Những hằng đẳng thức đáng nhớ, hằng đẳng thức mở rộng và dạng toán áp dụng

Bài viết những hằng đẳng thức đáng nhớ bao gồm: 7 hằng đẳng thức đáng nhớ, các hằng đẳng thức mở rộng, các hằng đẳng thức tổng quát, các dạng bài tập áp dụng các hằng đẳng thức…
Những hằng đẳng thức đáng nhớ

7 hằng đẳng thức đáng nhớ

Tóm tắt 7 hằng đẳng thức đáng nhớ

1. Bình phương của một tổng

Bình phương của 1 tổng bằng bình phương số thứ 1 cộng hai lần tích của số thứ nhất với số thứ hai cộng bình phương số thứ hai.

(a+b)^{2}= a^{2}+2ab+b^{2}

2. Bình phương của một hiệu

Bình phương của 1 hiệu bằng bình phương số thứ 1 trừ 2 lần tích số thứ nhất với số thứ 2 cộng với bình phương số thứ 2.

(a-b)^{2}= a^{2}-2ab+b^{2}

3. Hiệu hai bình phương

Hiệu 2 bình phương bằng tích của tổng 2 số với hiệu 2 số.

a^{2}-b^{2}=(a+b)(a-b)

4. Lập phương của một tổng

Lập phương của 1 tổng bằng lập phương số thứ 1 + 3 lần tích bình phương số thứ 1 với số thứ 2 + 3 lần tích số thứ 1 với bình phương số thứ 2 + lập phương số thứ 2.

(a+b)^{3}= a^{3}+3a^{2}b +3ab^{2}+b^{3}

5. Lập phương của một hiệu

Lập phương của 1 hiệu bằng lập phương số thứ 1 – 3 lần tích bình phương số thứ 1 với số thứ 2 + 3 lần tích số thứ 1 với bình phương số thứ 2 – lập phương số thứ 2.

(a-b)^{3}= a^{3}-3a^{2}b +3ab^{2}-b^{3}

6. Tổng hai lập phương

Tổng hai lập phương bằng tích giữa tổng 2 số với bình phương thiếu của 1 hiệu.

a^{3}+b^{3}=(a+b)(a^{2}-ab+b^{2})

7. Hiệu hai lập phương

Hiệu 2 lập phương bằng tích giữa hiệu hai số với bình phương thiếu của 1 tổng.

a^{3}-b^{3}=(a-b)(a^{2}+ab+b^{2})

Các hằng đẳng thức mở rộng

Hằng đẳng thức đáng nhớ với hàm bậc 2

(a+b+c)^{2}=a^{2}+b^{2}+c^{2}+2ab+2ac+2bc

(a+b-c)^{2}=a^{2}+b^{2}+c^{2}+2ab-2ac-2bc

(a-b-c)^{2}=a^{2}+b^{2}+c^{2}-2ab-2ac+2bc

Hằng đẳng thức đáng nhớ với hàm bậc 3

a^3 + b^3 = (a+b)^3 - 3ab(a + b)

a^3 - b^3 = (a - b)^3 + 3ab(a - b)

(a+b+c)^{3}=a^{3}+b^{3}+c^{3}+3(a+b)(a+c)(b+c)
a^{3}+b^{3}+c^{3}-3abc=(a+b+c)(a^{2}+b^{2}+c^{2}-ab-bc-ca)
(a - b)^3 + (b - c)^3 + (c - a)^3 = 3(a - b)(b - c)(c - a)
(a + b)(b + c)(c + a) - 8abc = a(b - c)^2 + b(c - a)^2 + c(a - b)^2
(a + b)(b+c)(c+a) = (a+b+c)(ab+bc+ca)-abc
(a + b)(b + c)(c + a) - 8abc = a(b - c)^2 + b(c - a)^2 + c(a - b)^2
(a + b)(b+c)(c+a) = (a+b+c)(ab+bc+ca)-abc

Hằng đẳng thức dạng tổng quát

a^{n}+b^{n}=(a+b)(a^{n-1}-a^{n-2}b+a^{n-3}b^{2}-a^{n-4}b^{3}+…+a^{2}b^{n-3}-a.b^{n-2}+b^{n-1})

với n là số lẻ thuộc tập N

a^n - b^n = (a - b)(a^{n - 1} + a^{n - 2}b + a^{n - 3}b^2 + … + a^2b^{n - 3} + ab^{n - 2} + b^{n - 1} )

Nhị thức Newton

(a + b)^{n} = \sum_{k = 0}^{n}C^{k}_{n}a^{n - k}b^{k}

Với a, b \epsilon \mathbb{R}, n \epsilon \mathbb{N}^{*}

Các dạng toán áp dụng 7 hằng đẳng thức

• Dạng 1 : Tính giá trị của biểu thức

Ví dụ:Tính giá trị của biểu thức : A = x2 – 4x + 4 tại x = -1

* Lời giải.

– Ta có : A = x2 – 4x + 4 = x2 – 2.x.2 + 22 = (x – 2)2

– Tại x = -1 : A = ((-1) – 2)2=(-3)2= 9

⇒ Kết luận: Vậy tại x = -1 thì A = 9

• Dạng 2 : Chứng minh biểu thức A không phụ thuộc vào biến

Ví dụ: Chứng minh biểu thức sau không phụ thuộc vào x: A = (x – 1)2 + (x + 1)(3 – x)

* Lời giải.

– Ta có: A =(x – 1)2 + (x + 1)(3 – x) = x2 – 2x + 1 – x2 + 3x + 3 – x = 4 : hằng số không phụ thuộc vào biến x.

• Dạng 3 : Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức

Ví dụ:Tính giá trị nhỏ nhất của biểu thức: A = x2 – 2x + 5

* Lời giải:

– Ta có : A = x2 – 2x + 5 = (x2 – 2x + 1) + 4 = (x – 1)2 + 4

– Vì (x – 1)2 ≥ 0 với mọi x.

⇒ (x – 1)2 + 4 ≥ 4 hay A ≥ 4

– Vậy giá trị nhỏ nhất của A = 4, Dấu “=” xảy ra khi : x – 1 = 0 hay x = 1

⇒ Kết luận GTNN của A là: Amin = 4 ⇔ x = 1

• Dạng 4 : Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức

Ví dụ:Tính giá trị lớn nhất của biểu thức: A = 4x – x2

* Lời giải:

– Ta có : A = 4x – x2 = 4 – 4 + 4x – x2 = 4 – (4 – 4x + x2) = 4 – (x2 – 4x + 4) = 4 – (x – 2)2

– Vì (x – 2)2 ≥ 0 với mọi x ⇔ -(x – 2)2 ≤ 0 với mọi x

⇔ 4 – (x – 2)2 ≤ 4 [cộng 2 vế với 4]

⇔ A ≤ 4 Dấu “=” xảy ra khi : x – 2 = 0 hay x = 2

⇒ Kết luận GTLN của A là: Amax = 4 ⇔ x = 2.

• Dạng 5 : Chứng minh đẳng thức bằng nhau

Ví dụ: Chứng minh đẳng thức sau đúng: (a + b)3 – (a – b)3 = 2b(3a2 + b2)

* Lời giải:

– Đối với dạng toán này chúng ta biến đổi VT = VP hoặc VT = A và VP = A

– Ta có: VT = (a + b)3 – (a – b)3

= (a3 + 3a2b + 3ab2 + b3) – (a3 – 3a2b + 3ab2 – b3)

= a3 + 3a2b + 3ab2 + b3 – a3 + 3a2b – 3ab2 + b3

= 6a2b + 2b3

= 2b(3a2 + b2) = VP (đpcm).

⇒ Kết luận, vậy : (a + b)3 – (a – b)3 = 2b(3a2 + b2)

Dạng 6 : Chứng minh bất đẳng thức

– Biến đổi bất đẳng thức về dạng biểu thức A ≥ 0 hoặc A ≤ 0. Sau đó dùng các phép biến đổi đưa A về 1 trong 7 hằng đẳng thức.

Ví dụ 1: Chứng minh biểu thức A nhận giá trị dương với mọi giá trị của biến, biết: A = x2 – x + 1

* Lời giải:

– Ta có: A = {x^2} - x + 1 = {x^2} - 2.\frac{1}{2}x + \frac{1}{4} + \frac{3}{4} = {(x - \frac{1}{2})^2} + \frac{3}{4}
– Vì {(x - \frac{1}{2})^2} \ge 0,\forall x nên {(x - \frac{1}{2})^2} + \frac{3}{4} \ge 0,\forall x

• Dạng 7: Phân tích đa thức thành nhân tử

Ví dụ 1:Phân tích đa thức sau thành nhân tử: A = x2 – 4x + 4 – y2

* Lời giải:

– Ta có : A = x2 – 4x + 4 – y2 [để ý x2 – 4x + 4 có dạng hằng đẳng thức]

= (x2 – 4x + 4) – y2 [nhóm hạng tử]

= (x – 2)2 – y2 [xuất hiện đẳng thức số A2 – B2]

= (x – 2 – y )( x – 2 + y)

⇒ A = (x – 2 – y )( x – 2 + y)

• Dạng 8: Tìm giá trị của x

Ví dụ:Tìm giá trị củ x biết: x2( x – 3) – 4x + 12 = 0

* Lời giải.

x2(x – 3) – 4x + 12 = 0

⇔ x2(x – 3) – 4(x – 3) = 0

⇔ (x – 3) (x2 – 4) = 0

⇔ (x – 3)(x – 2)(x + 2) = 0

⇔ (x – 3) = 0 hoặc (x – 2) = 0 hoặc (x + 2) = 0

⇔ x = 3 hoặc x = 2 hoặc x = –2

⇒ Kết luận, vậy nghiệm : x = 3; x = 2; x = –2

• Dạng 9 : Thực hiện phép tính phân thức

Ví dụ:Tính giá trị của phân thức I = \frac{{{x^3} - 1}}{{{x^2} - 2x + 1}} tại x =  - 1

* Lời giải:

– Ta có : I = \frac{{{x^3} - 1}}{{{x^2} - 2x + 1}} = \frac{{(x - 1)({x^2} + x + 1)}}{{{{(x - 1)}^2}}} = \frac{{({x^2} + x + 1)}}{{(x - 1)}}

– Khi x =  - 1: I = \frac{{( - {1^2} + ( - 1) + 1)}}{{( - 1 - 1)}} = \frac{1}{{ - 2}} =  - \frac{1}{2}
Sotayhoctap chúc các bạn học tốt!

5/5 - (1 bình chọn)
Mình là Nguyễn Mỹ Lệ - là tác giả các bài viết trong chuyên mục sổ tay Toán học - Vật lý - Hóa học. Mong rằng các bài viết của mình được các bạn đón nhận nồng nhiệt.

Related Posts

Chuyên đề số chính phương

Chuyên đề số chính phương

Chuyên đề số chính phương: số chính phương là số gì, định nghĩa số chính phương, tính chất số chính phương, một số dạng bài tập về…

Lược đồ Hoocne (Sơ đồ Hoocne)

Lược đồ Hoocne (Sơ đồ Hoocne) trong cách chia đa thức

Bài viết lược đồ Hoocne (Sơ đồ Hoocne) trong cách chia đa thức bao gồm: Cách chia đa thức cho đa thức bằng lược đồ Hoocne, bài…

Các hàng đẳng thức

Nhị thức Newton, cách khai triển và một số dạng bài tập áp dụng

Bài viết nhị thức Newton bao gồm: nhị thức Newton cơ bản, khai triển nhị thức Newton, tìm hệ số trong khai triển nhị thức Newton, nhị…

Hàm số liên tục và bài toán xét tính liên tục của hàm số

Bài viết hàm số liên tục bao gồm: định lý và định nghĩa về hàm số liên tục, xét tính liên tục của hàm số, bài tập…

Cách tìm tập xác định của hàm số mũ và hàm số logarit

Bài viết cách tìm tập xác định của hàm số mũ và hàm số logarit, đây là dạng toán cơ bản trong chương trình Giải tích 12….

Tích vô hướng của 2 vectơ

Góc giữa 2 vecto trong không gian

Góc giữa 2 vecto là gì? Cách xác định góc giữa 2 vecto, công thức tính góc giữa 2 vecto trong không gian OXYZ và các ví…