Luyện tập chung Chương III (Mục 3-4)
Luyện tập chung Chương III (Mục 3-4)
Rèn luyện toàn diện kỹ năng biến đổi biểu thức chứa căn bậc hai, các bài toán căn bậc ba, ứng dụng thực tế thùng lập phương và tính toán áp lực gió lên cánh buồm.
I. KIẾN THỨC VÀ KỸ NĂNG CẦN NHỚ
1. Rút gọn biểu thức chứa căn bậc hai
- Khai triển hằng đẳng thức: $\sqrt{A^2} = |A|$.
- Trục căn thức ở mẫu bằng nhân liên hợp: $\frac{1}{\sqrt{A} \pm \sqrt{B}} = \frac{\sqrt{A} \mp \sqrt{B}}{A - B}$.
- Đưa thừa số ra ngoài / vào trong dấu căn: $\sqrt{A^2 B} = |A|\sqrt{B}$ ($B \ge 0$).
2. Căn bậc ba $\sqrt[3]{A}$
- Mỗi số thực $a$ đều có duy nhất một căn bậc ba: $(\sqrt[3]{a})^3 = a$.
- Hằng đẳng thức: $\sqrt[3]{A^3} = A$ (đúng với mọi $A$, không cần dấu giá trị tuyệt đối).
- Phép nhân / chia căn bậc ba: $\sqrt[3]{a \cdot b} = \sqrt[3]{a} \cdot \sqrt[3]{b}$; $\sqrt[3]{\frac{a}{b}} = \frac{\sqrt[3]{a}}{\sqrt[3]{b}}$ ($b \ne 0$).
3. Hình lập phương & Căn bậc ba
- Thể tích khối lập phương cạnh $x$: $V = x^3 \implies x = \sqrt[3]{V}$.
- Diện tích toàn phần (đủ 6 mặt): $S_{tp} = 6x^2$.
- Thùng không nắp trên (gồm 1 đáy + 4 mặt bên = 5 mặt): $S = 5x^2$.
4. Áp lực gió & Vận tốc
- Lực gió $F$ tỉ lệ thuận với bình phương tốc độ gió $v$: $F = k \cdot v^2$ (hệ số $k = 30$).
- Khi biết lực tối đa $F_{\max}$, tốc độ gió tối đa thuyền chịu được: $v_{\max} = \sqrt{\frac{F_{\max}}{k}}$.
II. HƯỚNG DẪN CHI TIẾT CÁC VÍ DỤ SGK TRANG 63
Xem lời giải Ví dụ 1
Áp dụng quy tắc đưa thừa số ra ngoài dấu căn và hằng đẳng thức $\sqrt{A^2} = |A|$:
$$A = \sqrt{(\sqrt{3}+1)^2} - \sqrt{3} \cdot \sqrt{(\sqrt{3}+1)^2} + \sqrt{2^2}$$
$$= (\sqrt{3}+1) - \sqrt{3}(\sqrt{3}+1) + 2$$
$$= \sqrt{3} + 1 - 3 - \sqrt{3} + 2 = 0.$$
Kết luận: Biểu thức $A = 0$.
a) Rút gọn biểu thức $P$.
b) Sử dụng kết quả câu a, tính giá trị của $P$ khi $x = 101$.
Xem lời giải Ví dụ 2
a) Quy đồng mẫu số chung là $(\sqrt{x}+1)(\sqrt{x}-1) = x - 1$:
$$P = \frac{\sqrt{x}(\sqrt{x}-1) + \sqrt{x}(\sqrt{x}+1)}{(\sqrt{x}+1)(\sqrt{x}-1)}$$
$$= \frac{x - \sqrt{x} + x + \sqrt{x}}{x - 1} = \frac{2x}{x - 1}.$$
b) Thay $x = 101$ vào biểu thức đã rút gọn:
$$P = \frac{2 \cdot 101}{101 - 1} = \frac{202}{100} = 2{,}02.$$
Xem lời giải Ví dụ 3
Gọi $x$ ($\text{dm}$, $x > 0$) là độ dài cạnh của thùng hình lập phương cần làm.
Thể tích hình lập phương là $V = x^3 = 216\text{ dm}^3$, suy ra độ dài cạnh:
$$x = \sqrt[3]{216} = 6\text{ (dm)}.$$
Vì thùng đựng không có nắp trên nên thùng gồm $4$ mặt bên và $1$ mặt đáy (tổng cộng $5$ mặt), mỗi mặt là một hình vuông cạnh $6\text{ dm}$.
Do đó diện tích bìa cứng cần dùng là:
$$S = 5 \cdot 6^2 = 5 \cdot 36 = 180\text{ (dm}^2\text{)}.$$
Rút gọn biểu thức: $A = \frac{5 + 3\sqrt{5}}{\sqrt{5}} - \frac{1}{\sqrt{5}-2}$. Kết quả là:
Ta rút gọn từng số hạng:
- Số hạng thứ nhất: $\frac{5+3\sqrt{5}}{\sqrt{5}} = \frac{\sqrt{5}(\sqrt{5}+3)}{\sqrt{5}} = \sqrt{5}+3$.
- Số hạng thứ hai: nhân lượng liên hợp $\frac{1}{\sqrt{5}-2} = \frac{\sqrt{5}+2}{5 - 4} = \sqrt{5}+2$.
Suy ra $A = (\sqrt{5}+3) - (\sqrt{5}+2) = 1$.
Rút gọn biểu thức: $B = \sqrt{(\sqrt{7}-2)^2} - \sqrt{63} + \frac{\sqrt{56}}{\sqrt{2}}$. Giá trị của $B$ là:
Ta có:
- $\sqrt{(\sqrt{7}-2)^2} = |\sqrt{7}-2| = \sqrt{7}-2$ (vì $\sqrt{7} > \sqrt{4} = 2$).
- $\sqrt{63} = \sqrt{9 \cdot 7} = 3\sqrt{7}$.
- $\frac{\sqrt{56}}{\sqrt{2}} = \sqrt{\frac{56}{2}} = \sqrt{28} = 2\sqrt{7}$.
Thay vào: $B = (\sqrt{7}-2) - 3\sqrt{7} + 2\sqrt{7} = (1 - 3 + 2)\sqrt{7} - 2 = -2$.
Rút gọn biểu thức: $C = \frac{\sqrt{(\sqrt{3}+\sqrt{2})^2} + \sqrt{(\sqrt{3}-\sqrt{2})^2}}{2\sqrt{12}}$. Giá trị của $C$ là:
Khai căn tử số:
$\sqrt{(\sqrt{3}+\sqrt{2})^2} = \sqrt{3}+\sqrt{2}$.
$\sqrt{(\sqrt{3}-\sqrt{2})^2} = |\sqrt{3}-\sqrt{2}| = \sqrt{3}-\sqrt{2}$ (do $\sqrt{3} > \sqrt{2}$).
Tử số $= (\sqrt{3}+\sqrt{2}) + (\sqrt{3}-\sqrt{2}) = 2\sqrt{3}$.
Mẫu số $= 2\sqrt{12} = 2 \cdot 2\sqrt{3} = 4\sqrt{3}$.
Vậy $C = \frac{2\sqrt{3}}{4\sqrt{3}} = \frac{1}{2}$.
Rút gọn biểu thức: $D = \frac{\sqrt[3]{(\sqrt{2}+1)^3} - 1}{\sqrt{50}}$. Giá trị rút gọn là:
Áp dụng hằng đẳng thức $\sqrt[3]{A^3} = A$:
Tử số: $\sqrt[3]{(\sqrt{2}+1)^3} - 1 = (\sqrt{2}+1) - 1 = \sqrt{2}$.
Mẫu số: $\sqrt{50} = \sqrt{25 \cdot 2} = 5\sqrt{2}$.
Do đó $D = \frac{\sqrt{2}}{5\sqrt{2}} = \frac{1}{5}$.
Tính giá trị của biểu thức: $E = 3\sqrt{45} + \frac{5\sqrt{15}}{\sqrt{3}} - 2\sqrt{245}$. Kết quả là:
Biến đổi từng số hạng đồng dạng theo $\sqrt{5}$:
- $3\sqrt{45} = 3 \cdot 3\sqrt{5} = 9\sqrt{5}$.
- $\frac{5\sqrt{15}}{\sqrt{3}} = 5\sqrt{5}$.
- $2\sqrt{245} = 2\sqrt{49 \cdot 5} = 2 \cdot 7\sqrt{5} = 14\sqrt{5}$.
Vậy $E = 9\sqrt{5} + 5\sqrt{5} - 14\sqrt{5} = (9+5-14)\sqrt{5} = 0$.
Tính giá trị của biểu thức: $F = \frac{\sqrt{12}-\sqrt{4}}{\sqrt{3}-1} - \frac{\sqrt{21}+\sqrt{7}}{\sqrt{3}+1} + \sqrt{7}$.
Đặt nhân tử chung ở tử số:
- $\frac{\sqrt{12}-\sqrt{4}}{\sqrt{3}-1} = \frac{2\sqrt{3}-2}{\sqrt{3}-1} = \frac{2(\sqrt{3}-1)}{\sqrt{3}-1} = 2$.
- $\frac{\sqrt{21}+\sqrt{7}}{\sqrt{3}+1} = \frac{\sqrt{7}(\sqrt{3}+1)}{\sqrt{3}+1} = \sqrt{7}$.
Do đó $F = 2 - \sqrt{7} + \sqrt{7} = 2$.
Tính giá trị của biểu thức: $G = \frac{3-\sqrt{3}}{1-\sqrt{3}} + \sqrt{3}(2\sqrt{3}-1) + \sqrt{12}$.
Biến đổi từng phần:
- $\frac{3-\sqrt{3}}{1-\sqrt{3}} = \frac{-\sqrt{3}(1-\sqrt{3})}{1-\sqrt{3}} = -\sqrt{3}$.
- $\sqrt{3}(2\sqrt{3}-1) = 6 - \sqrt{3}$.
- $\sqrt{12} = 2\sqrt{3}$.
Vậy $G = -\sqrt{3} + 6 - \sqrt{3} + 2\sqrt{3} = 6$.
Tính giá trị của biểu thức: $H = \frac{\sqrt{3}-1}{\sqrt{2}} + \frac{\sqrt{2}}{\sqrt{3}-1} - \frac{6}{\sqrt{6}}$.
Mở Khóa Đáp Án & Lời Giải Dạng Toán Tương Tự 9+
Dạng bài toán tương tự & vận dụng nâng cao này giúp em nắm chắc phương pháp giải nhanh điểm 9+. Đăng nhập hoặc tạo tài khoản miễn phí chỉ trong 30 giây để bắt đầu giải bài!
Lực gió $F$ tác dụng vuông góc lên bề mặt cánh buồm tỉ lệ thuận với bình phương tốc độ gió: $F = 30v^2$ (trong đó $F$ tính bằng $\text{N}$, $v$ tính bằng $\text{m/s}$). Khi tốc độ gió là $v = 10\text{ m/s}$, lực gió $F$ tác dụng lên cánh buồm bằng:
Thay $v = 10\text{ m/s}$ vào công thức:
$$F = 30 \cdot 10^2 = 30 \cdot 100 = 3\,000\text{ (N)}.$$
Biết lực gió tính theo công thức $F = 30v^2$. Nếu cánh buồm chỉ có thể chịu được áp lực tối đa là $12\,000\text{ N}$, con thuyền có thể đi trong gió với tốc độ gió tối đa là bao nhiêu?
Để cánh buồm không bị hỏng, áp lực gió phải thoả mãn:
$$F \le 12\,000 \iff 30v^2 \le 12\,000 \iff v^2 \le \frac{12\,000}{30} = 400.$$
Vì vận tốc $v > 0$, ta có $v \le \sqrt{400} = 20\text{ m/s}$.
Vậy tốc độ gió tối đa là $20\text{ m/s}$.
Rút gọn biểu thức $\sqrt[3]{(-x-1)^3}$. Kết quả là:
Áp dụng hằng đẳng thức căn bậc ba $\sqrt[3]{A^3} = A$ với mọi biểu thức $A$:
$$\sqrt[3]{(-x-1)^3} = -x - 1 = -(x+1).$$
Rút gọn biểu thức $\sqrt[3]{8x^3 - 12x^2 + 6x - 1}$. Kết quả rút gọn là:
Nhận dạng hằng đẳng thức lập phương của một hiệu:
$$8x^3 - 12x^2 + 6x - 1 = (2x)^3 - 3 \cdot (2x)^2 \cdot 1 + 3 \cdot (2x) \cdot 1^2 - 1^3 = (2x - 1)^3.$$
Do đó: $\sqrt[3]{8x^3 - 12x^2 + 6x - 1} = \sqrt[3]{(2x - 1)^3} = 2x - 1$.
Cho biểu thức $P = \frac{\sqrt{x}}{\sqrt{x}+1} + \frac{\sqrt{x}}{\sqrt{x}-1}$ ($x \ge 0, x \ne 1$). Khi $x = 101$, giá trị của $P$ bằng:
Rút gọn $P$:
$$P = \frac{\sqrt{x}(\sqrt{x}-1) + \sqrt{x}(\sqrt{x}+1)}{x - 1} = \frac{2x}{x - 1}.$$
Thay $x = 101$ vào biểu thức:
$$P = \frac{2 \cdot 101}{101 - 1} = \frac{202}{100} = 2{,}02.$$
Người ta cần làm một thùng hình lập phương bằng bìa cứng không có nắp trên và có thể tích $216\text{ dm}^3$. Diện tích bìa cứng cần dùng là:
Độ dài cạnh hình lập phương: $x = \sqrt[3]{216} = 6\text{ (dm)}$.
Vì thùng không có nắp trên nên thùng chỉ gồm $1$ mặt đáy và $4$ mặt bên, tức tổng cộng $5$ mặt hình vuông.
Diện tích bìa cứng cần dùng: $S = 5 \cdot 6^2 = 5 \cdot 36 = 180\text{ (dm}^2\text{)}$.
Đã Thành Thạo Bài Tập Cơ Bản SGK?
Thử thách ngay với 2 bài toán tương tự & vận dụng nâng cao để bứt phá mục tiêu 9+!
Ngân Hàng Bài Toán Tương Tự & Vận Dụng Nâng Cao
Tuyển tập các bài toán phát triển từ câu hỏi SGK, bám sát đề minh họa và đề thi tốt nghiệp THPT 2025. Hướng dẫn tư duy bản chất, mẹo bấm máy giải nhanh và kèm lớp Zoom tương tác hàng tuần.
Theo công thức $F = 30v^2$, khi tốc độ gió tăng lên gấp đôi (từ $10\text{ m/s}$ lên $20\text{ m/s}$) thì lực gió tác dụng lên cánh buồm thay đổi như thế nào?
Mở Khóa Đáp Án & Lời Giải Dạng Toán Tương Tự 9+
Dạng bài toán tương tự & vận dụng nâng cao này giúp em nắm chắc phương pháp giải nhanh điểm 9+. Đăng nhập hoặc tạo tài khoản miễn phí chỉ trong 30 giây để bắt đầu giải bài!
Cho số thực $x < 2$. Rút gọn biểu thức: $K = \sqrt[3]{(x-2)^3} + \sqrt{(x-2)^2}$. Giá trị của $K$ là:
Mở Khóa Đáp Án & Lời Giải Dạng Toán Tương Tự 9+
Dạng bài toán tương tự & vận dụng nâng cao này giúp em nắm chắc phương pháp giải nhanh điểm 9+. Đăng nhập hoặc tạo tài khoản miễn phí chỉ trong 30 giây để bắt đầu giải bài!