Rút gọn biểu thức căn bậc hai chứa hiệu hai bình phương
Problem:
Rút gọn biểu thức \(\sqrt{2(a^2 - b^2)} \cdot \sqrt{\dfrac{3}{a+b}}\) với \(a \ge b > 0\).
Problem Analysis
Problem Summary
Đề cho biểu thức tích của hai căn bậc hai, với điều kiện \(a \ge b > 0\). Cần rút gọn về dạng đơn giản nhất.
Required Knowledge
Quy tắc nhân hai căn bậc hai: \(\sqrt{A} \cdot \sqrt{B} = \sqrt{A \cdot B}\) (với \(A, B \ge 0\)). Hằng đẳng thức: \(a^2 - b^2 = (a-b)(a+b)\). Rút gọn phân số dưới dấu căn bằng cách triệt tiêu nhân tử chung.
Solution Method
Có một cách giải. Nhân hai biểu thức dưới dấu căn lại với nhau, sau đó phân tích \(a^2 - b^2\) thành tích \((a-b)(a+b)\) rồi rút gọn \((a+b)\) ở tử và mẫu.
Real-world Application
Trong thiết kế kỹ thuật, người ta thường gặp các biểu thức căn bậc hai phức tạp cần rút gọn để tính toán nhanh hơn — ví dụ tính độ dài cạnh của một mảnh đất hình chữ nhật khi biết hiệu và tổng hai cạnh.
Hints (0/3)
Hint 1:
Dùng quy tắc \(\sqrt{A} \cdot \sqrt{B} = \sqrt{A \cdot B}\) để gộp hai căn thành một căn duy nhất.
Hint 2:
Phân tích \(a^2 - b^2 = (a-b)(a+b)\), rồi để ý rằng \((a+b)\) xuất hiện ở cả tử và mẫu — em có thể rút gọn được.
Hint 3:
Sau khi rút gọn \((a+b)\), nhân các hệ số số lại: \(2 \times 3 = 6\), và kết quả cuối cùng sẽ là \(\sqrt{6(a-b)}\).
Detailed solution
\(\sqrt{2(a^2 - b^2)} \cdot \sqrt{\dfrac{3}{a+b}}\)
\(= \sqrt{2(a^2 - b^2) \cdot \dfrac{3}{a+b}}\)
Phân tích \(a^2 - b^2 = (a-b)(a+b)\):
\(= \sqrt{2(a-b)(a+b) \cdot \dfrac{3}{a+b}}\)
Vì \(a \ge b > 0\) nên \(a + b > 0\), rút gọn \((a+b)\):
\(= \sqrt{2(a-b) \cdot 3}\)
\(= \sqrt{6(a-b)}\)
Exercises in this lesson— Bài 8. Khai căn bậc hai với phép nhân và phép chia