Một mảnh vườn hình chữ nhật có chiều dài 50 m và chiều rộng 8 m. Diện tích mảnh vườn là 50⋅8 m². Bấm máy, ta được 7,07…⋅2,82…, một phép nhân khá rối. Có cách nào tính đúng diện tích mà không cần máy tính không?
Mảnh vườn hình chữ nhật
Khai căn bậc hai một tích
Khám phá: so sánh ab với a⋅b
Ta tính hai cách với vài cặp số chính phương:
a, b
ab
a⋅b
4, 9
36=6
2⋅3=6
16, 25
400=20
4⋅5=20
1, 49
49=7
1⋅7=7
Hai cách luôn cho cùng một kết quả.
Vì sao? Số a⋅b không âm, và (a⋅b)2=(a)2⋅(b)2=ab. Vậy a⋅b chính là căn bậc hai số học của ab.
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 a, b là các biểu thức không âm: AB=A⋅B với A≥0, B≥0.
Khai căn bậc hai một thương
Ta có 436=9=3 và 436=26=3. Phép chia cũng "đi qua" dấu căn giống như phép nhân.
Lí do tương tự: ba≥0 và (ba)2=ba. Số b 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 với a≥0, b≥0: khai căn từng thừa số, hoặc nhân các căn thành một căn.
ba=ba với a≥0, b>0: khai căn tử và mẫu, hoặc chia các căn thành một căn.
Hai quy tắc đúng cho cả biểu thức không âm A, B (mẫu dương).
Mẹo: nhóm các thừa số để được số chính phương, như 810⋅40=81⋅400.
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; b) 2,5⋅40; c) 12⋅75.
Kiến thức và gợi ý cách làm
Kiến thức:ab=a⋅b với a, b≥0.
Gợi ý các bước:
Nếu từng thừa số là số chính phương, khai căn từng thừa số.
Nếu không, nhân lại để được một số chính phương.
Xem lời giải
a) 16⋅0,25=16⋅0,25=4⋅0,5=2. b) 2,5⋅40=100=10. c) 12⋅75=900=30.
Đáp số. a) 2; b) 10; c) 30.
Bài 2
Tính: a) 3⋅27; b) 0,2⋅180; c) 1,6⋅250.
Kiến thức và gợi ý cách làm
Kiến thức:a⋅b=ab.
Gợi ý các bước:
Nhân hai số dưới dấu căn.
Khai căn kết quả.
Xem lời giải
a) 3⋅27=81=9. b) 0,2⋅180=36=6. c) 1,6⋅250=400=20.
Đáp số. a) 9; b) 6; c) 20.
Bài 3
Tính: a) 8149; b) 297.
Kiến thức và gợi ý cách làm
Kiến thức:ba=ba với a≥0, b>0.
Gợi ý các bước:
Đổi hỗn số ra phân số.
Khai căn tử và mẫu.
Xem lời giải
a) 8149=8149=97. b) Ta có 297=925, do đó 297=925=35.
Đáp số. a) 97; b) 35.
Bài 4
Tính: a) 272; b) 0,16,4; c) 0,512,5.
Kiến thức và gợi ý cách làm
Kiến thức:ba=ba.
Gợi ý các bước:
Chia hai số dưới dấu căn.
Khai căn thương.
Xem lời giải
a) 272=36=6. b) 0,16,4=64=8. c) 0,512,5=25=5.
Đáp số. a) 6; b) 8; c) 5.
Bài 5
Rút gọn các biểu thức sau: a) 5x⋅20x với x≥0; b) 3y27y3 với y>0.
Kiến thức và gợi ý cách làm
Kiến thức: gộp thành một căn, rồi dùng A2=∣A∣.
Gợi ý các bước:
Nhân (hoặc chia) các biểu thức dưới dấu căn.
Viết kết quả dưới dạng bình phương và bỏ căn theo điều kiện.
Xem lời giải
a) Ta có 5x⋅20x=100x2=∣10x∣=10x (vì x≥0). b) Ta có 3y27y3=9y2=∣3y∣=3y (vì y>0).
Ta có 4a2−3a=2∣a∣−3a. Vì a<0 nên ∣a∣=−a. Do đó 4a2−3a=−2a−3a=−5a.
Đáp số.−5a.
Bài 7
Một tấm ảnh hình vuông có diện tích 150 cm². Người ta phóng to tấm ảnh thành hình vuông có diện tích gấp 6 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 S có cạnh S; S6S=6.
Gợi ý các bước:
Diện tích mới là 150⋅6; khai căn.
Chia hai cạnh, dùng quy tắc chia hai căn.
Xem lời giải
a) Diện tích tấm ảnh mới là 150⋅6=900 (cm²). Do đó cạnh tấm ảnh mới dài 900=30 (cm).
b) Cạnh cũ dài 150 cm. Suy ra cạnh mới gấp 150900=6≈2,45 lần cạnh cũ.
Đáp số. a) 30 cm; b) khoảng 2,45 lần.
Bài 8
Tốc độ (m/s) của sóng thần ở vùng biển có độ sâu d mét xấp xỉ v=10d.
a) Tính tốc độ sóng khi độ sâu là 2,5 m.
b) Tính tốc độ sóng khi độ sâu là 4000 m.
c) Với tốc độ ở câu b, sau 1 giờ sóng đi được bao nhiêu ki-lô-mét?
Kiến thức và gợi ý cách làm
Kiến thức:ab=a⋅b; quãng đường bằng tốc độ nhân thời gian.
Gợi ý các bước:
Nhân trong dấu căn: 10⋅2,5 và 10⋅4000.
Đổi 1 giờ =3600 giây.
Xem lời giải
a) Thay d=2,5 vào công thức, ta được v=25=5 (m/s).
b) Thay d=4000 vào công thức, ta được v=40000=200 (m/s).
c) Ta có 1 giờ =3600 giây. Quãng đường sóng đi được là 200⋅3600=720000 (m) =720 (km).
Đáp số. a) 5 m/s; b) 200 m/s; c) khoảng 720 km.
Bài 9
Tìm x≥0, biết 2x⋅8=12.
Kiến thức và gợi ý cách làm
Kiến thức:2x⋅8=16x=4x.
Gợi ý các bước:
Gộp vế trái thành 4x.
Tìm x, rồi tìm x.
Xem lời giải
Ta có 2x⋅8=16x=4x. Do đó 4x=12⟺x=3⟺x=9 (thoả mãn điều kiện).
Đáp số.x=9.
Bài 10 Thử thách
Không dùng máy tính, tính A=3+5⋅3−5.
Kiến thức và gợi ý cách làm
Kiến thức:a⋅b=ab khi a, b≥0; hằng đẳng thức (m+n)(m−n)=m2−n2.
Gợi ý các bước:
Kiểm tra 3−5≥0.
Gộp thành một căn và dùng hằng đẳng thức.
Xem lời giải
Vì 5<9=3 nên 3−5>0. Do đó A=(3+5)(3−5)=9−5=4=2.
Đáp số.A=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 bằng
Đáp án: A.
Ta có 0,4⋅90=36=6. Phương án B quên khai căn; C và D đặt sai dấu phẩy.
Câu 2.12⋅3 bằng
Đáp án: A.
Ta có 12⋅3=12⋅3=36=6. Phương án B cộng các số dưới dấu căn, C quên khai căn, D chia thay vì nhân.
Câu 3. Đẳng thức ba=ba đúng khi
Đáp án: B.
Cần a≥0 để a xác định và b>0 vì b nằm ở mẫu. Phương án A cho phép b=0, khi đó phép chia vô nghĩa.
Câu 4. Với x<0, 16x2 bằng
Đáp án: B.
Ta có 16x2=4∣x∣=−4x (vì x<0). Phương án A quên giá trị tuyệt đối, C và D quên khai căn 16.
Phần II. Trắc nghiệm đúng sai
Câu 1. Cho A=50⋅2 và B=298. Xét tính đúng sai của các mệnh đề sau:
a)A=10.
b)B=49.
c)A⋅B=70.
d)A−B=51.
Đáp án: a) Đúng; b) Sai; c) Đúng; d) Sai.
a) Đúng. Ta có A=100=10. b) Sai. Ta có B=49=7. c) Đúng. A⋅B=10⋅7=70. d) Sai. A−B=3, còn 51≈7,1 (không trừ được dưới dấu căn).
Phần III. Trắc nghiệm trả lời ngắn
Câu 1. Tính 1,21⋅0,25.
Đáp án: 0,55.
Ta có 1,21⋅0,25=1,21⋅0,25=1,1⋅0,5=0,55.
Câu 2. Ở vùng nước nông, tốc độ v (m/s) của sóng biển xấp xỉ v=10d, với d (m) là độ sâu của nước. Tính tốc độ của sóng (theo m/s) ở nơi nước sâu 8,1 m.
Đáp án: 9.
Thay d=8,1 vào công thức, ta được v=10⋅8,1=81=9 (m/s).
Xem đáp án và giải thích
Phần I, câu 1: A. Ta có 0,4⋅90=36=6. Phương án B quên khai căn; C và D đặt sai dấu phẩy.
Phần I, câu 2: A. Ta có 12⋅3=12⋅3=36=6. Phương án B cộng các số dưới dấu căn, C quên khai căn, D chia thay vì nhân.
Phần I, câu 3: B. Cần a≥0 để a xác định và b>0 vì b nằm ở mẫu. Phương án A cho phép b=0, khi đó phép chia vô nghĩa.
Phần I, câu 4: B. Ta có 16x2=4∣x∣=−4x (vì x<0). Phương án A quên giá trị tuyệt đối, C và D quên khai căn 16.
Phần II, câu 1: a) Đúng; b) Sai; c) Đúng; d) Sai. a) Đúng. Ta có A=100=10. b) Sai. Ta có B=49=7. c) Đúng. A⋅B=10⋅7=70. d) Sai. A−B=3, còn 51≈7,1 (không trừ được dưới dấu căn).
Phần III, câu 1: 0,55. Ta có 1,21⋅0,25=1,21⋅0,25=1,1⋅0,5=0,55.
Phần III, câu 2: 9. Thay d=8,1 vào công thức, ta được v=10⋅8,1=81=9 (m/s).