Quy đồng mẫu thức các phân thức sau:
a) \(\frac{1}{x^3 - 8}\) và \(\frac{3}{4 - 2x}\)
b) \(\frac{x}{x^2 - 1}\) và \(\frac{1}{x^2 + 2x + 1}\)
Problem Analysis
Problem Summary
Cho hai cặp phân thức, cần quy đồng mẫu thức để hai phân thức trong mỗi cặp có cùng mẫu.
Required Knowledge
Hằng đẳng thức \(a^3 - b^3 = (a-b)(a^2+ab+b^2)\), hằng đẳng thức \((a+b)^2 = a^2+2ab+b^2\), hiệu hai bình phương \(a^2 - b^2 = (a-b)(a+b)\). Quy tắc quy đồng mẫu thức: phân tích mẫu ra nhân tử, tìm mẫu thức chung (MTC), tìm nhân tử phụ, nhân tử và mẫu mỗi phân thức với nhân tử phụ tương ứng.
Solution Method
Chỉ có một cách. Với mỗi câu: phân tích từng mẫu thức thành nhân tử, xác định MTC là tích các nhân tử chung và riêng với số mũ cao nhất, tính nhân tử phụ của từng mẫu (MTC chia cho mẫu đó), rồi nhân tử và mẫu mỗi phân thức với nhân tử phụ tương ứng.
Real-world Application
Khi cộng hai phân số \(\frac{1}{6}\) và \(\frac{1}{4}\), em cần quy đồng về mẫu chung 12 trước khi cộng — quy đồng mẫu thức phân thức cũng hoạt động theo cách đó, chỉ là mẫu chứa biến thay vì số.
Hints (0/3)
Hint 1:
Phân tích mẫu từng phân thức thành nhân tử trước. Ở câu a): \(x^3 - 8\) dùng hằng đẳng thức lập phương, còn \(4 - 2x\) đặt nhân tử chung rồi đưa về dạng có \((x-2)\). Ở câu b): \(x^2 - 1\) dùng hiệu hai bình phương, \(x^2 + 2x + 1\) dùng bình phương của tổng.
Hint 2:
MTC là tích của tất cả các nhân tử xuất hiện ở các mẫu, mỗi nhân tử lấy với số mũ cao nhất. Chú ý câu a): \((2-x) = -(x-2)\), nên khi lập MTC cần giữ nguyên một dấu âm để đúng. Nhân tử phụ của mỗi mẫu = MTC chia cho mẫu đó.
Hint 3:
Sau khi có nhân tử phụ, nhân cả tử lẫn mẫu của từng phân thức với nhân tử phụ tương ứng. Kết quả hai phân thức trong mỗi câu sẽ có cùng mẫu là MTC vừa tìm.
Detailed solution
a) Phân tích mẫu:
\(x^3 - 8 = (x-2)(x^2+2x+4)\)
\(4 - 2x = 2(2-x) = -2(x-2)\)
MTC: \(-2(x-2)(x^2+2x+4)\)
Nhân tử phụ của \(x^3 - 8\) là \(-2\).
Nhân tử phụ của \(4 - 2x\) là \(x^2+2x+4\).
Quy đồng:
\[\frac{1}{x^3-8} = \frac{-2}{-2(x^3-8)}\]
\[\frac{3}{4-2x} = \frac{3(x^2+2x+4)}{(4-2x)(x^2+2x+4)} = \frac{3(x^2+2x+4)}{-2(x^3-8)}\]
b) Phân tích mẫu:
\(x^2 - 1 = (x-1)(x+1)\)
\(x^2 + 2x + 1 = (x+1)^2\)
MTC: \((x+1)^2(x-1)\)
Nhân tử phụ của \(x^2-1\) là \(x+1\).
Nhân tử phụ của \(x^2+2x+1\) là \(x-1\).
Quy đồng:
\[\frac{x}{x^2-1} = \frac{x(x+1)}{(x+1)^2(x-1)}\]
\[\frac{1}{x^2+2x+1} = \frac{x-1}{(x+1)^2(x-1)}\]
Exercises in this lesson— Bài 22. Tính chất cơ bản của phân thức đại số