Giải bài tập SGK Toán 8 Bài 4: Những hằng đẳng thức đáng nhớ (tiếp theo)

Tính

a) \((2x^2 + 3y)^3\)

b) \(\left(\dfrac{1}{3}x -3\right)^3\)

Phương pháp giải

Áp dụng

• \({\left( {A + B} \right)^3} = {A^3} + 3{A^2}B + 3A{B^2} + {B^3}\)
• \({\left( {A.B} \right)^n} = {A^n}.{B^n}\)

Hướng dẫn giải

Câu a

\(\eqalign{
& {(2{x^2} + {\rm{ }}3y)^3} = {(2{x^2})^3} + 3.{(2{x^2})^2}.3y + 3.{\rm{ }}2{x^2}.{\left( {3y} \right)^2} + {\left( {3y} \right)^3} \cr 
& \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, = 8{x^6} + 3.4{x^4}.3y + 3.2{x^2}.9{y^2} + 27{y^3} \cr 
& \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,= 8{x^6} + 36{x^4}y + 54{x^2}{y^2} + 27{y^3} \cr} \)

Câu b

\(\eqalign{
& {\left( {{1 \over 2}x - 3} \right)^3} = {\left( {{1 \over 2}x} \right)^3} - 3.{\left( {{1 \over 2}x} \right)^2}.3 + 3.\left( {{1 \over 2}x} \right){.3^2} - {3^3} \cr 
& \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, \;\;\;\;\;\;= {1 \over 8}{x^3} - 3.{1 \over 4}{x^2}.3 + 3.{1 \over 2}x.9 - 27 \cr 
& \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\;\;\;\;\;\; = {1 \over 8}{x^3} - {9 \over 4}{x^2} + {{27} \over 2}x - 27 \cr} \)

Viết các biểu thức sau dưới dạng lập phương của một tổng hoặc một hiệu:

a) \(-x^3 + 3x^2 -3x + 1\)

b) \(8 - 12x + 6x^2 - x^3\)

Phương pháp giải

Áp dụng: Hằng đẳng thức lập phương của một hiệu. 

\({\left( {A - B} \right)^3} = {A^3} - 3{A^2}B + 3A{B^2} - {B^3}\)

Hướng dẫn giải

Câu a

\(\eqalign{
& \,\, - {x^3} + 3{x^2} - 3x + 1 \cr 
& = 1 - 3x + 3{x^2} - {x^3} \cr 
& = {1^3} - {3.1^2}.x + 3.1.{x^2} - {x^3} \cr 
& = {\left( {1 - x} \right)^3} \cr} \)

Câu b

\(\eqalign{
& \,\,8 - 12x + 6{x^2} - {x^3} \cr 
& = {2^3} - {3.2^2}.x + 3.2.{x^2} - {x^3} \cr 
& = {\left( {2 - x} \right)^3} \cr} \)

Tính giá trị của biểu thức:

a) \( x^3 + 12x^2 + 48x + 64\) tại \(x = 6\)

b) \(x^3 - 6x^2 + 12x - 8\) tại \(x = 22\)

Phương pháp giải

• Bước 1: Ta đưa hai biểu thức đã cho về dạng lập phương của một tổng, lập phương của một hiệu.
• Bước 2: Thay giá trị của \(x\) để tính giá trị của biểu thức.

Hướng dẫn giải

Câu a

\(\,{x^3} + 12{x^2} + 48{\rm{x}} + 64 \)\(= {{\rm{x}}^3} + 3.{{\rm{x}}^2}.4 + 3.x{.4^2} + {4^3} = {\left( {x + 4} \right)^3}\)

Với \(x = 6\) ta có: \({\left( {6 + 4} \right)^3} = {10^3} = 1000.\)

Câu b

\(\,{x^3} - 6{{\rm{x}}^2} + 12{\rm{x}} - 8 \)\(= {x^3} - 3.{{\rm{x}}^2}.2 + 3.x{.2^2} - {2^3} = {\left( {x - 2} \right)^3}\)

Với \(x = 22\) ta có: \({\left( {22 - 2} \right)^3} = {20^3} = 8000.\)

Đố: Đức tính đáng quý

Hãy viết mỗi biểu thức sau dưới dạng bình phương hoặc lập phương của một tổng hoặc một hiệu, rồi điền chữ cùng dòng với biểu thức đó vào bảng cho thích hợp. Sau khi thêm dấu, em sẽ tìm ra một trong những đức tính quý báu của con người.

\({x^3} - 3{x^2} + 3x - 1\)                  \(N\)

\(16 + 8x + {x^2}\)                            \( U\)

\(3{x^2} + 3x + 1 + {x^3}\)                  \(H\)

\(1 - 2y + {y^2}\)                               \(Â\)

Phương pháp giải

Áp dụng: Hằng đẳng thức lập phương của một tổng, lập phương của một hiệu, bình phương của một tổng hoặc một hiệu. 

• \((A+B)^2=A^2+2AB+B^2\)
• \((A-B)^2=A^2-2AB+B^2\)
• \({\left( {A + B} \right)^3} = {A^3} + 3{A^2}B + 3A{B^2} + {B^3}\)
• \({\left( {A - B} \right)^3} = {A^3} - 3{A^2}B + 3A{B^2} - {B^3}\)

Hướng dẫn giải

Ta có

N: \({x^3} - 3{x^2} + 3x - 1 \)

\(= {x^{3}} - 3.{x^2}.1 + 3.x{.1^2} - {1^3} = {\left( {x - 1} \right)^3}\)

U: \(16 + 8x + {x^2} = {4^2} + 2.4.x + {x^2} \) \(= {\left( {4 + x} \right)^2} = {\left( {x + 4} \right)^2}\)                              H: \(3{x^2} + 3x + 1 + {x^3} \)

\(= {x^3} + 3{x^2} + 3x + 1 \)

\(= {x^3} + 3.{x^2}.1 + 3.x{.1^2} + {1^3} \)

\(= {\left( {x + 1} \right)^3} = {\left( {1 + x} \right)^3}\)

Â: \(1 - 2y + {y^2} = {y^2} - 2y + 1 \)

\(= {y^2} - 2.y.1 + {1^2} \)

\(= {\left( {y - 1} \right)^2} = {\left( {1 - y} \right)^2}\) 

Ta điền vào bảng như sau:

Vậy: Đức tính đáng quý là "NHÂN HẬU"