấu căn: $\sqrt{A^2 B} = |A|\sqrt{B}$ ($B \ge 0$).

3. Biểu thức liên hợp

- $(A + \sqrt{B})(A - \sqrt{B}) = A^2 - B$ (với $B \ge 0$).
- $(\sqrt{A} + \sqrt{B})(\sqrt{A} - \sqrt{B}) = A - B$ (với $A \ge 0, B \ge 0$).
- Ứng dụng để khử căn thức ở mẫu và rút gọn các biểu thức chứa căn.

4. Ứng dụng tính vận tốc bay

- Vận tốc của vật theo động năng: $v = \sqrt{\frac{2E}{m}}$ ($E$ tính bằng J, $m$ tính bằng kg).
- Vận tốc tính ra có đơn vị chuẩn là $\text{m/s}$.

II. PHÂN TÍCH CÁC VÍ DỤ MẪU TRANG 52

Ví dụ 1 (Trang 52 SGK): Không dùng MTCT, tính giá trị của biểu thức $A = \sqrt{(1 - \sqrt{3})^2} - \sqrt{3}$
Xem lời giải Ví dụ 1

Áp dụng hằng đẳng thức $\sqrt{A^2} = |A|$:

$$A = |1 - \sqrt{3}| - \sqrt{3}.$$

Vì $1 < 3 \implies 1 < \sqrt{3} \implies 1 - \sqrt{3} < 0$, nên $|1 - \sqrt{3}| = -(1 - \sqrt{3}) = \sqrt{3} - 1$.

Do đó: $A = (\sqrt{3} - 1) - \sqrt{3} = -1$.

Vậy giá trị của biểu thức $A$ là $-1$.

Ví dụ 2 (Trang 52 SGK): Tính:    a) $(2 + \sqrt{5})(2 - \sqrt{5})$    b) $(\sqrt{5} + \sqrt{2})(\sqrt{5} - \sqrt{2})$
Xem lời giải Ví dụ 2

Sử dụng hằng đẳng thức hiệu hai bình phương:

a) $(2 + \sqrt{5})(2 - \sqrt{5}) = 2^2 - (\sqrt{5})^2 = 4 - 5 = -1$.

b) $(\sqrt{5} + \sqrt{2})(\sqrt{5} - \sqrt{2}) = (\sqrt{5})^2 - (\sqrt{2})^2 = 5 - 2 = 3$.

Ví dụ 3 (Trang 52 SGK): Cho biểu thức $P = \frac{x\sqrt{x} + 1}{x - \sqrt{x} + 1} - 1$ với $x \ge 0$.

a) Rút gọn biểu thức $P$.    b) Tính giá trị của $P$ tại $x = 100$.

Xem lời giải Ví dụ 3

a) Ta có $x\sqrt{x} + 1 = (\sqrt{x})^3 + 1^3 = (\sqrt{x} + 1)(x - \sqrt{x} + 1)$.

Do đó: $P = \frac{(\sqrt{x} + 1)(x - \sqrt{x} + 1)}{x - \sqrt{x} + 1} - 1 = (\sqrt{x} + 1) - 1 = \sqrt{x}$.

b) Tại $x = 100$ (thỏa mãn $x \ge 0$): $P = \sqrt{100} = 10$.

III. HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP SGK TRANG 53

Bài 3.12 (Trang 53 SGK): Rút gọn các biểu thức sau:

a) $\sqrt{(\sqrt{3} - \sqrt{2})^2} + \sqrt{(1 - \sqrt{2})^2}$    b) $\sqrt{(\sqrt{7} - 3)^2} + \sqrt{(\sqrt{7} + 3)^2}$

Xem lời giải Bài 3.12

a) $= |\sqrt{3} - \sqrt{2}| + |1 - \sqrt{2}|$.
Vì $\sqrt{3} > \sqrt{2} \implies \sqrt{3} - \sqrt{2} > 0$; và $1 < \sqrt{2} \implies 1 - \sqrt{2} < 0$.
Vậy biểu thức $= (\sqrt{3} - \sqrt{2}) + (\sqrt{2} - 1) = \sqrt{3} - 1$.

b) $= |\sqrt{7} - 3| + |\sqrt{7} + 3|$.
Vì $\sqrt{7} < \sqrt{9} = 3 \implies \sqrt{7} - 3 < 0 \implies |\sqrt{7} - 3| = 3 - \sqrt{7}$.
Vậy biểu thức $= (3 - \sqrt{7}) + (\sqrt{7} + 3) = 6$.

Bài 3.13 (Trang 53 SGK): Thực hiện phép tính:

a) $\sqrt{3}(\sqrt{192} - \sqrt{75})$    b) $\frac{-3\sqrt{18} + 5\sqrt{50} - \sqrt{128}}{7\sqrt{2}}$

Xem lời giải Bài 3.13

a) $\sqrt{3}\sqrt{192} - \sqrt{3}\sqrt{75} = \sqrt{3 \times 192} - \sqrt{3 \times 75} = \sqrt{576} - \sqrt{225} = 24 - 15 = 9$.

b) Rút thừa số ra ngoài căn:
$\sqrt{18} = 3\sqrt{2}, \sqrt{50} = 5\sqrt{2}, \sqrt{128} = 8\sqrt{2}$.
Tử số: $-3(3\sqrt{2}) + 5(5\sqrt{2}) - 8\sqrt{2} = (-9 + 25 - 8)\sqrt{2} = 8\sqrt{2}$.
Phân thức: $\frac{8\sqrt{2}}{7\sqrt{2}} = \frac{8}{7}$.

Bài 3.14 (Trang 53 SGK): Chứng minh rằng:    a) $(1 - \sqrt{2})^2 = 3 - 2\sqrt{2}$;    b) $(\sqrt{3} + \sqrt{2})^2 = 5 + 2\sqrt{6}$.
Xem lời giải Bài 3.14

a) Vế trái: $(1 - \sqrt{2})^2 = 1^2 - 2 \cdot 1 \cdot \sqrt{2} + (\sqrt{2})^2 = 1 - 2\sqrt{2} + 2 = 3 - 2\sqrt{2} =$ Vế phải (đpcm).

b) Vế trái: $(\sqrt{3} + \sqrt{2})^2 = (\sqrt{3})^2 + 2\sqrt{3}\sqrt{2} + (\sqrt{2})^2 = 3 + 2\sqrt{6} + 2 = 5 + 2\sqrt{6} =$ Vế phải (đpcm).

Bài 3.15 (Trang 53 SGK): Cho căn thức $\sqrt{x^2 - 4x + 4}$

a) Chứng tỏ rằng căn thức xác định với mọi giá trị của $x$.
b) Rút gọn căn thức đã cho với $x \ge 2$.
c) Chứng tỏ rằng với mọi $x \ge 2$, biểu thức $x - \sqrt{x^2 - 4x + 4}$ có giá trị không đổi.

Xem lời giải Bài 3.15

a) Ta có: $x^2 - 4x + 4 = (x - 2)^2 \ge 0$ với mọi $x \in \mathbb{R}$. Do đó căn thức xác định với mọi giá trị của $x$.

b) $\sqrt{x^2 - 4x + 4} = \sqrt{(x - 2)^2} = |x - 2|$. Với $x \ge 2 \implies x - 2 \ge 0 \implies |x - 2| = x - 2$.

c) Với mọi $x \ge 2$: $x - \sqrt{x^2 - 4x + 4} = x - (x - 2) = x - x + 2 = 2$ (luôn bằng 2, không phụ thuộc vào $x$).

Bài 3.16 (Trang 53 SGK): Vận tốc ($m/s$) của một vật đang bay được cho bởi công thức $v = \sqrt{\frac{2E}{m}}$ ($E$ là động năng tính bằng Joule, $m$ là khối lượng tính bằng $kg$). Tính vận tốc bay khi $m = 2{,}5\text{ kg}$ và $E = 281{,}25\text{ J}$.
Xem lời giải Bài 3.16

Thay $m = 2{,}5\text{ kg}$ và $E = 281{,}25\text{ J}$ vào công thức:

$$v = \sqrt{\frac{2 \times 281{,}25}{2{,}5}} = \sqrt{\frac{562{,}5}{2{,}5}} = \sqrt{225} = 15\text{ m/s}.$$

Vậy vận tốc bay của vật là $15\text{ m/s}$ (tương đương $54\text{ km/h}$).