Bài tập Toán 9 Bài 10: Căn bậc ba và căn thức bậc ba (23 bài tập)

Lớp 9 · Toán Bài 10

Căn Bậc Ba Và Căn Thức Bậc Ba

Khái niệm căn bậc ba, căn thức bậc ba và cách tính, rút gọn

1
Khái niệm căn bậc ba

Tình huống dẫn dắt: Cho hình lập phương cạnh $x$ có thể tích $V = x^3$.

x x x $V = x^3$

Nếu $V = 8$ thì $x = 2$ (vì $2^3 = 8$); nếu $V = 27$ thì $x = 3$ (vì $3^3 = 27$); nếu $V = 64$ thì $x = 4$. Đây là bài toán tìm căn bậc ba.

Định nghĩa căn bậc ba
Căn bậc ba của số thực $a$ là số thực $x$ thỏa mãn:
$x^3 = a$
Kí hiệu: $\sqrt[3]{a}$ (số $3$ là chỉ số của căn).

🔵 Tính chất quan trọng:

1
Mỗi số thực $a$ đều có duy nhất một căn bậc ba.
2
Căn bậc ba tồn tại với mọi số thực, kể cả số âm. Ví dụ: $\sqrt[3]{-8} = -2$.
3
Hằng đẳng thức: $\left(\sqrt[3]{a}\right)^3 = \sqrt[3]{a^3} = a$ với mọi $a \in \mathbb{R}$.

🔵 So sánh căn bậc ba và căn bậc hai:

Căn bậc hai $\sqrt{a}$
  • Chỉ tồn tại với $a \geq 0$
  • $a > 0$ có 2 căn ($\pm\sqrt{a}$)
  • $\sqrt{a^2} = |a|$ (cần xét dấu)
Căn bậc ba $\sqrt[3]{a}$
  • Tồn tại với mọi $a \in \mathbb{R}$
  • Mỗi $a$ có duy nhất 1 căn
  • $\sqrt[3]{a^3} = a$ (KHÔNG cần dấu giá trị tuyệt đối)
📌Bảng lập phương cần nhớ:
$n$$1$$2$$3$$4$$5$$6$$7$$8$$9$$10$
$n^3$$1$$8$$27$$64$$125$$216$$343$$512$$729$$1000$
Ví dụ 1 — Tính căn bậc ba số đẹp

a) Tính $\sqrt[3]{729}$.

Vì $9^3 = 729$ nên $\sqrt[3]{729} = 9$.

b) Tính $\sqrt[3]{0}$ và $\sqrt[3]{-125}$.

Vì $0^3 = 0$ nên $\sqrt[3]{0} = 0$.
Vì $(-5)^3 = -125$ nên $\sqrt[3]{-125} = -5$.
⚠️Sai lầm cần tránh:
• Viết $\sqrt[3]{-8} = 2$ — SAI! Phải là $\sqrt[3]{-8} = -2$ (vì $(-2)^3 = -8$). Căn bậc ba giữ nguyên dấu.
• Viết $\sqrt[3]{a^3} = |a|$ — SAI! Khác với căn bậc hai, $\sqrt[3]{a^3} = a$ (KHÔNG cần trị tuyệt đối).
2
Tính căn bậc ba bằng máy tính cầm tay

Khi gặp số không "đẹp" (không phải lập phương đúng), ta dùng máy tính cầm tay (MTCT).

Cách bấm máy

Bấm tổ hợp phím:

SHIFT $\sqrt[3]{\phantom{x}}$ Số =

Sau đó làm tròn kết quả theo yêu cầu đề bài.

Ví dụ 2 — Tính bằng MTCT

Tính $\sqrt[3]{5{,}4}$ (làm tròn đến chữ số thập phân thứ hai).

Bấm MTCT: $\sqrt[3]{5{,}4} \approx 1{,}754410...$
Làm tròn: $\sqrt[3]{5{,}4} \approx 1{,}75$.
💡Lưu ý khi dùng MTCT:
• Khi nhập số âm dưới dấu căn bậc ba, máy vẫn cho kết quả (kết quả âm). Ví dụ: $\sqrt[3]{-18} \approx -2{,}62$.
• Đọc kĩ đề: làm tròn đến "chữ số thập phân thứ hai" (2 chữ số sau dấu phẩy) hay "độ chính xác $0{,}005$" (làm tròn đến 3 chữ số rồi rút gọn về 2).
3
Căn thức bậc ba — Tính giá trị và rút gọn
Định nghĩa
Căn thức bậc ba là biểu thức có dạng $\sqrt[3]{A}$
trong đó $A$ là một biểu thức đại số.

Hằng đẳng thức then chốt:

$\left(\sqrt[3]{A}\right)^3 = \sqrt[3]{A^3} = A$
(với mọi biểu thức $A$ — không cần điều kiện)

🔵 Tính giá trị căn thức: Thay giá trị biến vào biểu thức rồi tính.

Ví dụ 3 — Tính giá trị căn thức

Tính giá trị của $\sqrt[3]{2x + 3}$ tại các giá trị sau:

a) $x = 61$:

$\sqrt[3]{2 \cdot 61 + 3} = \sqrt[3]{125} = 5$ (vì $5^3 = 125$).

b) $x = -5{,}5$:

$\sqrt[3]{2 \cdot (-5{,}5) + 3} = \sqrt[3]{-11 + 3} = \sqrt[3]{-8} = -2$.

🔵 Rút gọn căn thức bậc ba: Nhận dạng biểu thức trong dấu căn là lập phương của một biểu thức.

🟦 Hằng đẳng thức lập phương cần nhớ:

$(a + b)^3 = a^3 + 3a^2 b + 3ab^2 + b^3$
$(a - b)^3 = a^3 - 3a^2 b + 3ab^2 - b^3$

Quy trình rút gọn:

1
Quan sát biểu thức trong dấu căn, thử ghép thành dạng $(ax + b)^3$.
2
Dấu hiệu nhận biết: hệ số bậc 3 là $a^3$, hệ số tự do là $(\pm b)^3$, các hệ số còn lại theo HĐT.
3
Áp dụng $\sqrt[3]{(ax + b)^3} = ax + b$ (không cần xét dấu).
Ví dụ 4 — Rút gọn dùng HĐT lập phương

Rút gọn $-x + 7 + \sqrt[3]{x^3 + 3x^2 + 3x + 1}$.

B1.Nhận thấy $x^3 + 3x^2 + 3x + 1 = (x + 1)^3$ (HĐT lập phương của một tổng với $a = x, b = 1$).
B2.$\sqrt[3]{(x + 1)^3} = x + 1$.
B3.Biểu thức $= -x + 7 + (x + 1) = 8$.
Ví dụ 5 — Rút gọn dùng HĐT lập phương của một hiệu

Rút gọn rồi tính giá trị $\sqrt[3]{27x^3 - 27x^2 + 9x - 1}$ tại $x = 7$.

B1.Phân tích: $27x^3 = (3x)^3$; $-27x^2 = -3(3x)^2 \cdot 1$; $9x = 3(3x) \cdot 1^2$; $-1 = -1^3$.
$27x^3 - 27x^2 + 9x - 1 = (3x - 1)^3$.
B2.$\sqrt[3]{(3x - 1)^3} = 3x - 1$.
B3.Tại $x = 7$: $3 \cdot 7 - 1 = 20$.
4
Bài toán vận dụng thực tế

Căn bậc ba xuất hiện nhiều trong các bài toán liên quan đến thể tích hình lập phương.

Mối liên hệ
Hình lập phương cạnh $x$, thể tích $V$:
$V = x^3 \quad \Leftrightarrow \quad x = \sqrt[3]{V}$
1
Xác định mối liên hệ: thể tích $V = x^3$ → cạnh $x = \sqrt[3]{V}$.
2
Tính $\sqrt[3]{V}$ — nếu $V$ là lập phương đúng thì tính nhẩm; nếu không, dùng MTCT.
3
Làm tròn kết quả hợp lý theo yêu cầu thực tế.
Ví dụ 6 — Xếp khối lập phương

Có thể xếp $125$ khối lập phương đơn vị (cạnh $1$ cm) thành một khối lập phương lớn được không?

B1.Tổng thể tích: $125 \times 1 = 125$ (cm³).
B2.Cạnh khối lập phương lớn: $x = \sqrt[3]{125} = 5$ (vì $5^3 = 125$).
B3.Có thể xếp thành khối lập phương cạnh $5$ cm ($5 \times 5 \times 5$ khối nhỏ).
Ví dụ 7 — Ước lượng kích thước thùng tôn

Một người thợ làm thùng tôn hình lập phương có thể tích $730$ dm³. Ước lượng cạnh thùng khoảng bao nhiêu dm?

B1.Gọi cạnh thùng là $x$ (dm). Ta có $x^3 = 730$.
B2.$x = \sqrt[3]{730} \approx 9{,}004...$ (dùng MTCT).
B3.Vì $9^3 = 729 \approx 730$ nên cạnh thùng khoảng $9$ dm.
5
Tổng kết & ôn tập thêm
Khái niệmCăn bậc hai $\sqrt{a}$Căn bậc ba $\sqrt[3]{a}$
Định nghĩa$x \geq 0$ và $x^2 = a$$x^3 = a$
Điều kiện $a$$a \geq 0$Mọi số thực
Số căn$a > 0$: hai (đối nhau); $a = 0$: mộtLuôn duy nhất một
Dấu kết quảLuôn $\geq 0$Cùng dấu với $a$
Hằng đẳng thức$\sqrt{a^2} = |a|$$\sqrt[3]{a^3} = a$
1
Điểm: 0/23

Luyện tập căn bậc ba nào!

23 câu · 4 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