Ưu đãi 50% Tặng Sổ tay 9+ Toán Cấp 2!
100%
Toán Lớp 7 Chương VII: Biểu thức đại số và đa thức một biến 3 lượt xem

Luyện tập chung trang 34

Luyện tập chung: đa thức một biến, thu gọn, bậc, hệ số, nghiệm, ứng dụng nhiệt độ và chuyển động

Toán 7 • Tập 2 • Chương VII

LUYỆN TẬP CHUNG TRANG 34

Củng cố kĩ năng nhận biết biểu thức đại số, đơn thức, đa thức một biến; xác định bậc, hệ số, sắp xếp đa thức; tính giá trị và kiểm tra nghiệm của đa thức trong các bài toán thực tiễn.

Luyện tập chung trang 34
Trọng tâm kiến thức cần nhớ
  • Thu gọn đơn thức, đa thức một biến bằng cách nhóm các hạng tử cùng bậc.
  • Sắp xếp đa thức theo luỹ thừa giảm dần hoặc tăng dần của biến.
  • Xác định chính xác bậc, hệ số cao nhất, hệ số tự do của đa thức thu gọn.
  • Tính giá trị của đa thức tại một giá trị $x = a$ cho trước.
  • Giá trị $x = a$ là một nghiệm của đa thức $P(x)$ nếu $P(a) = 0$.
Kĩ năng vận dụng thực tiễn
  • Thiết lập đa thức biểu thị số tiền mua hàng, tổng chi phí đồng giá.
  • Thiết lập đa thức tính thể tích hình hộp chữ nhật theo tỉ lệ kích thước.
  • Ứng dụng đa thức bậc nhất trong thang đo nhiệt độ Celsius và Fahrenheit.
  • Ứng dụng đa thức giải bài toán chuyển động đuổi nhau của hai phương tiện giao thông.
1

Các Ví dụ Minh họa (SGK Trang 34)

Ví dụ 1 (SGK trang 34) Bài toán mua sách đồng giá

Ba bạn Lan, Bình và Dung rủ nhau đến cửa hàng sách để mua sách cũ được bán đồng giá (nghĩa là các cuốn sách cũ trong cửa hàng đó đều được bán với cùng một giá). Lan mua $5$ cuốn, Bình mua $3$ cuốn, Dung mua $6$ cuốn. Gọi $x$ (đồng) là giá bán một cuốn sách cũ.

a) Tìm đa thức biểu thị tổng số tiền cả ba bạn phải trả.
b) Nếu mỗi cuốn sách cũ đều có giá là $30\,000$ đồng thì tổng số tiền cả ba bạn phải trả là bao nhiêu?
Xem lời giải chi tiết Ví dụ 1

a) Do mỗi cuốn sách có giá $x$ (đồng) nên:

  • Lan mua $5$ cuốn sách nên phải trả: $5x$ (đồng).
  • Bình mua $3$ cuốn sách nên phải trả: $3x$ (đồng).
  • Dung mua $6$ cuốn sách nên phải trả: $6x$ (đồng).

Vậy đa thức biểu thị tổng số tiền cả ba bạn phải trả là:

$$T(x) = 5x + 3x + 6x = (5 + 3 + 6)x = 14x \quad \text{(đồng)}$$

b) Nếu mỗi cuốn sách cũ có giá $30\,000$ đồng thì tổng số tiền cả ba bạn phải trả là giá trị của đa thức $T(x) = 14x$ tại $x = 30\,000$:

$$T(30\,000) = 14 \cdot 30\,000 = 420\,000 \quad \text{(đồng)}$$

Đáp số: a) $T(x) = 14x$; b) $420\,000$ đồng.

Ví dụ 2 (SGK trang 34) Cộng đa thức & Tìm nghiệm

Cho hai đa thức $F = x^3 - x^2 - 3x - 5$ và $G = 3x^2 - 2x - 1$.

a) Gọi $H(x)$ là tổng của hai đa thức $F$ và $G$. Tìm $H(x)$.

b) Tìm hệ số cao nhất và hệ số tự do của $H(x)$.

c) Trong tập hợp $\{-3; -2; -1; 0; 1; 2; 3\}$, những số nào là nghiệm của $H(x)$?

Xem lời giải chi tiết Ví dụ 2

a) Ta có:

$$\begin{aligned} H(x) &= (x^3 - x^2 - 3x - 5) + (3x^2 - 2x - 1) \\ &= x^3 - x^2 - 3x - 5 + 3x^2 - 2x - 1 \\ &= x^3 + (-x^2 + 3x^2) + (-3x - 2x) + (-5 - 1) \\ &= x^3 + 2x^2 - 5x - 6 \end{aligned}$$

b) Đa thức $H(x) = x^3 + 2x^2 - 5x - 6$ có hạng tử bậc cao nhất là $x^3$ nên:

  • Hệ số cao nhất: $1$ (hệ số của $x^3$).
  • Hệ số tự do: $-6$.

c) Để tính giá trị của $H(x)$ tại các giá trị của $x$, ta lập bảng sau:

$x$ $-3$ $-2$ $-1$ $0$ $1$ $2$ $3$
$x^3$ $-27$ $-8$ $-1$ $0$ $1$ $8$ $27$
$2x^2$ $18$ $8$ $2$ $0$ $2$ $8$ $18$
$-5x$ $15$ $10$ $5$ $0$ $-5$ $-10$ $-15$
$H(x) = x^3 + 2x^2 - 5x - 6$ $0$ $4$ $0$ $-6$ $-8$ $0$ $24$

* Trong đó, số ghi trong mỗi ô thuộc dòng cuối bằng tổng các số ở cùng cột và thuộc ba dòng không tô màu phía trên, cộng thêm $-6$.

Dựa vào bảng trên, ta thấy:

$$H(-3) = 0; \quad H(-1) = 0; \quad H(2) = 0$$

Từ đó suy ra $x = -3$, $x = -1$ và $x = 2$ là ba nghiệm của đa thức $H(x)$.

2

Bài tập Thực hành & Vận dụng (SGK Trang 35)

Bài 7.18 (SGK trang 35) Thu gọn và xác định hệ số

Cho các đơn thức: $2x^6$; $-5x^3$; $-3x^5$; $x^3$; $\frac{3}{5}x^2$; $-\frac{1}{2}x^2$; $8$; $-3x$. Gọi $A$ là tổng của các đơn thức đã cho.

a) Hãy thu gọn tổng $A$ và sắp xếp các hạng tử để được một đa thức.

b) Tìm hệ số cao nhất, hệ số tự do và hệ số của $x^2$ của đa thức thu được.

Xem lời giải chi tiết Bài 7.18

a) Ta có tổng $A$ của các đơn thức là:

$$A = 2x^6 + (-5x^3) + (-3x^5) + x^3 + \frac{3}{5}x^2 + \left(-\frac{1}{2}x^2\right) + 8 + (-3x)$$

Nhóm các hạng tử có cùng số mũ của biến và sắp xếp theo luỹ thừa giảm dần:

$$\begin{aligned} A &= 2x^6 - 3x^5 + (-5x^3 + x^3) + \left(\frac{3}{5} - \frac{1}{2}\right)x^2 - 3x + 8 \\ &= 2x^6 - 3x^5 - 4x^3 + \left(\frac{6}{10} - \frac{5}{10}\right)x^2 - 3x + 8 \\ &= 2x^6 - 3x^5 - 4x^3 + \frac{1}{10}x^2 - 3x + 8 \end{aligned}$$

b) Xét đa thức thu gọn $A = 2x^6 - 3x^5 - 4x^3 + \frac{1}{10}x^2 - 3x + 8$:

  • Hệ số cao nhất: $2$ (hệ số của hạng tử có bậc cao nhất là $2x^6$).
  • Hệ số tự do: $8$.
  • Hệ số của $x^2$: $\frac{1}{10}$ (hoặc $0{,}1$).
Bài 7.19 (SGK trang 35) Bài toán bể chứa nước

Một bể chứa nước có dạng hình hộp chữ nhật được thiết kế với kích thước theo tỉ lệ:

Chiều cao : Chiều rộng : Chiều dài = $1 : 2 : 3$

Trong bể hiện còn $0{,}7\text{ m}^3$ nước. Gọi chiều cao của bể là $x$ (mét).

Hãy viết đa thức biểu thị số mét khối nước cần phải bơm thêm vào bể để bể đầy nước. Xác định bậc của đa thức đó.

Mô hình bể chứa nước bài 7.19
Xem lời giải chi tiết Bài 7.19

Vì kích thước của bể theo tỉ lệ Chiều cao : Chiều rộng : Chiều dài = $1 : 2 : 3$ và chiều cao là $x$ (m) nên:

  • Chiều rộng của bể là: $2x$ (m).
  • Chiều dài của bể là: $3x$ (m).

Thể tích toàn bộ của bể hình hộp chữ nhật là:

$$V = x \cdot 2x \cdot 3x = 6x^3 \quad (\text{m}^3)$$

Do trong bể hiện đang còn $0{,}7\text{ m}^3$ nước, nên số mét khối nước cần bơm thêm vào để đầy bể là:

$$P(x) = 6x^3 - 0{,}7 \quad (\text{m}^3)$$

Đa thức $P(x) = 6x^3 - 0{,}7$ có bậc là $3$ (ứng với số mũ lớn nhất của biến $x$).

Bài 7.20 (SGK trang 35) Thang đo nhiệt độ Celsius & Fahrenheit

Ngoài thang nhiệt độ Celsius (độ C), nhiều nước còn dùng thang nhiệt độ Fahrenheit (gọi là độ F) để đo nhiệt độ trong dự báo thời tiết. Muốn tính xem $x\ ^\circ\text{C}$ tương ứng với bao nhiêu độ F, ta dùng công thức:

$$T(x) = 1{,}8x + 32$$

Chẳng hạn, $0\ ^\circ\text{C}$ tương ứng với $T(0) = 1{,}8 \cdot 0 + 32 = 32\ (^\circ\text{F})$.

a) Hỏi $0\ ^\circ\text{F}$ tương ứng với bao nhiêu độ C?

b) Nhiệt độ vào một ngày mùa hè ở Hà Nội là $35\ ^\circ\text{C}$. Nhiệt độ đó tương ứng với bao nhiêu độ F?

c) Nhiệt độ vào một ngày mùa đông ở New York (Mỹ) là $41\ ^\circ\text{F}$. Nhiệt độ đó tương ứng với bao nhiêu độ C?

Thang đo nhiệt độ Celsius và Fahrenheit bài 7.20
Xem lời giải chi tiết Bài 7.20

a) Để tìm số độ C tương ứng với $0\ ^\circ\text{F}$, ta giải phương trình $T(x) = 0$:

$$1{,}8x + 32 = 0 \iff 1{,}8x = -32 \iff x = -\frac{32}{1{,}8} = -\frac{160}{9} \approx -17{,}78\ ^\circ\text{C}$$

Vậy $0\ ^\circ\text{F}$ tương ứng với khoảng $-17{,}78\ ^\circ\text{C}$ (hoặc $-\frac{160}{9}\ ^\circ\text{C}$).

b) Với $x = 35\ ^\circ\text{C}$, nhiệt độ tương ứng theo thang Fahrenheit là:

$$T(35) = 1{,}8 \cdot 35 + 32 = 63 + 32 = 95\ (^\circ\text{F})$$

Vậy $35\ ^\circ\text{C}$ ở Hà Nội tương ứng với $95\ ^\circ\text{F}$.

c) Khi nhiệt độ ở New York là $41\ ^\circ\text{F}$, ta có phương trình $T(x) = 41$:

$$1{,}8x + 32 = 41 \iff 1{,}8x = 41 - 32 = 9 \iff x = \frac{9}{1{,}8} = 5\ (^\circ\text{C})$$

Vậy $41\ ^\circ\text{F}$ tương ứng với $5\ ^\circ\text{C}$.

Bài 7.21 (SGK trang 35) Cộng trừ đa thức & Nghiệm

Cho hai đa thức $P = -5x^4 + 3x^3 + 7x^2 + x - 3$ và $Q = 5x^4 - 4x^3 - x^2 + 3x + 3$.

a) Xác định bậc của mỗi đa thức $P + Q$ và $P - Q$.

b) Tính giá trị của mỗi đa thức $P + Q$ và $P - Q$ tại $x = 1$; $x = -1$.

c) Đa thức nào trong hai đa thức $P + Q$ và $P - Q$ có nghiệm là $x = 0$?

Xem lời giải chi tiết Bài 7.21

a) Ta thực hiện tính tổng và hiệu của hai đa thức:

Tính $P + Q$:

$$\begin{aligned} P + Q &= (-5x^4 + 3x^3 + 7x^2 + x - 3) + (5x^4 - 4x^3 - x^2 + 3x + 3) \\ &= (-5x^4 + 5x^4) + (3x^3 - 4x^3) + (7x^2 - x^2) + (x + 3x) + (-3 + 3) \\ &= -x^3 + 6x^2 + 4x \end{aligned}$$

Đa thức $P + Q = -x^3 + 6x^2 + 4x$ có bậc là $3$.

Tính $P - Q$:

$$\begin{aligned} P - Q &= (-5x^4 + 3x^3 + 7x^2 + x - 3) - (5x^4 - 4x^3 - x^2 + 3x + 3) \\ &= -5x^4 + 3x^3 + 7x^2 + x - 3 - 5x^4 + 4x^3 + x^2 - 3x - 3 \\ &= (-5x^4 - 5x^4) + (3x^3 + 4x^3) + (7x^2 + x^2) + (x - 3x) + (-3 - 3) \\ &= -10x^4 + 7x^3 + 8x^2 - 2x - 6 \end{aligned}$$

Đa thức $P - Q = -10x^4 + 7x^3 + 8x^2 - 2x - 6$ có bậc là $4$.

b) Tính giá trị của mỗi đa thức:

Với đa thức $P + Q = -x^3 + 6x^2 + 4x$:

• Tại $x = 1$: $(P+Q)(1) = -(1)^3 + 6(1)^2 + 4(1) = -1 + 6 + 4 = 9$.

• Tại $x = -1$: $(P+Q)(-1) = -(-1)^3 + 6(-1)^2 + 4(-1) = 1 + 6 - 4 = 3$.

Với đa thức $P - Q = -10x^4 + 7x^3 + 8x^2 - 2x - 6$:

• Tại $x = 1$: $(P-Q)(1) = -10(1) + 7(1) + 8(1) - 2(1) - 6 = -3$.

• Tại $x = -1$: $(P-Q)(-1) = -10(1) + 7(-1) + 8(1) - 2(-1) - 6 = -10 - 7 + 8 + 2 - 6 = -13$.

c) Kiểm tra nghiệm $x = 0$:

  • $(P + Q)(0) = -(0)^3 + 6(0)^2 + 4(0) = 0 \implies x = 0$ là một nghiệm của đa thức $P + Q$.
  • $(P - Q)(0) = -10(0)^4 + 7(0)^3 + 8(0)^2 - 2(0) - 6 = -6 \neq 0 \implies x = 0$ không là nghiệm của $P - Q$.

Vậy trong hai đa thức, đa thức $P + Q$ có nghiệm là $x = 0$.

Bài 7.22 (SGK trang 35) Bài toán chuyển động đuổi nhau

Một xe khách đi từ Hà Nội lên Yên Bái (trên đường cao tốc Hà Nội – Lào Cai) với vận tốc $60\text{ km/h}$. Sau đó $25$ phút, một xe du lịch cũng đi từ Hà Nội lên Yên Bái (đi cùng đường với xe khách) với vận tốc $85\text{ km/h}$. Cả hai xe đều không nghỉ dọc đường.

a) Gọi $D(x)$ là đa thức biểu thị quãng đường xe du lịch đi được và $K(x)$ là đa thức biểu thị quãng đường xe khách đi được kể từ khi xuất phát cho đến khi xe du lịch đi được $x$ giờ. Tìm $D(x)$ và $K(x)$.

b) Chứng tỏ rằng đa thức $f(x) = K(x) - D(x)$ có nghiệm là $x = 1$. Hãy giải thích ý nghĩa nghiệm $x = 1$ của đa thức $f(x)$.

Xem lời giải chi tiết Bài 7.22

a) Đổi đơn vị thời gian: $25\text{ phút} = \frac{25}{60}\text{ giờ} = \frac{5}{12}\text{ giờ}$.

  • Kể từ lúc xe du lịch xuất phát đến khi xe du lịch đi được $x$ giờ, quãng đường xe du lịch đi được là:
    $$D(x) = 85x \quad (\text{km})$$
  • Vì xe khách đã xuất phát trước xe du lịch $25$ phút ($\frac{5}{12}$ giờ) nên khi xe du lịch đi được $x$ giờ, thời gian xe khách đã chạy là $x + \frac{5}{12}$ (giờ). Do đó, quãng đường xe khách đi được là:
    $$K(x) = 60\left(x + \frac{5}{12}\right) = 60x + 60 \cdot \frac{5}{12} = 60x + 25 \quad (\text{km})$$

b) Xét đa thức khoảng cách $f(x) = K(x) - D(x)$:

$$f(x) = (60x + 25) - 85x = 25 - 25x$$

Thay $x = 1$ vào đa thức $f(x)$, ta được:

$$f(1) = 25 - 25(1) = 25 - 25 = 0$$

Vì $f(1) = 0$ nên $x = 1$ là một nghiệm của đa thức $f(x)$.

Ý nghĩa thực tế của nghiệm $x = 1$:

Tại thời điểm $x = 1$ (tức sau $1$ giờ kể từ khi xe du lịch xuất phát), đa thức chênh lệch khoảng cách $f(1) = K(1) - D(1) = 0 \iff K(1) = D(1) = 85\text{ km}$.

Điều này có nghĩa là sau đúng $1$ giờ chạy trên cao tốc, xe du lịch đã đuổi kịp xe khách tại vị trí cách Hà Nội $85\text{ km}$.