Lemonmath
English

Khai căn bậc hai với phép nhân và phép chia

Bài 3.2 · 20 phút đọc · Cập nhật

Một mảnh vườn hình chữ nhật có chiều dài 50\sqrt{50} m và chiều rộng 8\sqrt8 m. Diện tích mảnh vườn là 50⋅8\sqrt{50}\cdot\sqrt8 m². Bấm máy, ta được 7,07…⋅2,82…7{,}07\ldots\cdot2{,}82\ldots, một phép nhân khá rối. Có cách nào tính đúng diện tích mà không cần máy tính không?

√50 m√8 mABCD
Mảnh vườn hình chữ nhật

Khai căn bậc hai một tích

Khám phá: so sánh ab\sqrt{ab} với a⋅b\sqrt a\cdot\sqrt b

Ta tính hai cách với vài cặp số chính phương:

aa, bb ab\sqrt{ab} a⋅b\sqrt a\cdot\sqrt b
44, 99 36=6\sqrt{36}=6 2⋅3=62\cdot3=6
1616, 2525 400=20\sqrt{400}=20 4⋅5=204\cdot5=20
11, 4949 49=7\sqrt{49}=7 1⋅7=71\cdot7=7

Hai cách luôn cho cùng một kết quả.

Vì sao? Số a⋅b\sqrt a\cdot\sqrt b không âm, và (a⋅b)2=(a)2⋅(b)2=ab\left(\sqrt a\cdot\sqrt b\right)^2=\left(\sqrt a\right)^2\cdot\left(\sqrt b\right)^2=ab. Vậy a⋅b\sqrt a\cdot\sqrt b chính là căn bậc hai số học của abab.

Đọc quy tắc từ trái sang phải, ta khai căn một tích: khai căn từng thừa số rồi nhân lại.

Đọc quy tắc từ phải sang trái, ta nhân các căn bậc hai: nhân các số dưới dấu căn rồi khai căn kết quả. Đây chính là cách trả lời câu hỏi mảnh vườn.

Quy tắc vẫn đúng khi aa, bb là các biểu thức không âm: AB=A⋅B\sqrt{AB}=\sqrt A\cdot\sqrt B với A≥0A\ge0, B≥0B\ge0.

Khai căn bậc hai một thương

Ta có 364=9=3\sqrt{\dfrac{36}{4}}=\sqrt9=3 và 364=62=3\dfrac{\sqrt{36}}{\sqrt4}=\dfrac62=3. Phép chia cũng "đi qua" dấu căn giống như phép nhân.

Lí do tương tự: ab≥0\dfrac{\sqrt a}{\sqrt b}\ge0 và (ab)2=ab\left(\dfrac{\sqrt a}{\sqrt b}\right)^2=\dfrac ab. Số bb phải dương vì nó nằm ở mẫu.

Ngược lại, muốn chia hai căn, ta chia hai số dưới dấu căn rồi khai căn.

Ứng dụng trong thực tế

Nhiều công thức trong khoa học có dạng căn. Hai quy tắc giúp ta tính nhanh và đúng.

Thuật ngữ

Tóm tắt

  • ab=a⋅b\sqrt{ab}=\sqrt a\cdot\sqrt b với a≥0a\ge0, b≥0b\ge0: khai căn từng thừa số, hoặc nhân các căn thành một căn.
  • ab=ab\sqrt{\dfrac ab}=\dfrac{\sqrt a}{\sqrt b} với a≥0a\ge0, b>0b>0: khai căn tử và mẫu, hoặc chia các căn thành một căn.
  • Hai quy tắc đúng cho cả biểu thức không âm AA, BB (mẫu dương).
  • Mẹo: nhóm các thừa số để được số chính phương, như 810⋅40=81⋅400810\cdot40=81\cdot400.
  • Không có quy tắc như vậy cho phép cộng và phép trừ.

Luyện tập

Mỗi bài có phần kiến thức và gợi ý các bước. Hãy tự làm trước, rồi mới bấm xem lời giải.

Bài 1

Tính: a) 16⋅0,25\sqrt{16\cdot0{,}25}; b) 2,5⋅40\sqrt{2{,}5\cdot40}; c) 12⋅75\sqrt{12\cdot75}.

Kiến thức và gợi ý cách làm

Kiến thức: ab=a⋅b\sqrt{ab}=\sqrt a\cdot\sqrt b với aa, b≥0b\ge0.

Gợi ý các bước:

  1. Nếu từng thừa số là số chính phương, khai căn từng thừa số.
  2. Nếu không, nhân lại để được một số chính phương.
Xem lời giải

a) 16⋅0,25=16⋅0,25=4⋅0,5=2\sqrt{16\cdot0{,}25}=\sqrt{16}\cdot\sqrt{0{,}25}=4\cdot0{,}5=2. b) 2,5⋅40=100=10\sqrt{2{,}5\cdot40}=\sqrt{100}=10. c) 12⋅75=900=30\sqrt{12\cdot75}=\sqrt{900}=30.

Đáp số. a) 22; b) 1010; c) 3030.

Bài 2

Tính: a) 3⋅27\sqrt3\cdot\sqrt{27}; b) 0,2⋅180\sqrt{0{,}2}\cdot\sqrt{180}; c) 1,6⋅250\sqrt{1{,}6}\cdot\sqrt{250}.

Kiến thức và gợi ý cách làm

Kiến thức: a⋅b=ab\sqrt a\cdot\sqrt b=\sqrt{ab}.

Gợi ý các bước:

  1. Nhân hai số dưới dấu căn.
  2. Khai căn kết quả.
Xem lời giải

a) 3⋅27=81=9\sqrt3\cdot\sqrt{27}=\sqrt{81}=9. b) 0,2⋅180=36=6\sqrt{0{,}2}\cdot\sqrt{180}=\sqrt{36}=6. c) 1,6⋅250=400=20\sqrt{1{,}6}\cdot\sqrt{250}=\sqrt{400}=20.

Đáp số. a) 99; b) 66; c) 2020.

Bài 3

Tính: a) 4981\sqrt{\dfrac{49}{81}}; b) 279\sqrt{2\dfrac79}.

Kiến thức và gợi ý cách làm

Kiến thức: ab=ab\sqrt{\dfrac ab}=\dfrac{\sqrt a}{\sqrt b} với a≥0a\ge0, b>0b>0.

Gợi ý các bước:

  1. Đổi hỗn số ra phân số.
  2. Khai căn tử và mẫu.
Xem lời giải

a) 4981=4981=79\sqrt{\dfrac{49}{81}}=\dfrac{\sqrt{49}}{\sqrt{81}}=\dfrac79. b) Ta có 279=2592\dfrac79=\dfrac{25}9, do đó 279=259=53\sqrt{2\dfrac79}=\dfrac{\sqrt{25}}{\sqrt9}=\dfrac53.

Đáp số. a) 79\dfrac79; b) 53\dfrac53.

Bài 4

Tính: a) 722\dfrac{\sqrt{72}}{\sqrt2}; b) 6,40,1\dfrac{\sqrt{6{,}4}}{\sqrt{0{,}1}}; c) 12,50,5\dfrac{\sqrt{12{,}5}}{\sqrt{0{,}5}}.

Kiến thức và gợi ý cách làm

Kiến thức: ab=ab\dfrac{\sqrt a}{\sqrt b}=\sqrt{\dfrac ab}.

Gợi ý các bước:

  1. Chia hai số dưới dấu căn.
  2. Khai căn thương.
Xem lời giải

a) 722=36=6\dfrac{\sqrt{72}}{\sqrt2}=\sqrt{36}=6. b) 6,40,1=64=8\dfrac{\sqrt{6{,}4}}{\sqrt{0{,}1}}=\sqrt{64}=8. c) 12,50,5=25=5\dfrac{\sqrt{12{,}5}}{\sqrt{0{,}5}}=\sqrt{25}=5.

Đáp số. a) 66; b) 88; c) 55.

Bài 5

Rút gọn các biểu thức sau: a) 5x⋅20x\sqrt{5x}\cdot\sqrt{20x} với x≥0x\ge0; b) 27y33y\dfrac{\sqrt{27y^3}}{\sqrt{3y}} với y>0y>0.

Kiến thức và gợi ý cách làm

Kiến thức: gộp thành một căn, rồi dùng A2=∣A∣\sqrt{A^2}=|A|.

Gợi ý các bước:

  1. Nhân (hoặc chia) các biểu thức dưới dấu căn.
  2. Viết kết quả dưới dạng bình phương và bỏ căn theo điều kiện.
Xem lời giải

a) Ta có 5x⋅20x=100x2=∣10x∣=10x\sqrt{5x}\cdot\sqrt{20x}=\sqrt{100x^2}=|10x|=10x (vì x≥0x\ge0). b) Ta có 27y33y=9y2=∣3y∣=3y\dfrac{\sqrt{27y^3}}{\sqrt{3y}}=\sqrt{9y^2}=|3y|=3y (vì y>0y>0).

Đáp số. a) 10x10x; b) 3y3y.

Bài 6

Rút gọn biểu thức 4a2−3a\sqrt{4a^2}-3a với a<0a<0.

Kiến thức và gợi ý cách làm

Kiến thức: 4a2=4⋅a2=2∣a∣\sqrt{4a^2}=\sqrt4\cdot\sqrt{a^2}=2|a| (xem căn bậc hai và căn thức bậc hai).

Gợi ý các bước:

  1. Viết 4a2=2∣a∣\sqrt{4a^2}=2|a|.
  2. Với a<0a<0, ∣a∣=−a|a|=-a.
Xem lời giải

Ta có 4a2−3a=2∣a∣−3a\sqrt{4a^2}-3a=2|a|-3a. Vì a<0a<0 nên ∣a∣=−a|a|=-a. Do đó 4a2−3a=−2a−3a=−5a\sqrt{4a^2}-3a=-2a-3a=-5a.

Đáp số. −5a-5a.

Bài 7

Một tấm ảnh hình vuông có diện tích 150150 cm². Người ta phóng to tấm ảnh thành hình vuông có diện tích gấp 66 lần.

a) Cạnh tấm ảnh mới dài bao nhiêu xăng-ti-mét?

b) Cạnh mới gấp bao nhiêu lần cạnh cũ (làm tròn đến hàng phần trăm)?

Kiến thức và gợi ý cách làm

Kiến thức: hình vuông diện tích SS có cạnh S\sqrt S; 6SS=6\dfrac{\sqrt{6S}}{\sqrt S}=\sqrt6.

Gợi ý các bước:

  1. Diện tích mới là 150⋅6150\cdot6; khai căn.
  2. Chia hai cạnh, dùng quy tắc chia hai căn.
Xem lời giải

a) Diện tích tấm ảnh mới là 150⋅6=900150\cdot6=900 (cm²). Do đó cạnh tấm ảnh mới dài 900=30\sqrt{900}=30 (cm).

b) Cạnh cũ dài 150\sqrt{150} cm. Suy ra cạnh mới gấp 900150=6≈2,45\dfrac{\sqrt{900}}{\sqrt{150}}=\sqrt6\approx2{,}45 lần cạnh cũ.

Đáp số. a) 3030 cm; b) khoảng 2,452{,}45 lần.

Bài 8

Tốc độ (m/s) của sóng thần ở vùng biển có độ sâu dd mét xấp xỉ v=10dv=\sqrt{10d}.

a) Tính tốc độ sóng khi độ sâu là 2,52{,}5 m.

b) Tính tốc độ sóng khi độ sâu là 40004000 m.

c) Với tốc độ ở câu b, sau 11 giờ sóng đi được bao nhiêu ki-lô-mét?

Kiến thức và gợi ý cách làm

Kiến thức: ab=a⋅b\sqrt{ab}=\sqrt a\cdot\sqrt b; quãng đường bằng tốc độ nhân thời gian.

Gợi ý các bước:

  1. Nhân trong dấu căn: 10⋅2,510\cdot2{,}5 và 10⋅400010\cdot4000.
  2. Đổi 11 giờ =3600=3600 giây.
Xem lời giải

a) Thay d=2,5d=2{,}5 vào công thức, ta được v=25=5v=\sqrt{25}=5 (m/s).

b) Thay d=4000d=4000 vào công thức, ta được v=40000=200v=\sqrt{40000}=200 (m/s).

c) Ta có 11 giờ =3600=3600 giây. Quãng đường sóng đi được là 200⋅3600=720000200\cdot3600=720000 (m) =720=720 (km).

Đáp số. a) 55 m/s; b) 200200 m/s; c) khoảng 720720 km.

Bài 9

Tìm x≥0x\ge0, biết 2x⋅8=12\sqrt{2x}\cdot\sqrt8=12.

Kiến thức và gợi ý cách làm

Kiến thức: 2x⋅8=16x=4x\sqrt{2x}\cdot\sqrt8=\sqrt{16x}=4\sqrt x.

Gợi ý các bước:

  1. Gộp vế trái thành 4x4\sqrt x.
  2. Tìm x\sqrt x, rồi tìm xx.
Xem lời giải

Ta có 2x⋅8=16x=4x\sqrt{2x}\cdot\sqrt8=\sqrt{16x}=4\sqrt x. Do đó 4x=12  ⟺  x=3  ⟺  x=94\sqrt x=12\iff\sqrt x=3\iff x=9 (thoả mãn điều kiện).

Đáp số. x=9x=9.

Bài 10 Thử thách

Không dùng máy tính, tính A=3+5⋅3−5A=\sqrt{3+\sqrt5}\cdot\sqrt{3-\sqrt5}.

Kiến thức và gợi ý cách làm

Kiến thức: a⋅b=ab\sqrt a\cdot\sqrt b=\sqrt{ab} khi aa, b≥0b\ge0; hằng đẳng thức (m+n)(m−n)=m2−n2(m+n)(m-n)=m^2-n^2.

Gợi ý các bước:

  1. Kiểm tra 3−5≥03-\sqrt5\ge0.
  2. Gộp thành một căn và dùng hằng đẳng thức.
Xem lời giải

Vì 5<9=3\sqrt5<\sqrt9=3 nên 3−5>03-\sqrt5>0. Do đó A=(3+5)(3−5)=9−5=4=2A=\sqrt{\left(3+\sqrt5\right)\left(3-\sqrt5\right)}=\sqrt{9-5}=\sqrt4=2.

Đáp số. A=2A=2.

Kiểm tra mini

Kiểm tra mini

Chấm như đề thi tốt nghiệp THPT: Phần I mỗi câu 0,25 điểm; Phần II mỗi câu tối đa 1 điểm (đúng 1, 2, 3, 4 ý được 0,1; 0,25; 0,5; 1 điểm); Phần III mỗi câu 0,5 điểm.

Phần I. Trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn

Câu 1. 0,4⋅90\sqrt{0{,}4\cdot90} bằng
Câu 2. 12⋅3\sqrt{12}\cdot\sqrt3 bằng
Câu 3. Đẳng thức ab=ab\sqrt{\dfrac ab}=\dfrac{\sqrt a}{\sqrt b} đúng khi
Câu 4. Với x<0x<0, 16x2\sqrt{16x^2} bằng

Phần II. Trắc nghiệm đúng sai

Câu 1. Cho A=50⋅2A=\sqrt{50}\cdot\sqrt2 và B=982B=\dfrac{\sqrt{98}}{\sqrt2}. Xét tính đúng sai của các mệnh đề sau:
a) A=10A=10.
b) B=49B=49.
c) A⋅B=70A\cdot B=70.
d) A−B=51A-B=\sqrt{51}.

Phần III. Trắc nghiệm trả lời ngắn

Câu 1. Tính 1,21⋅0,25\sqrt{1{,}21\cdot0{,}25}.

Câu 2. Ở vùng nước nông, tốc độ vv (m/s) của sóng biển xấp xỉ v=10dv=\sqrt{10d}, với dd (m) là độ sâu của nước. Tính tốc độ của sóng (theo m/s) ở nơi nước sâu 8,18{,}1 m.

Xem đáp án và giải thích
  1. Phần I, câu 1: A. Ta có 0,4⋅90=36=6\sqrt{0{,}4\cdot90}=\sqrt{36}=6. Phương án B quên khai căn; C và D đặt sai dấu phẩy.
  2. Phần I, câu 2: A. Ta có 12⋅3=12⋅3=36=6\sqrt{12}\cdot\sqrt3=\sqrt{12\cdot3}=\sqrt{36}=6. Phương án B cộng các số dưới dấu căn, C quên khai căn, D chia thay vì nhân.
  3. Phần I, câu 3: B. Cần a≥0a\ge0 để a\sqrt a xác định và b>0b>0 vì b\sqrt b nằm ở mẫu. Phương án A cho phép b=0b=0, khi đó phép chia vô nghĩa.
  4. Phần I, câu 4: B. Ta có 16x2=4∣x∣=−4x\sqrt{16x^2}=4|x|=-4x (vì x<0x<0). Phương án A quên giá trị tuyệt đối, C và D quên khai căn 1616.
  5. Phần II, câu 1: a) Đúng; b) Sai; c) Đúng; d) Sai. a) Đúng. Ta có A=100=10A=\sqrt{100}=10. b) Sai. Ta có B=49=7B=\sqrt{49}=7. c) Đúng. A⋅B=10⋅7=70A\cdot B=10\cdot7=70. d) Sai. A−B=3A-B=3, còn 51≈7,1\sqrt{51}\approx7{,}1 (không trừ được dưới dấu căn).
  6. Phần III, câu 1: 0,55. Ta có 1,21⋅0,25=1,21⋅0,25=1,1⋅0,5=0,55\sqrt{1{,}21\cdot0{,}25}=\sqrt{1{,}21}\cdot\sqrt{0{,}25}=1{,}1\cdot0{,}5=0{,}55.
  7. Phần III, câu 2: 9. Thay d=8,1d=8{,}1 vào công thức, ta được v=10⋅8,1=81=9v=\sqrt{10\cdot8{,}1}=\sqrt{81}=9 (m/s).