Luyện tập chung trang 37
Luyện tập chung: Số vô tỉ, Căn bậc hai số học, Số thập phân vô hạn tuần hoàn
LUYỆN TẬP CHUNG (TRANG 37 - 38)
Hệ thống hóa kiến thức về số thập phân vô hạn tuần hoàn, số vô tỉ, căn bậc hai số học và kỹ năng làm tròn số thực.
- Nhận biết phân số viết được dưới dạng số thập phân hữu hạn hoặc vô hạn tuần hoàn.
- Căn bậc hai số học của một số không âm $a$: $\sqrt{a} \ge 0$ và $(\sqrt{a})^2 = a$.
- Với $a > 0$, ta luôn có $\sqrt{a^2} = a$.
- Cắt ghép hình học giải tích và tính độ dài đường chéo hình chữ nhật.
- Biểu diễn và xác định toạ độ các số thập phân trên trục số ô li.
- Làm tròn số thực với độ chính xác cho trước $d = 0{,}05$ (đến hàng phần mười).
- So sánh các số hữu tỉ, số vô tỉ và số thập phân tuần hoàn.
Ví dụ minh họa & Cắt ghép hình học
Cho một hình vuông cạnh $1\text{ cm}$ và hai hình chữ nhật kích thước $2\text{ cm} \times 1\text{ cm}$ bằng giấy bìa. Cắt hai hình chữ nhật dọc theo đường chéo để nhận được bốn hình tam giác vuông bằng nhau (Hình 2.6).
Hình 2.6: Hình vuông $1\text{ cm}$ và hai hình chữ nhật $2\text{ cm} \times 1\text{ cm}$ cắt theo đường chéo
Yêu cầu:
a) Hãy ghép bốn tam giác vuông đó với hình vuông đã cho để nhận được một hình vuông mới, tính diện tích hình vuông đó.
b) Độ dài đường chéo của hình chữ nhật trên bằng bao nhiêu xentimét (làm tròn kết quả đến chữ số thập phân thứ hai)?
Xem lời giải chi tiết Ví dụ 1
a) Ghép hình vuông mới và tính diện tích:
Ghép bốn tam giác vuông xung quanh hình vuông cạnh $1\text{ cm}$, ta nhận được một hình vuông mới như Hình 2.7 dưới đây:
Hình 2.7: Hình vuông mới có diện tích $5\text{ cm}^2$
- Diện tích hình vuông trung tâm cạnh $1\text{ cm}$ là: $1 \cdot 1 = 1\text{ (cm}^2\text{)}$.
- Diện tích của mỗi hình tam giác vuông là: $\frac{1}{2} \cdot 2 \cdot 1 = 1\text{ (cm}^2\text{)}$.
- Diện tích hình vuông lớn tạo thành là: $1 + 4 \cdot 1 = 5\text{ (cm}^2\text{)}$.
b) Tính độ dài đường chéo hình chữ nhật ban đầu:
Độ dài đường chéo của hình chữ nhật ban đầu chính bằng độ dài cạnh của hình vuông mới tạo thành, do đó độ dài đường chéo bằng $\sqrt{5}\text{ cm}$.
Sử dụng máy tính cầm tay, ta tính được: $$\sqrt{5} \approx 2{,}236067978\dots$$
Làm tròn kết quả đến chữ số thập phân thứ hai: Chữ số hàng phần trăm là $3$, chữ số ngay sau nó (hàng phần nghìn) là $6 \ge 5$, do đó ta cộng thêm $1$ vào chữ số hàng phần trăm: $$\sqrt{5} \approx 2{,}24\text{ cm}$$
Kết luận: Độ dài đường chéo của hình chữ nhật xấp xỉ $2{,}24\text{ cm}$.
Tính: $\sqrt{3^2}$; $(\sqrt{4{,}1})^2$; $\sqrt{a^2}$ (trong đó $a$ là số thực dương cho trước).
Xem lời giải chi tiết Ví dụ 2
Áp dụng định nghĩa và tính chất của căn bậc hai số học:
- Ta có $\sqrt{3^2} = 3$ vì $3 > 0$ và $3^2 = 9$.
- $(\sqrt{4{,}1})^2 = 4{,}1$ (theo định nghĩa căn bậc hai số học của một số không âm).
- Tương tự, với mọi số thực $a > 0$, ta luôn có: $\sqrt{a^2} = a$.
Bài tập SGK trang 38 (Giải chi tiết)
Cho bốn phân số: $\frac{17}{80}$; $\frac{611}{125}$; $\frac{133}{91}$ và $\frac{9}{8}$.
a) Phân số nào trong những phân số trên không viết được dưới dạng số thập phân hữu hạn?
b) Cho biết $\sqrt{2} = 1{,}414213562\dots$, hãy so sánh phân số tìm được trong câu a) với $\sqrt{2}$.
Xem lời giải chi tiết Bài 2.19
a) Phân loại phân số:
Ta đưa các phân số về dạng tối giản với mẫu dương rồi phân tích các mẫu số ra thừa số nguyên tố:
- $\frac{17}{80}$ có mẫu $80 = 2^4 \cdot 5$ (chỉ chứa ước nguyên tố $2$ và $5$) nên viết được dưới dạng số thập phân hữu hạn: $\frac{17}{80} = 0{,}2125$.
- $\frac{611}{125}$ có mẫu $125 = 5^3$ (chỉ chứa ước nguyên tố $5$) nên viết được dưới dạng số thập phân hữu hạn: $\frac{611}{125} = 4{,}888$.
- $\frac{9}{8}$ có mẫu $8 = 2^3$ (chỉ chứa ước nguyên tố $2$) nên viết được dưới dạng số thập phân hữu hạn: $\frac{9}{8} = 1{,}125$.
- $\frac{133}{91} = \frac{133 : 7}{91 : 7} = \frac{19}{13}$. Mẫu số $13$ là số nguyên tố khác $2$ và $5$, do đó phân số $\frac{133}{91}$ không viết được dưới dạng số thập phân hữu hạn (nó viết được dưới dạng số thập phân vô hạn tuần hoàn $\frac{19}{13} = 1{,}(461538)$).
b) So sánh phân số $\frac{133}{91}$ với $\sqrt{2}$:
Ta có: $\frac{133}{91} = \frac{19}{13} \approx 1{,}461538\dots$
So sánh hai số thập phân $1{,}461538\dots$ và $1{,}414213\dots$: Ở hàng phần trăm, ta thấy $6 > 1$, do đó: $$1{,}461538\dots > 1{,}414213\dots \implies \frac{133}{91} > \sqrt{2}$$
a) Viết các phân số sau dưới dạng số thập phân vô hạn tuần hoàn (dùng dấu ngoặc để chỉ rõ chu kì): $\frac{1}{9}$; $\frac{1}{99}$. Em có nhận xét gì về kết quả nhận được?
b) Em hãy dự đoán dạng thập phân của $\frac{1}{999}$.
Xem lời giải chi tiết Bài 2.20
a) Đặt tính chia hoặc bấm máy tính:
- $\frac{1}{9} = 1 : 9 = 0{,}1111\dots = 0{,}(1)$ (chu kì là $1$).
- $\frac{1}{99} = 1 : 99 = 0{,}010101\dots = 0{,}(01)$ (chu kì là $01$).
Nhận xét: Phân số dạng $\frac{1}{9\dots 9}$ có mẫu số gồm bao nhiêu chữ số $9$ thì dạng số thập phân vô hạn tuần hoàn sẽ có chu kì gồm bấy nhiêu chữ số bắt đầu bằng các chữ số $0$ và kết thúc bởi chữ số $1$.
b) Dự đoán dạng thập phân của $\frac{1}{999}$:
Vì mẫu số có ba chữ số $9$, ta dự đoán chu kì gồm $3$ chữ số là $(001)$: $$\frac{1}{999} = 0{,}(001)$$ (Kiểm tra lại bằng phép chia: $1 : 999 = 0{,}001001001\dots = 0{,}(001)$, hoàn toàn chính xác!)
Viết $\frac{5}{9}$ và $\frac{5}{99}$ dưới dạng số thập phân vô hạn tuần hoàn.
Xem lời giải chi tiết Bài 2.21
Từ kết quả của Bài 2.20, ta có:
- $\frac{5}{9} = 5 \cdot \frac{1}{9} = 5 \cdot 0{,}(1) = 0{,}(5)$.
- $\frac{5}{99} = 5 \cdot \frac{1}{99} = 5 \cdot 0{,}(01) = 0{,}(05)$.
Nam vẽ một phần trục số trên vở ô li và đánh dấu ba điểm $A, B, C$ như sau:
Trục số trên nền lưới ô li caro với ba điểm $A, B, C$
a) Hãy cho biết hai điểm $A, B$ biểu diễn những số thập phân nào?
b) Làm tròn số thập phân được biểu diễn bởi điểm $C$ với độ chính xác $0{,}05$.
Xem lời giải chi tiết Bài 2.22
Quan sát hình vẽ trên vở ô li, đoạn đơn vị từ $13$ đến $14$ (hoặc từ $14$ đến $15$) gồm $10$ ô vuông nhỏ liên tiếp. Do đó, mỗi ô vuông nhỏ tương ứng với độ dài: $$\frac{1}{10} = 0{,}1\text{ đơn vị}$$
a) Xác định toạ độ hai điểm $A$ và $B$:
- Điểm $A$ nằm bên phải số $13$ và cách số $13$ đúng $4$ ô nhỏ, do đó điểm $A$ biểu diễn số thập phân: $13 + 4 \cdot 0{,}1 = 13{,}4$.
- Điểm $B$ nằm bên phải số $14$ và cách số $14$ đúng $2$ ô nhỏ, do đó điểm $B$ biểu diễn số thập phân: $14 + 2 \cdot 0{,}1 = 14{,}2$.
b) Xác định và làm tròn số thập phân biểu diễn bởi điểm $C$:
Điểm $C$ nằm bên phải số $14$ và cách số $14$ đúng $6$ ô nhỏ, do đó điểm $C$ biểu diễn số thập phân: $$14 + 6 \cdot 0{,}1 = 14{,}6$$
Để làm tròn với độ chính xác $d = 0{,}05$, theo quy tắc đã học: vì $0{,}01 < 0{,}05 < 0{,}1$, ta làm tròn số $14{,}6$ đến hàng phần mười.
Vì số $14{,}6$ đã được viết chính xác đến hàng phần mười nên kết quả làm tròn vẫn là $14{,}6$.
Thay dấu "?" bằng chữ số thích hợp:
a) $-7{,}02 < -7,{?}(1)$;
b) $-15{,}3{?}021 < -15{,}3819$.
Xem lời giải chi tiết Bài 2.23
a) Giải bất đẳng thức $-7{,}02 < -7,{?}(1)$:
Với hai số âm: $A < B \iff -A > -B$, do đó: $$7{,}02 > 7,{?}(1) \iff 7{,}0200\dots > 7,{?}111\dots$$
So sánh chữ số ở hàng phần mười: Nếu $? = 0$, ta có $7{,}0200\dots > 7{,}0111\dots$ (đúng vì ở hàng phần trăm $2 > 1$). Nếu $? \ge 1$, ta có $7{,}0200\dots < 7{,}1\dots$ (sai). Vậy dấu "?" duy nhất thỏa mãn là chữ số $0$.
b) Giải bất đẳng thức $-15{,}3{?}021 < -15{,}3819$:
Tương tự, ta chuyển về so sánh hai số dương: $$15{,}3{?}021 > 15{,}3819$$
Phần nguyên là $15$ bằng nhau. Chữ số hàng phần mười là $3$ bằng nhau. Xét chữ số hàng phần trăm: Nếu $? > 8$, tức là $? = 9$, ta có $15{,}39021 > 15{,}3819$ (đúng). Nếu $? = 8$, ta so sánh tiếp hàng phần nghìn: $0 < 1 \implies 15{,}38021 < 15{,}3819$ (không thỏa mãn). Nếu $? < 8$, hiển nhiên $15{,}3{?}021 < 15{,}3819$ (không thỏa mãn). Vậy dấu "?" duy nhất thỏa mãn là chữ số $9$.
So sánh:
a) $12{,}26$ và $12{,}(24)$;
b) $31{,}3(5)$ và $29{,}9(8)$.
Xem lời giải chi tiết Bài 2.24
a) So sánh $12{,}26$ và $12{,}(24)$:
Ta viết dạng khai triển: $12{,}(24) = 12{,}2424\dots$ Hai số có phần nguyên bằng nhau ($12 = 12$) và chữ số hàng phần mười bằng nhau ($2 = 2$). Xét chữ số hàng phần trăm: vì $6 > 4$ nên: $$12{,}26 > 12{,}(24)$$
b) So sánh $31{,}3(5)$ và $29{,}9(8)$:
So sánh phần nguyên của hai số: vì $31 > 29$ nên không cần xét phần thập phân, ta có ngay: $$31{,}3(5) > 29{,}9(8)$$
Tính:
a) $\sqrt{1}$; b) $\sqrt{1 + 2 + 1}$; c) $\sqrt{1 + 2 + 3 + 2 + 1}$.
Xem lời giải chi tiết Bài 2.25
- a) $\sqrt{1} = 1$ (vì $1 > 0$ và $1^2 = 1$).
- b) $\sqrt{1 + 2 + 1} = \sqrt{4} = 2$ (vì $2 > 0$ và $2^2 = 4$).
- c) $\sqrt{1 + 2 + 3 + 2 + 1} = \sqrt{9} = 3$ (vì $3 > 0$ và $3^2 = 9$).
Quy luật mở rộng tuyệt đẹp: Tổng dãy số đối xứng $1 + 2 + \dots + n + \dots + 2 + 1 = n^2$. Do đó: $$\sqrt{1 + 2 + \dots + n + \dots + 2 + 1} = \sqrt{n^2} = n$$
Tính:
a) $(\sqrt{3})^2$; b) $(\sqrt{21})^2$.
Xem lời giải chi tiết Bài 2.26
Theo định nghĩa căn bậc hai số học của một số không âm, với mọi số thực $a \ge 0$, ta luôn có $(\sqrt{a})^2 = a$.
- a) $(\sqrt{3})^2 = 3$.
- b) $(\sqrt{21})^2 = 21$.