Rút gọn các biểu thức sau:
a) \(\sqrt[3]{{{\left( { - x - 1} \right)}^3}}\)
b) \(\sqrt[3]{{8{x^3} - 12{x^2} + 6x - 1}}\)
Phân tích bài toán
Tóm tắt đề bài
Đề cho hai biểu thức chứa căn bậc ba, yêu cầu rút gọn về dạng đơn giản nhất.
Kiến thức cần dùng
Công thức \(\sqrt[3]{A^3} = A\) với mọi số thực \(A\). Hằng đẳng thức \((a - b)^3 = a^3 - 3a^2b + 3ab^2 - b^3\).
Phương pháp giải
Có một cách giải chung cho cả hai câu — nhận dạng biểu thức dưới dấu căn là lũy thừa bậc ba của một biểu thức nào đó, sau đó áp dụng \(\sqrt[3]{A^3} = A\). Câu a) biểu thức đã ở dạng lập phương sẵn. Câu b) cần nhận ra \(8x^3 - 12x^2 + 6x - 1\) là khai triển của \((2x-1)^3\) trước rồi mới áp dụng công thức.
Ứng dụng thực tế
Trong xây dựng, thể tích một căn phòng hình lập phương được tính theo cạnh. Nếu biết thể tích, em tính ngược lại cạnh bằng cách lấy căn bậc ba — chính là ứng dụng của \(\sqrt[3]{A^3} = A\).
Gợi ý (0/3)
Gợi ý 1:
Với căn bậc ba, công thức cơ bản là \(\sqrt[3]{A^3} = A\) với mọi số thực \(A\) (kể cả khi \(A\) âm). Câu a) biểu thức dưới dấu căn đã có dạng \((-x-1)^3\) rồi, em áp dụng thẳng công thức này.
Gợi ý 2:
Câu b) cần nhận dạng \(8x^3 - 12x^2 + 6x - 1\) là lập phương của biểu thức nào. Thử so sánh với \((a-b)^3 = a^3 - 3a^2b + 3ab^2 - b^3\): đặt \(a = 2x\), \(b = 1\), em tính thử xem có khớp không.
Gợi ý 3:
Sau khi xác định \(8x^3 - 12x^2 + 6x - 1 = (2x-1)^3\), áp dụng \(\sqrt[3]{(2x-1)^3} = 2x - 1\) là xong câu b).
Lời giải chi tiết
a) Biểu thức dưới dấu căn đã ở dạng lập phương, áp dụng trực tiếp \(\sqrt[3]{A^3} = A\):
\[\sqrt[3]{{\left( { - x - 1} \right)}^3} = -x - 1\]
b) Nhận dạng biểu thức dưới dấu căn. Đặt \(a = 2x\), \(b = 1\), kiểm tra theo hằng đẳng thức \((a-b)^3 = a^3 - 3a^2b + 3ab^2 - b^3\):
\[(2x - 1)^3 = (2x)^3 - 3(2x)^2 \cdot 1 + 3 \cdot 2x \cdot 1^2 - 1^3 = 8x^3 - 12x^2 + 6x - 1\]
Vậy:
\[\sqrt[3]{8x^3 - 12x^2 + 6x - 1} = \sqrt[3]{(2x-1)^3} = 2x - 1\]
Các bài tập cùng bài học— Luyện tập chung trang 63