- Áp dụng 7 hằng đẳng thức đáng nhớ để thực hiện biến đổi biểu thức cần tính giá trị về biểu thức có liên quan đến giá trị đề bài đã cho.. - Thay vào biểu thức cần tính tìm được giá trị[r]
(1)NHỮNG HẰNG ĐẲNG THỨC ĐÁNG NHỚ A LÝ THUYẾT:
1 Bình phương tổng: A B 2 A22AB B
2 Bình phương hiệu: 2 2 2
2 A B A AB B Hiệu hai bình phương: A2B2A B A B
4 Lập phương tổng: 3 3 2 2 3
3
A B A A B AB B Lập phương hiệu: A B 3A33A B2 3AB2B3
6 Tổng hai lập phương: A3B3A B A 2AB B 2
7 Hiệu hai lập phương: A3B3A B A 2AB B 2
Ngồi ra, ta có đẳng thức hệ đẳng thức Thường sử dụng biến đổi, chứng minh đẳng thức, bất đẳng thức,…
1 Tổng hai bình phương: 2 2 2
2 A B A B AB Tổng hai lập phương: A3B3A B 33AB A B
3 Bình phương tổng số hạng:
A B C 2 A2B2C22AB BC CA
4 Lập phương tổng số hạng:
3 3 3 3
3
A B C A B C A B B C C A B CÁC DẠNG BÀI TẬP MINH HỌA CƠ BẢN: Dạng 1: Biến đổi biểu thức
Phương pháp:
Áp dụng đẳng thức đáng nhớ để thực biến đổi biểu thức Bài 1: Thực phép tính:
a) 2
3x 2y
b) 2
x xy
c) x24y2 d)x y 2 2y2
Giải
a) Áp dụng đẳng thức ta có:
2 2 2 2 2
3x 2y 3x 3x 2y 2y 9x 12xy 4y
(2) x xy 2 x 2 2 x xy xy x22x y x y2 2
c) Áp dụng đẳng thức ta có:
2
2 4 2 2 2 2
x y x y x y x y
d) Áp dụng đẳng thức ta có:
2 2
2 2
x y y x y y x y y
x 2y 2x 2
Bài 2: Thực phép tính:
a) x y x 2xy y 2 x y x 2xy y 2
b) 2x36x26x2
c) x36x212x8
d) 3 3
2 x y x y Giải
a) Áp dụng bất đẳng thức ta được:
x y x 2xy y 2 x y x 2xy y 2
3 2 3 3 2
x y x y x xy y x y x y x
b) Ta có: 2x36x26x 2 2x33x23x1
Áp dụng bất đẳng thức ta được: 2x33x23x 1 2x13
c) Ta có: x36x212x 8 x33.2x23.2 2x23
Áp dụng bất đẳng thức ta được: 3 2 2 3 3
3.2 3.2 2
x x x x
d) Áp dụng bất đẳng thức ta được: 3 3
2 x y x y
3 2 2 3 3 2 2 3
3 3 2
x x y xy y x x y x y y
3 3 3 3 6 12 8
x x y xy y x x y xy y
2
9x y 9xy 9y
Bài 3: Rút gọn biểu thức: a) a b c d a b c d
(3)c) x1x2 x 1x1x2 x 1
d) 3 3
x y x y
e) 2 2 2 2
3 3
x x x x x x
Giải
a) a b c d a b c d
2 2
a b c d a b c d a b c d
2 2 2 2 2 2 2 2
a ab b c cd d a b c d ab cd
b) x2y3z x 2y3z x3z2 y x3z2y
2 2 2 2
2
x z y x xz z y
c) x1x2 x 1x1x2 x 1 x31x3 1 x61
d) 3 3
x y x y
x3 3x y2 3xy2 y3 x3 3x y2 3xy2 y3
3 3 3 3 3 3
x x y xy y x x y xy y
2 2
6x y 2y 3y x y
e) 2 2 2 2
3 3
x x x x x x
2 2 2 2 2
3 3
x x x x x x x
Dạng 2: Tính giá trị biểu thức
Phương pháp: Dạng toán đa dạng ta giải theo phương pháp sau: - Biến đổi biểu thức cho trước thành biểu thức cần thiết cho phù hợp với biểu thức cần tính giá trị
- Áp dụng đẳng thức đáng nhớ để thực biến đổi biểu thức cần tính giá trị biểu thức có liên quan đến giá trị đề cho
- Thay vào biểu thức cần tính tìm giá trị
Bài 1: Cho x y 1 Tính giá trị biểu thức sau: A x 33xy y
Giải
Áp dụng đẳng thức bậc 3, ta được:
3 3 2 3
(4) 2
3
x y x y xy xy
Theo x y 1, thay vào A ta được:
2 2
3 1 3 3
A x y x y xy xy xy xy xy xy
Vậy A1
Bài 2: Cho x y 4 xy5 Tính 3 3 2
B x y x y Giải
Áp dụng đẳng thức, ta được:
2 2
3 2
B x y x y x y x xy y x y
2 2
3
x y x y xy x y
Theo x y 4, xy5 thay vào B ta được:
2 3 2 4 4 3.5 16 140
B x y x y xy x y
Vậy B140
Bài 3: Tính giá trị biểu thức:
a) 9x248x64 5 x3 x2 b) x39x227x27 x 4
c) 32
1 x x
x6 d)
2
2
2 1
1
x x x
x x
x3
Giải
a) Ta có: 9x248x64 5 x33x825x3
Thay x2 vào ta được: 2 3
3.2 8 5.2 36
b) Ta có 3 2 3
9 27 27
x x x x
Thay x 4 vào ta được: x3 3 4 33 73 343
c) Ta có:
2
3
2
1
1
1 1
x x x
x x x
x x x x
Thay x6 vào ta được: 62 43
1
x x
x
d) Ta có:
2
2
2 1
1
x x x
x x
(5)
2
2
2
1 1 1
1
1 1
x x x x x
x x x
x x x x
Thay x3 vào ta được: 23 2 28
3 3 13 13
Dạng 3: Tìm giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ Phương pháp:
+) Giá trị lớn biểu thức A x Áp dụng bất đẳng thức ta biến đổi dạng:
2
m Q x m (với m số) GTLN A x m
+) Giá trị lớn biểu thức A x Áp dụng bất đẳng thức ta biến đổi dạng
2
Q x n n (với n số) GTNN A x n Bài 1: Tìm giá trị lớn biểu thức
a) A x2 2x5 b) B9x3x24
Giải
a) Ta có: 2 2 2
2 6
A x x x x x
Vậy giá trị lớn biểu thức A x 1 x b) Ta có:
2
2 27 43 43
9
4 4
B x x x x x
Vậy giá trị lớn biểu thức B 43
3
0
2 x x Bài 2: Tìm giá trị nhỏ biểu thức
a) A8x28x14 b) B x2 x 2
Giải
a) Ta có: A8x28x14 4 x24x 1 12
2
2 2x 12 12
Vậy giá trị nhỏ biểu thức A 12 1 x x
b) Ta có:
2
2 2 2 .1 1 2 7
2 4 4
B x x x x x
Vậy giá trị nhỏ biểu thức B
1
0
2
(6)Bài 3: Tìm giá trị nhỏ biểu thức
a) Ax2 x 12 b) B x 42x32x22x1
Giải
a) Ta có:
2
2 1 2 .1 3
2 4 4
x x x x x
Do x2 x 1 đạt giá trị nhỏ 3
4
Giá trị nhỏ
4 A
1 0
2
x x
b) Ta có: B x 42x32x22x 1 x42x3x2x22x1
2 2
2 2 1 2 1 1 1 0
x x x x x x x x
Mặt khác:
2 0 0
0 1
1
x x
B x x x
x x
Vậy giá trị nhỏ biểu thức B0 x1
Bài 4: Chứng minh x24x10 dương với x
Giải
Ta có: 2 2 2
4 10 2.2 6
x x x x x
Ta thấy 2 2
2
x x dương với x
B.CÁC DẠNG BÀI TẬP MINH HỌA NÂNG CAO TỔNG HỢP Tìm hệ số x2 đa thức sau khai triển :
2 2 3 3
) 2 3
a A x x x x
2 2 2 3
) 2 3
b B x x x x Giải
2 3
) 4 4 27 27 27 27
a A x x x x x x x x x x
3
28x 38x 36x 36
Vậy hệ số x2 38
2 3
) 4 4 27 27 27 27
b B x x x x x x x x x x
3
28x 31x 28x 23
(7)2 Tính giá trị biểu thức
2
) 0, 0, 01
a A x x x0,9
3
) 3
b B x x x x19
4
) 2
c C x x x x x2 x 8
Giải
a ) Ta có :
2 0, 2 0, 01
A x x
2
2 0, 2 0,1
x x
2
0,1 x
Với 2
0,9 0,9 0,1
x A
b) Ta có:
3 3 3 2
B x x x
3
3 3 3 1 1 1 1
x x x x
Với x19 3
19 1 8000 8001
B
c) Ta có :
4 2 3 2 2
C x x x x
4 2 2 2 2
x x x x x
2 2 2
2 1
x x x x
2 2
1
x x
Với x2 x 8 C8 1 2 1 81 82
3 Tính hợp lý :
2
2
356 144 )
256 244
a A
2
) 253 94.253 47
b B
2
) 163 92.136 46
c C d D) 1002 982 22 992972 12
Giải
2
2
356 144 356 144
356 144 500.212 53
)
256 244 256 244 500.12
256 244
a A
2
2 2 2
) 253 94.253 47 253 2.47.253 47 253 47 300 90000
(8) 2
2 2 2
) 136 92.136 46 136 2.46.136 46 136 46 90 8100
c C
2 2 2 2
) 100 98 99 97
d D
1002 992 982 972 22 12
100 99 100 99 98 97 98 97 2 1
1 100 99 98 97
100 99 100 99 51 50
101 101 101 101.50 5050
4 Tính giá trị biểu thức :
2
2
3
2019 2020 2021 2021 2020 2019
2020 2020 2020
A
Giải
2 2
3
2
2021 2020 2019 2019 2020 2021
2020 2020 2020
A
2 2
2
2021 2020 2020 2019 2020 2020
2020 2020 2020 2020 2020 2020 2020 2020
1 .2019 1 2019
5 Tìm giá trị nhỏ biểu thức :
2
) 5 2 2020
a A x y xy y x b M) 5x2 y2z24x2xy z 1
Giải
a) Ta có :
2 2
4 2 2018
A x xy y x x y y
2 2 2
4 x y x y 2018 2018
Vậy giá trị nhỏ A2018 x1;y 1
2 2 1
) 4
4
c M x xy y x x z z
2 2 1
2 2
2
x y x z
(9)Dấu xảy
0
1
2
2
0 x y
x x y z
z
Vậy giá trị nhỏ M 21
4 x y z Tìm x, biết :
2 2
) 2 19
a x x x x
) 2 15
b x x x x x
3 2
) 17
c x x x x x x Giải
2 2
) 2 19
a x x x x
2 2
2 12 2 19
x x x x x x
20x x x 19
20x 19
9
20 18
10
x x
) 2 15
b x x x x x
3 8 5 15
x x x
7
5 15
5
x x x
3 2
) 17
c x x x x x x
3 3 2
1 17
x x x x
3 3 3 1 8 6 17
x x x x x
9x 17
10
9 10
9
x x
7 Biết xy11 x y xy2 2 x y 2016 Hãy tính giá trị : x2 y2
(10)Ta có: x y xy2 2 x y 2016
2016
xy x y x y
11 x y x y 2016
12 x y 2016 x y 168
Mà 2 2 2 2
2 168 2.11 28202
x y x y xy
8 Cho a b 7 Tính giá trị biểu thức :A a a 2 1 b b2 1 3ab a b 1 ab
Giải
Ta có : A a a2b3b2 3ab a b 3ab ab
3 3 2 2
a ab a b b a b ab
a b 3 a b2 73 72 392
9 Chứng minh với x ta có :
) 10
a x x b x) 3x 5 c x) 2 x 1 0
Giải
) 10
a x x
2 6 9 0
x x
2
3
x
(luôn )
)
b x x
2 8 18 0
x x
2 8 16 0
x x
2
4
x
(luôn đúng)
2
)
c x x
2
2 0 0
4 4
x x x
(ln )
10 Tìm x, y biết :
2
)
a x x y y b x)4 2 y2 20x2y26 0 c x)9 24y24y12x 5 0
Giải
2
)
a x x y y
x2 2x 1 y2 4y 4 0
(11) 2 2
1
x y
2 2
1 0;
x y
(vì 2 2
1 ,
x y )
1;
x y
2
)4 20 26
b x y x y
4x2 20x 25 y2 2y 1 0
2 2
2x y
2
2x
2
1
y (vì 2 2
2x5 , y1 0)
5; 1 x y
2
)9 4 4 12 5
c x y y x
9x2 12x 4 4y2 4y 1 0
2 2
3x 2y
2
3x
2
2y1 0 (vì 2 2
3x2 , 2y1 0)
2
;
3
x y
11 Chứng minh không tồn x; y thỏa mãn:
2
) 4 10
a x y x y b x)3 y210x2xy29 0
2
)4 2
c x y y xy Giải
2
) 4 4 4 10 0
a x y x y
2 4 4 4 4 1 0
x x y y
2 2
2
x y
Mà 2 2
2 5
x y
Suy khơng có x, y thỏa mãn đề
2
)3 10 29
b x y x xy
2 2 2 10 29 0
x xy y x x
2 2
2 2,5 16,5
x y x
Mà 2 2
2 2,5 16,5 16,5
(12)Suy khơng có x, y thỏa mãn đề
2
)4 2
c x y y xy
4x2 4xy y2 y2 2y 1 4 0
2 2
2x y y
Mà 2 2
2x y y1 4
Suy x, y thỏa mãn đề
12 Tìm giá trị lớn biểu thức :
2
) 15
a A x x b B) 4x x 22 c C) x2 y24x4y2
Giải
a) Ta có : A15 8 x x 3116 8 x x 2314x2 31
Vậy giá trị lớn A 31 x 4
b) Ta có B 6 4 4 x x 2 6 2x2 6
Vậy giá trị lớn B x 2
c) Ta có : C 10x24x4 y24y410x2 2 y22 10
Vậy giá trị lớn C 10 x2;y 2
13 Cho số thực x; y thỏa mãn điều kiện x y 3;x2 y2 17 Tính giá trị biểu thức
3
x y
Giải
Ta có:
2 2 2
2 17
x y x y xy xy 17
4
xy
3
3 3 27 63
x y x y xy x y
14 Cho x y a b 1 x3 y3 a3b3 2 Chứng minh : x2 y2 a2 b2
Giải
Ta có đẳng thức : x y 3 x3y33xy x y (1)
3 3 3
3
a b a b ab a b (2)
(13)Mặt khác, từ (1) suy x y 2 a b 2 x2 y2 2xy a b2 2ab
Kết hợp với (3) suy : x2 y2 a2 b2
15 Cho a b c 2p Chứng minh rằng:
2 2
)2
a bc b c a p p a 2 2 2 2 2 2 2
)
b p a p b p c a b c p Giải
a) Ta có: 2bc b c2 a2 b c 2 a2
b c a b c a 2p2p a 4p p a
Vế trái vế phải Điều phải chứng minh b) Ta có : 2 2 2
p a p b p c
2 2 2 2 2 2
p ap a p pb b p pc c
2 2
3p 2p a b c a b c
2 2 2 2
3p 2p p a b c a b c p
Vế trái vế phải Điều phải chứng minh
16 Cho
2020 ch÷ sè
99
A Hãy so sánh tổng chữ số A2 với tổng chữ số A
Giải
Ta có :
2020 ch÷ sè
99
A 102020 1 nên A2 10202012
4040 2020
2019 2019
10 2.10 99 9800 01
Tổng chữ số A2 : 9 2019 18180
Tổng chữ số A : 2020 18180
Vậy tổng chữ số A2 tổng chữ số A
17 Chứng minh rằng:
Nếu 2 2 2 2 2 2
2 2
a b b c c a a b c b c a c a b a b c
Hướng dẫn giải – đáp số Giải
2 2 2 2 2 2
2 2 0(*)
a b c a b b c a b c c a b c a
(14) 2 2
2 2 2
a b c a b a c b c a c b c
2 2
2 2 2
b c a b c b a c a b a c a
2 2
2 2 2
c a b c a c b a b c b a b
Kết hợp với (*) ta có :
4 a c b c 4 b a c a 4 c b a b 0
a c b c b a c a c b a b
2 2 0
ab ac bc c bc ba ac a ac bc ab b
2 2 0
a b c ab bc ac
2 2
2a 2b 2c 2ab 2bc 2ac
2 2 2 2 2 2 0
a ab b b bc c c ca a
2 2 2
0
a b b c c a
0 0 a b
b c a b c
c a
18 Cho n số tự nhiên lớn Chứng minh n4 4n hợp số (Thi học sinh giỏi tốn 9, tỉnh Quảng Bình, năm học 2012-2013)
Giải
- Với n số chẵn n 2k k N n44n 16k4 42k4 nên n44n hợp số
- Với n số lẻ Đặt n2k1k N k *, 1 ta có: 4n 2 .22 n 4n 2.2n1
n n n n
2 2 2 2 2 2
2n k 2n k 2n k
n n n n n n
Ta có:
2
2 2n 2 k 2 k 22k 2n 22k 2k 22k 22k
n n n n n
12 2 2
2k k
n
mà n2 2n 2 kn n 2n 2 kn suy n4 4n hợp số
Vậy n44n hợp số với n số tự nhiên lớn 19
(15)b) Cho x2y 8.Tìm giá trị lớn B xy Giải
a) Ta có: 2 2 2 2
2 a b a b a b
2
4 a b 2A
4 2A A
Vậy giá trị nhỏ A a b 1
b) Từ x2y 8 x 2y suy
8 2 8 2 8 8 2
B y y y y y y
2
8 2
B y
Vậy giá trị lớn B y2;x4
20 Tìm giá trị nhỏ A3x2y2 biết x2 y2 xy12
(Tuyển sinh vào lớp 10, THPT chuyên Bình Dương, năm học 2014-2015) Giải
Từ giả thiết, ta có 2 2
3 12 24
x y xy xy x y
Ta có :
2 2 2 2 2 2
3 24 24
A x y x y xy x y x y x y
Vậy giá trị nhỏ A 24 ;
2
x x
x y
y y
21 Cho số nguyên a, b, c thỏa mãn: 3 3 3
2010
a b b c c a Tính giá trị biểu thức A a b b c c a
Giải
Đặt a b x b c; y c a; z x y z z x y
Ta có : 3 3 3 3 3 3
210 210 210
x y z x y x y xy x y 70
xyz
Do x, y, z số nguyên có tổng xyz70 2 5
nên x y z, , 2; 5;7 A a b b c c a 14
22 Chứng minh không tồn hai số nguyên x, y thỏa mãn x2y2 2020
(16)Từ x2 y2 2020 suy x; y chẵn lẻ
TH1: Nếu x; y chẵn Đặt x2 ;m y2n
2 2
4m 4n 20182m 2n 1009
Vế trái chẵn, cịn vế phải lẻ Vơ lí
TH2: Xét x; y lẻ Đặt x2k 1;y2q1
Ta có : 2m1 2 2n12 20184m2 4m4n24n2018
Vế trái chia hết cho 4, vế phải không chia hết cho 4, vơ lí Vậy khơng tồn số ngun x; y thỏa mãn x2 y2 2020
D.PHIẾU BÀI TỰ LUYỆN
CẦN NHỚ
1) 2 2 2
2
A B A AB B
2) A B 2 A22AB B
3) A2B2 A B A B
4) A B 3 A33A B2 3AB2B3
5) A B 3 A33A B2 3AB2B3
6) A3B3 A B A 2AB B 2 7) A3B3 A B A 2AB B 2
BÀI TỰ LUYỆN Khai triển biểu thức sau:
a) 33
2x
; b)
3
2x 3y
2.Tính giá trị biểu thức sau giá trị ra: a) x3 12x2 48x 64 x 6;
b) x36x2 12x8tại x 22
3 Rút gọn biểu thức sau: a) x3x2 3x 9 54x3;
b) 2x y x 4 22xy y 22x y x 4 22xy y 2
4.Tính nhanh giá trị biểu thức sau: a) 342 662 68.66;
(17)5 So sánh cặp số sau: a) A2008.2010 với B20092;
b) A 2 2 21 2 41 2 81 2 161 với B232
6.Tìm x, biết:
a) 16x2(4x5)2 15 b)(2x 3)24(x1)(x 1) 49 c) (2x 1)(1 ) (1 ) x x 18 d)2(x 1)2 (x 3)(x 3) (x 4)2 0 e) (x5)2x x( 4) 9 f) (x5)2 (x 4)(1 x) 0
7 Chứng minh đẳng thức a b a b – 4ab
8 Tìm giá trị nhỏ biểu thức:
a)A x – 2x5 b)B x –x 1
c) C x – x 2x3x6 d)D x 2 5 – 3y2 xy y
9 Tìm giá trị lớn biểu thức sau:
a) A – – – 2 x2 x b) B –2 – 3 x2 x5
c) C 2 –x x4 d) D –8x2 – xy y2 3
10 Chứng minh giá trị biểu thức sau dương với giá trị biến
a) A25 – 20x2 x7 b) B 9 – 6x2 xy2y21
c) E x – x y2 4y6 d) Dx2 – 2x 2
11 Chứng minh tích số tự nhiên liên tiếp cộng với số phương
LỜI GIẢI PHIẾU BÀI TỰ LUYỆN
a) Ta có: 33 3. 2.3 3. .32 33 27 27
2x 2x 2x 2x 8x 4x x
b) Ta có: 2x23y 3 2x2 33 2 x2 2.3y3.2 3x2 y2 3y
6 2
8x 36x y 54x y 27y
2
a) Ta có: x3 12x2 48x64x3 3 .4 .4x2 x 43 x 43
Thay x 6vào biểu thức cuối ta kết 1000 b) Ta có: x3 6x212x 8 x33 .2 .2x2 x 2 23 x 23
Thay x 22vào biểu thức cuối ta kết 8000
3
(18)b) Ta có: 2x y x 4 22xy y 22x y x 4 22xy y 2
3 3 3 3 3 3 3 3 3
2x y 2x y 2x y 2x y 2y
4
a) Ta có: 342 66268.66 34 2.34.66 66 34 66 2 1002 10000
b) Ta có: 2 2 2 2 2 2
74 24 48.74 74 2.24.74 24 74 24 50 2500
5
a) Ta có: A2008.20102009 2009 1 200921
Vậy A B
b) Ta có: A A 2 1 2 2 21 2 41 2 81 2 161 22 1 2 1 2 1 2 1 2 16 1
24 1 2 1 2 1 2 16 1 28 1 2 1 2 16 1
216 1 2 16 1 232 1
Vậy A B
6
a) x 1; b) x 3; c) x 4;
d)
12
x e)
3
x f) 21
5 x
7 Biến đổi VP = VT ngược lại
8 a)A x 12 4 b)
2
1 3
2 4
B x
c) C x25x6x2 5x 6 x25x236 36 d)D x y 2 2y12 2
9 a) A – x22 2 b)
2
49 2 49
8
B x
c) C 9 x 12 d) D 3 2 x y 24x2 3
10.a) A5x22 3 b) B 3x y 2 y2 1 0 c) E x 12 y 22 1 d) D x 12 1
(19)đặt x2 x t A 1 t 2 t 1 t2 2t 1 t 12
2 2
1
A x x Vậy A1 số phương