Giải SGK Toán 8 trang 23 Cánh Diều tập 1

Bài 1 trang 23 SGK Toán 8 tập 1 - Cánh Diều

Viết mỗi biểu thức sau dưới dạng bình phương của một tổng hoặc một hiệu:

a) \(4{{\rm{x}}^2} + 28{\rm{x}} + 49\)

b) \(4{{\rm{a}}^2} + 20{\rm{a}}b + 25{b^2}\)

c) \(16{y^2} - 8y + 1\)

d) \(9{{\rm{x}}^2} - 6{\rm{x}}y + {y^2}\)

Phương pháp:

Xác định các biểu thức A, B rồi áp dụng các công thức sau để viết:

\(\begin{array}{l}{A^2} + 2AB + {B^2} = {\left( {A + B} \right)^2}\\{A^2} - 2{\rm{A}}B + {B^2} = {\left( {A - B} \right)^2}\end{array}\) 

Lời giải:

a) 4x² + 28x + 49 = (2x)² + 2 . 2x . 7 + 7² = (2x + 7)²;

b) 4a² + 20ab + 25b² = (2a)² + 2 . 2a . 5b + (5b)² = (2a + 5b)²;

c) 16y² – 8y + 1 = (4y)² – 2 . 4y . 1 + 1² = (4y – 1)²;

d) 9x² – 6xy + y² = (3x)² – 2 . 3x . y + y² = (3x – y)².

Bài 2 trang 23 SGK Toán 8 tập 1 - Cánh Diều

Viết mỗi biểu thức sau dưới dạng lập phương của một tổng hoặc một hiệu:

a) \({a^3} + 12{{\rm{a}}^2} + 48{\rm{a}} + 64\)                                  

b) \(27{{\rm{x}}^3} + 54{{\rm{x}}^2}y + 36{\rm{x}}{y^2} + 8{y^3}\)

c) \({x^3} - 9{{\rm{x}}^2} + 27{\rm{x}} - 27\)                                  

d) \(8{{\rm{a}}^3} - 12{{\rm{a}}^2}b + 6{\rm{a}}{b^2} - {b^3}\)

Phương pháp:

Xác định các biểu thức A, B rồi áp dụng các công thức sau để viết:

\(\begin{array}{l}{A^3} + 3{A^2}B + 3{\rm{A}}{B^2} + {B^3} = {\left( {A + B} \right)^3}\\{A^3} - 3{{\rm{A}}^2}B + 3{\rm{A}}{B^2} - {B^3} = {\left( {A - B} \right)^3}\end{array}\) 

Lời giải:

a) \({a^3} + 12{{\rm{a}}^2} + 48{\rm{a}} + 64 \\= {a^3} + 3{{\rm{a}}^2}.4 + 3{\rm{a}}{.4^2} + {4^3} \\= {\left( {a + 4} \right)^3}\)

b) \(27{{\rm{x}}^3} + 54{{\rm{x}}^2}y + 36{\rm{x}}{y^2} + 8{y^3}\\= {\left( {3{\rm{x}}} \right)^3} + 3.{\left( {3{\rm{x}}} \right)^2}.2y + 3.3{\rm{x}}.{\left( {2y} \right)^2} + {\left( {2y} \right)^3} \\= {\left( {3{\rm{x}} + 2y} \right)^3}\)

c) \({x^3} - 9{{\rm{x}}^2} + 27{\rm{x}} - 27 \\= {x^3} - 3.{x^2}.3 + 3.x{.3^2} - {3^3} \\= {\left( {x - 3} \right)^3}\)

d) \(8{{\rm{a}}^3} - 12{{\rm{a}}^2}b + 6{\rm{a}}{b^2} - {b^3} \\= {\left( {2{\rm{a}}} \right)^2} - 3.{\left( {2{\rm{a}}} \right)^2}.b + 3.2{\rm{a}}.{b^2} - {b^3} \\= {\left( {2{\rm{a}} - 3} \right)^3}\)

Bài 3 trang 23 SGK Toán 8 tập 1 - Cánh Diều

Viết mỗi biểu thức sau dưới dạng tích:

a) \(25{{\rm{x}}^2} - 16\)                          b) \(16{{\rm{a}}^2} - 9{b^2}\)                            c) \(8{{\rm{x}}^3} + 1\)

d) \(125{{\rm{x}}^3} + 27{y^3}\)                    e) \(8{{\rm{x}}^3} - 125\)                             g) \(27{{\rm{x}}^3} - {y^3}\)

Phương pháp:

Áp dụng các công thức hiệu hai bình phương, tổng, hiệu hai lập phương để viết các biểu thức dưới dạng tích.

Lời giải:

a) 25x² – 16 = (5x)² – 4² = (5x + 4)(5x – 4);

b) 16a² – 9b² = (4a)² – (3b)² = (4a + 3b)(4a – 3b);

c) 8x³ + 1 = (2x)³ + 1 = (2x + 1)[(2x)² – 2x . 1 + 1²] = (2x + 1)(4x² – 2x + 1);

d) 125x³ + 27y³ = (5x)³ + (3y)³ = (5x + 3y)[(5x)² – 5x . 3y + (3y)²]

= (5x + 3y)(25x² – 15xy + 9y²);

e) 8x³ – 125 = (2x)³ – 5³ = (2x – 5)[(2x)² + 2x . 5 + 5²]

= (2x – 5)(4x² + 10x + 25);

g) 27x³ – y³ = (3x)³ – y³ = (3x – y)[(3x)² + 3x.y + y²].

Bài 4 trang 23 SGK Toán 8 tập 1 - Cánh Diều

Tính giá trị của mỗi biểu thức:

a) \(A = {x^2} + 6{\rm{x}} + 10\) tại x = -103

b) \(B = {x^3} + 6{{\rm{x}}^2} + 12{\rm{x}} + 12\) tại x = 8

Phương pháp:

Áp dụng các hằng đẳng thức đã học để rút gọn các biểu thức A, B sau đó thay các giá trị vào tính.

Lời giải:

a) Ta có A = x² + 6x + 10 = x² + 6x + 9 + 1 = (x + 3)² + 1.

Thay x = −103 vào biểu thức A, ta được:

A = (−103 + 3)² + 1 = (−100)² + 1 = 10 000 + 1 = 10 001.

Vậy A = 10 001 tại x = −103.

b) Ta có B = x³ + 6x² + 12x + 12 = x³ + 3 . x² . 2 + 3 . x . 2² + 2³ + 4

= (x + 2)³ + 4.

Thay x = 8 vào biểu thức B, ta được:

B = (8 + 2)³ + 4 = 10³ + 4 = 1004.

Vậy B = 1004 tại x = 8.

Bài 5 trang 23 SGK Toán 8 tập 1 - Cánh Diều

Chứng minh giá trị của mỗi biểu thức sau không phụ thuộc vào giá trị của biến x:

a) \(C = {\left( {3{\rm{x}} - 1} \right)^2} + {\left( {3{\rm{x}} + 1} \right)^2} - 2\left( {3{\rm{x}} - 1} \right)\left( {3{\rm{x}} + 1} \right)\)

b) \(D = {\left( {x + 2} \right)^2} - {\left( {x - 2} \right)^3} - 12\left( {{x^2} + 1} \right)\)

c) \(E = \left( {x + 3} \right)\left( {{x^2} - 3{\rm{x}} + 9} \right) - \left( {x - 2} \right)\left( {{x^2} + 2{\rm{x}} + 4} \right)\)

d) \(G = \left( {2{\rm{x}} - 1} \right)\left( {4{{\rm{x}}^2} + 2{\rm{x}} + 1} \right) - 8\left( {x + 2} \right)\left( {{x^2} - 2{\rm{x}} + 4} \right)\) 

Phương pháp:

Áp dụng các hằng đẳng thức đã học để rút gọn các biểu thức có giá trị là một số không chứa biến.

Lời giải:

a) Ta có:

\(\begin{array}{l}C = {\left( {3{\rm{x}} - 1} \right)^2} + {\left( {3{\rm{x}} + 1} \right)^2} - 2\left( {3{\rm{x}} - 1} \right)\left( {3{\rm{x}} + 1} \right)\\C = {\left( {3{\rm{x}} - 1} \right)^2} - 2\left( {3{\rm{x}} - 1} \right)\left( {3{\rm{x}} + 1} \right) + {\left( {3{\rm{x}} + 1} \right)^2}\\C = {\left( {3{\rm{x}} - 1 - 3{\rm{x}} - 1} \right)^2}\\C = {\left( { - 2} \right)^2} = 4\end{array}\)

Vậy giá trị của biểu thức C = 4 không phụ thuộc vào biến x

b) Ta có:

\(\begin{array}{l}D = {\left( {x + 2} \right)^3} - {\left( {x - 2} \right)^3} - 12\left( {{x^2} + 1} \right)\\D = \left( {x + 2 - x + 2} \right)\left[ {{{\left( {x + 2} \right)}^2} + \left( {x + 2} \right)\left( {x - 2} \right) + {{\left( {x - 2} \right)}^2}} \right] - 12{{\rm{x}}^2} - 12\\D = 4.\left( {{x^2} + 4{\rm{x}} + 4 + {x^2} - 4 + {x^2} - 4{\rm{x}} + 4} \right) - 12{{\rm{x}}^2} - 12\\D = 4.\left( {3{{\rm{x}}^2} + 8} \right) - 12{{\rm{x}}^2} - 12\\D = 12{{\rm{x}}^2} + 32 - 12{{\rm{x}}^2} - 12 = 20\end{array}\)

Vậy giá trị của biểu thức D = 20 không phụ thuộc vào biến x

c) Ta có:

\(\begin{array}{l}E = \left( {x + 3} \right)\left( {{x^2} - 3{\rm{x}} + 9} \right) - \left( {x - 2} \right)\left( {{x^2} + 2{\rm{x}} + 4} \right)\\E = \left( {{x^3} + {3^3}} \right) - \left( {{x^3} - {2^2}} \right)\\E = {x^3} + 17 - {x^3} + 8 = 25\end{array}\)

Vậy giá trị của biểu thức E = 25 không phụ thuộc vào biến x

d) Ta có:

\(\begin{array}{l}G = \left( {2{\rm{x}} - 1} \right)\left( {4{{\rm{x}}^2} + 2{\rm{x}} + 1} \right) - 8\left( {x + 2} \right)\left( {{x^2} - 2{\rm{x}} + 4} \right)\\G = \left[ {{{\left( {2{\rm{x}}} \right)}^3} - {1^3}} \right] - 8\left( {{x^3} + {2^3}} \right)\\G = 8{{\rm{x}}^3} - 1 - 8{{\rm{x}}^3} - 8 =  - 9\end{array}\)

Vậy giá trị của biểu thức G = -9 không phụ thuộc vào biến x.

Sachbaitap.com