Giải SGK Toán 8 CTST Bài 3. Hằng đẳng thức đáng nhớ có đáp án

Sau bài học này chúng ta sẽ giải quyết được câu hỏi trên như sau:

65² – 35² = (65 + 35) . (65 – 35) = 100 . 30 = 3 000.

102 . 98 = (100 + 2) . (100 – 2) = 100² – 2² = 10 000 – 4 = 9 996.

a) Ta xét các cách tính diện tích của các phần tô màu trong Hình 1 như sau:

Cách 1: Tính diện tích của hình vuông được ghép bởi 4 hình:

Cạnh của hình vuông ABCD được tạo thành là: a + b.

Diện tích S của các phần tô màu chính là diện tích của hình vuông ABCD, và bằng:

S = (a + b)² .

Do đó kết quả của bạn An là đúng.

Cách 2: Tính diện tích mỗi hình:

Diện tích hình vuông màu vàng AEHG là: a².

Diện tích hình vuông màu xanh HICK là: b².

Diện tích hình chữ nhật màu hồng EBIH là: ab.

Diện tích hình chữ nhật màu hồng GHKD là: ba.

Diện tích S của các phần tô màu là: a² + b² + ab + ba.

Do đó kết quả của bạn Mai là đúng.

a) (3x + 1)²

= (3x)² + 2.3x.1 + 1²

= 9x² + 6x + 1.

b) (4x + 5y)²

= (4x)² + 2.4x.5y + (5y)²

= 16x² + 40xy + 25y².

c) 5x−122

=5x2+2.5x.12+122.

=25x2+5x+14

d) (–x + 2y²)²

= (–x)² + 2.(–x).2y² + (2y²)²

= x² – 4xy² + 4y⁴.

a) a² + 10ab + 25b²

= a² + 2.a.5b + (5b)²

= (a + 5b)².

b) 1 + 9a² – 6a

= 1 – 6a + 9a²

= 1² – 2.1.3a + (3a)²

= (1 – 3a)².

Hoặc ta có thể viết như sau:

1 + 9a² – 6a

= 9a² – 6a + 1

= (3a)² – 2.3a.1 + 1²

= (3a – 1)².

a) 52² = (50 + 2)² = 50² + 2.50.2 + 2² = 2 500 + 200 + 4 = 2 704.

b) 98² = (100 – 2)² = 100² – 2.100.2 + 2² = 10 000 – 400 + 4 = 9 604.

a) Mảnh vườn hình vuông có cạnh 10 m được mở rộng cả hai cạnh thêm x (m) nên mảnh vườn lúc này có dạng hình vuông với độ dài cạnh là 10 + x (m).

Diện tích mảnh vườn sau khi mở rộng là:

(10 + x)² = 10² + 2.10.x + x² = 100 + 20x + x² (m²).

Vậy biểu thức biểu thị diện tích mảnh vườn sau khi mở rộng là 100 + 20x + x² (m²).

b) Mảnh vườn hình vuông trước khi mở rộng có độ dài cạnh là: x – 5 (m).

Diện tích mảnh vườn hình vuông trước khi mở rộng là:

(x – 5)² = x² – 2.x.5 + 5² = x² – 10x + 25 (m²).

Vậy biểu thức biểu thị diện tích mảnh vườn trước khi mở rộng là x² – 10x + 25 (m²).

a) Ta đặt tên các điểm trên Hình 3 như hình vẽ dưới đây.

• Diện tích hình vuông ABCD là: a².

Diện tích hình vuông EGHD là: b².

Diện tích phần tô màu ở Hình 3a là: a² – b².

• Chiều dài của hình chữ nhật trong Hình 3b là: a + b.

Chiều rộng của hình chữ nhật trong Hình 3b là: a – b.

Diện tích hình chữ nhật (phần tô màu) trong Hình 3b là: (a + b)(a – b).

a) (4 – x).(4 + x) = 4² – x² = 16 – x².

b) (2y + 7z).(2y – 7z) = (2y)² – (7z)² = 4y² – 49z².

c) (x + 2y²).(x – 2y²) = x² – (2y²)² = x² – 4y⁴.

a) 82 . 78 = (80 + 2).(80 – 2) = 80² – 2² = 6 400 – 4 = 6 396.

b) 87 . 93 = (90 – 3).(90 + 3) = 90² – 3² = 8 100 – 9 = 8 091.

c) 125² – 25² = (125 + 25).(125 – 25) = 150 . 100 = 15 000.

Ta tính nhanh các phép tính như sau:

65² – 35² = (65 + 35) . (65 – 35) = 100 . 30 = 3 000.

102 . 98 = (100 + 2) . (100 – 2) = 100² – 2² = 10 000 – 4 = 9 996.

(a + b)³ = (a + b)(a + b)²

             = (a + b)(a² + 2ab + b²)

             = a(a² + 2ab + b²) + b(a² + 2ab + b²)

             = a.a² + a.2ab + a.b² + b.a² + b.2ab + b.b²

             = a³ + 2a²b + ab² + a²b + 2ab² + b³

             = a³ + (2a²b + a²b) + (ab² + 2ab²) + b³

             = a³ + 3a²b + 3ab² + b³.

(a – b)³ = (a – b)(a – b)²

             = (a – b)(a² – 2ab + b²)

             = a(a² – 2ab + b²) – b(a² – 2ab + b²)

             = a.a² – a.2ab + a.b² – b.a² + b.2ab – b.b²

             = a³ – 2a²b + ab² – a²b + 2ab² – b³

             = a³ – (2a²b + a²b) + (ab² + 2ab²) – b³

             = a³ – 3a²b + 3ab² – b³.

a) (x + 2y)³

= x³ + 3.x².2y + 3.x.(2y)² + (2y)³

= x³ + 6x²y + 12xy² + 8y³.

b) (3y – 1)³

= (3y)³ – 3.(3y)².1 + 3.3y.1² – 1³

= 27y³ – 27y² + 9y – 1.

Phần lòng trong của thùng chứa có dạnh hình lập phương với độ dài cạnh là x – 3 – 3 = x – 6 (cm).

Thể tích phần lòng trong của thùng là:

(x – 6)³ = x³ – 3.x².6 + 3.x.6² – 6³

             = x³ – 18x² + 108x – 216 (cm³).

Vậy dung tích (sức chứa) của thùng là x³ – 18x² + 108x – 216 (cm³).

(a + b)³ = a³ + 3a²b + 3ab² + b³

a³ + b³ = (a + b)³ – 3a²b – 3ab²

           = (a + b)³ – 3ab(a + b)

           = (a + b)[(a + b)² – 3ab]

           = (a + b)(a² + 2ab + b² – 3ab)

           = (a + b)(a² – ab + b²).

(a – b)³ = a³ – 3a²b + 3ab² – b³

a³ – b³ = (a – b)³ + 3a²b – 3ab²

           = (a – b)³ + 3ab(a – b)

           = (a – b)[(a – b)² + 3ab]

           = (a – b)(a² – 2ab + b² + 3ab)

           = (a – b)(a² + ab + b²).

a) 8y³ + 1 = (2y)³ + 1

                = (2y + 1)[(2y)² – 2y.1 + 1²]

                = (2y + 1)(4y² – 2y + 1)

b) y³ – 8 = y³ – 2³

              = (y – 2)(y² + y.2 + 2²)

              = (y – 2)(y² + 2y + 4).

a) (x + 1)(x² – x + 1)

= x³ + 1³

= x³ + 1.

b) . 2x−124x2+1+14

=2x−122x2+2x.12+122

=2x3−123

=8x3−18

Thể tích của khối lập phương có cạnh bằng 2x + 1 là: (2x + 1)³.

Thể tích của khối lập phương có cạnh bằng x + 1 là: (x + 1)³.

Cách 1: Thể tích phần còn lại là:

(2x + 1)³ – (x + 1)³

= (2x)³ + 3.(2x)².1 + 3.2x.1² + 1³ – (x³ + 3.x².1 + 3.x.1² + 1³)

= 8x³ + 12x² + 6x + 1 – x³ – 3x² – 3x – 1

= (8x³ – x³) + (12x² – 3x²) + (6x – 3x) + (1 – 1)

= 7x³ + 9x² + 3x.

Cách 1: Thể tích phần còn lại là:

(2x + 1)³ – (x + 1)³

= [(2x + 1) – (x + 1)].[(2x + 1)² + (2x + 1).(x + 1) + (x + 1)²]

= [2x + 1 – x – 1].[(2x)² + 2.2x.1 + 1² + (2x.x + 2x.x + 1.x + 1.1) + x² + 2.x.1 + 1²]

= x.[4x² + 4x + 1 + 2x² + 3x + 1 + x² + 2x + 1]

= x.[(4x² + 2x² + x²) + (4x + 3x + 2x) + (1 + 1 + 1)]

= x.[7x² + 9x + 3]

= 7x³ + 9x² + 3x.

a) (3x + 4)²

= (3x)² + 2.3x.4 + 4²

= 9x² + 24x + 16.

b) (5x – y)²

= (5x)² – 2.5x.y + y²

= 25x² – 10xy + y².

c)xy−12y2

=xy2−2.xy.12y+12y2.

=x2y2−xy2+14y2

a) x² + 2x + 1

= x² + 2.x.1 + 1²

= (x + 1)².

b) 9 – 24x + 16x²

= 3² – 2.3.4x + (4x)²

= (3 – 4x)².

Ta cũng có thể viết như sau:

9 – 24x + 16x²

= 16x² – 24x + 9

= (4x)² – 2.4x.3 + 3²

= (4x – 3)².

c)

4x2+14+2x

=4x2+2x+14

=2x2+2.2x.12+122

=2x+122

a) (3x – 5)(3x + 5)

= (3x)² – 5²

= 9x² – 25.

b) (x – 2y)(x + 2y)

= x² – (2y)²

= x² – 4y².

c, −x−12y−x+12y

=−x2−12y2

=x2−14y2

a) Biểu thức tính diện tích của hình vuông có cạnh bằng 2x + 3 là:

(2x + 3)² = (2x)² + 2.2x.3 + 3² = 4x² + 12x + 9.

b) Biểu thức tính thể tích của khối lập phương có cạnh bằng 3x − 2 là:

(3x – 2)³ = (3x)³ – 3.(3x)².2 + 3.3x.2² – 2³

               = 27x³ – 54x² + 36x – 8.

a) 38 . 42 = (40 – 2).(40 + 2) = 40² – 2² = 1 600 – 4 = 1 596.

b) 102² = (100 + 2)² = 100² + 2.100.2 + 2² = 10 000 + 400 + 4 = 10 404.

c) 198² = (200 – 2)² = 200² – 2.200.2 + 2² = 40 000 – 800 + 4 = 39 204.

d) 75² – 25² = (75 + 25).(75 – 25) = 100 . 50 = 5 000.

a) (2x – 3)³

= (2x)³ – 3.(2x)².3 + 3.2x.3² – 3³

= 8x³ – 36x² + 54x – 8.

b) (a + 3b)³

= a³ + 3.a².3b + 3.a.(3b)² + (3b)³

= a³ + 9a²b + 27ab² + 27b³.

c) (xy –1)³

= (xy)³ – 3.(xy)².1 + 3.xy.1² – 1³

= x³y³ – 3x²y² + 3xy – 1.

a) (a – 5)(a² + 5a + 25)

= (a – 5)(a² + a.5 + 5²)

= a³ – 5³

= a³ – 125.

b) (x + 2y)(x² –

b) (x + 2y)(x² – 2xy + 4y²)

= (x + 2y).[x² – x.2y + (2y)²]

= x³ + (2y)³

= x³ + 8y³.

a) (a – 1)(a + 1)(a² + 1)

= (a² – 1)(a² + 1)

= (a²)² – 1²

= a⁴ – 1.

b) (xy + 1)² – (xy – 1)²

= [(xy + 1) + (xy – 1)].[(xy + 1) – (xy – 1)]

= [xy + 1 + xy – 1].[xy + 1 – xy + 1]

= 2xy.2

= 4xy.

a) Ta có: (x − y)² = x² – 2xy + y²

                           = x² + 2xy + y² – 4xy

                           = (x + y)² – 4xy

Thay x + y = 12 và xy = 35 vào biểu thức trên ta có:

(x − y)² = 12² – 4.35 = 144 – 140 = 4.

b) Ta có: (x + y)² = x² + 2xy + y²

                           = x² – 2xy + y² + 4xy

                           = (x – y)² + 4xy

Thay x – y = 8 và xy = 20 vào biểu thức trên ta có:

(x + y)² = 8² + 4.20 = 64 + 80 = 144.

c) Ta có: x³ + y³ = (x + y).(x² – xy + y²)

                           = (x + y).(x² + 2xy + y² – 3xy)

                           = (x + y).[(x + y)² – 3xy]

Thay x + y = 5 và xy = 6 vào biểu thức trên ta có:

x³ + y³ = 5.(5² – 3.6) = 5.(25 – 18) = 5.7 = 35.

d) Ta có: x³ – y³ = (x – y).(x² + xy + y²)

                           = (x – y).(x² – 2xy + y² + 3xy)

                           = (x – y).[(x – y)² + 3xy]

Thay x – y = 3 và xy = 40 vào biểu thức trên ta có:

x³ – y³ = 3.(3² – 3.40) = 3.(9 – 120) = 5.(–111) = –555.

Thể tích hình hộp chữ nhật có chiều dài, chiều rộng, chiều cao đều bằng 5 cm là:

5³ = 125 (cm³).

a) Chiều dài của hình hộp chữ nhật sau khi tăng thêm a cm là: 5 + a (cm).

Chiều rộng của hình hộp chữ nhật sau khi tăng thêm a cm là: 5 + a (cm).

Thể tích hình hộp chữ nhật lúc sau là:

(5 + a).(5 + a).5 = (5 + a)².5

                          = (5² + 2.5.a + a²).5

                          = (25 + 10a + a²).5

                          = 25.5 + 10a.5 + a².5

                          = 125 + 50a + 5a² (cm³).

Khi đó thể tích của hình hộp chữ nhật đã tăng thêm là:

125 + 50a + 5a² – 125 = 5a² + 50a (cm³).

b) Chiều cao của hình hộp chữ nhật sau khi tăng thêm a cm là: 5 + a (cm).

Thể tích hình hộp chữ nhật lúc sau là:

(5 + a).(5 + a).(5 + a) = (5 + a)³

                                   = 5³ + 3.5².a + 3.5.a² + a³

                                   = 125 + 75a + 15a² + a³ (cm³).

Khi đó thể tích của hình hộp chữ nhật đã tăng thêm là:

125 + 75a + 15a² + a³ – 125 = a³ + 15a² + 75a (cm³).