Tài liệu Chuyên đề học sinh giỏi toán 8

  • Số trang: 43 |
  • Loại file: DOCX |
  • Lượt xem: 148 |
  • Lượt tải: 0
tranvanhung

Tham gia: 20/02/2016

Mô tả:

CÁC CHUYÊN ĐỀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI LỚP 8 CHUYÊN ĐỀ 1 - PHẤN TÍCH ĐA THỨC THÀNH NHÂN TỬ CHUYÊN ĐỀ 2: HOÁN VỊ, TỔ HỢP CHUYÊN ĐỀ 3 - LUỸ THỪA BẬC N CỦA MỘT NHỊ THỨC CHUYÊN ĐỀ 4 - CÁC BÀI TOÁN VỀ SỰ CHIA HẾT CỦA SỐ NGUYÊN CHUYÊN ĐỀ 5: SỐ CHÍNH PHƯƠNG CHUYÊN ĐỀ 6 - CÁC BÀI TOÁN VỀ ĐỊNH LÍ TA-LÉT CHUYÊN ĐỀ 7 – CÁC BÀI TOÁN SỬ DỤNG ĐỊNH LÍ TALÉT VÀ TÍNH CHẤT ĐƯỜNG PHÂN GIÁC CHUYÊN ĐỀ 8 – CHỮ SỐ TẬN CÙNG CHUYÊN ĐỀ 9 – ĐỒNG DƯ CHUYÊN ĐỀ 10 – TÍNH CHIA HẾT ĐỐI VỚI ĐA THỨC CHUYÊN ĐỀ 11 – CÁC BÀI TOÁN VỀ BIỂU THỨC HỮU TỈ CHUYÊN ĐỀ 12 – CÁC BÀI TOÁN VỀ BIỂU THỨC (TIẾP) CHUYÊN ĐỀ 13 – CÁC BÀI TOÁN VỀ TAM GIÁC ĐỒNG DẠNG CHUYÊN ĐỀ 14 – PHƯƠNG TRÌNH BẬC CAO CHUYÊN ĐỀ 1 5 – SỬ DỤNG CÔNG THỨC DIỆN TÍCH ĐỂ THIẾT LẬP QUAN HỆ ĐỘ DÀI CỦA CÁC ĐOẠN THẲNG CHUYÊN ĐỀ 16 – BẤT ĐẲNG THỨC CHUYÊN ĐỀ 17 – VẼ ĐƯỜNG THẲNG SONG SONG ĐỂ TẠO THÀNH CÁC CẶP ĐOẠN THẲNG TỶ LỆ CHUYÊN ĐỀ 18 – BỔ ĐỀ HÌNH THANG VÀ CHÙM ĐƯỜNG THẲNG ĐỒNG QUY CHUYÊN ĐỀ 19 – TÌM GIÁ TRỊ LỚN NHẤT, NHỎ NHẤT CỦA MỘT BIỂU THỨC CHUYÊN ĐỀ 20 – PHƯƠNG TRÌNH NGHIỆM NGUYÊN CÁC BÀI TẬP HAY VÀ KHÓ CHUYÊN ĐỀ 1 - PHẤN TÍCH ĐA THỨC THÀNH NHÂN TỬ Phần I: Các phương pháp phân tích đa thức thành nhân tử 1. Các phương pháp cơ bản a. Phương pháp - Tìm nhân tử chung là những đơn,đa thức có mặt trong tất cả các hạng tử. - Phân tích mỗi hạng tử thành tích các nhân tử chung và một nhân tử khác - Viết nhân tử chung ra ngoài dấu ngoặc, viết các nhân tử còn lại của mỗi hạng tử vào trong dấu ngoặc ( kể cả dấu của chúng ). b. Ví dụ: 15a2b2 - 9a3b + 3a2b = 3a2b ( 5b - 3a - b2 ) 2x (y - z ) + 5y (z - y ) = 2x(y -z ) - 5y(y -z ) = (y- z)(2x - 5y) xm + 3 + xm( x3 + 1) = xm(x + 1) (x2 - x + 1) 2.Phương pháp dùng hằng đẳng thức a. Phương pháp: - Dùng các hằng đẳng thức đáng nhớ để phân tích đa thức thành nhân tử b. Ví dụ: 9x2 - 4 = (3x)2 - 22 = (3x-2)(3x+2) 8 -27a3b6 = 23 - (3ab2)3 = (2-3ab2)(4+6ab2+9a2b4) 25x4 - 10x2y+y2 = (5x2-y)2 3.Phương pháp nhóm nhiều hạng tử. a. Phương pháp - Kết hợp các hạng tử thích hợp thành từng nhóm. - áp dụng tiếp tục các phương pháp đặt nhân tử chung hoặc dùng hằng đẳng thức. b. Ví dụ: 2x3 - 3x2 + 2x - 3 = (2x3 + 2x) - (3x2 + 3) = 2x(x2 +1) - 3(x2 +1) = (x2 +1) (2x - 3) x2 - 2xy + y2 - 16 = (x -y )2 - 42 = (x - y - 4) (x - y + 4) 4. Phối hợp nhiều phương pháp a. Phương pháp: - Chọn các phương pháp theo thứ tự ưu tiên + Đặt nhân tử chung. + Dùng hằng đẳng thức. + Nhóm nhiều hạng tử. b. Ví dụ: 3xy2 - 12xy + 12x =3x( y2 - 4y + 4) =3x (y -2 )2 3x3y - 6x2y - 3xy3 - 6axy2 - 3a2xy +3xy =3xy(x2 - 2x - y2 - 2ay - a2 + 1) =3xy =3xy =3xy =3xy( x-1 - y - a)(x - 1 + y +a ) 5. Phương pháp tách một hạng tử thành hai hay nhiều hạng tử. a. Phương pháp: Tách một hạng tử thành hai hạng tử để đa thức có nhiều hạng tử hơn rồi dùng Phương pháp nhóm các hạng tử và đặt nhân tử chung. b. Ví dụ: Phân tích đa thức x2 - 6x + 8 thành nhân tử . * Cách 1: x2- 6x + 8 = x2 - 2x - 4x + 8 = x (x - 2) - 4(x -2) = (x - 2) (x - 4) * Cách 2: x2 - 6x + 8 = x2 - 6x + 9 - 1 = ( x - 3)2 - 1 =( x -3 - 1)( x- 3 + 1) = (x - 4)(x -2) * Cách 3: x2 - 6x + 8 = x2 - 4 - 6x + 12 =(x - 2)(x+2) - 6(x - 2) = x - 4)(x -2) * Cách 4: x2 - 6x + 8 = x2 - 16 - 6x + 24 =( x - 4)(x + 4 ) - 6 (x - 4) =(x - 4)(x + 4 - 6) = (x - 4)(x -2) * Cách 5: x2 - 6x + 8 = x2 - 4x + 4 -2x + 4 = (x - 2)2 - (x - 2) =( x -2)(x- 2- 2) = (x - 4)(x -2) Tuy rằng có nhiều cách tách nhưng thông dụng nhất là hai cách sau: *Cách 1: Tách hạng bậc nhất thành hai hạng tử rồi dùng phương pháp nhóm các hạng tử và đặt nhân tử chung mới. áp dụng trong khi phân tích tam thức bậc hai ax2 + bx + c thành nhân tử ta làm như sau: - Tìm tích ac - Phân tích tích ac thành tích của hai thừa số nguyên bằng mọi cách. - Chọn hai thừa số có tổng bằng b Khi đó hạng tử bx đã được tách thành hai hạng tử bậc nhất. Ví dụ: 4x2 - 4x - 3 - Tích ac là 4.(- 3) = - 12 - Phân tích -12 = -1 . 12 = 1.(-12) =-2 . 6 = -3 .4 =3 .(-4) - Chọn 2 thừa số có tổng là : - 4 đó là 2 và (- 6) 4x2 - 4x - 3 = 4x2 + 2x - 6x - 3 = 2x( 2x+ 1) - 3 (2x + 1) =(2x + 1)(2x - 3) * Cách 2: Tách hạng tử không đổi thành hai hạng tử rồi đưa đa thức về dạng hiệu hai bình phương. Ví dụ: 4x2 - 4x - 3 = 4x2 - 4x +1 - 4 = ( 2x - 1)2 - 22 = (2x - 1 - 2)(2x - 1 +2) = (2x + 1)(2x-3) 3x2 - 8x + 4 = 4x2- 8x + 4 - x2 = (2x - 2 )2 - x2 = ( 2x - 2 - x)(2x -2 + x ) = (x - 2 )(3x -2) 6. Phương pháp thêm bớt cùng một hạng tử. a. Phương pháp : Thêm bớt cùng một hạng tử để đưa đa thức về dạng hằng đẳng thức hoặc nhóm nhiều hạng tử. Thông thường hay đưa về dạng a2- b2 sau khi thêm bớt . b. Ví dụ: 4x2 + 81 = 4x4 + 36x2 + 81 - 36x2 =( 2x2 + 9)2 - (6x)2 = (2x2 + 9 - 6x)(2x2 + 9 + 6x) x7 + x2 +1= x7 - x + x2 + x + 1 = x(x6 - 1) + (x2+ x + 1) = x(x3 - 1)(x3 + 1) +(x2 + x + 1) = x(x3 +1)(x -1)(x2 + x + 1) + (x2 + x + 1) = (x2 + x + 1)(x5 - x4 - x2 + 1) II. Các phương pháp khác: 1. Phương pháp đổi biến số( Đặt ẩn phụ ) a. Phương pháp: Đặt ẩn phụ đưa về dạng tam thức bậc hai rồi sử dụng các phương pháp cơ bản. b. Ví dụ: * Phân tích đa thức 6x4 - 11x2 + 3thành nhân tử . đặt x2 = y ta được 6y2 - 11y + 3 = ( 3y + 1)(2y + 3) Vậy: 6x4 - 11x2 + 3 = ( 3x2 - 1 )(2x2 - 3) * Phân tích đa thức (x2 + x)2 + 3(x2 + x) +2 thành nhân tử. đặt x2 + x = y ta được y2 + 4y + 2 = (y +1)(y+2) Vậy: (x2 + x)2 + 3(x2 + x) +2 = ( x2 + x + 1)( x2 + x +2) 2. Phương pháp hệ số bất định . a. Phương pháp: Phân tích thành tích của hai đa thức bậc nhất hoặc bậc hai hay một đa thức bậc nhất,một đa thức bậc hai dạng( a + b)( cx2 + dx +m) rồi biến đổi cho đồng nhất hệ số của đa thức này với hệ số của đa thức kia. b.Ví dụ: Phân tích đa thức x3 - 19x - 30 thành nhân tử. Nếu đa thức này phân tích được thành nhân tử thì tích đó phải có dạng x(x2 + bx + c) = x + (a+b)x2 + (ab + c)x +ac Vì 2 đa thức này đồng nhất nên: a+ b = 0 ab + c = -19 ac =-30 Chọn a = 2, c = -15 Khi đó b = -2 thoả mãn 3 điều kiện trên Vậy : x3 - 19x - 30 =(x + 2)(x2- 2x - 15) 3. Phương pháp xét giá trị riêng. a. Phương pháp: Xác định dạng các thừa số chứa biến của đa thức, rồi gán cho các biến giá trị cụ thể xác định thừa số còn lại. b.Ví dụ P = x2(y - z) + y2(z - c) + z(x - y) thay x bởi y thì thấy P = y2 ( y- z) + y2 (z - y) = 0 như vậy P chứa thừa số (x -y) Vậy nếu thay x bởi y, thay y bởi z, thay z bởi x thì P không đổi ( đa thức P có thể hoán vị vòng quanh). Do đó nếu P đã chứa thừa số (x - y) thì cũng chứa thừa số (y - z), (z - x ). Vậy P có dạng k(x - y)(y - z)(z - x). Ta thấy k phải là hằng số vì P có bậc ba đối với tập hợp các biến x, y, z. còn tích (x - y)(y - z)(z - x) cũng có bậc ba đối với tập hợp các biến x, y,z Vì đẳng thức x2(y - z) + y2(z - c) + z(x - y) = k(x - y)(y - z)(z - x). đúng với mọi x, y, z. Nên ta gán cho các biến x, y, z các giá trị riêng chẳng hạn: x = 2, y = 1, z = 0 ta được: 4.1 + 1.(-2) + 0 = k.1.1.(-2) k =-1 Vậy P = - (x - y)(y - z)(z - x) = (x - y)(y - z)(x - z) c)Ngoài ra ta còn có nhận xét: Giả sử phải phân tích biểu thức F(a,b,c) thành nhân tử,trong đó a,b,c có vai trò như nhau trong biểu thức đó.Nếu F(a,b,c) = 0 khi a=b thì F(a,b,c) sẽ chứa nhân tử a-b,b-c,c-a .Nếu F(a,b,c) là biểu thức đối xứng của a,b,c nhưng F(a,b,c) ≠ 0 khi a = b thì ta thử xem khi a= -b, F(a,b,c) có triệt tiêu không,nếu thoả mãn thì F(a,b,c) chứa nhân tử a+b và từ đó chứa các nhân tử b+c, c+a. c1)Ví dụ 1: Phân tích thành nhân tử F(a,b,c) = a2(b-c)+b2(c-a)+c2(a-b) - Khi a= b ta có F(a,b,c) = a2(a-c)+a2(c-a) = 0,do đó F(a,b,c) có chứa nhân tử (ab). Tương tự F(a,b,c) chứa các nhân tử (b-c) và (c-a) .Vì F(a,b,c) là biểu thức bậc ba do đó F(a,b,c) = k(a-b)(b-c)(c-a). Cho a= 1,b=0,c= -1 ta có 1+1 = k.1.1.(-2) Þ k = -1 Vậy F(a,b,c) = -(a-b)(b-c)(c-a) c2)Ví dụ 2:Phân tích đa thức thành nhân tử F(x,y,z) = (xy+xz+yz)(x+y+z) - xyz . - Khi x = -y thì F(x,y,z)= -y2z + y2z = 0 nên F(x,y,z) chứa nhân tử x+y Lập luận tương tự ví dụ 1,ta có F(x,y,z) = (x+y)(y+z)(z+x). 4. Phương pháp tìm nghiệm của đa thức: a. Phương pháp: Cho đa thức f(x), a là nghiệm của đa thức f(x) nếu f(x) = 0. Như vậy nếu đa thức f(x) chứa nhân tử (x - a )thì phải là nghiệm của đa thức. Ta đã biết rằng nghiệm nguyên của đa thức nếu có phải là ước của hệ số tự do. Ví dụ: x3 + 3x - 4 Nếu đa thức trên có nghiệm là a (đa thức có chứa nhân tử (x - a)) thì nhân tử còn lại có dạng (x2 + bx + c) -ac = - 4 a là ước của - 4 Vậy trong đa thức với hệ số nguyên,nghiệm nguyên nếu có phải là ước của hạng tử không đổi. Ước của (- 4 ) là (- 1), 1,(-2), 2, (- 4), 4. Sau khi kiểm tra ta thấy 1 là nghiệm của đa thức đa thức chứa nhân tử ( x - 1). Do vậy ta tách các hạng tử của đa thức làm xuất hiện nhân tử chung ( x - 1). *Cách 1: x3 + 3x - 4 = x3 - x2 + 4x2 - 4 = x2 (x -1) + 4(x -1)(x +1) = (x - 1)(x2 + 4x + 4) =(x -1)(x + 2)2 *Cách 2: x3 + 3x - 4 =x3 - 1 + 3x2 - 3 = (x3- 1) + 3(x2 - 1) = ( x - 1)(x2 + x +1 +3(x2+ - 1) = ( x - 1)(x + 2)2 Chú ý: - Nếu đa thức có tổng các hệ số bằng không thì đa thức chứa nhân tử (x-1) -Nếu đa thức có tổng các hệ số của hạng tử bậc chẵn bằng tổng các hạng tử bậc lẻ thì đa thức có chứa nhân tử ( x + 1). Ví dụ: * Đa thức: x2 - 5x + 8x - 4 có 1 - 5 + 8 - 4 = 0 Đa thức có nghiệm là 1 hay đa thức chứa thừa số ( x - 1) *Đa thức: 5x3 - 5x2 + 3x + 9 có -5 + 9 =1 + 3 Đa thức có nghiệm là (-1) hay là đa thức chứa thừa số ( x + 1). + Nếu đa thức không có nghiệm nguyên nhưng đa thức có thể có nghiệm hữu tỷ. Trong đa thức với hệ số nguyên nghiệm hữu tỷ nếu có phải có dạng trong đó p là ước của hạng tử không đổi, q là ước dương của hạng tử cao nhất. 2x3 - 5x2 + 8x - 3 Ví dụ: Nghiệm hữu tỷ nếu có của đa thức trên là: (-1), 1, (), , (),() (- 3),.....Sau khi kiểm tra ta thấy x= a là nghiệm nên đa thức chứa nhân tử (x - a) hay (2x - 1). Do đó ta tìm cách tách các hạng tử của đa thức để xuất hiện nhân tử chung ( 2x - 1) 2x3 - 5x2 + 8x - 3 = 2x3- x2 - 4x2 + 2x + 6x - 3 = x2(2x - 1) - 2x(2x - 1) + 3(2x -1) = (2x - 1)(x2 - 2x + 3) 5. Phương pháp tính nghiệm của tam thức bậc hai a.Phương pháp: Tam thức bậc hai ax2 + bx + c Nếu b2 - 4ac là bình phương của một số hữu tỷ thì có thể phân tích tam thức thành thừa số bằng một trong các phương pháp đã biết. Nếu b2 - 4ac không là bình phương của số hữu tỷ nào thì không thể phân tích tiếp được nữa. b. Ví dụ: 2x2 - 7x + 3 a =2, b = -7, c = 3. xét b2 - 4ac = 49 - 4.2.3 = 25 = 52 phân tích được thành nhân tử : 2x2 - 7x + 3 = (x - 3)(2x -1) hoặc có thể phân tích bằng cách để ra bình phương đủ 2x2 - 7x + 3 = 2(x2- x +) = 2 (x2 - 2.x + ) = 2 = 2 = 2(x-3)(x-) Chú ý: P(x) = x2 + bx = c có hai nghiệm x1, x2 thì: P(x) = a(x - x1)(x - x2) Phần 2: Giải các bài toán phân tích đa thức 1. Bài toán rút gọn biểu thức. a. Ví dụ: Cho A=2−xx+3−3−xx+2+2−xx2+5x+6A=2−xx+3−3−xx+2+2−xx2+5x+6 a1). Rút gọn A a2). Tính giá trị của A với x = 998 a3).Tìm giá trị của x để A > 1 b. Đường lối giải: Dựa trên cơ sở tính chất cơ bản của phân thức đại số, phân tích tử thức và mẫu thức thành nhân tử nhằm xuất hiện nhân tử chung rồi rút gọn, đồng thời tìm tập xác định của biểu thức thông qua các nhân tử nằm dưới mẫu. Với học sinh: Rèn luyện kỹ năng vận dụng các phương pháp phân tích đa thức thành nhân tử vào loại bài toán rút gọn, giúp học sinh thấy được sự liên hệ chặt chẽ giữa các kiến thức phát triển trí thông minh. b. Ví dụ 2: (Các bài toán tương tự )Rút gọn biểu thức : A=x4+x3+x+1x4−x3+2x2−x+1B=a2(b−c)+b2(c−a) +c2(a−b)ab2−ac2−b3+bc2C=x3+y3+z3−3xyz(x−y)2+(y−z)2+ (z−x)2A=x4+x3+x+1x4−x3+2x2−x+1B=a2(b−c)+b2(c−a) +c2(a−b)ab2−ac2−b3+bc2C=x3+y3+z3−3xyz(x−y)2+(y−z)2+(z−x)2 Đường lối giải :Để rút gọn các phân thức trên: - Bước 1: ta phải phân tích cả tử thức và mẫu thức thành nhân tử - Bước 2: chia cả tử thức và mẫu thức cho nhân tử chung 2.Bài toán giải phương trình: a.Đường lối giải: Với các phương trình bậc hai trở lên việc áp dụng các phương pháp phân tích đa thức thành nhân tử rất quan trọng, vì sau khi phân tích vế chứa ẩn thì được dạng phương trình tích. A.B = 0 khi và chỉ khi A = 0 hoặc B = 0 b. Ví dụ: Giải phương trình (4x + 3)2 - 25 = 0 Giải: áp dụng phương pháp phân tích đa thức vế trái thành nhân tử đưa phương trình về dạng. 8(2x - 1)(x +2) = 0 x = hoặc x = -2 3. Bài toán giải bất phương trình a. Đường lối giải: Với các bất phương trình bậc cao hoặc các bất phương trình có chứa ẩn ở mẫu thì việc rút gọn biểu thức và phương trình thành đa thức, tử và mẫu thành nhân tử đóng vai trò rất quan trọng khi đưa bất phương trình về dạng bất phương trình tích (A.B < 0 hoặc A.B > 0 ) hay bất phương trình thường. b. Ví dụ: Giải các bất phương trình b1) xx−2−2x−3>1⇔−2(x−2)(x−3)>0xx−2−2x−3>1⇔−2(x−2)(x−3)>0 Nhận xét: vì (- 2) < 0 => (x- 2)(x - 3) < 0 => 2 < x< 3 b2) 3x2 - 10x - 8 > 0 => (3x+ 2)( x- 4) > 0 Ta lập bảng xét dấu tích. Kết quả x < hoặc x > 4 . 4. Bài toán chứng minh về chia hết . a . Đường lối giải: Biến đổi đa thức đã cho thành một tích trong đó xuất hiện thừa số có dạng chia hết . b .Ví dụ: b1) Chứng minh rằng ∀x∈Z∀x∈Z ta có biểu thức P = (4x+3)2 - 25 chia hết cho 8. Phân tích : P = 8(2x-1)(x+1) chia hết cho 8 b2) Chứng minh rằng biểu thức : n3+n22+n36n3+n22+n36 là số nguyên ∀n∈Z∀n∈Z Biến đổi biểu thức về dạng 2n+3n2+n362n+3n2+n36 và chứng minh (2n+3n2+n3) chia hết cho 6 . Ta có 2n+3n2+n3 = n(n+1)(n+2) là tích của ba số nguyên liên tiếp,vì vậy có ít nhất một thừa số chia hết cho 2,một thừa số chia hết cho 3 mà (2;3)=1 nên tích này chia hết cho 6.Vậy ∀n∈Z∀n∈Z thì n3+n22+n36n3+n22+n36 là số nguyên. 5. Bài toán tìm giá trị lớn nhất, nhỏ nhất. a) Đường lối giải : Ta tìm cách phân tích đa thức về dạng hằng đẳng thức A2 + m , A2 - m ,A2+B2 . . .(m là hằng số) rồi nhận xét để đi đến kết quả cuối cùng. b. Ví dụ 1 :Chứng tỏ x2+x+1 > 0 x Ta viết : x2+x+1 = x2+2.x+ = (x+)2 + ≥ >0 x. Ví dụ 2 : Tìm giá trị lớn nhất (hoặc nhỏ nhất) của đa thức A(x,y) = 2005 + x2 + 15 y2 + xy + 8x + y (Tương tự :B = x2+y2+xy - x- y ) Ta có : A(x,y) = 2005 + x2 + 15 y2 + xy + 8x + y = (x2+y2+16+xy+8x+4y) + (y2- 3y) + 2005 -16 =(x+y+4)2+( y2 - 2.y+)+1989- = (x+y+4)2+(y-)2+≥ Vì (x+y+4)2≥ 0 , (y-)2 ≥ 0.Dấu " =" xảy ra Û . Vậy A(x,y) đạt GTNN là Phần B cũng ta cũng làm bằng cách tách tương tự I. TÁCH MỘT HẠNG TỬ THÀNH NHIỀU HẠNG TỬ: Định lí bổ sung: + Đa thức f(x) có nghiệm hữu tỉ thì có dạng p/q trong đó p là ước của hệ số tự do, q là ước dương của hệ số cao nhất + Nếu f(x) có tổng các hệ số bằng 0 thì f(x) có một nhân tử là x – 1 + Nếu f(x) có tổng các hệ số của các hạng tử bậc chẵn bằng tổng các hệ số của các hạng tử bậc lẻ thì f(x) có một nhân tử là x + 1 f(1) f(-1) + Nếu a là nghiệm nguyên của f(x) và f(1); f(- 1) khác 0 thì a - 1 và a + 1 đều là số nguyên. Để nhanh chóng loại trừ nghiệm là ước của hệ số tự do 1. Ví dụ 1: 3x2 – 8x + 4 Cách 1: Tách hạng tử thứ 2 3x2 – 8x + 4 = 3x2 – 6x – 2x + 4 = 3x(x – 2) – 2(x – 2) = (x – 2)(3x – 2) Cách 2: Tách hạng tử thứ nhất: 3x2 – 8x + 4 = (4x2 – 8x + 4) - x2 = (2x – 2)2 – x2 = (2x – 2 + x)(2x – 2 – x) = (x – 2)(3x – 2) Ví dụ 2: x3 – x2 - 4 Ta nhân thấy nghiệm của f(x) nếu có thì x = 1; 2; 4 , chỉ có f(2) = 0 nên x = 2 là nghiệm của f(x) nên f(x) có một nhân tử là x – 2. Do đó ta tách f(x) thành các nhóm có xuất hiện một nhân tử là x – 2 Cách 1: x3 – x2 – 4 = x 3  2 x 2    x 2  2 x    2 x  4  x 2  x  2   x ( x  2)  2( x  2) =  x  2  x2  x  2 Cách 2: x 3  x 2  4 x3  8  x 2  4  x3  8    x 2  4  ( x  2)( x 2  2 x  4)  ( x  2)( x  2) =  x  2    x 2  2 x  4   ( x  2)  ( x  2)( x 2  x  2) Ví dụ 3: f(x) = 3x3 – 7x2 + 17x – 5 Nhận xét: 1, 5 không là nghiệm của f(x), như vậy f(x) không có nghiệm nguyên. Nên f(x) nếu có nghiệm thì là nghiệm hữu tỉ 1 Ta nhận thấy x = 3 là nghiệm của f(x) do đó f(x) có một nhân tử là 3x – 1. Nên f(x) = 3x3 – 7x2 + 17x – 5 = 3x 3  x 2  6 x 2  2 x  15 x  5  3x 3  x 2    6 x 2  2 x    15 x  5  2 2 = x (3x  1)  2 x(3x  1)  5(3 x  1) (3 x  1)( x  2 x  5) 2 2 2 Vì x  2 x  5 ( x  2 x  1)  4 ( x  1)  4  0 với mọi x nên không phân tích được thành nhân tử nữa Ví dụ 4: x3 + 5x2 + 8x + 4 Nhận xét: Tổng các hệ số của các hạng tử bậc chẵn bằng tổng các hệ số của các hạng tử bậc lẻ nên đa thức có một nhân tử là x + 1 x3 + 5x2 + 8x + 4 = (x3 + x2 ) + (4x2 + 4x) + (4x + 4) = x2(x + 1) + 4x(x + 1) + 4(x + 1) = (x + 1)(x2 + 4x + 4) = (x + 1)(x + 2)2 Ví dụ 5: f(x) = x5 – 2x4 + 3x3 – 4x2 + 2 Tổng các hệ số bằng 0 thì nên đa thức có một nhân tử là x – 1, chia f(x) cho (x – 1) ta có: x5 – 2x4 + 3x3 – 4x2 + 2 = (x – 1)(x4 - x3 + 2 x2 - 2 x - 2) Vì x4 - x3 + 2 x2 - 2 x - 2 không có nghiệm nguyên cũng không có nghiệm hữu tỉ nên không phân tích được nữa Ví dụ 6: x4 + 1997x2 + 1996x + 1997 = (x4 + x2 + 1) + (1996x2 + 1996x + 1996) = (x2 + x + 1)(x2 - x + 1) + 1996(x2 + x + 1) = (x2 + x + 1)(x2 - x + 1 + 1996) = (x2 + x + 1)(x2 - x + 1997) Ví dụ 7: x2 - x - 2001.2002 = x2 - x - 2001.(2001 + 1) = x2 - x – 20012 - 2001 = (x2 – 20012) – (x + 2001) = (x + 2001)(x – 2002) II. THÊM , BỚT CÙNG MỘT HẠNG TỬ: 1. Thêm, bớt cùng một số hạng tử để xuất hiện hiệu hai bình phương: Ví dụ 1: 4x4 + 81 = 4x4 + 36x2 + 81 - 36x2 = (2x2 + 9)2 – 36x2 = (2x2 + 9)2 – (6x)2 = (2x2 + 9 + 6x)(2x2 + 9 – 6x) = (2x2 + 6x + 9 )(2x2 – 6x + 9) Ví dụ 2: x8 + 98x4 + 1 = (x8 + 2x4 + 1 ) + 96x4 = (x4 + 1)2 + 16x2(x4 + 1) + 64x4 - 16x2(x4 + 1) + 32x4 = (x4 + 1 + 8x2)2 – 16x2(x4 + 1 – 2x2) = (x4 + 8x2 + 1)2 - 16x2(x2 – 1)2 = (x4 + 8x2 + 1)2 - (4x3 – 4x )2 = (x4 + 4x3 + 8x2 – 4x + 1)(x4 - 4x3 + 8x2 + 4x + 1) 2. Thêm, bớt cùng một số hạng tử để xuất hiện nhân tử chung Ví dụ 1: x7 + x2 + 1 = (x7 – x) + (x2 + x + 1 ) = x(x6 – 1) + (x2 + x + 1 ) = x(x3 - 1)(x3 + 1) + (x2 + x + 1 ) = x(x – 1)(x2 + x + 1 ) (x3 + 1) + (x2 + x + 1) = (x2 + x + 1)[x(x – 1)(x3 + 1) + 1] = (x2 + x + 1)(x5 – x4 + x2 - x + 1) Ví dụ 2: x7 + x5 + 1 = (x7 – x ) + (x5 – x2 ) + (x2 + x + 1) = x(x3 – 1)(x3 + 1) + x2(x3 – 1) + (x2 + x + 1) = (x2 + x + 1)(x – 1)(x4 + x) + x2 (x – 1)(x2 + x + 1) + (x2 + x + 1) = (x2 + x + 1)[(x5 – x4 + x2 – x) + (x3 – x2 ) + 1] = (x2 + x + 1)(x5 – x4 + x3 – x + 1) Ghi nhớ: Các đa thức có dạng x3m + 1 + x3n + 2 + 1 như: x7 + x2 + 1 ; x7 + x5 + 1 ; x8 + x4 + 1 ; x5 + x + 1 ; x8 + x + 1 ; … đều có nhân tử chung là x2 + x + 1 III. ĐẶT BIẾN PHỤ: Ví dụ 1: x(x + 4)(x + 6)(x + 10) + 128 = [x(x + 10)][(x + 4)(x + 6)] + 128 = (x2 + 10x) + (x2 + 10x + 24) + 128 Đặt x2 + 10x + 12 = y, đa thức có dạng (y – 12)(y + 12) + 128 = y2 – 144 + 128 = y2 – 16 = (y + 4)(y – 4) = ( x2 + 10x + 8 )(x2 + 10x + 16 ) = (x + 2)(x + 8)( x2 + 10x + 8 ) Ví dụ 2: A = x4 + 6x3 + 7x2 – 6x + 1 Giả sử x  0 ta viết 6 1 1 1 + 2 2 2 2 x + 6x + 7x – 6x + 1 = x ( x + 6x + 7 – x x ) = x [(x + x ) + 6(x - x ) + 7 4 ] 3 2 2 2 1 1 2 2 Đặt x - x = y thì x + x = y2 + 2, do đó 1 A = x2(y2 + 2 + 6y + 7) = x2(y + 3)2 = (xy + 3x)2 = [x(x - x )2 + 3x]2 = (x2 + 3x – 1)2 Chú ý: Ví dụ trên có thể giải bằng cách áp dụng hằng đẳng thức như sau: A = x4 + 6x3 + 7x2 – 6x + 1 = x4 + (6x3 – 2x2 ) + (9x2 – 6x + 1 ) = x4 + 2x2(3x – 1) + (3x – 1)2 = (x2 + 3x – 1)2 Ví dụ 3: 2 2 2 2 2 A = ( x  y  z )( x  y  z )  ( xy  yz +zx)  ( x 2  y 2  z 2 )  2( xy  yz +zx)  ( x 2  y 2  z 2 )  ( xy  yz +zx) 2 = 2 2 2 Đặt x  y  z = a, xy + yz + zx = b ta có 2 2 2 A = a(a + 2b) + b2 = a2 + 2ab + b2 = (a + b)2 = ( x  y  z + xy + yz + zx)2 4 4 4 2 2 2 2 2 2 2 2 4 Ví dụ 4: B = 2( x  y  z )  ( x  y  z )  2( x  y  z )( x  y  z )  ( x  y  z ) Đặt x4 + y4 + z4 = a, x2 + y2 + z2 = b, x + y + z = c ta có: B = 2a – b2 – 2bc2 + c4 = 2a – 2b2 + b2 - 2bc2 + c4 = 2(a – b2) + (b –c2)2 2 2 2 2 2 2 Ta lại có: a – b2 = - 2( x y  y z  z x ) và b –c2 = - 2(xy + yz + zx) Do đó; 2 2 2 2 2 2 B = - 4( x y  y z  z x ) + 4 (xy + yz + zx)2 =  4 x 2 y 2  4 y 2 z 2  4 z 2 x 2  4 x 2 y 2  4 y 2 z 2  4 z 2 x 2  8 x 2 yz  8 xy 2 z  8 xyz 2 8 xyz ( x  y  z ) 3 3 3 3 Ví dụ 5: (a  b  c)  4(a  b  c )  12abc Đặt a + b = m, a – b = n thì 4ab = m2 – n2 m2 - n 2 4 a3 + b3 = (a + b)[(a – b)2 + ab] = m(n2 + ). Ta có: m3 + 3mn 2  4c3  3c(m 2 - n 2 ) 3 4 C = (m + c) – 4. = 3( - c3 +mc2 – mn2 + cn2) = 3[c2(m - c) - n2(m - c)] = 3(m - c)(c - n)(c + n) = 3(a + b - c)(c + a - b)(c - a + b) III. PHƯƠNG PHÁP HỆ SỐ BẤT ĐỊNH: Ví dụ 1: x4 - 6x3 + 12x2 - 14x + 3 Nhận xét: các số  1,  3 không là nghiệm của đa thức, đa thức không có nghiệm nguyên củng không có nghiệm hữu tỉ Như vậy nếu đa thức phân tích được thành nhân tử thì phải có dạng (x2 + ax + b)(x2 + cx + d) = x4 + (a + c)x3 + (ac + b + d)x2 + (ad + bc)x + bd  a  c  6  ac  b  d 12    ad  bc  14  đồng nhất đa thức này với đa thức đã cho ta có: bd 3 1, 3 Xét bd = 3 với b, d  Z, b   với b = 3 thì d = 1 hệ điều kiện trên trở thành  a  c  6  ac  8     a  3c  14 bd 3  2c  8   ac 8 c  4  a  2 Vậy: x4 - 6x3 + 12x2 - 14x + 3 = (x2 - 2x + 3)(x2 - 4x + 1) Ví dụ 2: 2x4 - 3x3 - 7x2 + 6x + 8 Nhận xét: đa thức có 1 nghiệm là x = 2 nên có thừa số là x - 2 do đó ta có: 2x4 - 3x3 - 7x2 + 6x + 8 = (x - 2)(2x3 + ax2 + bx + c)  a  4  3 b  2a  7    c  2b 6  = 2x4 + (a - 4)x3 + (b - 2a)x2 + (c - 2b)x - 2c   2c 8 a 1  b  5 c  4  Suy ra: 2x4 - 3x3 - 7x2 + 6x + 8 = (x - 2)(2x3 + x2 - 5x - 4) Ta lại có 2x3 + x2 - 5x - 4 là đa thức có tổng hệ số của các hạng tử bậc lẻ và bậc chẵn bằng nahu nên có 1 nhân tử là x + 1 nên 2x3 + x2 - 5x - 4 = (x + 1)(2x2 - x 4) Vậy: 2x4 - 3x3 - 7x2 + 6x + 8 = (x - 2)(x + 1)(2x2 - x - 4) Ví dụ 3: 12x2 + 5x - 12y2 + 12y - 10xy - 3 = (a x + by + 3)(cx + dy - 1) = acx2 + (3c - a)x + bdy2 + (3d - b)y + (bc + ad)xy – 3  ac 12 bc  ad  10   3c  a 5 bd  12   3d  b 12 a 4  c 3  b  6 d 2  12x2 + 5x - 12y2 + 12y - 10xy - 3 = (4 x - 6y + 3)(3x + 2y - 1) BÀI TẬP: Phân tích các đa thức sau thành nhân tử: CHUYÊN ĐỀ 2: HOÁN VỊ, TỔ HỢP I. Chỉnh hợp: 1. Định nghĩa: Cho một tập hợp X gồm n phần tử. Mỗi cách sắp xếp k phần tử của tập hợp X ( 1 ≤ k ≤ n) theo một thứ tự nhất định gọi là một chỉnh hợp chập k của n phần tử ấy Số tất cả các chỉnh hợp chập k của n phần tử được kí hiệu 2. Tính số chỉnh chập k của n phần tử II. Hoán vị: 1. Định nghĩa: Cho một tập hợp X gồm n phần tử. Mỗi cách sắp xếp n phần tử của tập hợp X theo một thứ tự nhất định gọi là một hoán vị của n phần tử ấy Số tất cả các hoán vị của n phần tử được kí hiệu 2. Tính số hoán vị của n phần tử ( n! : n giai thừa) III. Tổ hợp: 1. Định nghĩa: Cho một tập hợp X gồm n phần tử. Mỗi tập con của X gồm k phần tử trong n phần tử của tập hợp X ( 0 ≤ k ≤ n) gọi là một tổ hợp chập k của n phần tử ấy 2. Tính số tổ hợp chập k của n phần tử C. Ví dụ: 1. Ví dụ 1: Cho 5 chữ số: 1, 2, 3, 4, 5 a) có bao nhiêu số tự nhiên có ba chữ số, các chữ số khác nhau, lập bởi ba trong các chữ số trên b) Có bao nhiêu số tự nhiên có 5 chữ số, các chữ số khác nhau, lập bởi cả 5 chữ số trên c)Có bao nhiêu cách chọn ra ba chữ số trong 5 chữ số trên Giải: a) số tự nhiên có ba chữ số, các chữ số khác nhau, lập bởi ba trong các chữ số trên là chỉnh hợp chập 3 của 5 phần tử: A 3 5 = 5.(5 - 1).(5 - 2) = 5 . 4 . 3 = 60 số b) số tự nhiên có 5 chữ số, các chữ số khác nhau, lập bởi cả 5 chữ số trên là hoán vị cua 5 phần tử (chỉnh hợp chập 5 của 5 phần tử): A 5 5 = 5.(5 - 1).(5 - 2).(5 - 3).(5 - 4) = 5 . 4 . 3 . 2 . 1 = 120 số c) cách chọn ra ba chữ số trong 5 chữ số trên là tổ hợp chập 3 của 5 phần tử: C 3 5 5.(5 - 1).(5 - 2) 5.4.3 60   10 3! 3.(3 - 1)(3 - 2) 6 = nhóm 2. Ví dụ 2: Cho 5 chữ số 1, 2, 3, 4, 5. Dùng 5 chữ số này: a) Lập được bao nhiêu số tự nhiên có 4 chữ số trong đó không có chữ số nào lặp lại? Tính tổng các số lập được b) lập được bao nhiêu số chẵn có 5 chữ số khác nhau? c) Lập được bao nhiêu số tự nhiên có 5 chữ số, trong đó hai chữ số kề nhau phải khác nhau d) Lập được bao nhiêu số tự nhiên có 4 chữ số, các chữ số khác nhau, trong đó có hai chữ số lẻ, hai chữ số chẵn Giải a) số tự nhiên có 4 chữ số, các chữ số khác nhau, lập bởi 4 trong các chữ số trên là chỉnh hợp chập 4 của 5 phần tử: A 4 5 = 5.(5 - 1).(5 - 2).(5 - 3) = 5 . 4 . 3 . 2 = 120 số Trong mỗi hang (Nghìn, trăm, chục, đơn vị), mỗi chữ số có mặt: 120 : 5 = 24 lần Tổng các chữ số ở mỗi hang: (1 + 2 + 3 + 4 + 5). 24 = 15 . 24 = 360 Tổng các số được lập: 360 + 3600 + 36000 + 360000 = 399960 b) chữ số tận cùng có 2 cách chọn (là 2 hoặc 4)
- Xem thêm -