TopStudy

Đáp án và lời giải

19 bài tập Toán 9 Kết nối tri thức Bài 9. Biến đổi đơn giản và rút gọn biểu thức chứa căn thức bậc hai có đáp án

Về trang đề

Câu 1

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) 96.125=25.3.53=24.52.30=2030\sqrt {96.125} = \sqrt {{2^5}{{.3.5}^3}} = \sqrt {{2^4}{{.5}^2}.30} = 20\sqrt {30}.

b) a4b5=a2b2b\sqrt {{a^4}{b^5}} = {a^2}{b^2}\sqrt b.

c) a6b11=∣a3.b5∣b\sqrt {{a^6}{b^{11}}} = \left| {{a^3}.{b^5}} \right|\sqrt b.

d) Với a>1:a > 1: a3(1−a)4=a2.a.[(1−a)2]2=a(1−a)2a\sqrt {{a^3}{{\left( {1 - a} \right)}^4}} = \sqrt {{a^2}.a.{{\left[ {{{\left( {1 - a} \right)}^2}} \right]}^2}} = a{\left( {1 - a} \right)^2}\sqrt a.

Câu 2

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) Với x≥0x \ge 0: x13=13x2x\sqrt {13} = \sqrt {13{x^2}}.

b) Với x<0x < 0:x2=−2x2x\sqrt 2 = - \sqrt {2{x^2}}.

c) Với x<0x < 0:x−11x=−−11xx2=−−11xx\sqrt { - \frac{{11}}{x}} = - \sqrt { - \frac{{11}}{x}{x^2}} = - \sqrt { - 11x}.

Câu 3

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) Ta có 50−32+38=25.2−16.2+34.2=52−42+3.2.2=72\sqrt {50} - \sqrt {32} + 3\sqrt 8 = \sqrt {25.2} - \sqrt {16.2} + 3\sqrt {4.2} = 5\sqrt 2 - 4\sqrt 2 + 3.2.\sqrt 2 = 7\sqrt 2.

b) 25a+2160a−310a=25.10a+2.16.10a−310a\sqrt {25a} + 2\sqrt {160a} - 3\sqrt {10a} = \sqrt {25.10a} + 2.\sqrt {16.10a} - 3\sqrt {10a}

=510a+2.4.10a−310a=1010a= 5\sqrt {10a} + 2.4.\sqrt {10a} - 3\sqrt {10a} = 10\sqrt {10a}.

c) (27+3)7−84=27.7+3.7−4.21\left( {2\sqrt 7 + \sqrt 3 } \right)\sqrt 7 - \sqrt {84} = 2\sqrt 7 .\sqrt 7 + \sqrt 3 .\sqrt 7 - \sqrt {4.21}

=2.7+21−221=14−21= 2.7 + \sqrt {21} - 2\sqrt {21} = 14 - \sqrt {21}.

d) (63−8−7)7+214=63.7−8.7−7.7+214\left( {\sqrt {63} - \sqrt 8 - \sqrt 7 } \right)\sqrt 7 + 2\sqrt {14} = \sqrt {63} .\sqrt 7 - \sqrt 8 .\sqrt 7 - \sqrt 7 .\sqrt 7 + 2\sqrt {14}

=9.7.7−22.7−7+214=3.7−214−7+214=14= \sqrt {9.7.7} - 2\sqrt 2 .\sqrt 7 - 7 + 2\sqrt {14} = 3.7 - 2\sqrt {14} - 7 + 2\sqrt {14} = 14.

Câu 4

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) (2x−1)(2x+2x+1)=(2x−1)((2x)2+2x.1+12)=(2x)3−1=2x2x−1\left( {\sqrt {2x} - 1} \right)\left( {2x + \sqrt {2x} + 1} \right) = \left( {\sqrt {2x} - 1} \right)\left( {{{\left( {\sqrt {2x} } \right)}^2} + \sqrt {2x} .1 + {1^2}} \right) = {\left( {\sqrt {2x} } \right)^3} - 1 = 2x\sqrt 2 x - 1.

b) (x+2y)(x−2xy+4y)=(x+2y)[(x)2−x.2y+(2y)2]\left( {\sqrt x + 2\sqrt y } \right)\left( {x - 2\sqrt {xy} + 4y} \right) = \left( {\sqrt x + 2\sqrt y } \right)\left[ {{{\left( {\sqrt x } \right)}^2} - \sqrt x .2\sqrt y + {{\left( {2\sqrt y } \right)}^2}} \right]

=(x)3+(2y)3=xx+8yy= {\left( {\sqrt x } \right)^3} + {\left( {2\sqrt y } \right)^3} = x\sqrt x + 8y\sqrt y.

c) (x+y)(2x−y)=x.2x−x.y+y.2x−y.y\left( {\sqrt x + \sqrt y } \right)\left( {2\sqrt x - \sqrt y } \right) = \sqrt x .2\sqrt x - \sqrt x .\sqrt y + \sqrt y .2\sqrt x - \sqrt y .\sqrt y

=2x−xy+2xy−y=2x+xy−y= 2x - \sqrt {xy} + 2\sqrt {xy} - y = 2x + \sqrt {xy} - y.

Câu 5

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) Với x>0, y>0x > 0,\,y > 0:

(xy−yx)(2y+2x)2xy=xy(x−y)2.(x+y)2xy\frac{{\left( {x\sqrt y - y\sqrt x } \right)\left( {2\sqrt y + 2\sqrt x } \right)}}{{2\sqrt {xy} }} = \frac{{\sqrt {xy} \left( {\sqrt x - \sqrt y } \right)2.\left( {\sqrt x + \sqrt y } \right)}}{{2\sqrt {xy} }}=(x−y)(x+y)=x−y.= \left( {\sqrt x - \sqrt y } \right)\left( {\sqrt x + \sqrt y } \right) = x - y.

Vậy (xy−yx)(2y+2x)2xy=x−y\frac{{\left( {x\sqrt y - y\sqrt x } \right)\left( {2\sqrt y + 2\sqrt x } \right)}}{{2\sqrt {xy} }} = x - y với x>0, y>0x > 0,\,y > 0.

b) Với x≥5x \ge 5:

(5+x−5)2=(5)2+2.5.x−5+(x−5)2{\left( {\sqrt 5 + \sqrt {x - 5} } \right)^2} = {\left( {\sqrt 5 } \right)^2} + 2.\sqrt 5 .\sqrt {x - 5} + {\left( {\sqrt {x - 5} } \right)^2}=5+25x−25+x−5=x+25x−25= 5 + 2\sqrt {5x - 25} + x - 5 = x + 2\sqrt {5x - 25}.

Vậy x+25x−25=(5+x−5)2x + 2\sqrt {5x - 25} = {\left( {\sqrt 5 + \sqrt {x - 5} } \right)^2} với x≥5x \ge 5.

Câu 6

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Ta có: 2320=26020=2.21520=1552\sqrt {\frac{3}{{20}}} = 2\frac{{\sqrt {60} }}{{20}} = 2.\frac{{2\sqrt {15} }}{{20}} = \frac{{\sqrt {15} }}{5}

160=6060=21560=1530115=1515\begin{array}{l}\sqrt {\frac{1}{{60}}} = \frac{{\sqrt {60} }}{{60}} = \frac{{2\sqrt {15} }}{{60}} = \frac{{\sqrt {15} }}{{30}}\\\sqrt {\frac{1}{{15}}} = \frac{{\sqrt {15} }}{{15}}\end{array}

Vậy 2320+160−115=155+1530−1515=15(15+130−115)=1562\sqrt {\frac{3}{{20}}} + \sqrt {\frac{1}{{60}}} - \sqrt {\frac{1}{{15}}} = \frac{{\sqrt {15} }}{5} + \frac{{\sqrt {15} }}{{30}} - \frac{{\sqrt {15} }}{{15}} = \sqrt {15} \left( {\frac{1}{5} + \frac{1}{{30}} - \frac{1}{{15}}} \right) = \frac{{\sqrt {15} }}{6}.

Câu 7

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) Ta có 93=933=33\frac{9}{{\sqrt 3 }} = \frac{{9\sqrt 3 }}{3} = 3\sqrt 3

b) 35−2=3(5+2)5−2=5+2\frac{3}{{\sqrt 5 - \sqrt 2 }} = \frac{{3\left( {\sqrt 5 + \sqrt 2 } \right)}}{{5 - 2}} = \sqrt 5 + \sqrt 2

c). 2+12−1=(2+1)22−1=3+22\frac{{\sqrt 2 + 1}}{{\sqrt 2 - 1}} = \frac{{{{\left( {\sqrt 2 + 1} \right)}^2}}}{{2 - 1}} = 3 + 2\sqrt 2

d) 5−35+3=(5−3)25−3=8−2152=4−15\frac{{\sqrt 5 - \sqrt 3 }}{{\sqrt 5 + \sqrt 3 }} = \frac{{{{\left( {\sqrt 5 - \sqrt 3 } \right)}^2}}}{{5 - 3}} = \frac{{8 - 2\sqrt {15} }}{2} = 4 - \sqrt {15}

e) 1−aa1−a=(1−a)(1+a+a)1−a=1+a+a\frac{{1 - a\sqrt a }}{{1 - \sqrt a }} = \frac{{\left( {1 - \sqrt a } \right)\left( {1 + \sqrt a + a} \right)}}{{1 - \sqrt a }} = 1 + \sqrt a + a

f) 118+8−22=132+22−22=132=26\frac{1}{{\sqrt {18} + \sqrt 8 - 2\sqrt 2 }} = \frac{1}{{3\sqrt 2 + 2\sqrt 2 - 2\sqrt 2 }} = \frac{1}{{3\sqrt 2 }} = \frac{{\sqrt 2 }}{6}

g) 21+2−3=2(1+2+3)3+22−3=1+2+32\frac{{\sqrt 2 }}{{1 + \sqrt 2 - \sqrt 3 }} = \frac{{\sqrt 2 \left( {1 + \sqrt 2 + \sqrt 3 } \right)}}{{3 + 2\sqrt 2 - 3}} = \frac{{1 + \sqrt 2 + \sqrt 3 }}{2}

h) 13+2−5=3+2+55+26−5=3+2+526=32+23+3012\frac{1}{{\sqrt 3 + \sqrt 2 - \sqrt 5 }} = \frac{{\sqrt 3 + \sqrt 2 + \sqrt 5 }}{{5 + 2\sqrt 6 - 5}} = \frac{{\sqrt 3 + \sqrt 2 + \sqrt 5 }}{{2\sqrt 6 }} = \frac{{3\sqrt 2 + 2\sqrt 3 + \sqrt {30} }}{{12}}.

Câu 8

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) A=17+43+17−43=7−43+7+4349−48=14A = \frac{1}{{7 + 4\sqrt 3 }} + \frac{1}{{7 - 4\sqrt 3 }} = \frac{{7 - 4\sqrt 3 + 7 + 4\sqrt 3 }}{{49 - 48}} = 14

b) B=156+1+46−2−123−6−6=15(6−1)6−1+4(6+2)6−4−12(3+6)9−6−6B = \frac{{15}}{{\sqrt 6 + 1}} + \frac{4}{{\sqrt 6 - 2}} - \frac{{12}}{{3 - \sqrt 6 }} - \sqrt 6 = \frac{{15\left( {\sqrt 6 - 1} \right)}}{{6 - 1}} + \frac{{4\left( {\sqrt 6 + 2} \right)}}{{6 - 4}} - \frac{{12\left( {3 + \sqrt 6 } \right)}}{{9 - 6}} - \sqrt 6.

=3(6−1)+2(6+2)−4(3+6)−6=−11= 3\left( {\sqrt 6 - 1} \right) + 2\left( {\sqrt 6 + 2} \right) - 4\left( {3 + \sqrt 6 } \right) - \sqrt 6 = - 11

Câu 9

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a). Ta có aa−b−ba+b−2ba−b(a≥0,b≥0,a≠0);\frac{{\sqrt a }}{{\sqrt a - \sqrt b }} - \frac{{\sqrt b }}{{\sqrt a + \sqrt b }} - \frac{{2b}}{{a - b}}{\rm{ (a}} \ge {\rm{0}}{\rm{,b}} \ge {\rm{0}}{\rm{,a}} \ne {\rm{0);}}

=a(a+b)−b(a−b)(a−b).(a+b)−2ba−b=a+ab−ab+ba−b−2ba−b\begin{array}{l}{\rm{ = }}\frac{{\sqrt a \left( {\sqrt a + \sqrt b } \right) - \sqrt b \left( {\sqrt a - \sqrt b } \right)}}{{\left( {\sqrt a - \sqrt b } \right).\left( {\sqrt a + \sqrt b } \right)}} - \frac{{2b}}{{a - b}}\\ = \frac{{a + \sqrt {ab} - \sqrt {ab} + b}}{{a - b}} - \frac{{2b}}{{a - b}}\end{array}

=a−ba−b=1= \frac{{a - b}}{{a - b}} = 1

b). Ta có ab+ba−bab+b2−2ab3a(a+2b)+b(a+b)(a>b>0)\frac{{a\sqrt b + b}}{{a - b}}\sqrt {\frac{{ab + {b^2} - 2\sqrt {a{b^3}} }}{{a\left( {a + 2\sqrt b } \right) + b}}} \left( {\sqrt a + \sqrt b } \right){\rm{ }}\left( {a > b > 0} \right)

=b(a+b)(a+b).(a−b)b(a+b−2ab)a2+2ab+b(a+b)=b(a+b)(a−b).b(a−b)2(a+b)2=b(a+b)(a−b).b(a+b)(a−b)=b\begin{array}{l} = \frac{{\sqrt b \left( {a + \sqrt b } \right)}}{{\left( {\sqrt a + \sqrt b } \right).\left( {\sqrt a - \sqrt b } \right)}}\sqrt {\frac{{b\left( {a + b - 2\sqrt {ab} } \right)}}{{{a^2} + 2a\sqrt b + b}}} \left( {\sqrt a + \sqrt b } \right)\\ = \frac{{\sqrt b \left( {a + \sqrt b } \right)}}{{\left( {\sqrt a - \sqrt b } \right)}}.\sqrt {\frac{{b{{\left( {\sqrt a - \sqrt b } \right)}^2}}}{{{{\left( {a + \sqrt b } \right)}^2}}}} \\ = \frac{{\sqrt b \left( {a + \sqrt b } \right)}}{{\left( {\sqrt a - \sqrt b } \right)}}.\frac{{\sqrt b \left( {a + \sqrt b } \right)}}{{\left( {\sqrt a - \sqrt b } \right)}} = b\end{array}

Câu 10

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) Điều kiện: x≥1x \ge 1

12x−1−329x−9+24x−164=−17⇔x=290.12x−1−329(x−1)+24x−182=−1712x−1−92x−1+248x−1=−17⇔−x−1=−17⇔x−1=17x−1=289x=290.\begin{array}{l}\frac{1}{2}\sqrt {x - 1} - \frac{3}{2}\sqrt {9x - 9} + 24\sqrt {\frac{{x - 1}}{{64}}} = - 17{\rm{ }} \Leftrightarrow x = 290.\\\frac{1}{2}\sqrt {x - 1} - \frac{3}{2}\sqrt {9(x - 1)} + 24\sqrt {\frac{{x - 1}}{{{8^2}}}} = - 17{\rm{ }}\\\frac{1}{2}\sqrt {x - 1} - \frac{9}{2}\sqrt {x - 1} + \frac{{24}}{8}\sqrt {x - 1} = - 17 \Leftrightarrow - \sqrt {x - 1} = - 17 \Leftrightarrow \sqrt {x - 1} = 17\\x - 1 = 289\\x = 290.\end{array}

Đối chiếu với điều kiện ta được: x=290.x = 290.

b) (Điều kiện x≥0x \ge 0

3x−7x+4=03x−3x−4x+4=03x(x−1)−4(x−1)=0(x−1)(3x−4)=0\begin{array}{l}3x - 7\sqrt x + 4 = 0\\3x - 3\sqrt x - 4\sqrt x + 4 = 0\\3\sqrt x \left( {\sqrt x - 1} \right) - 4\left( {\sqrt x - 1} \right) = 0\\\left( {\sqrt x - 1} \right)\left( {3\sqrt x - 4} \right) = 0\end{array}

3x−4=03\sqrt x - 4 = 0 hoặc x−1=0\sqrt x - 1 = 0

x=43\sqrt x = \frac{4}{3} hoặc x=1\sqrt x = 1

x=169x = \frac{{16}}{9} hoặc x=1x = 1

Đối chiếu với điều kiện ta được: x=169;x=1x = \frac{{16}}{9};x = 1.

c) Điều kiện x≥0x \ge 0

−5x+7x+12=0−5x−5x+12x+12=0−5x.(x+1)+12(x+1)=0(x+1)(−5x+12)=0\begin{array}{l} - 5x + 7\sqrt x + 12 = 0\\ - 5x - 5\sqrt x + 12\sqrt x + 12 = 0\\ - 5\sqrt x .\left( {\sqrt x + 1} \right) + 12\left( {\sqrt x + 1} \right) = 0\\\left( {\sqrt x + 1} \right)\left( { - 5\sqrt x + 12} \right) = 0\end{array}

x+1=0\sqrt x + 1 = 0 hoặc −5x+12=0- 5\sqrt x + 12 = 0

x=−1\sqrt x = - 1 (vô nghiệm) hoặc x=125\sqrt x = \frac{{12}}{5}

x=14425.x = \frac{{144}}{{25}}.

Đối chiếu điều kiện ta được: x=14425.x = \frac{{144}}{{25}}.

Câu 11

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) (ĐKa≥0{\rm{ a}} \ge 0)

A=a2+aa−a+1−2a+aa+1     =a(a3+1)a−a+1−a(2a+1)a+1=a(a+1)(a−a+1)a−a+1−(2a+1)+1     =a+a−2a−1+1=a−a\begin{array}{l}A = \frac{{{a^2} + \sqrt a }}{{a - \sqrt a + 1}} - \frac{{2a + \sqrt a }}{{\sqrt a }} + 1\\\,\,\,\,\, = \frac{{\sqrt a \left( {{{\sqrt a }^3} + 1} \right)}}{{a - \sqrt a + 1}} - \frac{{\sqrt a (2\sqrt a + 1)}}{{\sqrt a }} + 1 = \frac{{\sqrt a \left( {\sqrt a + 1} \right)\left( {a - \sqrt a + 1} \right)}}{{a - \sqrt a + 1}} - (2\sqrt a + 1) + 1\\\,\,\,\,\, = a + \sqrt a - 2\sqrt a - 1 + 1 = a - \sqrt a \end{array}

b) Với a≥1{\rm{ a}} \ge 1 hay a≥1\sqrt a \ge 1 nên a−1≥0\sqrt a - 1 \ge 0 và a≥1a \ge 1, suy ra a≥0a \ge 0

Suy ra A=a−a=a(a−1)≥0A = a - \sqrt a = \sqrt a \left( {\sqrt a - 1} \right) \ge 0

Khi đó A≥0⇒∣A∣=AA \ge 0 \Rightarrow \left| A \right| = A

Vậy ∣A∣=A\left| A \right| = A.

c) Tìm aa để A=2A = 2

a−a=2a−a−2=0a+a−2a−2=0a(a+1)−2(a+1)=0(a+1)(a−2)=0\begin{array}{l}a - \sqrt a = 2\\a - \sqrt a - 2 = 0\\a + \sqrt a - 2\sqrt a - 2 = 0\\\sqrt a \left( {\sqrt a + 1} \right) - 2\left( {\sqrt a + 1} \right) = 0\\\left( {\sqrt a + 1} \right)\left( {\sqrt a - 2} \right) = 0\end{array}

a+1=0\sqrt a + 1 = 0 hoặc a−2=0\sqrt a - 2 = 0

a=−1\sqrt a = - 1 (vô nghiệm) hoặc a=2\sqrt a = 2.

a=4a = 4

Đối chiếu điều kiện ta được a=4a = 4 thì A=2{\rm{A = 2}}.

d). A=a−a=a−2a12+14−14=(a−12)2−14A = a - \sqrt a = a - 2\sqrt a \frac{1}{2} + \frac{1}{4} - \frac{1}{4} = {\left( {\sqrt a - \frac{1}{2}} \right)^2} - \frac{1}{4}

Vì (a−12)2≥0{\left( {\sqrt a - \frac{1}{2}} \right)^2} \ge 0 với mọi a.

Nên (a−12)2−14≥−14{\left( {\sqrt a - \frac{1}{2}} \right)^2} - \frac{1}{4} \ge - \frac{1}{4} với mọi a.

Vậy giá trị nhỏ nhất của A bằng −14- \frac{1}{4} khi và chỉ khi a−12=0⇔a=14\sqrt a - \frac{1}{2} = 0 \Leftrightarrow a = \frac{1}{4}

Câu 12

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a). Điều kiện −1<a<1- 1 < a < 1

B=(3a+1+1−a):(31−a2+1)    =(3+1−a.a+1a+1):(3+1−a21−a2)=3+1−a2a+1.a+1.1−a3+1−a2=1−a\begin{array}{l}B = \left( {\frac{3}{{\sqrt {a + 1} }} + \sqrt {1 - a} } \right):\left( {\frac{3}{{\sqrt {1 - {a^2}} }} + 1} \right)\\\,\,\,\, = \left( {\frac{{3 + \sqrt {1 - a} .\sqrt {a + 1} }}{{\sqrt {a + 1} }}} \right):\left( {\frac{{3 + \sqrt {1 - {a^2}} }}{{\sqrt {1 - {a^2}} }}} \right) = \frac{{3 + \sqrt {1 - {a^2}} }}{{\sqrt {a + 1} }}.\frac{{\sqrt {a + 1} .\sqrt {1 - a} }}{{3 + \sqrt {1 - {a^2}} }} = \sqrt {1 - a} \end{array}

b). Với a=32+3;a = \frac{{\sqrt 3 }}{{2 + \sqrt 3 }};Khi đó:

B=1−a=1−32+3=2+3−32+3=2.(2−3)(2+3)(2−3)=(3+1)24−3=3+1B = \sqrt {1 - a} = \sqrt {1 - \frac{{\sqrt 3 }}{{2 + \sqrt 3 }}} = \sqrt {\frac{{2 + \sqrt 3 - \sqrt 3 }}{{2 + \sqrt 3 }}} = \sqrt {\frac{{2.\left( {2 - \sqrt 3 } \right)}}{{\left( {2 + \sqrt 3 } \right)\left( {2 - \sqrt 3 } \right)}}} = \sqrt {\frac{{{{\left( {\sqrt 3 + 1} \right)}^2}}}{{4 - 3}}} = \sqrt 3 + 1

c). Với −1<a<1- 1 < a < 1, ta có:B>B{\rm{ }}\sqrt B > B hay B(1−B)>0\sqrt B \left( {1 - {\rm{ }}\sqrt B } \right) > 0

TH1: {B>01−B>0\left\{ \begin{array}{l}{\rm{ }}\sqrt B > 0\\1 - {\rm{ }}\sqrt B > 0\end{array} \right. nên {B>0B<1\left\{ \begin{array}{l}B > 0\\{\rm{ }}\sqrt B < 1\end{array} \right., suy ra 0<B<10 < B < 1.

TH2: {B<01−B<0\left\{ \begin{array}{l}{\rm{ }}\sqrt B < 0\\1 - {\rm{ }}\sqrt B < 0\end{array} \right. (vô nghiệm).

Khi đó 0<1−a<10 < \sqrt {1 - a} < 1 hay 0<1−a<10 < 1 - a < 1 nên 0<a<1.0 < a < 1.

Kết hớp với điều kiện −1<a<1- 1 < a < 1 ta được 0<a<10 < a < 1

Vậy 0<a<10 < a < 1 thìB>B{\rm{ }}\sqrt B > B.

Câu 13

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a). Với a≥0a \ge 0, ta có: 32a−18a3+4a2−14128a3\sqrt {2a} - \sqrt {18{a^3}} + 4\sqrt {\frac{a}{2}} - \frac{1}{4}\sqrt {128a}

=32a−3a2a+22a−22a= 3\sqrt {2a} - 3a\sqrt {2a} + 2\sqrt {2a} - 2\sqrt {2a}

=32a−3a2a=3(1−a)2a.= 3\sqrt {2a} - 3a\sqrt {2a} = 3\left( {1 - a} \right)\sqrt {2a} .

b). Với x>y>0x > y > 0, ta có: 2yx−y+x1x−y−xaax−ay−x3−x2y2y\sqrt {x - y} + x\sqrt {\frac{1}{{x - y}}} - x\sqrt {\frac{a}{{ax - ay}}} - \sqrt {{x^3} - {x^2}y}

=2yx−y+x1x−y−xaa(x−y)−x2(x−y)= 2y\sqrt {x - y} + x\sqrt {\frac{1}{{x - y}}} - x\sqrt {\frac{a}{{a\left( {x - y} \right)}}} - \sqrt {{x^2}\left( {x - y} \right)}

=2yx−y−∣x∣x−y+x1x−y−x1x−y= 2y\sqrt {x - y} - \left| x \right|\sqrt {x - y} + x\sqrt {\frac{1}{{x - y}}} - x\sqrt {\frac{1}{{x - y}}}

=x−y(2y−x)= \sqrt {x - y} \left( {2y - x} \right) (do x>0x > 0).

c). Với a≥0,b≥0,a≠ba \ge 0,b \ge 0,a \ne b, ta có:
a+ba−b+a−ba+b=(a+b)2+(a−b)2(a−b)(a+b)\frac{{\sqrt a + \sqrt b }}{{\sqrt a - \sqrt b }} + \frac{{\sqrt a - \sqrt b }}{{\sqrt a + \sqrt b }} = \frac{{{{\left( {\sqrt a + \sqrt b } \right)}^2} + {{\left( {\sqrt a - \sqrt b } \right)}^2}}}{{\left( {\sqrt a - \sqrt b } \right)\left( {\sqrt a + \sqrt b } \right)}}

=a+2ab+b+a−2ab+b(a−b)(a+b)=2a+2ba−b= \frac{{a + 2\sqrt {ab} + b + a - 2\sqrt {ab} + b}}{{\left( {\sqrt a - \sqrt b } \right)\left( {\sqrt a + \sqrt b } \right)}} = \frac{{2a + 2b}}{{a - b}}.

Câu 14

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a). Ta có: 2−12+2−22+2+2+12=2−12(1+2)−22(2+1)+(2+1)22(2+1)\frac{{\sqrt 2 - 1}}{{\sqrt 2 + 2}} - \frac{2}{{2 + \sqrt 2 }} + \frac{{\sqrt 2 + 1}}{{\sqrt 2 }} = \frac{{\sqrt 2 - 1}}{{\sqrt 2 (1 + \sqrt 2 )}} - \frac{2}{{\sqrt 2 (\sqrt 2 + 1)}} + \frac{{{{\left( {\sqrt 2 + 1} \right)}^2}}}{{\sqrt 2 (\sqrt 2 + 1)}}

=2−1−2+2+22+12(2+1)=322(2+1)=32+1=3(2−1)2−1=3(2−1)= \frac{{\sqrt 2 - 1 - 2 + 2 + 2\sqrt 2 + 1}}{{\sqrt 2 (\sqrt 2 + 1)}} = \frac{{3\sqrt 2 }}{{\sqrt 2 (\sqrt 2 + 1)}} = \frac{3}{{\sqrt 2 + 1}} = \frac{{3\left( {\sqrt 2 - 1} \right)}}{{2 - 1}} = 3\left( {\sqrt 2 - 1} \right)

b). Ta có: 2+52+3+5+2−52−3−5=22+102+6+25+22−102−6−25\frac{{2 + \sqrt 5 }}{{\sqrt 2 + \sqrt {3 + \sqrt 5 } }} + \frac{{2 - \sqrt 5 }}{{\sqrt 2 - \sqrt {3 - \sqrt 5 } }} = \frac{{2\sqrt 2 + \sqrt {10} }}{{2 + \sqrt {6 + 2\sqrt 5 } }} + \frac{{2\sqrt 2 - \sqrt {10} }}{{2 - \sqrt {6 - 2\sqrt 5 } }}

=22+102+(5+1)2+22−102−(5−1)2= \frac{{2\sqrt 2 + \sqrt {10} }}{{2 + \sqrt {{{\left( {\sqrt 5 + 1} \right)}^2}} }} + \frac{{2\sqrt 2 - \sqrt {10} }}{{2 - \sqrt {{{\left( {\sqrt 5 - 1} \right)}^2}} }} =22+102+5+1+22−102−5+1=22+103+5+22−103−5= \frac{{2\sqrt 2 + \sqrt {10} }}{{2 + \sqrt 5 + 1}} + \frac{{2\sqrt 2 - \sqrt {10} }}{{2 - \sqrt 5 + 1}} = \frac{{2\sqrt 2 + \sqrt {10} }}{{3 + \sqrt 5 }} + \frac{{2\sqrt 2 - \sqrt {10} }}{{3 - \sqrt 5 }}

=(22+10)(3−5)+(22−10)(3+5)(3+5)(3−5)= \frac{{\left( {2\sqrt 2 + \sqrt {10} } \right)\left( {3 - \sqrt 5 } \right) + \left( {2\sqrt 2 - \sqrt {10} } \right)\left( {3 + \sqrt 5 } \right)}}{{\left( {3 + \sqrt 5 } \right)\left( {3 - \sqrt 5 } \right)}}

=62−210+310−50+62+210−310−509−5= \frac{{6\sqrt 2 - 2\sqrt {10} + 3\sqrt {10} - \sqrt {50} + 6\sqrt 2 + 2\sqrt {10} - 3\sqrt {10} - \sqrt {50} }}{{9 - 5}}

=122−2504=122−1024=224=22.= \frac{{12\sqrt 2 - 2\sqrt {50} }}{4} = \frac{{12\sqrt 2 - 10\sqrt 2 }}{4} = \frac{{2\sqrt 2 }}{4} = \frac{{\sqrt 2 }}{2}.

Câu 15

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) VT=(a2+x2+a2−x2)2a2+x2−(a2−x2)−a4−x4x4{\rm{VT}} = \frac{{{{\left( {\sqrt {{a^2} + {x^2}} + \sqrt {{a^2} - {x^2}} } \right)}^2}}}{{{a^2} + {x^2} - \left( {{a^2} - {x^2}} \right)}} - \sqrt {\frac{{{a^4} - {x^4}}}{{{x^4}}}}=2a2+2a4−x42x2−a4−x4x2=a2x2= \frac{{2{a^2} + 2\sqrt {{a^4} - {x^4}} }}{{2{x^2}}} - \frac{{\sqrt {{a^4} - {x^4}} }}{{{x^2}}} = \frac{{{a^2}}}{{{x^2}}}

b) Chú ý: 5+26=(3+2)25 + 2\sqrt 6 = {(\sqrt 3 + \sqrt 2 )^2}.

c) xx−yy=(x)3−(y)2=(x−y)(x+xy+y)x\sqrt x - y\sqrt y = {(\sqrt x )^3} - {(\sqrt y )^2} = (\sqrt x - \sqrt y )(x + \sqrt {xy} + y).

Câu 16

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) Với x≥0x \ge 0 và x≠4x \ne 4, ta có:A=x+1x−2+2xx+2+2+5x4−xA = \frac{{\sqrt x + 1}}{{\sqrt x - 2}} + \frac{{2\sqrt x }}{{\sqrt x + 2}} + \frac{{2 + 5\sqrt x }}{{4 - x}}

=(x+1)(x+2)(x−2)(x+2)+2x(x−2)(x−2)(x+2)−2+5x(x−2)(x+2)= \frac{{\left( {\sqrt x + 1} \right)\left( {\sqrt x + 2} \right)}}{{\left( {\sqrt x - 2} \right)\left( {\sqrt x + 2} \right)}} + \frac{{2\sqrt x \left( {\sqrt x - 2} \right)}}{{\left( {\sqrt x - 2} \right)\left( {\sqrt x + 2} \right)}} - \frac{{2 + 5\sqrt x }}{{\left( {\sqrt x - 2} \right)\left( {\sqrt x + 2} \right)}}

=x+3x+2+2x−4x−2−5x(x−2)(x+2)= \frac{{x + 3\sqrt x + 2 + 2x - 4\sqrt x - 2 - 5\sqrt x }}{{\left( {\sqrt x - 2} \right)\left( {\sqrt x + 2} \right)}}=3x−6x(x−2)(x+2)=3x(x−2)(x−2)(x+2)=3xx+2= \frac{{3x - 6\sqrt x }}{{\left( {\sqrt x - 2} \right)\left( {\sqrt x + 2} \right)}} = \frac{{3\sqrt x \left( {\sqrt x - 2} \right)}}{{\left( {\sqrt x - 2} \right)\left( {\sqrt x + 2} \right)}} = \frac{{3\sqrt x }}{{\sqrt x + 2}}

b) Khi A=2A = 2 ta được 3xx+2=2⇔3x=2(x+2)⇔x=4⇔x=16(tmx≥0,x≠4)\frac{{3\sqrt x }}{{\sqrt x + 2}} = 2 \Leftrightarrow 3\sqrt x = 2\left( {\sqrt x + 2} \right) \Leftrightarrow \sqrt x = 4 \Leftrightarrow x = 16{\rm{ }}(tm{\rm{ }}x \ge 0,x \ne 4)

Vậy x=16x = 16.

Câu 17

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) Với điều kiện: a>b>0a > b > 0, ta có:B=aa2−b2−(1+aa2−b2):ba−a2−b2B = \frac{a}{{\sqrt {{a^2} - {b^2}} }} - \left( {1 + \frac{a}{{\sqrt {{a^2} - {b^2}} }}} \right):\frac{b}{{a - \sqrt {{a^2} - {b^2}} }}

=aa2−b2−(a2−b2+a)a2−b2.(a−a2−b2)b=aa2−b2−ba2−b2=a−ba+b=a−ba+b\begin{array}{l} = \frac{a}{{\sqrt {{a^2} - {b^2}} }} - \frac{{\left( {\sqrt {{a^2} - {b^2}} + a} \right)}}{{\sqrt {{a^2} - {b^2}} }}.\frac{{\left( {a - \sqrt {{a^2} - {b^2}} } \right)}}{b}\\ = \frac{a}{{\sqrt {{a^2} - {b^2}} }} - \frac{b}{{\sqrt {{a^2} - {b^2}} }} = \frac{{\sqrt {a - b} }}{{\sqrt {a + b} }} = \sqrt {\frac{{a - b}}{{a + b}}} \end{array}

b) Ta có: ab=32\frac{a}{b} = \frac{3}{2}⇔a=32b\Leftrightarrow a = \frac{3}{2}b thay vào ta được B=32b−b32b+b=12b52b=15=55.B = \sqrt {\frac{{\frac{3}{2}b - b}}{{\frac{3}{2}b + b}}} = \sqrt {\frac{{\frac{1}{2}b}}{{\frac{5}{2}b}}} = \sqrt {\frac{1}{5}} = \frac{{\sqrt 5 }}{5}.

c) Khi B<1B < 1 ta có: a−ba+b<1⇔\sqrt {\frac{{a - b}}{{a + b}}} < 1 \Leftrightarrow a−ba+b<1⇔a−b<a+b\frac{{\sqrt {a - b} }}{{\sqrt {a + b} }} < 1 \Leftrightarrow \sqrt {a - b} < \sqrt {a + b}

⇔a−b<a+b⇔−b<b⇔2b>0⇔b>0.\Leftrightarrow a - b < a + b \Leftrightarrow - b < b \Leftrightarrow 2b > 0 \Leftrightarrow b > 0.

Vậy với a>b>0a > b > 0 thì B<1.B < 1.

Câu 18

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

a) ĐK: x≥0,x≠1x \ge 0,x \ne 1, ta có:

C=(x−2x−1−x+2x+2x+1).(1−x)22=((x−2)(x+1)−(x+2)(x−1)(x−1)(x+1)2).(1−x)22C = \left( {\frac{{\sqrt x - 2}}{{x - 1}} - \frac{{\sqrt x + 2}}{{x + 2\sqrt x + 1}}} \right).\frac{{{{\left( {1 - x} \right)}^2}}}{2} = \left( {\frac{{\left( {\sqrt x - 2} \right)\left( {\sqrt x + 1} \right) - \left( {\sqrt x + 2} \right)\left( {\sqrt x - 1} \right)}}{{\left( {\sqrt x - 1} \right){{\left( {\sqrt x + 1} \right)}^2}}}} \right).\frac{{{{\left( {1 - x} \right)}^2}}}{2}

=x−x−2−x−x+2(x−1)(x+1)2.(1−x)22=−2x(x−1)(x+1)2.(1−x)22= \frac{{x - \sqrt x - 2 - x - \sqrt x + 2}}{{\left( {\sqrt x - 1} \right){{\left( {\sqrt x + 1} \right)}^2}}}.\frac{{{{\left( {1 - x} \right)}^2}}}{2} = \frac{{ - 2\sqrt x }}{{\left( {\sqrt x - 1} \right){{\left( {\sqrt x + 1} \right)}^2}}}.\frac{{{{\left( {1 - x} \right)}^2}}}{2}

=−x(1−x)2(x−1)(x+1)=x(1−x)(x+1)=x(1−x)= \frac{{ - \sqrt x {{\left( {1 - x} \right)}^2}}}{{\left( {x - 1} \right)\left( {\sqrt x + 1} \right)}} = \frac{{\sqrt x \left( {1 - x} \right)}}{{\left( {\sqrt x + 1} \right)}} = \sqrt x \left( {1 - \sqrt x } \right)

b) Ta có:C>0⇔x(1−x)>0⇔1−x>0⇔1>x⇒0≤x<1.C > 0 \Leftrightarrow \sqrt x \left( {1 - \sqrt x } \right) > 0 \Leftrightarrow 1 - \sqrt x > 0 \Leftrightarrow 1 > \sqrt x \Rightarrow 0 \le x < 1.

c) Với x≥0,x≠1x \ge 0,x \ne 1, ta cóC=x(1−x)=x−x=−(x−x)=−(x−2x.12+14−14)=−(x−12)2+14C = \sqrt x \left( {1 - \sqrt x } \right) = \sqrt x - x = - \left( {x - \sqrt x } \right) = - \left( {x - 2\sqrt x .\frac{1}{2} + \frac{1}{4} - \frac{1}{4}} \right) = - {\left( {\sqrt x - \frac{1}{2}} \right)^2} + \frac{1}{4}

Vì −(x−12)2≤0- {\left( {\sqrt x - \frac{1}{2}} \right)^2} \le 0 với mọi x≥0x \ge 0 nên −(x−12)2+14≤14- {\left( {\sqrt x - \frac{1}{2}} \right)^2} + \frac{1}{4} \le \frac{1}{4} với mọi x≥0x \ge 0.

Do đó: C≤14C \le \frac{1}{4} với mọi x≥0x \ge 0

GTLN của C=14C = \frac{1}{4} khi x−12=0⇔x=12⇔x=14.\sqrt x - \frac{1}{2} = 0 \Leftrightarrow \sqrt x = \frac{1}{2} \Leftrightarrow x = \frac{1}{4}.

Vậy GTLN của C=14C = \frac{1}{4} khi x=14x = \frac{1}{4}.

Câu 19

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Ta có: (2xyx−y+x−y2(x+y)).2xx+y+yy−x\left( {\frac{{2\sqrt {xy} }}{{x - y}} + \frac{{\sqrt x - \sqrt y }}{{2\left( {\sqrt x + \sqrt y } \right)}}} \right).\frac{{2\sqrt x }}{{\sqrt x + \sqrt y }} + \frac{{\sqrt y }}{{\sqrt y - \sqrt x }}

=4xy+(x−y)22(x+y)(x−y).2xx+y+yy−x=(x+y)22(x+y)(x−y).2xx+y+yy−x=xx−y+yy−x=xx−y−yx−y\begin{array}{l} = \frac{{4\sqrt {xy} + {{\left( {\sqrt x - \sqrt y } \right)}^2}}}{{2\left( {\sqrt x + \sqrt y } \right)\left( {\sqrt x - \sqrt y } \right)}}.\frac{{2\sqrt x }}{{\sqrt x + \sqrt y }} + \frac{{\sqrt y }}{{\sqrt y - \sqrt x }}\\ = \frac{{{{\left( {\sqrt x + \sqrt y } \right)}^2}}}{{2\left( {\sqrt x + \sqrt y } \right)\left( {\sqrt x - \sqrt y } \right)}}.\frac{{2\sqrt x }}{{\sqrt x + \sqrt y }} + \frac{{\sqrt y }}{{\sqrt y - \sqrt x }}\\ = \frac{{\sqrt x }}{{\sqrt x - \sqrt y }} + \frac{{\sqrt y }}{{\sqrt y - \sqrt x }} = \frac{{\sqrt x }}{{\sqrt x - \sqrt y }} - \frac{{\sqrt y }}{{\sqrt x - \sqrt y }}\end{array}

=x−yx−y=1= \frac{{\sqrt x - \sqrt y }}{{\sqrt x - \sqrt y }} = 1 (đpcm).

Vậy biểu thức đã cho không phụ thuộc vào biến.