Bài tập Toán 9 Bài 9: Biến đổi đơn giản và rút gọn biểu thức chứa căn thức bậc hai (25 bài tập)

Lớp 9 · Toán Bài 9

Biến Đổi Đơn Giản Và Rút Gọn Biểu Thức Chứa Căn Thức Bậc Hai

Bốn kỹ thuật biến đổi: đưa ra ngoài, đưa vào trong, khử mẫu, trục căn thức

1
Đưa thừa số ra ngoài dấu căn & khử mẫu

Ý tưởng: Tách phần "bình phương hoàn hảo" ra khỏi dấu căn để giữ lại phần đơn giản hơn bên trong.

Đưa thừa số ra ngoài dấu căn
$\sqrt{a^2 \cdot b} = |a|\sqrt{b}$
(với $b \geq 0$, $a$ là một số bất kỳ)
⚠️Sai lầm cần tránh: Viết $\sqrt{(-2)^2 \cdot 5} = -2\sqrt{5}$ — SAI!
Phải là $\sqrt{(-2)^2 \cdot 5} = |-2|\sqrt{5} = 2\sqrt{5}$ (kết quả luôn không âm).

🔵 Quy trình thực hiện:

1
Phân tích số dưới dấu căn thành tích, trong đó có số chính phương lớn nhất có thể: $n = k^2 \cdot m$.
2
Áp dụng $\sqrt{k^2 \cdot m} = k\sqrt{m}$ (vì $k > 0$).
Ví dụ 1 — Đưa thừa số ra ngoài

a) Đưa $\sqrt{80}$ về dạng đơn giản.

$80 = 16 \cdot 5 = 4^2 \cdot 5$.
$\sqrt{80} = \sqrt{4^2 \cdot 5} = 4\sqrt{5}$.

b) Đưa $\sqrt{192a}$ về dạng đơn giản (với $a \geq 0$).

$192 = 64 \cdot 3 = 8^2 \cdot 3$.
$\sqrt{192a} = \sqrt{8^2 \cdot 3a} = 8\sqrt{3a}$.

🔵 Khử mẫu của biểu thức lấy căn: Khi biểu thức dưới dấu căn có mẫu, ta nhân cả tử và mẫu với mẫu để mẫu trở thành bình phương, rồi đưa ra ngoài.

$\sqrt{\dfrac{a}{b}} = \sqrt{\dfrac{a \cdot b}{b^2}} = \dfrac{\sqrt{ab}}{b}$
(với $a \geq 0$, $b > 0$)
Ví dụ 2 — Khử mẫu trong dấu căn

Khử mẫu: $\sqrt{\dfrac{9}{11}}$.

B1.Nhân tử và mẫu với $11$: $\dfrac{9}{11} = \dfrac{9 \cdot 11}{11^2} = \dfrac{99}{121}$.
B2.$\sqrt{\dfrac{99}{121}} = \dfrac{\sqrt{99}}{11} = \dfrac{3\sqrt{11}}{11}$.
2
Đưa thừa số vào trong dấu căn & so sánh

Ý tưởng: Phép biến đổi ngược lại với "đưa ra ngoài". Đưa hệ số vào trong dấu căn (bằng cách bình phương nó).

Hệ số $a \geq 0$
$a\sqrt{b} = \sqrt{a^2 \cdot b}$
Đưa thẳng $a$ vào trong (bình phương lên)
Hệ số $a < 0$
$a\sqrt{b} = -\sqrt{a^2 \cdot b}$
Để dấu trừ ở ngoài căn, $a^2$ luôn dương
⚠️Sai lầm phổ biến: Viết $-3\sqrt{5} = \sqrt{45}$ — SAI!
Phải là $-3\sqrt{5} = -\sqrt{9 \cdot 5} = -\sqrt{45}$. Dấu trừ giữ nguyên ở ngoài căn.
Ví dụ 3 — Đưa thừa số vào trong

a) Đưa $7\sqrt{3}$ vào trong dấu căn.

Vì $7 > 0$: $7\sqrt{3} = \sqrt{7^2 \cdot 3} = \sqrt{49 \cdot 3} = \sqrt{147}$.

b) Đưa $-3\sqrt{a}$ vào trong dấu căn (với $a \geq 0$).

Vì $-3 < 0$: $-3\sqrt{a} = -\sqrt{3^2 \cdot a} = -\sqrt{9a}$.

🔵 Ứng dụng — So sánh hai biểu thức chứa căn: Đưa cả hai về dạng $\sqrt{\ldots}$ rồi so sánh biểu thức dưới dấu căn.

Ví dụ 4 — So sánh không dùng MTCT

So sánh $a = 5\sqrt{2}$ và $b = 3\sqrt{5}$.

B1.$5\sqrt{2} = \sqrt{25 \cdot 2} = \sqrt{50}$.
B2.$3\sqrt{5} = \sqrt{9 \cdot 5} = \sqrt{45}$.
B3.Vì $45 < 50 \Rightarrow \sqrt{45} < \sqrt{50}$.
Vậy $3\sqrt{5} < 5\sqrt{2}$, tức $b < a$.
3
Trục căn thức ở mẫu

Mục đích: Biến đổi sao cho mẫu không còn chứa căn, giúp tính toán dễ hơn. Có 3 dạng chính:

1
Mẫu chỉ có $\sqrt{B}$ — nhân tử mẫu với $\sqrt{B}$
$\dfrac{A}{\sqrt{B}} = \dfrac{A\sqrt{B}}{B}$ (với $B > 0$)
2
Mẫu dạng $\sqrt{A} \pm B$ — nhân với biểu thức liên hợp
$\dfrac{C}{\sqrt{A} + B} = \dfrac{C(\sqrt{A} - B)}{A - B^2}$
$\dfrac{C}{\sqrt{A} - B} = \dfrac{C(\sqrt{A} + B)}{A - B^2}$
3
Mẫu dạng $\sqrt{A} \pm \sqrt{B}$ — nhân với biểu thức liên hợp
$\dfrac{C}{\sqrt{A} + \sqrt{B}} = \dfrac{C(\sqrt{A} - \sqrt{B})}{A - B}$
$\dfrac{C}{\sqrt{A} - \sqrt{B}} = \dfrac{C(\sqrt{A} + \sqrt{B})}{A - B}$
📌 Cách nhận biết biểu thức liên hợp
$\sqrt{A} + B$ $\sqrt{A} - B$ (đổi dấu giữa hai số hạng)
$\sqrt{A} + \sqrt{B}$ $\sqrt{A} - \sqrt{B}$ (đổi dấu giữa hai số hạng)

Tích của một biểu thức và liên hợp của nó luôn cho kết quả không còn căn — nhờ HĐT $(a+b)(a-b) = a^2 - b^2$.

Ví dụ 5 — Trục căn dạng 1

Trục căn $\dfrac{3}{5\sqrt{2}}$.

Nhân tử và mẫu với $\sqrt{2}$:
$\dfrac{3}{5\sqrt{2}} = \dfrac{3\sqrt{2}}{5 \cdot (\sqrt{2})^2} = \dfrac{3\sqrt{2}}{5 \cdot 2} = \dfrac{3\sqrt{2}}{10}$.
Ví dụ 6 — Trục căn dạng 2 (liên hợp)

Trục căn $\dfrac{b}{2 - \sqrt{3}}$.

B1.Liên hợp của $2 - \sqrt{3}$ là $2 + \sqrt{3}$.
B2.Nhân tử và mẫu với $2 + \sqrt{3}$:
$\dfrac{b(2 + \sqrt{3})}{(2 - \sqrt{3})(2 + \sqrt{3})} = \dfrac{b(2 + \sqrt{3})}{4 - 3} = b(2 + \sqrt{3})$.
Ví dụ 7 — Trục căn dạng 3

Trục căn $\dfrac{\sqrt{2}}{\sqrt{3} + \sqrt{2}}$.

Nhân tử và mẫu với $\sqrt{3} - \sqrt{2}$:
$\dfrac{\sqrt{2}(\sqrt{3} - \sqrt{2})}{(\sqrt{3} + \sqrt{2})(\sqrt{3} - \sqrt{2})} = \dfrac{\sqrt{6} - 2}{3 - 2} = \sqrt{6} - 2$.
4
Rút gọn biểu thức tổng hợp

Khi rút gọn biểu thức chứa căn, ta phối hợp tất cả các kỹ thuật đã học theo quy trình:

1
Đưa thừa số ra ngoài dấu căn ở tất cả các số hạng để tạo các căn đồng dạng (cùng biểu thức dưới dấu căn).
2
Thu gọn các số hạng đồng dạng (cộng/trừ hệ số khi cùng biểu thức dưới căn).
3
Trục căn thức ở mẫu (nếu có).
4
Áp dụng $\sqrt{A^2} = |A|$ và xét dấu khi cần.
⚠️Sai lầm cần tránh: Cộng các căn khác nhau: $2\sqrt{3} + 3\sqrt{2} \neq 5\sqrt{5}$. Chỉ cộng được các căn đồng dạng (cùng biểu thức dưới căn): $2\sqrt{3} + 5\sqrt{3} = 7\sqrt{3}$ ✓.
Ví dụ 8 — Rút gọn dùng hằng đẳng thức

Rút gọn $A = 3\sqrt{2} - \sqrt{50} + \sqrt{(1 - \sqrt{2})^2}$.

B1.$\sqrt{50} = \sqrt{25 \cdot 2} = 5\sqrt{2}$.
B2.$\sqrt{(1 - \sqrt{2})^2} = |1 - \sqrt{2}|$. Vì $\sqrt{2} > 1$ nên $1 - \sqrt{2} < 0 \Rightarrow |1 - \sqrt{2}| = \sqrt{2} - 1$.
B3.$A = 3\sqrt{2} - 5\sqrt{2} + (\sqrt{2} - 1) = -\sqrt{2} - 1$.
Ví dụ 9 — Rút gọn có khử mẫu và đưa ra ngoài

Rút gọn $\dfrac{5\sqrt{48} - 3\sqrt{27} + 2\sqrt{12}}{\sqrt{3}}$.

B1.Đưa ra ngoài: $5\sqrt{48} = 20\sqrt{3}$; $3\sqrt{27} = 9\sqrt{3}$; $2\sqrt{12} = 4\sqrt{3}$.
B2.Tử $= 20\sqrt{3} - 9\sqrt{3} + 4\sqrt{3} = 15\sqrt{3}$.
B3.$\dfrac{15\sqrt{3}}{\sqrt{3}} = 15$.

🔵 Rút gọn biểu thức có chứa biến: Cần xác định điều kiện xác định, sau đó quy đồng mẫu, trục căn, giản ước.

Ví dụ 10 — Rút gọn biểu thức có biến

Rút gọn $A = \sqrt{x}\left(\dfrac{1}{\sqrt{x} + 3} - \dfrac{1}{3 - \sqrt{x}}\right)$ với $x \geq 0, x \neq 9$.

B1.$\dfrac{-1}{3 - \sqrt{x}} = \dfrac{1}{\sqrt{x} - 3}$ (đổi dấu cả tử và mẫu).
B2.Quy đồng: $\dfrac{1}{\sqrt{x} + 3} + \dfrac{1}{\sqrt{x} - 3} = \dfrac{(\sqrt{x} - 3) + (\sqrt{x} + 3)}{(\sqrt{x} + 3)(\sqrt{x} - 3)} = \dfrac{2\sqrt{x}}{x - 9}$.
B3.$A = \sqrt{x} \cdot \dfrac{2\sqrt{x}}{x - 9} = \dfrac{2x}{x - 9}$.
5
Tổng kết & ôn tập thêm
Phép biến đổiCông thức / Cách làm
Đưa thừa số ra ngoài$\sqrt{a^2 b} = |a|\sqrt{b}$ (với $b \geq 0$)
Đưa thừa số vào trong$a\sqrt{b} = \sqrt{a^2 b}$ nếu $a \geq 0$; $a\sqrt{b} = -\sqrt{a^2 b}$ nếu $a < 0$
Khử mẫu trong dấu căn$\sqrt{\dfrac{a}{b}} = \dfrac{\sqrt{ab}}{b}$ (với $b > 0$)
Trục căn (mẫu $\sqrt{B}$)$\dfrac{A}{\sqrt{B}} = \dfrac{A\sqrt{B}}{B}$
Trục căn (mẫu $\sqrt{A} \pm B$)Nhân với liên hợp $\sqrt{A} \mp B$
Trục căn (mẫu $\sqrt{A} \pm \sqrt{B}$)Nhân với liên hợp $\sqrt{A} \mp \sqrt{B}$
1
Điểm: 0/25

Luyện tập biến đổi căn thức nào!

25 câu · 5 dạng từ dễ đến khó

💡 Gợi ý
Thầy Võ Văn Trung

Thầy Võ Văn Trung

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Toán THCS

Trình độ: Cử nhân Sư phạm Toán, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ Tin học, Ngoại ngữ A2

Kinh nghiệm: 10+ năm kinh nghiệm tại Trường THCS Nguyễn Du