Giải SBT Toán 8 Cánh diều Bài 1. Phân thức đại số có đáp án
8 câu hỏi
Viết điều kiện xác định của mỗi phân thức sau:
a) \(\frac{3}{{2x\left( {5 - x} \right)}}\);
b) \(\frac{{4x}}{{{x^2} - 4}}\);
c) \(\frac{x}{{{y^2} + 2xy}}\);
d) \(\frac{{6,4y}}{{0,4{x^2} + 0,4x}}\).
Lời giải
a) Điều kiện xác định của phân thức \(\frac{3}{{2x\left( {5 - x} \right)}}\) là: 2x(5 ‒ x) ≠ 0.
b) Điều kiện xác định của phân thức \(\frac{{4x}}{{{x^2} - 4}}\) là: x2 ‒ 4 ≠ 0.
c) Điều kiện xác định của phân thức \(\frac{x}{{{y^2} + 2xy}}\)là: y2 + 2xy ≠ 0.
d) Điều kiện xác định của phân thức \(\frac{{6,4y}}{{0,4{x^2} + 0,4x}}\)là: 0,4x2 + 0,4x ≠ 0.
Dùng định nghĩa hai phân thức bằng nhau, hãy giải thích vì sao có thể viết:
a) \(\frac{{{x^2}{y^3}}}{{2{x^2}{y^2}}} = \frac{y}{2}\);
b) \(\frac{{{x^2} - x - 2}}{{x + 1}} = \frac{{{x^2} - 3x + 2}}{{x - 1}}\);
c) \(\frac{{{x^2} - 3x + 9}}{{{x^3} + 27}} = \frac{1}{{x + 3}}\).
Lời giải
a) Ta có: x2y3.2 = 2x2y3 và 2x2y2.y = 2x2y3 nên x2y3.2 = 2x2y2.y
Vậy \(\frac{{{x^2}{y^3}}}{{2{x^2}{y^2}}} = \frac{y}{2}\).
b) Ta có:
(x2 ‒ x ‒ 2).(x ‒ 1) = x3 ‒ x2 ‒ x2 + x ‒ 2x + 2 = x3 ‒ 2x2 ‒ x + 2
Và (x2 ‒ 3x + 2)(x + 1) = x3 + x2 ‒ 3x2 ‒ 3x + 2x + 2 = x3 ‒ 2x2 ‒ x + 2
Nên (x2 ‒ x ‒ 2).(x ‒ 1) = (x2 ‒ 3x + 2)(x + 1)
Vậy \(\frac{{{x^2} - x - 2}}{{x + 1}} = \frac{{{x^2} - 3x + 2}}{{x - 1}}\).
c) Ta có:
(x + 3)(x2 ‒ 3x + 9) = x3 + 33 = x3 + 27
Và (x3 + 27).1 = x3 + 27
Nên (x2 ‒ 3x + 9)(x + 3) = (x3 + 27).1
Vậy \(\frac{{{x^2} - 3x + 9}}{{{x^3} + 27}} = \frac{1}{{x + 3}}\).
Mỗi cặp phân thức sau có bằng nhau không? Vì sao?
a) \(\frac{x}{{5x + 5}}\) và \(\frac{1}{5}\).
b) \(\frac{{ - x}}{{x - 5}}\) và \(\frac{{ - x\left( {x - 5} \right)}}{{{{\left( {x - 5} \right)}^2}}}\).
c) \(\frac{{ - 5}}{{ - x - y}}\) và \(\frac{5}{{x + y}}\).
d) \(\frac{{ - x}}{{{{\left( {x - 3} \right)}^2}}}\) và \(\frac{x}{{{{\left( {3 - x} \right)}^2}}}\).
Lời giải
a) Ta có: x.5 = 5x và (5x + 5).1 = 5x + 5.
Do x.5 ≠ (5x + 5).1 nên hai phân thức \(\frac{x}{{5x + 5}}\) và \(\frac{1}{5}\) không bằng nhau.
b) Ta có: ‒x.(x ‒ 5)2 = ‒x(x ‒ 5)2 và (x ‒ 5).[‒x(x ‒ 5)] = ‒x(x ‒ 5)2
Nên ‒x.(x ‒ 5)2 = (x ‒ 5).[‒x(x ‒ 5)].
Vậy \(\frac{{ - x}}{{x - 5}} = \frac{{ - x\left( {x - 5} \right)}}{{{{(x - 5)}^2}}}\).
c) Ta có: ‒5.(x + y) = ‒5(x + y) và (‒x ‒ y).5 = ‒5(x + y)
Nên ‒5.(x + y) = (‒x ‒ y).5
Vậy \(\frac{{ - 5}}{{ - x - y}} = \frac{5}{{x + y}}\).
d) Ta có: ‒x.(3 ‒ x)2 = ‒x(x ‒ 3)2 và (x ‒ 3)2.x = x(x ‒ 3)2.
Do ‒x.(3 ‒ x)2 ≠ (x ‒ 3)2.x nên khi x ≠ 0 và x ≠ 3 thì hai phân thức \(\frac{{ - x}}{{{{\left( {x - 3} \right)}^2}}}\) và \(\frac{x}{{{{\left( {3 - x} \right)}^2}}}\) không bằng nhau.
Rút gọn mỗi phân thức sau:
a) \(\frac{{25{x^2}{y^3}}}{{35{x^3}{y^2}}}\);
b) \(\frac{{x - y}}{{y - x}}\);
c) \(\frac{{{{\left( { - x} \right)}^5}{y^2}}}{{{x^2}{{\left( { - y} \right)}^3}}}\);
d) \(\frac{{{x^2} - 2x}}{{{x^3} - 4{x^2} + 4x}}\).
Lời giải
a) Điều kiện xác định của phân thức là x ≠ 0 và y ≠ 0.
Ta có:\(\frac{{25{x^2}{y^3}}}{{35{x^3}{y^2}}} = \frac{{5.5.{x^2}.y.{y^2}}}{{5.7.x.{x^2}.{y^2}}} = \frac{{5y}}{{7x}}\).
b) Điều kiện xác định của phân thức là y ‒ x ≠ 0.
Ta có: \(\frac{{x - y}}{{y - x}} = \frac{{ - \left( {y - x} \right)}}{{y - x}} = - 1\).
c) Điều kiện xác định của phân thức là x ≠ 0 và y ≠ 0.
Ta có:\(\frac{{{{\left( { - x} \right)}^5}{y^2}}}{{{x^2}{{\left( { - y} \right)}^3}}} = \frac{{\left( { - 1} \right) \cdot {x^5}{y^2}}}{{\left( { - 1} \right) \cdot {x^2}{y^3}}} = \frac{{{x^3}}}{y}\).
d) Điều kiện xác định của phân thức là x3 ‒ 4x2 + 4x ≠ 0.
Ta có: \(\frac{{{x^2} - 2x}}{{{x^3} - 4{x^2} + 4x}} = \frac{{x\left( {x - 2} \right)}}{{x\left( {{x^2} - 4x + 4} \right)}} = \frac{{x\left( {x - 2} \right)}}{{x{{\left( {x - 2} \right)}^2}}} = \frac{1}{{x - 2}}\).
Tính giá trị của biểu thức:
a) \(A = \frac{{{x^5}{y^2}}}{{{{\left( {xy} \right)}^3}}}\) tại x = 1 ; y = 2;
b) \(B = \frac{{ - 4\left( {x - 2} \right){x^2}}}{{20\left( {2 - x} \right){y^2}}}\) tại \(x = \frac{1}{2};y = \frac{1}{5}\);
c) \(C = \frac{{{x^2} - 8x + 7}}{{{x^2} - 1}}\) tại x = –7;
d) \(D = \frac{{5{x^2} - 10xy + 5{y^2}}}{{{x^2} - {y^2}}}\) tại x = 0,5; y = 0,6.
Lời giải
a) Điều kiện xác định của phân thức là x ≠ 0 và y ≠ 0
Ta có: \(A = \frac{{{x^5}{y^2}}}{{{{\left( {xy} \right)}^3}}} = \frac{{{x^5}{y^2}}}{{{x^3}{y^3}}} = \frac{{{x^2}}}{y}\).
Với x = 1 ≠ 0; y = 2 ≠ 0, giá trị của phân thức đã cho tại x = 1; y = 2 là:
\(A = \frac{{{1^2}}}{2} = \frac{1}{2}\).
b) Điều kiện xác định của phân thức là20(2 – x)y2 ≠ 0.
Ta có: \(B = \frac{{ - 4\left( {x - 2} \right){x^2}}}{{20\left( {2 - x} \right){y^2}}} = \frac{{4\left( {2 - x} \right){x^2}}}{{4.5\left( {2 - x} \right){y^2}}} = \frac{{{x^2}}}{{5{y^2}}}\)
Với \(x = \frac{1}{2}\) và \(y = \frac{1}{5}\) ta thấy \(20\left( {2--x} \right){y^2} = 20.\left( {2 - \frac{1}{2}} \right).{\left( {\frac{1}{5}} \right)^2} = \frac{6}{5} \ne 0\)
Do đó, giá trị của phân thức đã cho tại \(x = \frac{1}{2};y = \frac{1}{5}\) là:
\(B = \frac{{{{\left( {\frac{1}{2}} \right)}^2}}}{{5.{{\left( {\frac{1}{5}} \right)}^2}}}\frac{{\frac{1}{4}}}{{5.\frac{1}{{25}}}} = \frac{1}{4}.5 = \frac{5}{4}\).
c) Điều kiện xác định của phân thức là x2 ‒ 1 ≠ 0.
Với x = ‒7 ta thấy x2 – 1 = (–7)2 – 1 = 48 ≠ 0
Do đó, giá trị của phân thức đã cho tại x = ‒7 là:
\(C = \frac{{{{\left( { - 7} \right)}^2} - 8.\left( { - 7} \right) + 7}}{{{{\left( { - 7} \right)}^2} - 1}} = \frac{{49 + 56 + 7}}{{48}} = \frac{{112}}{{48}} = \frac{7}{3}\).
d) Điều kiện xác định của phân thức là x2 ‒ y2 ≠ 0
Ta có: \(D = \frac{{5{x^2} - 10xy + 5{y^2}}}{{{x^2} - {y^2}}}\)\( = \frac{{5.\left( {{x^2} - 2x + {y^2}} \right)}}{{\left( {x - y} \right)\left( {x + y} \right)}}\)
\( = \frac{{5{{\left( {x - y} \right)}^2}}}{{\left( {x - y} \right)\left( {x + y} \right)}} = \frac{{5\left( {x - y} \right)}}{{x + y}}\)
Với x = 0,5; y = 0,6 ta thấy x2 ‒ y2 = (0,5)2 – (0,6)2 = –0,11 ≠ 0.
Giá trị của phân thức đã cho tại x = 0,5; y = 0,6 là:
\(B = \frac{{5(0,5 - 0,6)}}{{0,5 + 0,6}} = \frac{{ - 5}}{{11}}\).
Quy đồng mẫu thức các phân thức trong mỗi trường hợp sau:
a) \(\frac{2}{{15{x^3}{y^2}}};\frac{y}{{10{x^4}{z^3}}}\) và \(\frac{x}{{20{y^3}z}}\);
b) \(\frac{x}{{2x + 6}}\) và \(\frac{4}{{{x^2} - 9}}\);
c) \(\frac{{2x}}{{{x^3} - 1}}\) và \(\frac{{x - 1}}{{{x^2} + x + 1}}\);
d) \(\frac{x}{{1 + 2x + {x^2}}}\) và \(\frac{3}{{5{x^2} - 5}}\).
Lời giải
a) Ta có: 15x3y2 = 5x3y2.3; 10x4z3 = 5x3.2xz3; 20y3z = 5y3z.4.
Chọn MTC là: 60x4y3z3
Nhân tử phụ của ba mẫu thức 15x3y2; 10x4z3; 20y3z lần lượt là: 4xyz3; 6y3; 3x4z2.
Vậy: \(\frac{2}{{15{x^3}{y^2}}} = \frac{{2.4xy{z^3}}}{{15{x^3}{y^2}.4xy{z^3}}} = \frac{{8xy{z^3}}}{{60{x^4}{y^3}{z^3}}}\)
\(\frac{y}{{10{x^4}{z^3}}} = \frac{{y.6{y^3}}}{{10{x^4}{z^3}.6{y^3}}} = \frac{{6{y^4}}}{{60{x^4}{y^3}{z^3}}}\)
\(\frac{x}{{20{y^3}z}} = \frac{{x.3{x^4}{z^2}}}{{20{y^3}z.3{x^4}{z^2}}} = \frac{{3{x^5}{z^2}}}{{60{x^4}{y^3}{z^3}}}\).
b) Ta có: 2x + 6 = 2(x + 3); x2 ‒ 9 = (x ‒ 3)(x + 3)
Chọn MTC là: 2(x ‒ 3)(x + 3).
Nhân tử phụ của hai mẫu thức 2x + 6 và x2 ‒ 9 lần lượt là: (x ‒ 3) và 2
Vậy: \(\frac{x}{{2x + 6}} = \frac{{x\left( {x - 3} \right)}}{{2\left( {x + 3} \right)\left( {x - 3} \right)}} = \frac{{x\left( {x - 3} \right)}}{{2\left( {{x^2} - 9} \right)}}\);
\(\frac{4}{{{x^2} - 9}} = \frac{{4.2}}{{2\left( {{x^2} - 9} \right)}} = \frac{8}{{2\left( {{x^2} - 9} \right)}}\).
c) Ta có: x3 ‒ 1 = (x ‒ 1)(x2 + x + 1) và x2 + x + 1 = x2 + x + 1
Chọn MTC là: x3 ‒ 1 = (x ‒ 1)(x2 + x + 1)
Nhân tử phụ của hai mẫu thức x3 ‒ 1 và x2 + x + 1 lần lượt là: 1 và x ‒ 1.
Vậy: \(\frac{{2x}}{{{x^3} - 1}} = \frac{{2x}}{{{x^3} - 1}}\) và \(\frac{{x - 1}}{{{x^2} + x + 1}} = \frac{{\left( {x - 1} \right)\left( {x - 1} \right)}}{{\left( {x - 1} \right)\left( {{x^2} + x + 1} \right)}} = \frac{{{{\left( {x - 1} \right)}^2}}}{{{x^3} - 1}}\).
d) Ta có: 1 + 2x + x2 = (1 + x)2;
5x2 ‒ 5 = 5(x2 ‒ 1) = 5(x ‒ 1)(x + 1).
Chọn MTC là: 5(x ‒ 1)(x + 1)2
Nhân tử phụ của hai mẫu thức 1 + 2x + x2 và 5x2 ‒ 5 lần lượt là: 5(x ‒ 1) và x + 1.
Vậy: \(\frac{x}{{1 + 2x + {x^2}}} = \frac{{x.5.\left( {x - 1} \right)}}{{\left( {1 + 2x + {x^2}} \right).5.\left( {x - 1} \right)}} = \frac{{5x\left( {x - 1} \right)}}{{5\left( {x - 1} \right){{\left( {x + 1} \right)}^2}}}\)
\(\frac{3}{{5{x^2} - 5}} = \frac{{3.\left( {x + 1} \right)}}{{5\left( {x - 1} \right)\left( {x + 1} \right)\left( {x + 1} \right)}} = \frac{{3\left( {x + 1} \right)}}{{5\left( {x - 1} \right){{\left( {x + 1} \right)}^2}}}\).
Chứng tỏ giá trị của biểu thức sau không phụ thuộc vào giá trị của biến (với \(a\) là một số):
a) \(\frac{{{x^2} - {y^2}}}{{\left( {x + y} \right)\left( {ax - ay} \right)}}\) (a ≠ 0);
b) \(\frac{{{{\left( {x + a} \right)}^2} - {x^2}}}{{2x + a}}\).
Lời giải
a) Ta có: \(\frac{{{x^2} - {y^2}}}{{\left( {x + y} \right)\left( {ax - ay} \right)}} = \frac{{\left( {x - y} \right)\left( {x + y} \right)}}{{\left( {x + y} \right).a.\left( {x - y} \right)}} = \frac{1}{a}\).
Vậy giá trị của biểu thức đã cho không phụ thuộc vào biến.
b) Ta có: \(\frac{{{{\left( {x + a} \right)}^2} - {x^2}}}{{2x + a}} = \frac{{\left( {x + a - x} \right)\left( {x + a + x} \right)}}{{2x + a}} = \frac{{a\left( {2x + a} \right)}}{{2x + a}} = a\).
Vậy giá trị của biểu thức đã cho không phụ thuộc vào biến.
Một miếng bìa có dạng hình vuông với độ dài cạnh là x (cm). Người ta cắt đi ở mỗi góc của miếng bìa một hình vuông sao cho bốn hình vuông bị cắt đi có cùng độ dài cạnh là y (cm) với 0 < 2y < x (Hình 2).

a) Viết phân thức biểu thị tỉ số diện tích của miếng bìa ban đầu và phần miếng bìa còn lại sau khi bị cắt.
b) Tính giá trị của phân thức đó tại x = 4; y = 1.
Lời giải
a) Diện tích của miếng bìa ban đầu là x2 (cm2)
Diện tích của mỗi góc miếng bìa hình vuông là: y2 (cm2)
Diện tích của phần bìa còn lại sai khi cắt là: x2 ‒ 4y2 (cm2).
Phân số biểu thị tỉ số diện tích của miếng bìa ban đầu và phần miếng bìa còn lại sau khi bị cắt là: \(\frac{{{x^2}}}{{{x^2} - 4y}}\).
b) Giá trị của phân thức \(\frac{{{x^2}}}{{{x^2} - 4y}}\) tại x = 4; y = 1 là:
\(\frac{{{x^2}}}{{{x^2} - 4y}} = \frac{{{4^2}}}{{{4^2} - 4.1}} = \frac{{16}}{{12}} = \frac{4}{3}\).



