15 bài tập tổng hợp Ôn tập chương 2: Phân thức đại sốLàm bàiCâu hỏi 1 : Thực hiện phép tính \(\begin{align} & a)A=\left( \frac{2}{x-2}-\frac{2}{x+2} \right).\frac{{{x}^{2}}+4x+4}{8} \\ & b)B=x-\frac{xy}{x+y}-\frac{{{x}^{3}}}{{{x}^{2}}-{{y}^{2}}} \\ & c)C=\frac{2{{x}^{2}}+4x+8}{{{x}^{3}}-3{{x}^{2}}-x+3}:\frac{{{x}^{3}}-8}{(x+1)(x-3)} \\\end{align}\) Phương pháp giải: Phương pháp: - Tìm ĐKXĐ của phân thức - Quy đồng mẫu các phân thức, phân tích đa thức thành nhân tử và rút gọn biểu thức Lời giải chi tiết: Cách giải: a) \(A=\left( \frac{2}{x-2}-\frac{2}{x+2} \right).\frac{{{x}^{2}}+4x+4}{8}\) (ĐK: \(x\ne -2;x\ne 2\)) \(\begin{align} & A=\left( \frac{2}{x-2}-\frac{2}{x+2} \right).\frac{{{x}^{2}}+4x+4}{8} \\& =\frac{2x+4-2x+4}{(x-2)(x+2)}.\frac{{{\left( x+2 \right)}^{2}}}{8} \\ & =\frac{8}{(x-2)(x+2)}.\frac{{{\left( x+2 \right)}^{2}}}{8} \\ & =\frac{x+2}{x-2}. \\\end{align}\) b) \(B=x-\frac{xy}{x+y}-\frac{{{x}^{3}}}{{{x}^{2}}-{{y}^{2}}}\) (ĐK: \(x\ne \pm y\)) \(\begin{align} & B=x-\frac{xy}{x+y}-\frac{{{x}^{3}}}{{{x}^{2}}-{{y}^{2}}} \\ & =\frac{x({{x}^{2}}-{{y}^{2}})-xy(x-y)-{{x}^{3}}}{(x+y)(x-y)} \\ & =\frac{{{x}^{3}}-x{{y}^{2}}-{{x}^{2}}y+x{{y}^{2}}-{{x}^{3}}}{(x+y)(x-y)} \\ & =\frac{-{{x}^{2}}y}{(x+y)(x-y)} \\\end{align}\) \(\begin{align} & c)C=\frac{2{{x}^{2}}+4x+8}{{{x}^{3}}-3{{x}^{2}}-x+3}:\frac{{{x}^{3}}-8}{(x+1)(x-3)} \\& DKXD:x\ne 3;x\ne \pm 1 \\ & C=\frac{2({{x}^{2}}+2x+4)}{{{x}^{2}}(x-3)-(x-3)}.\frac{(x+1)(x-3)}{(x-2)({{x}^{2}}+2x+4)} \\ & C=\frac{2(x+1)(x-3)}{(x-3)({{x}^{2}}-1)(x-2)} \\ & C=\frac{2}{(x-1)(x-2)}. \\\end{align}\) Câu hỏi 2 : Giá trị lớn nhất của phân thức \(\frac{5}{{{x}^{2}}-6x+10}\) là :
Đáp án: A Phương pháp giải: Phương pháp: - Biến đổi mẫu thức đã cho về dạng \({{(A+B)}^{2}}+C\) - Đánh giá biểu thức, từ đó tìm GTLN của biểu thức. Lời giải chi tiết: Cách giải:
Ta có: \(\frac{5}{{{x}^{2}}-6x+10}=\frac{5}{{{x}^{2}}-6x+9+1}=\frac{5}{{{(x-3)}^{2}}+1}\) Vì \({{(x-3)}^{2}}\ge 0\Rightarrow {{(x-3)}^{2}}+1\ge 1\Rightarrow \frac{1}{{{(x-3)}^{2}}+1}\le 1\Rightarrow \frac{5}{{{(x-3)}^{2}}+1}\le 5\) Vậy GTLN của phân thức là \(5\). Dấu “=” xảy ra khi \({{\left( x-3 \right)}^{2}}=0\) hay \(x=3\). Chọn A. Câu hỏi 3 : Cho biểu thức \(P=\left( \frac{x-1}{3x+{{(x-1)}^{2}}}-\frac{1-3x+{{x}^{2}}}{{{x}^{3}}-1}-\frac{1}{x-1} \right):\frac{{{x}^{2}}+1}{1-x}\) a) Rút gọn \(P\) b) Tính giá trị của $x$ để \(\frac{1}{P}\) đạt GTNN và tìm giá trị đó. Phương pháp giải: Phương pháp: - Tìm ĐKXĐ của phân thức; - Cộng, trừ, nhân, chia phân thức đại số, và thu gọn. - Biến đổi phân thức thu gọn được và đánh giá. Lời giải chi tiết: Cách giải: \(P=\left( \frac{x-1}{3x+{{(x-1)}^{2}}}-\frac{1-3x+{{x}^{2}}}{{{x}^{3}}-1}-\frac{1}{x-1} \right):\frac{{{x}^{2}}+1}{1-x}\) (ĐK: \(x\ne 1\)) \(\begin{align} & P=\left( \frac{x-1}{3x+{{(x-1)}^{2}}}-\frac{1-3x+{{x}^{2}}}{{{x}^{3}}-1}-\frac{1}{x-1} \right):\frac{{{x}^{2}}+1}{1-x} \\& =\left( \frac{x-1}{3x+{{x}^{2}}-2x+1}-\frac{1-3x+{{x}^{2}}}{{{x}^{3}}-1}-\frac{1}{x-1} \right):\frac{{{x}^{2}}+1}{1-x} \\ & =\left( \frac{x-1}{{{x}^{2}}+x+1}-\frac{1-3x+{{x}^{2}}}{{{x}^{3}}-1}-\frac{1}{x-1} \right).\frac{1-x}{{{x}^{2}}+1} \\ & =\frac{{{x}^{2}}-2x+1-1+3x-{{x}^{2}}-{{x}^{2}}-x-1}{(x-1)({{x}^{2}}+x+1)}.\frac{1-x}{{{x}^{2}}+1} \\ & =\frac{-{{x}^{2}}-1}{(x-1)({{x}^{2}}+x+1)}.\frac{1-x}{{{x}^{2}}+1} \\ & =\frac{1}{{{x}^{2}}+x+1} \\\end{align}\) b) Ta có: \(P=\frac{1}{{{x}^{2}}+x+1}\Rightarrow \frac{1}{P}={{x}^{2}}+x+1={{\left( x+\frac{1}{2} \right)}^{2}}+\frac{3}{4}\ge \frac{3}{4}\forall x\ne 1\) Vậy GTNN của P là \(\frac{3}{4}\) khi \(x=-\frac{1}{2}.\) Câu hỏi 4 : Cho \(Q=\left( \frac{{{x}^{2}}+3x}{{{x}^{3}}+3{{x}^{2}}+9x+27}+\frac{3}{{{x}^{2}}+9} \right):\left( \frac{1}{x-3}-\frac{6x}{{{x}^{3}}-3{{x}^{2}}+9x-27} \right)\) a) Rút gọn \(Q\) b) Tính giá trị của \(Q\) khi \(\left| x \right|=2\) c) Tìm các số nguyên tố \(x\) để \(Q\in Z\) Phương pháp giải: Phương pháp: - Tìm điều kiện để phân thức có nghĩa - Thu gọn phân thức - Tìm điều kiện để biểu thức nhận giá trị nguyên - Phân biệt được thế nào là số nguyên tố để loại nghiệm Lời giải chi tiết: Cách giải: a) \(Q=\left( \frac{{{x}^{3}}+3x}{{{x}^{3}}+3{{x}^{2}}+9x+27}+\frac{3}{{{x}^{2}}+9} \right):\left( \frac{1}{x-3}-\frac{6x}{{{x}^{3}}-3{{x}^{2}}+9x-27} \right)\) (ĐK: \(x\ne \pm 3\)) \(\begin{align} & Q=\left( \frac{{{x}^{2}}+3x}{{{x}^{3}}+3{{x}^{2}}+9x+27}+\frac{3}{{{x}^{2}}+9} \right):\left( \frac{1}{x-3}-\frac{6x}{{{x}^{3}}-3{{x}^{2}}+9x-27} \right) \\& =\left( \frac{{{x}^{2}}+3x}{{{x}^{2}}(x+3)+9(x+3)}+\frac{3}{{{x}^{2}}+9} \right):\left( \frac{1}{x-3}-\frac{6x}{{{x}^{2}}(x-3)+9(x-3)} \right) \\ & =\frac{{{x}^{2}}+3x+3x+9}{\left( {{x}^{2}}+9 \right)\left( x+3 \right)}:\frac{{{x}^{2}}+9-6x}{\left( x-3 \right)\left( {{x}^{2}}+9 \right)} \\& =\frac{{{(x+3)}^{2}}}{({{x}^{2}}+9)(x+3)}.\frac{(x-3)({{x}^{2}}+9)}{{{(x-3)}^{2}}} \\ & =\frac{x+3}{x-3}. \\\end{align}\) b) Ta có Q = \(\frac{x+3}{x-3}\),\(|x|=2\Leftrightarrow x=\pm 2\) Với \(x=2\Rightarrow Q=\frac{2+3}{2-3}=-5\) Với \(x=-2\Rightarrow Q=\frac{-2+3}{-2-3}=\frac{-1}{5}\) c) \(Q=\frac{x+3}{x-3}=\frac{x-3+6}{x-3}=1+\frac{6}{x-3}\) \(Q\in Z\Leftrightarrow 1+\frac{6}{x-3}\in Z\Leftrightarrow \frac{6}{x-3}\in Z\Leftrightarrow x-3\in U(6)=\left\{ \pm 1;\pm 2;\pm 3;\pm 6 \right\}\) Bảng giá trị: Nhận thấy trong các giá trị \(x\) tìm được, chỉ có \(2\) và \(5\) là số nguyên tố. Vậy các giá trị \(x\) cần tìm là \(x=2\) và \(x=5.\) Câu hỏi 5 : Cho \(x;y;z\ne 0\) thỏa mãn \(\frac{x-y-z}{x}=\frac{y-z-x}{y}=\frac{z-x-y}{z}\). Tính giá trị biểu thức:\(S=\left( 1+\frac{y}{x} \right)\left( 1+\frac{z}{y} \right)\left( 1+\frac{x}{z} \right)\). Phương pháp giải: Phương pháp: - Biến đổi các biểu thức hữu tỉ - Sử dụng tính chất của dãy tỉ số bằng nhau. Từ đó đưa bài toán ban đầu về bài toán đơn giản hơn - Thực hiện tính toán Lời giải chi tiết: Cách giải: Ta có \(\begin{array}{l}\,\,\,\,\,\frac{{x - y - z}}{x} = \frac{{y - z - x}}{y} = \frac{{z - x - y}}{z}\\ \Rightarrow 1 - \frac{{y + z}}{x} = 1 - \frac{{z + x}}{y} = 1 - \frac{{x + y}}{z}\\ \Rightarrow - \frac{{y + z}}{x} = - \frac{{z + x}}{y} = - \frac{{x + y}}{z}\\ \Rightarrow \frac{{y + z}}{x} = \frac{{z + x}}{y} = \frac{{x + y}}{z} = \frac{{y + z + z + x + x + y}}{{x + y + z}} = 2\\ \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}y + z = 2x\\z + x = 2y\\x + y = 2z\end{array} \right.\\ \Rightarrow S = \left( {1 + \frac{y}{x}} \right)\left( {1 + \frac{z}{y}} \right)\left( {1 + \frac{x}{z}} \right) = \left( {\frac{{x + y}}{x}} \right)\left( {\frac{{y + z}}{y}} \right)\left( {\frac{{z + x}}{z}} \right) = \frac{{2z}}{x}.\frac{{2x}}{y}.\frac{{2y}}{z} = 8\end{array}\) Vậy \(S=8.\) Câu hỏi 6 : Cho biểu thức \(P = \left( {\frac{x}{{x + 3}} - \frac{2}{{x - 3}} - \frac{{{x^2} - 1}}{{9 - x{}^2}}} \right):\left[ {2 - \frac{{x + 5}}{{x + 3}}} \right]\) a) Rút gọn \(P\) b) Tìm \(P\) biết \(|x| = 1\) Tìm các giá trị nguyên của \(x\) để \(P\) nhận giá trị nguyên Phương pháp giải: +) Điều kiện để phân thức có nghĩa khi và chỉ khi mẫu thức khác 0. +) Thu gọn phân thức đại số. +) Tính giá trị của phân thức tại giá trị cho trước. +) Điều kiện để biểu thức nhận giá trị nguyên Lời giải chi tiết: a) \(P = \left( {\frac{x}{{x + 3}} - \frac{2}{{x - 3}} - \frac{{{x^2} - 1}}{{9 - x{}^2}}} \right):\left[ {2 - \frac{{x + 5}}{{x + 3}}} \right]\) ĐK: \(x \ne 3;x \ne - 3\). \(\begin{array}{l}P = \left( {\frac{x}{{x + 3}} - \frac{2}{{x - 3}} - \frac{{{x^2} - 1}}{{9 - x{}^2}}} \right):\left[ {2 - \frac{{x + 5}}{{x + 3}}} \right]\\\,\,\,\, = \left( {\frac{x}{{x + 3}} - \frac{2}{{x - 3}} + \frac{{{x^2} - 1}}{{(x - 3)(x + 3)}}} \right):\left( {\frac{{2x + 6 - x - 5}}{{x + 3}}} \right)\\\,\,\,\, = \left( {\frac{{x(x - 3) - 2(x + 3) + {x^2} - 1}}{{(x + 3)(x - 3)}}} \right):\frac{{x + 1}}{{x + 3}}\\\,\,\,\, = \frac{{2{x^2} - 5x - 7}}{{(x + 3)(x - 3)}}.\frac{{x + 3}}{{x + 1}}\\\,\,\,\, = \frac{{2{x^2} + 2x - 7x - 7}}{{(x + 3)(x - 3)}}.\frac{{x + 3}}{{x + 1}}\\\,\,\,\, = \frac{{(2x - 7)(x + 1)}}{{(x + 3)(x - 3)}}.\frac{{x + 3}}{{x + 1}}\\\,\,\,\, = \frac{{2x - 7}}{{x - 3}}.\end{array}\) b) Tìm P biết |x| = 1. \(|x| = 1 \Leftrightarrow x = \pm 1\,\,(tmdk)\) Với \(x = 1 \Rightarrow P = \frac{{2.1 - 7}}{{1 - 3}} = \frac{5}{2}.\) Với \(x = - 1 \Rightarrow P = \frac{{2.( - 1) - 7}}{{ - 1 - 3}} = \frac{9}{4}.\) c) Tìm các giá trị nguyên của x để P nhận giá trị nguyên. Ta có \(P = \frac{{2x - 7}}{{x - 3}} = \frac{{2(x - 3) - 1}}{{x - 3}} = 2 - \frac{1}{{x - 3}}\) \(P \in Z \Leftrightarrow 2 - \frac{1}{{x - 3}} \in Z \Leftrightarrow \frac{1}{{x - 3}} \in Z \Leftrightarrow x - 3 \in U(1) = {\rm{\{ }} - 1;1\} .\). Bảng giá trị: Vậy \(x = 2\) hoặc \(x = 4\) thì P nhận giá trị nguyên. Câu hỏi 7 : Cho biểu thức: \(A=\left( \frac{3-x}{x+3}.\frac{{{x}^{2}}+6\text{x}+9}{{{x}^{2}}-9}+\frac{x}{x+3} \right):\frac{3{{\text{x}}^{2}}}{x+3}\) a) Rút gọn biểu thức A. b) Tính giá trị biểu thức A, với \(x=\frac{-1}{2}\) c) Tìm giá trị của x để A < 0.
Đáp án: D Phương pháp giải: - Biến đổi biểu thức bằng cách rút gọn, thay giá trị biến vào biểu thức rút gọn để tìm ra giá trị của biểu thức. - Vận dụng kiến thức đã học để chứng minh yêu cầu của đề bài. Lời giải chi tiết: \(\begin{align} & a)\ A=\left( \frac{3-x}{x+3}.\frac{{{x}^{2}}+6\text{x}+9}{{{x}^{2}}-9}+\frac{x}{x+3} \right):\frac{3{{\text{x}}^{2}}}{x+3}\ \ \ \ \ \left( DK:\ \ x\ne 0,\ x\ne \pm 3 \right) \\ & \Leftrightarrow A=\left[ \frac{(3-x){{(x+3)}^{2}}}{(x+3)(x+3)(x-3)}+\frac{x}{x+3} \right].\frac{x+3}{3{{\text{x}}^{2}}} \\ & \Leftrightarrow A=\left[ \frac{-(x+3)}{x+3}+\frac{x}{x+3} \right].\frac{x+3}{3{{\text{x}}^{2}}} \\ & \Leftrightarrow A=\left( \frac{-x-3+x}{x+3} \right).\left( \frac{x+3}{3{{\text{x}}^{2}}} \right) \\ & \Leftrightarrow A=\frac{(-3)}{3{{\text{x}}^{2}}}=\frac{-1}{{{x}^{2}}}. \\ \end{align}\) b) Tại \(x=\frac{-1}{2}\), ta có: \(A=\frac{-1}{{{\left( \frac{-1}{2} \right)}^{2}}}=\frac{-1}{\frac{1}{4}}=-4.\) c) Ta có \({{x}^{2}}>0\ \ \forall x\ne 0\Rightarrow \frac{1}{{{x}^{2}}}>0\ \ \forall x\ne 0\Rightarrow -\frac{1}{{{x}^{2}}}<0\ \forall x\ne 0.\) Suy ra \(A=\frac{-1}{{{x}^{2}}}<0\) với \(x\ne 0.\) Chọn D Câu hỏi 8 : Cho biểu thức: \(A=\left( \frac{x}{{{x}^{2}}-4}+\frac{\text{2}}{2-x}+\frac{1}{x+2} \right):\left( x-2+\frac{10-{{x}^{2}}}{x+2} \right)\) a) Rút gọn biểu thức A. b) Tính giá trị biểu thức A, với \(x=\frac{1}{2}\) c) Tìm giá trị của x để A < 0.
Đáp án: A Phương pháp giải: - Biến đổi biểu thức bằng cách rút gọn, thay giá trị biến vào biểu thức rút gọn để tìm ra giá trị của biểu thức. - Vận dụng kiến thức đã học để chứng minh yêu cầu của đề bài. Lời giải chi tiết: \(\begin{align} & a)\ A=\left( \frac{x}{{{x}^{2}}-4}+\frac{\text{2}}{2-x}+\frac{1}{x+2} \right):\left( x-2+\frac{10-{{x}^{2}}}{x+2} \right)\ \ \ \left( DK:\ \ x\ne \pm 2 \right) \\ & \Leftrightarrow A=\left[ \frac{x}{(x+2)(x-2)}-\frac{2(x+2)}{(x+2)(x-2)}+\frac{x-2}{(x+2)(x-2)} \right]:\left[ \frac{(x-2)(x+2)}{x+2}+\frac{10-{{x}^{2}}}{x+2} \right] \\ & \Leftrightarrow A=\left[ \frac{x-2(x+2)+x-2}{(x+2)(x-2)} \right]:\left[ \frac{{{x}^{2}}-4+10-{{x}^{2}}}{x+2} \right] \\ & \Leftrightarrow A=\left[ \frac{x-2\text{x}-4+x-2}{(x+2)(x-2)} \right]:\left( \frac{6}{x+2} \right) \\ & \Leftrightarrow A=\frac{-6}{(x+2)(x-2)}.\frac{x+2}{6} \\ & \Leftrightarrow A=\frac{-1}{x-2} \\\end{align}\) b) Tại \(x=\frac{1}{2}\), ta có: \(A=\frac{-1}{\frac{1}{2}-2}=\frac{-1}{\frac{-3}{2}}=\frac{2}{3}\) c) Điều kiện \(x\ne \pm 2.\) Ta có: \(A<0\Leftrightarrow -\frac{1}{x-2}<0\Leftrightarrow x-2>0\Leftrightarrow x>2.\) Vậy \(x>2\) thì \(A<0.\) Chọn A Câu hỏi 9 : 1. Cho biểu thức: \(P = \frac{{{a^2} - 1}}{{{a^2} - a}}\) . Rút gọn rồi tính giá trị của biểu thức \(P\) tại \(a = - 2\). 2. Với \(x \ne \pm 2\) chứng minh đẳng thức: \(\left( {\frac{x}{{2 + x}} - \frac{1}{{x - 2}} - \frac{{x + 3}}{{4 - {x^2}}}} \right):\left( {\frac{{{x^2} - 3}}{{4 - {x^2}}} + 1} \right) = - {\left( {x - 1} \right)^2}\)
Đáp án: A Phương pháp giải: 1. Tìm điều kiện xác định của phân thức, rút gọn và thay \(a = - 2\) để tính được giá trị của \(P\). 2. Biến đổi vế trái của đẳng thức về vế phải. Lời giải chi tiết: 1. Phân thức xác định khi và chỉ khi \({a^2} - a \ne 0 \Leftrightarrow a\left( {a - 1} \right) \ne 0 \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a \ne 0\\a - 1 \ne 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}a \ne 0\\a \ne 1\end{array} \right.\) \(P = \frac{{{a^2} - 1}}{{{a^2} - a}} = \frac{{\left( {a - 1} \right)\left( {a + 1} \right)}}{{a\left( {a - 1} \right)}} = \frac{{a + 1}}{a}.\) Thay \(a = - 2\) vào biểu thức \(P\) ta được: \(P = \frac{{a + 1}}{a} = \frac{{ - 2 + 1}}{{ - 2}} = \frac{1}{2}.\) 2. \(\left( {\frac{x}{{2 + x}} - \frac{1}{{x - 2}} - \frac{{x + 3}}{{4 - {x^2}}}} \right):\left( {\frac{{{x^2} - 3}}{{4 - {x^2}}} + 1} \right) = {\left( {x - 1} \right)^2}\,\,\left( {x \ne \pm 2} \right)\) Biến đổi vế trái của đẳng thức ta có: \(\begin{array}{l}\left( {\frac{x}{{2 + x}} - \frac{1}{{x - 2}} - \frac{{x + 3}}{{4 - {x^2}}}} \right):\left( {\frac{{{x^2} - 3}}{{4 - {x^2}}} + 1} \right) = \left( {\frac{x}{{2 + x}} + \frac{1}{{2 - x}} - \frac{{x + 3}}{{\left( {2 - x} \right)\left( {2 + x} \right)}}} \right):\left( {\frac{{{x^2} - 3 + 4 - {x^2}}}{{4 - {x^2}}}} \right)\\ = \frac{{x\left( {2 - x} \right) + \left( {x + 2} \right) - x - 3}}{{\left( {2 - x} \right)\left( {2 + x} \right)}}:\frac{1}{{4 - {x^2}}} = \frac{{2x - {x^2} + x + 2 - x - 3}}{{4 - {x^2}}}.\left( {4 - {x^2}} \right)\\ = - {x^2} + 2x - 1 = - {\left( {x - 1} \right)^2}\end{array}\) 3. Ta có: \(\begin{array}{l}A = {\left( {m - 1} \right)^3} - \left( {{m^2} + 1} \right)\left( {m - 3} \right) - 2m\\ = {m^3} - 3{m^2} + 3m - 1 - \left( {{m^3} - 3{m^2} + m - 3} \right) - 2m\\ = {m^3} - 3{m^2} + m - 1 - {m^3} + 3{m^2} - m + 3\\ = 2.\end{array}\) Vì \(2\) là số nguyên tố nên \({\left( {m - 1} \right)^3} - \left( {{m^2} + 1} \right)\left( {m - 3} \right) - 2m\) là số nguyên tố với mọi \(m.\) Chọn A. Câu hỏi 10 : Thực hiện phép tính: a) \(\left( x-3 \right)\left( x-6 \right)+x\left( 4-x \right)\) b) \(\frac{5x}{x-1}+\frac{3x-8}{x-1}\) \(\) c) \({{\left( x+4 \right)}^{2}}-25+\left( 3+x \right)\left( 3-x \right)\) d) \(\frac{2x-1}{x}+\frac{2x+5}{4x-3}+\frac{2{{x}^{2}}+x+3}{3x-4{{x}^{2}}}\)
Đáp án: A Phương pháp giải: - Nhân phá ngoặc hoặc qui đồng rồi rút gọn. Lời giải chi tiết: \(\begin{align} & a)\,\,\left( x-3 \right)\left( x-6 \right)+x\left( 4-x \right) \\ & ={{x}^{2}}-6x-3x+18+4x-{{x}^{2}} \\ & =-5x+18. \\\end{align}\) \(\begin{align} & c)\,\,{{\left( x+4 \right)}^{2}}-25+\left( 3+x \right)\left( 3-x \right) \\ & ={{x}^{2}}+8x+16-25+9-{{x}^{2}} \\ & =8x. \\\end{align}\) \(\begin{align} & b)\,\,\frac{5x}{x-1}+\frac{3x-8}{x-1}\ \ \ \left( DK:\ \ x\ne 1 \right) \\ & =\frac{5x+3x-8}{x-1} \\ & =\frac{8x-8}{x-1} \\ & =\frac{8\left( x-1 \right)}{x-1}=8. \\\end{align}\) \(\begin{align} & d)\,\,\frac{2x-1}{x}+\frac{2x+5}{4x-3}+\frac{2{{x}^{2}}+x+3}{3x-4{{x}^{2}}}\ \ \ \ \left( Dk:\ \ x\ne 0,\ \ x\ne \frac{3}{4} \right) \\ & =\frac{\left( 2x-1 \right)\left( 3-4x \right)-x\left( 2x+5 \right)+\left( 2{{x}^{2}}+x+3 \right)}{x\left( 3-4x \right)} \\ & =\frac{6x-8{{x}^{2}}-3+4x-2{{x}^{2}}-5x+2{{x}^{2}}+x+3}{x\left( 3-4x \right)} \\ & =\frac{-8{{\text{x}}^{2}}+6\text{x}}{\text{x}\left( 3-4\text{x} \right)} \\ & =\frac{\text{2}x\left( -4x+3 \right)}{x\left( 3-4x \right)}=2 \\\end{align}\) Chọn A Câu hỏi 11 : Cho biểu thức \(P = \left( {\frac{1}{{x - 2}} - \frac{{{x^2}}}{{8 - {x^3}}}.\frac{{{x^2} + 2x + 4}}{{x + 2}}} \right):\frac{1}{{{x^2} - 4}}\) a) Tìm điều kiện của x để P có nghĩa và rút gọn P. b) Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức P. c) Tìm các số nguyên x để \(P \vdots \left( {{x^2} + 1} \right)\).
Đáp án: A Phương pháp giải: a) Quy đồng, thực hiện phép tính theo quy tắc, rút gọn. b) Biến đổi biểu thức P về dạng 1 bình phương cộng 1 số. c) Thực hiện phép chia đa thức P cho \({x^2} + 1\). Để \(P \vdots \left( {{x^2} + 1} \right)\) thì phép chia đó phải có số dư bằng 0. Lời giải chi tiết: Cho biểu thức \(P = \left( {\frac{1}{{x - 2}} - \frac{{{x^2}}}{{8 - {x^3}}}.\frac{{{x^2} + 2x + 4}}{{x + 2}}} \right):\frac{1}{{{x^2} - 4}}\) a) Tìm điều kiện của x để P có nghĩa và rút gọn P. ĐKXĐ: \(\left\{ \begin{array}{l}x - 2 \ne 0\\8 - {x^3} \ne 0\\x + 2 \ne 0\\{x^2} - 4 \ne 0\end{array} \right. \Leftrightarrow x \ne \pm 2\) \(\begin{array}{l}P = \left( {\frac{1}{{x - 2}} - \frac{{{x^2}}}{{8 - {x^3}}}.\frac{{{x^2} + 2x + 4}}{{x + 2}}} \right):\frac{1}{{{x^2} - 4}} = \left( {\frac{1}{{x - 2}} + \frac{{{x^2}}}{{{x^3} - 8}}.\frac{{{x^2} + 2x + 4}}{{x + 2}}} \right):\frac{1}{{{x^2} - 4}}\\\;\;\; = \left( {\frac{1}{{x - 2}} + \frac{{{x^2}}}{{\left( {x - 2} \right)\left( {{x^2} + 2x + 4} \right)}}.\frac{{{x^2} + 2x + 4}}{{x + 2}}} \right):\frac{1}{{{x^2} - 4}}\\\;\;\; = \left( {\frac{1}{{x - 2}} + \frac{{{x^2}}}{{\left( {x - 2} \right)\left( {x + 2} \right)}}} \right).\left( {{x^2} - 4} \right)\\\;\;\; = \frac{{x + 2 + {x^2}}}{{{x^2} - 4}}.\left( {{x^2} - 4} \right) = {x^2} + x + 2.\end{array}\) b) Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức P. \(P = {x^2} + x + 2 = \left( {{x^2} + x + \frac{1}{4}} \right) + \frac{7}{4} = {\left( {x + \frac{1}{2}} \right)^2} + \frac{7}{4} \ge \frac{7}{4}\) với mọi \(x \ne \pm 2\) Dấu “=” xảy ra \( \Leftrightarrow x + \frac{1}{2} = 0 \Leftrightarrow x = - \frac{1}{2}\) Vậy \({\min _P} = \frac{7}{4}\) đạt được khi \(x = - \frac{1}{2}\) c) Tìm các số nguyên x để \(P \vdots \left( {{x^2} + 1} \right)\).
Để \(P \vdots \left( {{x^2} + 1} \right)\) thì phép chia trên phải có số dư là 0 \( \Rightarrow x + 1 = 0 \Leftrightarrow x = - 1\) Vậy \(x = - 1.\) Chọn A. Câu hỏi 12 : Cho hai biểu thức: \(A = \frac{x}{{x - 3}}\,\,\, ;\,\,\,\,B = \frac{{2x}}{{x + 5}} - \frac{{{x^2} - 15x}}{{{x^2} - 25}}\,\,\,\,\left( {x \ne 0;x \ne 3;x \ne \pm 5} \right)\) Câu 1: Tính giá trị của biểu thức \(A\) tại \(x\) thỏa mãn \(\left| {x - 2} \right| = 1\);
Đáp án: A Phương pháp giải: Áp dụng định nghĩa giá trị tuyệt đối: \(\left| x \right| = a \Rightarrow \left[ \begin{array}{l}x = a\\x = - a\end{array} \right.\) Lời giải chi tiết: Điều kiện: \(x \ne 3.\) Ta có: \(\left| {x - 2} \right| = 1 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x - 2 = 1\\x - 2 = - 1\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 1 + 2\\x = - 1 + 2\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 3\,\,(ktm)\\x = 1\,\,\,(tm)\end{array} \right.\) Thay \(x = 1\) vào biểu thức \(A\) ta có: \(\frac{1}{{1 - 3}} = \frac{1}{{ - 2}} = - \frac{1}{2}\) Vậy giá trị của biểu thức \(A\) tại \(x\) thỏa mãn \(\left| {x - 2} \right| = 1\) là \( - \frac{1}{2}\). Chọn A. Câu 2: Rút gọn biểu thức \(Q = B:A\);
Đáp án: C Phương pháp giải: Thực hiện phép chia \(B:A\) để tìm biểu thức \(Q\). Lời giải chi tiết: Điều kiện: \(x \ne 0,\,\,x \ne 3;\,\,x \ne \pm 5.\) \(\begin{array}{l}B:A = \left( {\frac{{2x}}{{x + 5}} - \frac{{{x^2} - 15x}}{{{x^2} - 25}}} \right):\frac{x}{{x - 3}}\\\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, = \left[ {\frac{{2x\left( {x - 5} \right)}}{{\left( {x + 5} \right)\left( {x - 5} \right)}} - \frac{{{x^2} - 15x}}{{\left( {x + 5} \right)\left( {x - 5} \right)}}} \right].\frac{{x - 3}}{x} = \frac{{2x\left( {x - 5} \right) - \left( {{x^2} - 15x} \right)}}{{\left( {x + 5} \right)\left( {x - 5} \right)}}.\frac{{x - 3}}{x}\\\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, = \frac{{2{x^2} - 10x - {x^2} + 15x}}{{\left( {x + 5} \right)\left( {x - 5} \right)}}.\frac{{x - 3}}{x}\,\,\, = \frac{{{x^2} + 5x}}{{\left( {x + 5} \right)\left( {x - 5} \right)}}.\frac{{x - 3}}{x}\\\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, = \frac{{x\left( {x + 5} \right)}}{{\left( {x + 5} \right)\left( {x - 5} \right)}}.\frac{{x - 3}}{x}\,\, = \frac{x}{{x - 5}}.\frac{{x - 3}}{x} = \frac{{x - 3}}{{x - 5}}.\end{array}\) Vậy \(Q = B:A = \frac{{x - 3}}{{x - 5}}\) . Chọn C. Câu 3: Tìm \(x\) để \(Q > 1\).
Đáp án: B Phương pháp giải: Lời giải chi tiết: Ta có: \(Q = \frac{{x - 3}}{{x - 5}} = \frac{{x - 5 + 2}}{{x - 5}} = 1 + \frac{2}{{x - 5}}\) Do đó để \(Q > 1\) thì \(1 + \frac{2}{{x - 5}} > 1 \Leftrightarrow \frac{2}{{x - 5}} > 0 \Leftrightarrow x - 5 > 0 \Leftrightarrow x > 5\,\,\,(tmdk)\). Vậy với \(x > 5\) thì \(Q > 1\). Chọn B. Câu hỏi 13 : Cho biểu thức: \(P = \left( {\frac{{x + 1}}{x} - \frac{1}{{1 - x}} + \frac{{2 - {x^2}}}{{{x^2} - x}}} \right):\frac{x}{{x - 1}}\) Câu 1: Tìm điều kiện của \(x\) để giá trị của \(P\) xác định và chứng minh \(P = \frac{{x + 1}}{{{x^2}}}\).
Đáp án: B Phương pháp giải: \(P\) xác định thì tìm điều kiện mẫu thức khác 0, sau đó rút gọn \(P.\) Lời giải chi tiết: Để \(P\) xác định thì \(\left\{ \begin{array}{l}x \ne 0\\1 - x \ne 0\\{x^2} - x \ne {\rm{0}}\\\frac{x}{{x - 1}} \ne 0\\x - 1 \ne 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x \ne 1\\x \ne 0\end{array} \right..\) \(\begin{array}{l}P = \left( {\frac{{x + 1}}{x} - \frac{1}{{1 - x}} + \frac{{2 - {x^2}}}{{{x^2} - x}}} \right):\frac{x}{{x - 1}}\\\,\,\,\, = \frac{{\left( {x + 1} \right)\left( {x - 1} \right) + x + 2 - {x^2}}}{{x\left( {x - 1} \right)}}.\frac{{x - 1}}{x}\\\,\,\,\, = \frac{{{x^2} - 1 + x + 2 - {x^2}}}{{{x^2}}}\\\,\,\,\, = \frac{{x + 1}}{{{x^2}}}.\end{array}\) Chọn B. Câu 2: Tính giá trị của \(P\) với \(x\) thỏa mãn \(\left| {2x - 1} \right| = 3.\)
Đáp án: D Phương pháp giải: Sử dụng tính chất \(\left| {f\left( x \right)} \right| = a\,\,\,\,\left( {a > 0} \right) \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}f\left( x \right) = a\\f\left( x \right) = - a\end{array} \right. \Rightarrow x\). Kiểm tra xem \(x\) vừa tìm thỏa mãn điều kiện xác định của \(P\) hay không. Thay \(x\) vừa tìm được vào \(P.\) Lời giải chi tiết: Điều kiện: \(x \ne 0,\,\,x \ne 1.\) \(\left| {2x - 1} \right| = 3 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}2x - 1 = 3\\2x - 1 = - 3\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}2x = 4\\2x = - 2\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 2\,\,\,\left( {tm} \right)\\x = - 1\,\,\,\left( {tm} \right)\end{array} \right.\) +) Với \(x = 2 \Rightarrow P = \frac{{2 + 1}}{{{2^2}}} = \frac{3}{4}.\) +) Với \(x = - 1 \Rightarrow P = \frac{{ - 1 + 1}}{{{{\left( { - 1} \right)}^2}}} = 0.\) Vậy với \(x = 2\) thì \(P = \frac{3}{4},\) \(x = - 1\) thì \(P = 0.\) Chọn D. Câu 3: Tìm giá trị nhỏ nhất của \(P.\)
Đáp án: B Phương pháp giải: Chia cả tử và mẫu cho \({x^2}\) sau đó sử dụng hằng đẳng thức. Lời giải chi tiết: Điều kiện: \(x \ne 0,\,\,x \ne 1.\) Vì \(x \ne 0\) nên ta chia cả tử và mẫu cho \({x^2}.\) \( \Rightarrow P = \frac{{x + 1}}{{{x^2}}} = \frac{{\frac{x}{{{x^2}}} + \frac{1}{{{x^2}}}}}{{\frac{{{x^2}}}{{{x^2}}}}} = \frac{1}{x} + \frac{1}{{{x^2}}}\)\( = \frac{1}{{{x^2}}} + 2.\frac{1}{x}.\frac{1}{2} + \frac{1}{4} - \frac{1}{4}\)\( = {\left( {\frac{1}{x} + \frac{1}{2}} \right)^2} - \frac{1}{4} \ge \frac{{ - 1}}{4}\) Dấu “=” xảy ra \( \Leftrightarrow \frac{1}{x} + \frac{1}{2} = 0 \Leftrightarrow x = - \frac{1}{2}.\) Vậy \(P\) đạt giá trị nhỏ nhất bằng \( - \frac{1}{4}\) khi \(x = - \frac{1}{2}.\) Chọn B. Câu hỏi 14 : Cho các biểu thức \(A = \frac{{x - 3}}{{x + 2}}\) và \(B = \frac{{6 - 7x}}{{{x^2} - 4}} + \frac{3}{{x + 2}} - \frac{2}{{2 - x}}\) Câu 1: Tìm điều kiện xác định của \(B\) và rút gọn biểu thức \(B\).
Đáp án: D Phương pháp giải: Tìm điều kiện xác định mẫu số khác 0 và quy đồng rút gọn. Lời giải chi tiết: Điều kiện xác định: \(\left\{ \begin{array}{l}x - 2 \ne 0\\x + 2 \ne 0\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}x \ne 2\\x \ne - 2\end{array} \right.\) \(\begin{array}{l}B = \frac{{6 - 7x}}{{{x^2} - 4}} + \frac{3}{{x + 2}} - \frac{2}{{2 - x}}\\\,\,\,\,\, = \frac{{6 - 7x + 3\left( {x - 2} \right) + 2\left( {x + 2} \right)}}{{{x^2} - 4}}\\\,\,\,\,\, = \frac{{6 - 7x + 3x - 6 + 2x + 4}}{{\left( {x - 2} \right)\left( {x + 2} \right)}}\\\,\,\,\, = \frac{{ - 2x + 4}}{{\left( {x - 2} \right)\left( {x + 2} \right)}}\\\,\,\,\, = \frac{{ - 2\left( {x - 2} \right)}}{{\left( {x - 2} \right)\left( {x + 2} \right)}}\\\,\,\,\, = \frac{{ - 2}}{{x + 2}}\end{array}\) Chọn D. Câu 2: Cho \(A = \frac{1}{2},\) khi đó hãy tính giá trị của \(B.\)
Đáp án: A Phương pháp giải: Với \(A = \frac{1}{2}\) ta tìm \(x\) rồi thay vào \(B.\) Lời giải chi tiết: Điều kiện xác định: \(x \ne \pm 2.\) \(A = \frac{{x - 3}}{{x + 2}}\,\,\,\) Ta có: \(A = \frac{1}{2} \Leftrightarrow \frac{{x - 3}}{{x + 2}} = \frac{1}{2} \Rightarrow 2x - 6 = x + 2 \Leftrightarrow x = \,8\,\,\,\left( {tm} \right)\) Thay \(x = 8\) vào \(B \Rightarrow B = \frac{{ - 2}}{{8 + 2}} = \frac{{ - 2}}{{10}} = \frac{{ - 1}}{5}.\) Chọn A. Câu 3: Đặt \(M = \frac{A}{B}.\) Tìm các giá trị của \(x\) để \(\left| M \right| = - M.\)
Đáp án: A Phương pháp giải: Sử dụng định nghĩa \(\left| A \right| = \left\{ \begin{array}{l}A\,\,\,khi\,\,\,A \ge 0\\ - A\,\,\,khi\,\,\,A < 0\end{array} \right.\) để chứng tỏ \(M < 0\) và giải bất phương trình \(M < 0\). Lời giải chi tiết: Điều kiện xác định: \(x \ne \pm 2.\) \(M = \frac{A}{B} = \frac{{\frac{{x - 3}}{{x + 2}}}}{{\frac{{ - 2}}{{x + 2}}}} = \frac{{x - 3}}{{ - 2}}\) Vì \(\left| M \right| = - M \Rightarrow M < 0 \Leftrightarrow \frac{{x - 3}}{{ - 2}} < 0\)\( \Rightarrow x - 3 > 0 \Leftrightarrow x > 3.\) Kết hợp điều kiện \(x \ne \pm 2\) \( \Rightarrow x > 3.\) Vậy \(\left| M \right| = - M\,\,\,khi\,\,\,x > 3.\) Chọn A. Câu hỏi 15 : Cho \({x^2} + {y^2} + {z^2} = 5\). Tính giá trị biểu thức: \(A = {\left( {2x + 2y - z} \right)^2} + {\left( {2y + 2z - x} \right)^2} + {\left( {2z + 2x - y} \right)^2}\). Phương pháp giải: +) Biến đổi biểu thức. +) Đặt ẩn phụ +) Thực hiện biến đổi biểu thức và tính toán. Lời giải chi tiết: Ta có \(\begin{array}{l}A = {\left( {2x + 2y - z} \right)^2} + {\left( {2y + 2z - x} \right)^2} + {\left( {2z + 2x - y} \right)^2}\\A = {\left( {2x + 2y + 2z - 3z} \right)^2} + {\left( {2y + 2z + 2x - 3x} \right)^2} + {\left( {2z + 2x + 2y - 3y} \right)^2}\end{array}\). Đặt \(t = 2x + 2y + 2z\). \(\begin{array}{l} \Rightarrow A = {\left( {t - 3z} \right)^2} + {\left( {t - 3x} \right)^2} + {\left( {t - 3y} \right)^2}\\\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, = {t^2} - 6tz + 9{z^2} + {t^2} - 6tx + 9{x^2} + {t^2} - 6ty + 9{y^2}\\\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, = 3{t^2} - 3t(2x + 2y + 2z) + 9({x^2} + {y^2} + {z^2})\\\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, = 3{t^2} - 3t.t + 9({x^2} + {y^2} + {z^2})\\\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, = 3{t^2} - 3{t^2} + 9({x^2} + {y^2} + {z^2})\\\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, = 9({x^2} + {y^2} + {z^2})\\\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, = 9.5 = 45.\end{array}\) Vậy \(A = 45\). |