Hằng Đẳng Thức


Nội Dung Cần Nhớ

  • 7 Hằng Đẳng Thức Đáng Nhớ
  • ➤ Bình phương của một tổng:

    \((a+b)^2=a^2+2ab+b^2\)

    ✽ Ví dụ:

    \((x+5)^2=x^2+10x+25\)

    ➤ Bình phương của một hiệu:

    \((a-b)^2=a^2-2ab+b^2\)

    ✽ Ví dụ:

    \((x-4)^2=x^2-8x+16\)

    ➤ Hiệu hai bình phương:

    \(a^2-b^2=(a-b)(a+b)\)

    ✽ Ví dụ:

    \(4x^2-25=(2x-5)(2x+5)\)

    ➤ Lập phương của một tổng:

    \((a+b)^3=a^3+3a^2b+3ab^2+b^3\)

    ✽ Ví dụ:

    \((x+5)^3=x^3+15x^2+75x+125\)

    ➤ Lập phương của một hiệu:

    \((a-b)^3=a^3-3a^2b+3ab^2-b^3\)

    ✽ Ví dụ:

    \((x-2)^3=x^3-6x^2+12x-8\)

    ➤ Tổng hai lập phương:

    \(a^3+b^3=(a+b)(a^2-ab+b^2)\)

    ✽ Ví dụ:

    \(x^3+8=(x+2)(x^2-2x+4)\)

    ➤ Hiệu hai lập phương:

    \(a^3-b^3=(a-b)(a^2+ab+b^2)\)

    ✽ Ví dụ:

    \(27-x^3=(3-x)(9+3x+x^2)\)

  • Hằng Đẳng Thức Mở Rộng
  • ➤ Hiệu hai lũy thừa bậc cao:

    \(a^n-b^n=(a-b)(a^{n-1}+a^{n-2}b+\ldots+ab^{n-2}+b^{n-1})\)

    ✽ Ví dụ:

    \(x^5-y^5=(x-y)(x^4+x^3y+x^2y^2+xy^3+y^4)\)

    ➤ Tổng hai lũy thừa bậc cao:

    \(a^n+b^n=(a+b)(a^{n-1}-a^{n-2}b+\ldots-ab^{n-2}+b^{n-1})\)

    ✽ Ví dụ:

    \(x^3+y^3=(x+y)(x^2-xy+y^2)\)

  • Ứng Dụng Của Hằng Đẳng Thức
  • ➤ Rút gọn biểu thức:

    a) \((x+3)^2-(x-3)^2\)

    b) \((x+2)^2-(x-2)^2\)

    ✽ Giải:

    a) \(\begin{matrix} &(x+3)^2-(x-3)^2 \\ =&x^2+6x+9-(x^2-6x+9) \\ =&12x \end{matrix}\)

    b) \(\begin{matrix} &(x+2)^2-(x-2)^2 \\ =&x^2+4x+4-(x^2-4x+4) \\ =&8x \end{matrix}\)

    ➤ Tính nhanh:

    a) \(97^2\)

    b) \(52^2\)

    ✽ Giải:

    a) \(\begin{matrix} 97^2&=&(100-3)^2 \\ &=&100^2-2.100.3+3^2 \\ &=&9409 \end{matrix}\)

    b) \(\begin{matrix} 52^2&=&(50+2)^2 \\ &=&50^2+2.50.2+2^2 \\ &=&2704 \end{matrix}\)

    ➤ Phân tích đa thức thành nhân tử:

    a) \(x^4-16\)

    b) \(x^6-64\)

    ✽ Giải:

    a) \(\begin{matrix} &x^4-16 \\ =&(x^2-4)(x^2+4) \\ =&(x-2)(x+2)(x^2+4) \end{matrix}\)

    b) \(\begin{matrix} &x^6-64 \\ =&(x^2-4)(x^4+4x^2+16) \\ =&(x-2)(+2)(x^4+4x^2+16) \end{matrix}\)

  • Hằng Đẳng Thức Trong Giải Tích, Số Phức & Đại Số Hiện Đại
  • ➥ Hằng đẳng thức trong giải tích

    ➤ Công thức đạo hàm của tích:

    \((fg)'=f'g+fg'\)

    ➤ Công thức đạo hàm của thương:

    \(\left(\dfrac{f}{g}\right)'=\dfrac{f'g-fg'}{g^2}\)

    ➥ Hằng đẳng thức trong số phức

    ➤ Định nghĩa số phức:

    \(i^2=-1\)

    ➤ Định lý Euler:

    \(e^{i\theta}=\cos\theta + i\sin\theta\)

    ➥ Hằng đẳng thức trong đại số hiện đại

    ➤ Công thức nhị thức Newton:

    \((a+b)^n=\displaystyle \sum_{k=0}^n \left(\begin{matrix} n \\ k \end{matrix}\right) a^{n-k}b^k\)

    ➤ Công thức nhân ma trận:

    \((AB)C=A(BC)\)

  • Hệ Quả Hằng Đẳng Thức
  • ➤ \((a+b+c)^2=a^2+b^2+c^2+2(ab+bc+ca)\)

    ➤ \((a+b+c)^3=a^3+b^3+c^3+3(a+b)(b+c)(c+a)\)

    ➤ \(a^3+b^3+c^3-3abc=(a+b+c)(a^2+b^2+c^2-ab-bc-ca)\)

    ➤ \((a^2+b^2+c^2)(x^2+y^2+z^2)=(ax+by+cz)^2+(ay-bx)^2+(bz-cy)^2+(cx-az)^2\)

    ➤ \(a^4 + b^4=(a^2 + b^2)^2-\left(\sqrt{2ab}\right)^2=(a^2+b^2+\sqrt{2}ab)(a^2+b^2-\sqrt{2}ab)\)

    ➤ \((a+b)^4=a^4+4a^3b+6a^2b^2+4ab^3+b^4\)

    ➤ \((a+b)^5=a^5+5a^4b+10a^3b^2+10a^2b^3+5ab^4+b^5\)

Bài Tập Vận Dụng

  • Tính Nhanh
  • ✦ Bài 1. Tính nhanh các biểu thức sau mà không cần khai triển:

    a) \(47^2-43^2\)

    b) \(105^2-95^2\)

    c) \(51^2-50^2\)

    ☞ Giải ☜

    ✦ Bài 1.

    a) \(\begin{matrix} 47^2-43^2&=&(47-43)(47+43) \\ &=&4.90 \\ &=&360 \end{matrix}\)

    b) \(\begin{matrix} 105^2-95^2&=&(105-95)(105+95) \\ &=&10.200 \\ &=&2000 \end{matrix}\)

    c) \(\begin{matrix} 51^2-50^2&=&(51-50)(51+50) \\ &=&1.101 \\ &=&101 \end{matrix}\)

  • Phân Tích Đa Thức Thành Nhân Tử
  • ✦ Bài 2. Phân tích các đa thức sau thành nhân tử bằng cách áp dụng hằng đẳng thức:

    a) \(x^2-6x+9\)

    b) \(4x^2-25y^2\)

    c) \(x^3-3x^2+3x-1\)

    ☞ Giải ☜

    ✦ Bài 2.

    a) \(\begin{matrix} x^2-6x+9&=&(x-3)^2 \\ &=&(x-3)(x-3) \end{matrix}\)

    b) \(\begin{matrix} 4x^2-25y^2&=&(2x)^2-(5y)^2 \\ &=&(2x-5y)(2x+5y) \end{matrix}\)

    c) \(\begin{matrix} x^3-3x^2+3x-1&=&(x-1)^3 \\ &=&(x-1)(x-1)(x-1) \end{matrix}\)

  • Rút Gọn Biểu Thức
  • ✦ Bài 3. Cho biểu thức: \(P=(x+4)^2-(x-4)^2\). Hãy rút gọn biểu thức \(P\).

    ☞ Giải ☜

    ✦ Bài 3.

    \(\begin{matrix} P&=&(x+4)^2-(x-4)^2 \\ &=&x^2+8x+16-(x^2-8x+16) \\ &=&16x \end{matrix}\)

  • Chứng Minh Đẳng Thức
  • ✦ Bài 4. Chứng minh rằng: \((a+b)^2+(a-b)^2=2(a^2+b^2) \)

    ☞ Giải ☜

    ✦ Bài 4. \((a+b)^2+(a-b)^2=2(a^2+b^2)\)

    • Xét \(VT\), ta có:

    \(\begin{matrix} (a+b)^2 + (a-b)^2&=&(a^2+2ab+b^2)+(a^2-2ab+b^2) \\ &=&2a^2+2b^2 \\ &=&2(a^2+b^2)\quad=VP\quad(đpcm) \end{matrix}\)

  • Ứng Dụng Trong Thực Tế
  • ✦ Bài 5. Một mảnh đất hình chữ nhật có chiều dài hơn chiều rộng 6\(m\). Nếu gấp 5 lần chiều rộng và giảm chiều dài đi 8\(m\) thì diện tích mảnh đất tăng thêm 16\(m^2\). Hãy tìm kích thước ban đầu của mảnh đất đó.

    ☞ Giải ☜

    ✦ Bài 5.

    • Gọi chiều rộng ban đầu của mảnh đất là \(x\) \((m)\).

    • Chiều dài ban đầu của mảnh đất là \(x+6\) \((m)\).

    • Sau khi thay đổi:

    Chiều rộng mới: \(5x\)

    Chiều dài mới: \((x+6)-8=x-2\)

    • Theo đề bài, diện tích tăng 16\(m^2\), ta lập phương trình:

    \(\begin{matrix} &5x(x-2)-x(x+6)&=&16 \\ \iff &5x^2-10x-x^2-6x&=&16 \\ \iff &4x^2-16x&=&16 \\ \iff &4x^2-16x+16&=&32 \\ \iff &(2x-4)^2&=&32 \\ \iff &2x-4&=&4\sqrt{2} \\ \iff &x&=&\dfrac{4\sqrt{2}+4}{2} \\ \iff &x&=&2(\sqrt{2}+1) \\ \iff &x& \approx &4,828 (m) \end{matrix}\)

    • Chiều dài ban đầu của mảnh đất là: \(x+6=4,828+6 \approx 10,828 (m)\)

    • Vậy chiều dài và chiều rộng ban đầu của mảnh đất đó lần lượt là \(10,828m\) và \(4,828m\).