Yêu cầu cần đạt

  • Nhận biết căn bậc hai của một số thực không âm. Tính được giá trị đúng (hoặc gần đúng) căn bậc hai của một số thực dương bằng máy tính cầm tay.
  • Nhận biết căn thức bậc hai của một biểu thức đại số, điều kiện xác định của căn thức bậc hai; tính được giá trị căn thức bậc hai tại những giá trị đã cho của biến.
  • Sử dụng hằng đẳng thức căn bậc hai của một bình phương để đơn giản căn thức bậc hai.

Thuật ngữ: Căn bậc hai · Căn thức bậc hai · Điều kiện xác định của căn thức bậc hai

ĐẠI SỐ

Ở lớp 7, các em đã làm quen với khái niệm căn bậc hai số học; biết cách tìm căn bậc hai số học của một số thực không âm và biết cách so sánh các căn bậc hai số học của hai số không âm. Trong chương này, chúng ta sẽ mở rộng khái niệm căn bậc hai số học.

Hình ảnh Trái Đất nhìn từ không gian với công thức D=h2+2m.

Trong Vật lí, quãng đường S (tính bằng mét) của một vật rơi tự do được cho bởi công thức S=4,9t2, trong đó t là thời gian rơi (tính bằng giây). Hỏi sau bao nhiêu giây thì vật sẽ chạm đất nếu được thả rơi tự do từ độ cao 122,5 mét?

Tìm hiểu khái niệm căn bậc hai

HĐ1

Tìm các số thực x sao cho x2=49.

Căn bậc hai của số thực không âm a là số thực x sao cho x2=a.

Nhận xét

Số âm không có căn bậc hai; Số 0 có một căn bậc hai duy nhất là 0; – Số dương a có đúng hai căn bậc hai đối nhau là a (căn bậc hai số học của a) và −a.

Ví dụ 1

Tìm căn bậc hai của 81.

Lời giải

Giải Ta có 81=9 nên 81 có hai căn bậc hai là 9 và -9.

Luyện tập 1

Tìm căn bậc hai của 121.

Tính căn bậc hai của một số bằng máy tính cầm tay

Để tính các căn bậc hai của một số a>0, chỉ cần tính a. Có thể dễ dàng làm điều này bằng cách sử dụng MTCT.

Ví dụ 2

Sử dụng MTCT, tính căn bậc hai của 11,1 (làm tròn đến chữ số thập phân thứ hai).

Lời giải

Giải Bấm các phím [không đọc được] màn hình hiện kết quả là 3,33166625. Làm tròn kết quả đến chữ số thập phân thứ hai ta được 11,1≈3,33. Vậy căn bậc hai của 11,1 (làm tròn đến chữ số thập phân thứ hai) là 3,33 và -3,33.

Luyện tập 2

Sử dụng MTCT tìm căn bậc hai của 711 (làm tròn đến chữ số thập phân thứ hai).

Tính chất của căn bậc hai

HĐ2

Tính và so sánh a2 và ∣a∣ trong mỗi trường hợp sau: a) a=3; b) a=−3.

Tính chất: a2=∣a∣ với mọi số thực a.

Ví dụ 3

Không sử dụng MTCT, tính: a) 1−2+(1+2)2 b) (−3)2+3.

Lời giải

Giải a) Ta có (1+2)2=∣1+2∣=1+2 nên 1−2+(1+2)2=1−2+(1+2)=2. b) Ta có (−3)2=∣−3∣=3 nên (−3)2+3=3+3=6.

Luyện tập 3

a) Không sử dụng MTCT, tính: 62; (−5)2; 5−(5−1)2. b) So sánh 3 với 10 bằng hai cách: - Sử dụng MTCT; - Sử dụng tính chất của căn bậc hai số học đã học ở lớp 7: Nếu 0≤a<b thì a<b.

HĐ3

Viết biểu thức tính độ dài cạnh huyền BC của tam giác vuông ABC, biết AB=3 cm và AC=x cm. Biểu thức nhận được trong HĐ3 có dạng A, trong đó A là một biểu thức đại số. Tổng quát, ta có định nghĩa: Căn thức bậc hai là biểu thức có dạng A, , trong đó A là một biểu thức đại số. A được gọi là biểu thức lấy căn hoặc biểu thức dưới dấu căn.

HĐ4

Cho biểu thức C=2x−1. a) Tính giá trị của biểu thức tại x=5. b) Tại x=0 có tính được giá trị của biểu thức không? Vì sao?

A xác định khi A lấy giá trị không âm và ta thường viết là A≥0, Ta nói A≥0 là điều kiện xác định (hay điều kiện có nghĩa) của A.

Ví dụ 4

Xét căn thức 2x+1. a) Tìm điều kiện xác định của căn thức. b) Tính giá trị của căn thức đã cho tại x=0 và x=4.

Lời giải

Giải a) Điều kiện xác định của căn thức là 2x+1≥0 hay x≥−12 b) Tại x=0 (thoả mãn điều kiện xác định) căn thức có giá trị là 2⋅0+1=1. Tại x=4 (thoả mãn điều kiện xác định) căn thức có giá trị là 2⋅4+1=3

Luyện tập 4

Cho căn thức 5−2x a) Tìm điều kiện xác định của căn thức. b) Tính giá trị của căn thức tại x=2

Hằng đẳng thức $\sqrt{A^{2}}=|A|$

Tương tự như căn bậc hai của một số thực không âm, với A là một biểu thức, ta cũng có: Với A≥0 ta có A≥0; (A)2=A; A2=∣A∣

Ví dụ 5

Rút gọn các biểu thức sau: a) (1−x)2 với x<0; b) 1−2x+x2 với x>2

Lời giải

Giải a) Từ giả thiết x<0 suy ra 1−x>0 Do đó (1−x)2=1−x. hàng đẳng thức (A)2=A với mọi A≥0 b) Áp dụng hằng đẳng thức bình phương của một hiệu và hằng đẳng thức A2=∣A∣, ta có 1−2x+x2=(1−x)2=∣1−x∣. Do giả thiết x>2 suy ra 1−x<0 nên ∣1−x∣=−(1−x)=x−1 Vì vậy 1−2x+x2=(1−x)2=x−1 với x>2.

Luyện tập 5

a) Rút gọn biểu thức xx6 (x<0) b) Rút gọn và tính giá trị của biểu thức x+4x2−4x+1 tại x=−2,5,

Vận dụng

Trở lại tình huống mở đầu. a) Viết công thức tính thời gian t (giây) cần thiết để vật rơi được quãng đường S (mét). b) Sử dụng công thức tìm được trong câu a, hãy trả lời câu hỏi trong tình huống mở đầu.

Bài tập

3.1

Tìm căn bậc hai của mỗi số sau (làm tròn đến chữ số thập phân thứ hai): a) 24,5; b) 910.

3.2

Để chuẩn bị trồng cây trên vỉa hè, người ta để lại những ô đất hình tròn có diện tích khoảng 2 m2. Em hãy ước lượng (với độ chính xác 0,005) đường kính của các ô đất đó khoảng bao nhiêu mét?

3.3

Tìm điều kiện xác định của x+10 và tính giá trị của căn thức tại x=−1.

3.4

Tính: 5,12; (−4,9)2 −(−0,001)2

3.5

Rút gọn các biểu thức sau: a) (2−5)2; b) 3x2−x+1(x<0); c) x2−4x+4(x<2).

3.6

Không dùng MTCT, chứng tỏ biểu thức A có giá trị là số nguyên: A=(1+22)2−(1−22)2.

Ví dụ 4

Xét căn thức 2x+1.\na) Tìm điều kiện xác định của căn thức.\nb) Tính giá trị của căn thức đã cho tại x=0 và x=4.

Lời giải

Giải\na) Điều kiện xác định của căn thức là 2x+1≥0 hay x≥−12\nb) Tại x=0 (thoả mãn điều kiện xác định) căn thức có giá trị là 2⋅0+1=1.\nTại x=4 (thoả mãn điều kiện xác định) căn thức có giá trị là 2⋅4+1=3

Luyện tập 4

Cho căn thức 5−2x\na) Tìm điều kiện xác định của căn thức.\nb) Tính giá trị của căn thức tại x=2

Hằng đẳng thức

A2=∣A∣\nTương tự như căn bậc hai của một số thực không âm, với A là một biểu thức, ta cũng có:\n• Với A≥0 ta có A≥0;\n(A)2=A;\nA2=∣A]

Ví dụ 5

Rút gọn các biểu thức sau:\na)\n(1−x)2\nvới x<0;\nb)\n1−2x+x2 với x>2

Lời giải

Giải\na) Từ giả thiết x<0 suy ra 1−x>0 Do đó\n(1−x)2=1−x. hàng đẳng thức (A)2=A với mọi\nA≥0\nb) Áp dụng hằng đẳng thức bình phương của một hiệu và hằng đẳng thức A2=∣A∣,\nta có 1−2x+x2=(1−x)2=∣1−x∣.\nDo giả thiết x>2 suy ra 1−x<0 nên ∣1−x∣=−(1−x)=x−1 Vì vậy\n1−2x+x2=(1−x)2=x−1 với x>2.

Luyện tập 5

a) Rút gọn biểu thức xx6\n(x<0)\nb) Rút gọn và tính giá trị của biểu thức x+4x2−4x+1 tại x=−2,5,

Vận dụng

Trở lại tình huống mở đầu.\na) Viết công thức tính thời gian t (giây) cần thiết để vật rơi được quãng đường S (mét).\nb) Sử dụng công thức tìm được trong câu a, hãy trả lời câu hỏi trong tình huống mở đầu.

Bài tập

3.1

Tìm căn bậc hai của mỗi số sau (làm tròn đến chữ số thập phân thứ hai):\na) 24,5;\nb) 910.

3.3

Tìm điều kiện xác định của\nx+10\nvà tính giá trị của căn thức tại x=−1

3.4

Tính:\n5,12; (−4,9)2 −(−0,001)2

3.5

Rút gọn các biểu thức sau:\na) (2−5)2;\nb) 3x2−x+1(x<0);\nc) x2−4x+4(x<2).

3.6

Không dùng MTCT, chứng tỏ biểu thức A có giá trị là số nguyên:\nA=\sqrt{{(1+2\sqrt{2})}^{2}}-\sqrt{(1-2\sqrt{2})}^{2}}.

Xem bản PDF nguyên trang sách: Toán 9 tập 1 – Kết nối tri thức với cuộc sống (trang 44–48).