



















Preview text:
CHUYÊN ĐỀ : HẲNG ĐẲNG THỨC
A. CÁC HẰNG ĐẲNG THỨC CƠ BẢN 1. 2 2 2 2 2 2
(a + b) = a + 2ab + b = a − 2ab + b + 4ab = (a − b) + 4ab 2. 2 2 2 2 2 2
(a − b) = a − 2ab + b = a + 2ab + b − 4ab = (a + b) − 4ab 3. 2 2
a − b = (a − b)(a + b) 4. 3 3 2 2 3 3 3 3 3 3
(a + b) = a + 3a b + 3ab + b = a + b + 3ab(a + b) a + b = (a + b) − 3ab(a + b) 5. 3 3 2 2 3 3 3 3 3 3
(a − b) = a − 3a b + 3ab − b = a − b − 3ab(a + b) a − b = (a − b) + 3ab(a − b) 6. 3 3 2 2
a − b = (a − b)(a + ab + b ) 7. 3 3 2 2
a + b = (a + b)(a − ab + b ) Bài 1: a) Tính 2 2 2 2 2 2
A = 100 − 99 + 98 − 97 + ...+ 2 −1 b) Tính 2 2 2 2 B = − + − + − + (− )n 2 1 2 3 4 .... 1 .n Lời giải a) 101.100 2 2 2 2 2 2
A =100 − 99 + 98 − 97 + ... + 2 −1 = (100 − 99)(100 + 99) + ...+ (2 −1)(2 +1) = 100 + ... +1 = = 5050 2
b) Ta xét hai trường hợp - TH1: Nếu n chẵn thì = ( n n + B
2 −1 ) + (4 −3 ) +...+ n −(n − )2 1 2 2 2 2 2
1 = 1+ 2 + 3 + 4 + ...+ (n − ) ( ) 1 + n = 2 - TH1: Nếu n lẻ thì Trang 1 = ( n n + B
2 −1 ) + (4 −3 ) +...+ (n − )2 1 − (n − 2)2 1 2 2 2 2 2
− n =1+ 2 + 3+ 4 +...+ (n − ) 2 ( ) 1 − n = − 2
Hai kết quả trên có thể dùng công thức:(− )n n(n + ) 1 1 . 2
Bài 2: So sánh A =19999.39999 và 2 B = 29999 Lời giải Ta có: 2 2 2
19999.39999 = (29999 −10000)(29999 +10000) = 29999 −10000 29999 A B
Bài 3: Rút gọn các biểu thức sau a. 2 64
A = (2 +1)(2 +1)...(2 +1) +1 b. 2 64
B = (3 +1)(3 +1)...(3 +1) +1 c. 2 2 2
C = (a + b + c) + (a + b − c) 2( − a + b) Lời giải a. 2 64 2 64 128 128
A = (2 +1)(2 +1)...(2 +1) +1 = (2 −1)(2 +1)(2 +1)...(2 +1) +1 = 2 −1+1 = 2 128 b. 1 1 3 +1 2 64 2 64 128
B = (3 +1)(3 +1)...(3 +1) +1 = (3 −1)(3 +1)(3 +1)...(3 +1) +1 = (3 −1) +1 = 2 2 2 c. 2 2 2 2 2
C = (a + b + c) + (a + b − c) 2(
− a + b) = (a + b + c) − 2(a + b + c)(a + b − c) + (a + b − c) − 2(a + b + c)(a + b − c)
− a + b = a + b + c + a + b − c − (a + b)2 − c (a + b)2 2 2 2 2 2 2 2 2 2( ) ( ) 2 -2
= 4(a + b) − 2(a + b) + 2c − 2(a + b) = 2c
Bài 4: Chứng minh rằng
a. a + b x + y = bx − ay + (ax + by)2 2 2 2 2 2 ( )( ) ( )
b. a + b + c x + y + z − (ax + by + cz)2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 ( )( )
= (bx − ay) + (cy − bz) + (az − cx) Lời giải a. Ta có: VT = 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
(a + b )(x + y ) = a x + a y + b x + b y = (bx) + (ay) + (ax) + (by) Trang 2
= bx − bx ay + ay + bx ay +
+ by = bx − ay + (ax + by)2 2 2 2 2 2 ( ) 2 . ( ) 2 . (ax) ( ) ( ) (dpcm)
b. VT = a + b x + y + a + b z + c x + y + z − (ax + by)2 + (ax +by)c + (c )2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 ( )( ) ( ) ( ) 2 z z
(ax +by)2 + bx − ay + az + bz + cx + cy + cz −(ax + by)2 2 2 2 2 2 2 2 = ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
− (cz) − 2a . x cz − 2b . y cz 2 2 2 2 2 2 2 2
= (bx − ay) +[(cy) − 2b .
y cz + (bz) ]+(az) + (cx) − 2a .
z cx = (bx − ay) + (cy − bz) + (az − cx)
Nhận xét: Đây là bất đẳng thức Bunhicopski. Bài 5: Cho 2 2 2 2
x = y + z .CMR : (5x − 3y + 4z)(5x − 3y − 4z) = (3x − 5y) Lời giải VT = 2 2 2 2 2
(5x − 3y) −16z = 25x − 30xy + 9y −16z Mà: 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
z = x − y VT = 25x − 30xy − 9y −16(x − y ) = 9x − 30xy + 25y = (3x − 5y) (dpcm)
Bài 6: CMR, nếu (a + b + c + d)(a − b − c + d) = (a − b + c − d)(a + b − c − d) thì ad = bc Lời giải
VT = (a + d ) + (b + c) (a + d ) −(b + c) (a + d )2 2 2 2 2 2 =
− (b + c) = a + d + 2ad −b − c − 2bc VP = 2 2 2 2 2 2 2 2
[(a-d)+(c-b)][(a-d)-(c-b)]=(a-d) − (c − b) = (a − d) − (c − b) = a + d − 2ad − c − b + 2bc
VT = VP 2ad − 2bc = 2
− ad + 2bc 4ad = 4bc ad = bc(dpcm) Bài 7: CMR, nếu: a. a + b + c = 0 thì 3 2 2 3
a + a c − abc + b c + b = 0 b. 2 2 2 2 2 2
( y − z) + (z − x) + (x − y) = ( y + z − 2x) + (z + x − 2y) + ( y + x − 2z) thì x = y = z Lời giải Trang 3 a. Ta có : 3 3 2 2
a + b = (a + b)(a − ab + b ) 3 3 2 2 2 2 3 3 2 2
a + b = −c(a − ab + b ) = −a c + abc − b c a + b + a c − abc + b c = 0
a + b + c a + b = −c
y + z − 2x = (y − x) + (z − x) = b − c b. Đặt :
y − z = a; z − x = ;
b x − y = c a + b + c = 0 và z + x − 2y = c − a
x + y − 2z = a −b Từ giả thiết ta có : 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
a + b + c = (b − c) + (c − a) + (a − b) a + b + c = b − 2bc + c + c − 2ac + a + a − 2ab + b 2 2 2 2 2 2 2 2 2
a + b + c − 2ab − 2bc − 2ca = 0 2(a + b + c ) − (a + b + c + 2ab + 2bc + 2ca) = 0 x = y 2 2 2 2
2(a + b + c ) − (a + b + c) = 0 2 2 2
a + b + c = 0 a = b = c y = z x = y = z z = x
Bài 8: Chứng minh rằng không tồn tại các số thực x, y, z thỏa mãn: a. 2 2
5x +10y − 6xy − 4x − 2 y + 3 = 0 b. 2 2 2
x + 4 y + z − 2x − 6z + 8y +15 = 0 Lời giải a. 2 2 2
VT = (x − 3y) + (2x −1) + ( y −1) 1(dpcm) b. 2 2 2
VT = (x −1) + 4( y +1) + (z − 3) +1 1(dpcm)
Bài 9: Tìm x, y thỏa mãn a. 2 2
x + 8y + 9 = 4y(x + 3) b. 2 2
9x −8xy + 8y − 28x + 28 = 0 c. 2 2 2
x + 2y + 5z +1 = 2(xy + 2 yz + z) Lời giải a. Ta có: 3 2 2 2 2
x + 8y + 9 = 4y(x + 3) (x − 2y) + (2y − 3) = 0 x 3 ; 2 Trang 4 b. 2 2 2 2 2 2 2
9x − 8xy + 8y − 28x + 28 = 0 (7x − 28x + 28) + (2x − 8xy + 8y ) = 0 7(x − 2) + 2(x − 2 y) = 0 x = 2 y =1 c. 2 2 2 2 2 2
x + 2 y + 5z +1 = 2(xy + 2 yz + z) (x − y) + ( y − 2z) + (z −1) = 0 x ; = y = 2; z = 1
Bài 10: Chứng minh rằng biểu thức sau viết được dứơi dạng tổng các bình phương của hai
biểu thức: x + (x + )2 + (x + )2 + (x + )2 2 2 1 3 2 4 3 Lời giải
Ta có: x + (x + )2 + (x + )2 + (x + )2 2 2 = x + ( 2 x + x + ) + ( 2 x + x + ) + ( 2 2 1 3 2 4 3 2 2 1 3 4 4 4 x + 6x + 9) = x + x +
= (x + )2 + ( x + )2 2 10 40 50 5 3 5 dpcm Bài 11: Cho 2
a = x + x +1. Tính theo a giá trị của biểu thức 4 3 2
A = x + 2x + 5x + 4x + 4 Lời giải Ta có: 4 3 2
A = x + x + x + x + = ( 4 2 x + x + ) 3 2 2 2 5 4 4
1 + 2x + 2x + 2x + 2x + 2x + 3
A = (x + x + )2 2 + ( 2 x + x + ) 2 + A = a + + = (a + )2 1 2 1 1 2a 1 1
Bài 12: Chứng minh x(x − a)(x + a)(x + ) 4
2a + a là bình phương của một đa thức Lời giải Ta có: A = ( 2 x + ax)( 2 2 x + ax − ) 4 2a + a
Đặt t = x + ax A = t (t −
)+a = t − ta +a = (t −a )2 A = (x +ax−a )2 2 2 4 2 2 4 2 2 2 2a 2 dpcm Bài 13:
a) Cho a, b, c thỏa mãn 2010 2010 2010 1005 1005 1005 1005 1005 1005 a + b + c = a b + b c + c a
. Tính giá trị của biểu thức
sau = ( − )20 + ( − )11 + ( − )2010 A a b b c c a Trang 5
b) Cho a,b,c,d Z thỏa mãn a + b = c + d. Chứng minh rằng 2 2 2 2
a + b + c + d luôn là tổng của ba số chính phương
c) Chứng minh rằng: Nếu p và q là hai số nguyên tố thỏa mãn 2 2
p − q = p − 3q + 2 thì 2 2 p + q cũng là số nguyên tố Lời giải a) 2010 2010 2010 1005 1005 1005 1005 1005 1005 2010 2010 2010 1005 1005 1005 1005 1005 1005 a + b + c = a b + b c + c a 2a + 2b + 2c − 2a b − 2b c − 2c a = 0
. (a −b )2 +(b −c )2 +(c − a )2 1005 1005 1005 1005 1005 1005 1005 1005 1005 1005 1005 1005 = 0 a − b = b − c = c − a
a = b = c
Vậy A = (a − a)20 + (b −b)11 + (c − c)2010 A = 0 \
b) a + b = c + d a = c + d − b a + b + c + d = (c + d − b)2 + b + c + d = (c + d )2 2 2 2 2 2 2 2 − (c + d ) 2 2 2 2 ; 2
b + b + b + c + d
= (c + d )2 − bc − bd + b + b + c + d = (c + d )2 + (b − c)2 + (b − d )2 2 2 2 2 2 2
c) p − q = p − q + p − q = p − q + p − p + = q − q + ( p − )2 = ( q − )2 2 2 2 2 2 2 3 2 4 4 4 12 8 4 4 1 4 12 9 2 1 2 3
mà 2 p −1 0 ( p nguyên tố ); 2q − 3 0 (q nguyên tố ). Do đó 2 p −1 = 2q − 3 q = p +1
Ta có: q 3( p 2) q lẻ, do đó p chẵn 2 2
p = 2 q = 3 p + q = 13 là số nguyên tố
Bài 14: [ HSG – năm 2015 ] Cho a, b, c thỏa mãn: 2 2 2 2 2 2
a + b + c = 2;a + b + c = 2.CMR : M = (a +1)(b +1)(c +1) viết được dưới
dạng bình phương của một biểu thức Lời giải: Cách 1: 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
M = (a +1)(b +1)(c +1) = a b c + a b + a c + b c + a + b + c +1(*) Có: 2 2 2 2 2 2 2 2
a + b + c = 2 = a + b + c (a + b + c ) = (a + b + c) Trang 6 Có: 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
(a + b + c) = a + b + c + 2(ab + bc + ca) = 4 ab + bc + ca = 1 a b + a c + b c + 2(acb + a bc + c ab) = 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
a b + a c + b c = 1− 2(acb + a bc + abc ) M = (abc) − 2abc(a + b + c) +1+ a + b + c +1
M = abc − abc a + b + c + a + b + c = abc − (a + b + c)2 2 2 ( ) 2 ( ) ( ) (dpcm) Cách 2: Ta có: 2 2 2 2 2
a +1 = a + ab + bc + ca = (a + b)(a + c);b +1 = (a + b)(b + c);c +1 = (a + c)(c + b) M = [(a+b)(b+c)(c+a)] Trang 7
HẰNG ĐẲNG THỨC BẬC BA 1. 3 3 2 2 3 3 3 3 3 3
(a + b) = a + 3a b + 3ab + b = a + b + 3ab(a + b) a + b = (a + b) − 3ab(a + b) 2. 3 3 2 2 3 3 3 3 3 3
(a − b) = a − 3a b + 3ab − b = a − b − 3ab(a + b) a − b = (a − b) + 3ab(a − b) Bài 1: Cho 2
x − x = 10 . Tính 6 5 4 3 2
A = x − 3x + 4x − 3x + 2x − x +1 Lời giải 6 5 4 3 2 6 5 4 3 4 3 2 2
A = x − 3x + 4x − 3x + 2x − x +1 = (x − 3x + 3x − x ) + (x − 2x + x ) + (x − x +1) 2 3 2 2 2
= (x − x) + (x − x) + (x − x) +1 =1111 3 3 3 Bài 2: Tính (2 +1)(3 +1)...(100 +1) A = 3 3 3 (2 −1)(3 −1)....(100 −1) Lời giải 3 2
Ta có: (k +1) +1 (k + 2)[(k+1) -(k+1)+1] k + 2 = = 3 2 k −1 (k-1)(k + k +1) k −1
Cho k chạy từ 2 đến 100, ta thu được: 3 3 3 3 +1 4 +1 100 +1 1 4 5 101 1 3 A = (2 +1). . ..... . = 9. . .... . 3 3 3 3 2 2 −1 3 −1 99 −1 100 −1 1 2 98 99(100 +100 +1) 99.100.101 9.99.100.101 30300 A = 9. = = 1.2.3...10101 6.99.10101 20202 Bài 3: Cho 2 2
x + y = 1. Chứng minh rằng biểu thức sau không phụ thuộc vào x, y. A = ( 6 6 x + y ) − ( 4 4 2 3 x + y ) Lời giải Ta có:
A 2 (x )3 ( y )3 2 2 = + − 3( 4 4 x + y ) = 2( 2 2 x + y )( 4 2 2 4
x − x y + y ) −3( 4 4 x + y ) 4 2 2 4 4 4
= 2x − 2x y + 2y − 3x − 3y 1
= −(x + x y + y ) = −(x + y )2 4 2 2 4 2 2 2 = −1 dpcm Trang 8 Bài 4: Cho 3 2 3 2
a − 3ab = 2;b − 3a b = 1 − 1.. Tính 2 2 a + b Lời giải
Ta có: (a − ab )2 +(b − a b)2 = +(− )2 3 2 3 2 2 6 4 2 2 4 6 2 4 4 2 3 3 2
11 a − 6a b + 9a b + b − 6a b + 9a b = 4 +121
a + a b + a b + b = (a + b )3 6 4 2 2 4 6 2 2 3 2 2 3 3 125
= 5 a + b = 5
Bài 5: Phân tích đa thức sau thành nhân tử: 3 3 3
A = a + b + c − 3abc Lời giải 3 3 3 3 3
A = a + b + c − 3abc = (a + b) − 3ab(a + b) + c − 3abc
A = (a + b)3 + c ab(a + b + c) (a + b + c)3 3 -3 = − 3(a + b) .
c (a + b + c) − 3ab(a + b + c)
A = a + b + c (a + b + c)2 ( )
− 3(a + b)c − 3ab 2 2 2
= (a + b + c)(a + b + c − ab − bc − ca)
Bài 6: Cho a + b + c = 0, CMR: 3 3 3
a + b + c = 3abc 2 2 3 2 2 3 2 2 3 Áp dụng tính
(a − b ) + (b − c ) + (c − a ) B = 3 3 3
(a − b) + (b − c) + (c − a) Lời giải Từ giả thiết 3 3 3 3 3 3
c = −(a + b) a + b + c = a + b − (a + b) = 3
− ab(a + b) = 3abc 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 − + − + − = +) a b b c c a 0
3(a − b )(b − c )(c − a ) B =
= (a + b)(b + c)(c + a)
a − b + b − c + c − a = 0
3(a − b)(b − c)(c − a)
Bài 7: Cho a, b, c thỏa mãn: 1 1 1 3 2 2 2 2
(a + b + c) = a + b + c .CMR : + + = 3 3 3 a b c abc Lời giải Ta có: 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 2 2 2 2
(a + b + c) = a + b + c ab + bc + ca = 0 + + = 0 + + = 3. . . = 3 3 3 a b c a b c a b c abc Trang 9
Bài 8: Cho a, b, c thỏa mãn: 1 1 1 + + = bc ca ab 0 . Tính A = + + a b c 2 2 2 a b c Lời giải Đặt 1 1 1 1 1 1 3 3 3 3
x = ; y = ; z = x + y + z = 0 x + y + z = 3xyz + + = 3 3 3 a b c a b c abc abc abc abc 1 1 1 3 A = + + = abc( + + ) = ab . c = 3 3 3 3 3 3 3 a b c a b c abc Bài 9: Cho 2 2 2 2
x + y = a + ;
b x + y = a +b . Chứng minh rằng 3 3 3 3
x + y = a + b Lời giải
Ta có: x + y = (x + y)(x + xy + y ) x + y = a +b (x + y)2 = (a +b)2 3 3 2 2 2 2 2 2 ;
x + 2xy + y = a + 2ab + b Do 2 2 2 2
x + y = a + b 2xy = 2ab xy = ab
Thay các kết quả vào ta được: 3 3 + = ( + )( 2 2 + + ) = ( + )( 2 2 + + ) 3 3 x y x y x xy y a b a
ab b = a + b dpcm
Bài 10: Cho a + b = ; m a − b = . n Tính 3 3 ;
ab a − b theo m và n Lời giải 2 2 Cách 1: Từ m − n m + n
m − n m + n m − n a + b = ; m a − b = . n b = , a = ab = . = 2 2 2 2 4 3 3 m + n m − n
(m+ n)3 −(m−n)3 2 3 3m n + n 3 3 a − b = − = = 2 2 8 4 2 2 Cách 2: Ta có: −
b = (a + b)2 − (a − b)2 m n 2 2 4a
= m − n ab = 4 2 2 −
Lại có: a −b = (a −b)(a + ab +b ) = (a −b)(a +b)2 m n 3 3 2 2 2
− ab = nm − 4 n( 2 2 m + n ) 2 3 3 3m n + n = = 4 4 Trang 10 Bài 11: Cho 2 2 2
a + b + c = .
m Tính giá trị biểu thức sau theo m
A = ( a + b − c)2 + ( b + c − a)2 + ( c + a − b)2 2 2 2 2 2 2 Lời giải
Ta có: A = ( a + b + c − c)2 + ( b + c + a − )2 + ( c + a + b − b)2 2 2 2 3 2 2 2 3a 2 2 2 3
Đặt x = a + b + c A = ( x − c)2 + ( x − a)2 + ( x − b)2 2
= x − x (a + b + c) + ( 2 2 2 2 3 2 3 2 3 12 12
9 a + b + c ) 2 2 = x − x + ( 2 2 2 12 12
9 a + b + c ) = 9m Trang 11 HẰNG ĐẲNG THỨC: 3
(a + b + c) Ta có:
a + b + c = (a + b) 3 3 3 2 2 3 2 2 2 2 2 2 ( )
+ c = (a + b) + 3(a + b) c + 3(a + b)c + c = 3(a b + ab + a c + ac + b c + bc + abc + abc) 2 2 2 2 2 2 2
= a b + ab + a c + ac + ac + bc + b c + abc
(a +b)(b +c)(c + a) 3 3 3 3 ( ) ( ) ( ) ( ) =3
+a + b + c 3 3 3 3
(a + b + c) = a + b + c + 3(a + b)(b + c)(c + a)
Bài 1: Cho a, b, c thỏa mãn: abc =1 . Tính: 3 3 3 3
A = (a + b + c) − (b + c − a) − (c + a − b) − (a + b − c) Lời giải
x = b + c − a
x + y = 2c Đặt
y = c + a − b y + z = 2a; x + y + z = a + b + c z a b c = + −
z + x = 2c 3 3 3 3
A = (x + y + z) − x − y − z = 3(x + y)(y + z)(z + x) = 3.2 .2 c .2 b a = 24abc = 24
Bài 2: Phân tích thành nhân tử a. 3 3 3 3
A = 8(a + b + c) − (2a + b − c) − (2b + c − a) − (2c + a − b) b. 3 3 3 3
B = 27(a + b + c) − (2a + 3b − 2c) − (2b + 3c − 2a) − (2c + 3a − 2b) Lời giải a. Đặt
2a + b − c = ;
x 2b + c − a = y;2c + a − b = z x + y = a + 3 ;
b y + z = b + 3 ;
c z + x = c + 3a; x + y + z = 2(a + b + c) 3 3 3 3
A = (x + y + z) − x − y − z = 3(x + y)(y + z)(z + x) = 3(a + 3b)(b + 3c)(c + 3a) b. 3 3 3 3
B = 27(a + b + c) − (2a + 3b − 2c) − (2b + 3c − 2a) − (2c + 3a − 2b) = 3(5a + b)(5b + c)(5c + a)
Bài 3: Cho a, b, c thỏa mãn : a + b + c = a3 + b3 + c3 = 1 Tính n n n
A = a + b + c ( n là số tự nhiên lẻ ) Lời giải Trang 12 a + b = 0 Ta có: 3 3 3 3 (a b c) 1 a b c
3(a b)(b c)(c a) 0 b + + = = + + + + + = + c = 0 c + a = 0 +) TH1: + = 0 = − =1 n n n a b a b c
a + b + c = 1
+) Tương tự ta có: A = 1.
Bài 4: Giải các phương trình sau a. 3 3 3
27x + (x − 5) + 64 = (4x −1) b. 2 3 3 2 3 2 3
(2x − 2x −1) + (2x −1) = (x − x +1) + (x + x − 3) c. 2 3 3 3 3
(x − 2x + 2) = x + (x −1)(x − 2) d. 2 3 2 3 2 3
(x + 3x + 3) + (x − x −1) + ( 2
− x − 2x −1) =1 a b c Lời giải a. x + x − + = x − x + x − + = x + (x − ) 3 3 3 3 3 3 27 ( 5) 64 (4 1) (3 ) ( 5) 64 3
5 + 4 3(3x + x − 5)(x − 5 + 4)(4 + 3x) = 0 5 4 − x ;1; 4 3 b. 2 3 3 2 3 2 3
(2x − 2x −1) + (2x −1) + (x − x −1) = (x + x − 3) 2
a + b = 2x − 2 2 b
+ c = 3x − x − 2 Đặt 2 2 3 3 3 3
2x − 2x −1 = a; 2x −1 = ;
b x − x −1 = c
a + b + c = (a + b + c) 2
c + a = x − x − 2 2
a + b + c = x + x − 3 2 a + b = 0 a + b = 0 2x − 2 = 0 2
3(a + b)(b + c)(c + a) = 0 b + c = 0 b + c = 0 3x − x − 2 = 0 x 1 − ;1; 2 + = 2 c a 0 c + a = 0 x − x = 0 c. 2 3 3 3 3 3 2 2 2
(x − 2x + 2) = x + x (x − 2) + (2 − x) 3(x + x − 2x)(x − 2x + 2 − x)(2 − x + x ) = 0 2 2
6(x − x)(x − 3x + 2) = 0 x 0;1; 2 Trang 13 2 2 2 Bài 5: Cho x y z
x + y + z = 0; xyz 0 . Tính A = + + yz xz xy Lời giải 2 2 2 3 3 3 x y z x + y + z A = + + = yz xz xy xyz Cách 1: Nếu 3 3 3
x + y + z = 0 → x + y + z = 3xyz → A = 3 Cách 2: 3 3 3 3 3 3 3 3
(x + y + z) = x + y + z + 3(x + y)( y + z)(z + x) → x + y + z = (x + y + z) − 3(x + y)(y + z)(z + x) → A = 3 =0
Bài 6: Giải các phương trình sau: 2 3 2 3 2 3
(x + 3x + 3) + (x − x −1) + ( 2
− x − 2x −1) =1(*) a b c Lời giải 2
a + b = 2x + 2x + 2 2 b
+ c = −x − 3x − 2 (*)
3(a + b)(b + c)(c + a) = 0 x 2; 2 − ;− 1 2
c + a = −x + x + 2
a +b+c =1 Bài 7: Rút gọn 3 3 3 3
A = (x + y + z) − (x + y − z) − (x − y + z) − (−x + y + z) Lời giải
x + y − z = a
Đặt x − y + z = b → a + b + c = x + y + z → A = 24xyz
x + y + z = c Trang 14
HẰNG ĐẲNG THỨC: 3 3 3 2 2 2
a + b + c − 3abc = (a + b + c)(a + b + c − ab − bc − ca) Nhận xét
a + b + c = 0 - Nếu 3 3 3
a + b + c − 3abc = 0 →
a = b = c
a + b + c = 0 - Nếu 3 3 3
→ a + b + c − 3abc = 0
a = b = c Áp dụng:
Bài 1: Cho các số thực a, b, c khác 0 thỏa mãn: 3 3 3
a + b + c − 3abc . Tính giá trị của biểu thức a b c M = (1+ )(1+ )(1+ ) b c a Lời giải
a + b + c = 0 Vì: 3 3 3
a + b + c − 3abc = 0 →
a = b = c +) Nếu
a + b b + c c + a −c −a b −
a + b + c = 0 → M = . . = . . = 1 − b c a b c a
+) Nếu a = b = c → M = (1+1)(1+1)(1+1) = 8 3 3 + = −
Bài 2: Giải hệ phương trình sau: x y 6xy 8 2x + y =1 Lời giải x + y + 2 = 0 Ta có: 3 3 3 3 3
x + y = 6xy − 8 x + y + 2 − 3. . x . y 2 = 0 x = y = 2 x + y + 2 = 0 x = 3
+) Nếu x + y + 2 = 0 → 2x + y =1 y = 5 − Trang 15
+) Nếu x = y = 2 ( khôn thỏa mãn )
Vậy hệ phương trình có nghiệm (x; y) = (3; -5)
Bài 3: Giải phương trình sau: 3 3 3
27(x − 3) = 8(x − 2) + (x − 5) Lời giải 3 3 3 3 3 3
27(x − 3) = 8(x − 2) + (x − 5) (3x − 9) + (4 − 2x) + (5 − x) = 0(1)
Ta có: (3x − 9) + (4 − 2x) + (5 − x) = 0(2) x = 3 Từ (1)(2)
3(3x 9)(4 2x)(5 x) 0 → − − −
= → x = 2 → S = 2;3; 5 x = 5
Bài 4: Cho các số thực phân biệt a, b, c khác 0 và thỏa mãn: a + b + c = 0 . Tính giá trị của biểu thức:
b − c c − a a − b a b c P = ( + + )( + + ) a b c
b − c c − a a − b Lời giải Ta đặt 2 2 2 3
b − c c − a a − b a a
c − a a − b a
c − ca + ba − b 2a 2a M = + + → M. =1+ ( + ) = 1+ . =1+ =1+ a b c b − c b − c b c b − c bc bc bc 3 3 Tương tự ta có: b 2b c 2c M. =1+ ; M. =1+ c − a abc a − b abc 3 3 3
2(a + b + c ) 2.abc → P = 3+ = 3+
(do : a + b + c = 0) = 9 P = 9 abc abc 2 2 2
Bài 5*: Giả sử bộ ba số a b c x y z ; ;
là nghiệm của phương trình + + = 3 . Chứng
b − c a − c a − b yz zx xy minh rằng bộ ba số a b c ; ;
cũng là nghiệm của phương trình đó 2 2 2
(b − c) (c − a) (a − b) Trang 16 Lời giải 2 2 2 x y z
x = y = z Ta có: 3 3 3 + +
= 3 x + y + z − 3xyz = 0 → yz xz xy
x + y + z = 0
Vì nghiệm của phương trình là bộ ba số khác 0 nên các số a, b, c là ba số khác nhau và khác 0 +) Nếu: a b c = =
= k 0 → a = k(b − c);b = k(c − a);c = k(a − b) → a + b + c = 0 a + b = −c b − c c − a a − b Từ: a b a b 2 2 2 = =
(a + b) + a + b = 0 a = b = 0 → a = b = c = 0 → loai b − c c − a b + a + b
−a − b − a +) Nếu: 2 2 a b c a b c
b(b − a) + c(a − c) a
b − ba + ca − c + + = 0 → = + = → = (1) 2
b − c c − a a − b b − c
a − c b − a
(c − a)(a − b) (b − c)
(a − b)(b − c)(c − a) 2 2 2 2 Tương tự ta có: b
c − cb + ab − a c
a − ac + bc − b = (2); = (3) 2 2 (c − a)
(a − b)(b − c)(c − a) (a − b) (a − )
b (b − c)(c − a) Từ (1)(2)(3) a b c → + + = 0 2 2 2 (b − c) (c − a) (a − b) 2 2 2 Đặt a b c m n p 3 3 3 m = ;n = ; p =
→ m + n + p = 0 → m + n + p = 3mnp → + + = 3 2 2 2 (b − c) (c − a) (a − b) np mp mn Vậy bộ ba số a b c ; ;
cũng là nghiệm của phương trình đã cho. 2 2 2
(b − c) (c − a) (a − b)
BÀI TẬP TỰ LUYỆN:
Bài 1: Tính giá trị của biểu thức (a +b+c)3 3 3 3 + + − = a) a b c 3abc 0 M =
với a, b, c là các số thực thỏa mãn: 3 3 3 a + b + c
a + b + c 0 b) a b c N = 1+ 1+ 1+
với a, b, c là các số thực khác 0 thỏa mãn: 3 3 3 3 3 3 2 2 2
a b + b c + c a = 3a b c b c a Trang 17 Bài 2: Cho 1 1 1 + +
= 0. Tính giá trị của biểu thức x + y y + z z + x
( y + z)(z + x) (x + y)(z + x) ( y + x)( y + z) P = + + (x + y)2 ( y + z)2 (x + z)2
Bài 3: Cho a, b, c là các số nguyên thỏa mãn a + b + c = (a −b)(b − c)(c − a). Chứng minh rằng ( − )3 +( − )3 +( − )3 a b b c c a chia hết cho 81
Bài 4: Giải các hệ phương trình sau 3 3 + = − a) x 27y 27xy 27 x − y = 4
x + y + z = 0 b) 2 2 2
x + y + z = 6 3 3 3
x + y + z = 6 Trang 18
CÁC HẰNG ĐẲNG THỨC MỞ RỘNG HAY SỬ DỤNG 1. 2 2 2 2
(a + b + c) = a + b + c + 2ab + 2bc + 2ca 2. 2 2 2 2
(a − b + c) = a + b + c − 2ab − 2bc + 2ca 3. 2 2 2 2
(a + a +a + .... + a ) = a + a + ... + a + 2(a a + a a + .... + a a ) 1 2 3 n 1 2 n 1 2 2 3 n 1 − n Áp dụng:
Bài 1: Chứng minh rằng: 2 2 2 2 2 2
(2a + 2b − c) + (2b + 2c − a) + (2c + 2a − b) = 9(a + b + c ) Lời giải
Biến đổi vế trái bằng vế phải rồi kết luận
Bài 2: Cho a, b, c, d thỏa mãn: a2 + b2 + c2 + d2 = 1. Tính giá trị của biểu thức 2 2 2 2
A = (a + b + c + d) + (a + b − c − d ) + (a − b + c − d ) + (a − b − c + d ) Lời giải
Cách 1: Áp dụng hằng đẳng thức Cách 2: Ta có 2 2 2 2
(x + y) + (x − y) = 2(x + y )
Áp dụng ta được: = ( + ) + ( + ) 2
+ ( + ) − ( + ) + ( − ) + ( − ) 2 + ( − ) − ( − ) 2 A a b c d a b c d a b c d a b c d
A = (a + b)2 + c + d + (a − b)2 + c − d = (a + b)2 + (a −b)2 2 2 2 2 2 ( ) 2 ( ) 2
+ 2(c + d) + (c − d) A = ( 2 2 a + b ) 2 2 4 + 4(c + d ) = 4
Bài 3: Phân tích các đa thức sau thành nhân tử a. 2 2 2
a + 4b + 5c + 4ab +12bc + 6ac b. 4 4 4 2 2 2 2 2 2
a + b + c + a b + b c + c a − 2abc(a + b + c) c. 2 2 2
a + 3b + 4c + 4ab + 8bc + 4ac Lời giải Trang 19 a. 2 2 2 2 2
a + 4b + 5c + 4ab +12bc + 6ac = (a + 2b + 3c) − (2c) = (a + 2b + c)(a + 2b + 5c) b. 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
= (a + b + c ) − (ab + bc + ca) = (a + b + c + ab + bc + ca)(a + b + c − ab − bc − ac) c. 2 2 2 2 2
a + 3b + 4c + 4ab + 8bc + 4ac = (a + 2b + 2c) − b = (a + b + 2c)(a + 3b + 2c)
Bài 4: Tìm x, y, z thỏa mãn a. 2 2 2
5x + 5y + z + 8xy + 4yz + 4zx + 2x − 2y + 2 = 0 b. 2 2 2
x + y + 2z + xy + 2yz + 2zx + x + y +1 = 0 c. 2 2 2
2x + 5y + 8z − 6xy − 8yz + 4zx − 4z +1 = 0 d. 2 2 2
5x +11y + 28z −14xy −16 yz + 8zx − 20z + 5 = 0 e. 2 2 2
3x + 8y + 23z + 6xy − 22yz −12zx −12z + 6 = 0 Lời giải a. 2 2 2
(x +1) + (y −1) +(2x + 2y + z) = 0 ( ; x y; z) = ( 1 − ;1;0) b. 2 2 2 2 2 2
2x + 2y + 4z + 2xy + 4yz + 4zx + 2x + 2y + 2 = 0 (x +1) + (y +1) + (x + y + 2z) = 0 ( 1 − ; 1 − ;1) c. 2 2 2 2 2 2 2
(4z − 4z +1) + 2x + 5y + 4z − 6xy − 8yz + 4zx = 0 (2z −1) + (x − y) + (x − 2y + 2z) = 0 d. 2 2 2 2 2 2 2
5(4z − 4z +1) + 5x +11y + 8z −14xy −16yz + 8zx = 0 5(2z −1) + 3(x − y) + 2(x − 2y + 2z) = 0 (1;1;1) e. 2 2 2
3(x + y − 2z) + 5(y − z) + 6(z −1) = 0 ( ;
x y; z) = (1;1;1)
Bài 5: Chứng minh rằng không tồn tại số thực x, y, z thỏa mãn: a. 2 2
x + 26y −10xy +14x − 76y + 59 = 0 b. 2 2
x + 5y + 2x − 4xy −10 y +14 = 0 Lời giải a. 2 2 2 2 2 2 2
VT = (x −10xy + 25y ) + y +14x − 76y + 59 = (x − 5y) + 2.7.(x − 5y) − 6y + y + 7 +10 = (x − 5y) 2 2 2 2 2.7 +
.(x − 5y) + 7 + ( y − 3) +1 = (x − 5y + 7) + ( y − 3) +1 1(dpc ) m b. 2 2
VT = (x − 2y +1) + ( y − 3) + 4 4(dpcm) Trang 20