Điều kiện xác định của căn thức bậc hai
Sau bài này, em sẽ
- Học sinh xác định được điều kiện để một căn thức bậc hai có nghĩa.
- Học sinh tìm được tập giá trị của biến để căn thức chứa biến xác định.
Khám phá
Lan làm một tấm biển trang trí hình vuông có diện tích là $x+1$ mét vuông. Muốn tính độ dài cạnh, Lan viết $\sqrt{x+1}$ mét. Nhưng không phải cứ chọn số nào cho $x$ thì biểu thức này cũng có nghĩa trong tập số thực. Theo em, cần chọn $x$ thế nào để diện tích không âm?
Hãy kéo điểm $x$ trên trục số và quan sát đoạn giá trị được tô: đó là những giá trị làm biểu thức dưới căn không âm.
Kiến thức trọng tâm
Quy tắc: Căn thức bậc hai $\sqrt{A}$ xác định trong tập số thực khi và chỉ khi biểu thức dưới dấu căn thỏa mãn $A \ge 0$.
Nếu căn thức là $\sqrt{f(x)}$, ta tìm điều kiện xác định bằng cách giải bất phương trình $f(x) \ge 0$. Mọi giá trị của $x$ thỏa mãn bất phương trình đều làm căn thức xác định.
Lưu ý: Giá trị $0$ được chấp nhận vì $\sqrt{0}=0$.
Ví dụ có lời giải
Ví dụ 1: Căn thức với biểu thức đơn giản
Tìm điều kiện xác định của $\sqrt{2x+6}$.
- Biểu thức dưới căn phải không âm: $2x+6 \ge 0$.
- Trừ $6$ ở hai vế: $2x \ge -6$.
- Chia hai vế cho $2$, giữ nguyên chiều bất đẳng thức: $x \ge -3$.
Kết luận: Căn thức xác định khi $x \ge -3$.
Ví dụ 2: Hệ số của biến âm
Tìm điều kiện xác định của $\sqrt{8-2x}$.
- Đặt biểu thức dưới căn lớn hơn hoặc bằng $0$: $8-2x \ge 0$.
- Chuyển vế: $-2x \ge -8$.
- Chia hai vế cho $-2$. Vì chia cho số âm nên đổi chiều bất đẳng thức: $x \le 4$.
Kết luận: Căn thức xác định khi $x \le 4$.
Ví dụ 3: Có biến ở hai phía
Tìm điều kiện xác định của $\sqrt{5x-1}$.
- Điều kiện là $5x-1 \ge 0$.
- Cộng $1$ ở hai vế: $5x \ge 1$.
- Chia hai vế cho $5$: $x \ge \frac{1}{5}$.
Kết luận: Căn thức xác định khi $x \ge \frac{1}{5}$.
Lỗi hay gặp / Mẹo nhớ
- Lỗi: Cho rằng biểu thức dưới căn phải lớn hơn $0$. Thực ra, biểu thức đó có thể bằng $0$.
- Lỗi: Chia bất phương trình cho một số âm mà quên đổi chiều. Chẳng hạn, từ $-2x \ge -8$ phải suy ra $x \le 4$.
- Mẹo nhớ: Thấy dấu căn bậc hai, hãy viết ngay “biểu thức dưới căn $\ge 0$”, rồi giải bất phương trình.
Tự kiểm tra nhanh
- Căn thức $\sqrt{x-7}$ xác định với những giá trị nào của $x$?
- Tìm điều kiện xác định của $\sqrt{12-3x}$.
- Căn thức $\sqrt{4x+1}$ có xác định khi $x=-\frac{1}{4}$ không?
Đáp án — hãy tự làm trước khi xem:
- $x \ge 7$.
- $12-3x \ge 0$, nên $x \le 4$.
- Có. Khi $x=-\frac{1}{4}$, biểu thức dưới căn bằng $0$, nên căn thức xác định.