Giải SGK Toán 7 Bài 5 (Cánh diều): Phép chia đa thức một biến

Giải bài tập Toán lớp 7 Bài 5: Phép chia đa thức một biến

A. Câu hỏi

Giải Toán 7 trang 64 Tập 2

Câu hỏi khởi động trang 64 Toán 7 Tập 2: Trong quá trình biến đổi và tính toán những biểu thưc đại số, nhiều khi ta phải thực hiện phép chia một đa thức (một biến) cho một đa thức (một biến) khác, chẳng hạn ta cần thực hiện phép chia sau: (x3 + 1) : (x2 – x +1).

Làm thế nào để thực hiện được phép chia một đa thức cho một đa thức khác?

Lời giải:

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

Muốn chia một đa thức P cho một đa thức Q khác đa thức không (cả hai đa thức đều đã thu gọn và sắp xếp các đơn thức theo số mũ giảm dần của biến) khi bậc của đa thức bị chia P lớn hơn hoặc bằng bậc của đa thức chia Q, ta làm như sau:

Bước 1:

– Chia đơn thức bậc cao nhất của đa thức P cho đơn thức bậc cao nhất của đa thức Q;

– Nhân kết quả trên với đa thức Q và đặt tích dưới đa thức P sao cho hai đơn thức có cùng số mũ của biến ở cùng cột;

– Lấy đa thức P trừ đi tích đặt dưới để được đa thức bị chia mới.

Bước 2: Tiếp tục quá trình trên cho đến khi nhận được đa thức không hoặc đa thức có bậc nhỏ hơn bậc của đa thức chia.

Hoạt động 1 trang 64 Toán 7 Tập 2: Thực hiện phép tính:

a) x5 : x3;

b) (4×3) : x2;

c) (axm) : (bxn) (a ≠ 0; b ≠ 0; m, n ∈ ℕ; m ≥ n).

Lời giải:

a) x5 : x3 = x5-3 = x2.

b) (4×3) : x2 = 4 . (x3 : x2) = 4 . x3-2 = 4x.

c) (axm) : (bxn) = $\frac{a}{b}.\left(x^m:x^n\right)=\frac{a}{b}.x^{m-n}$ (a ≠ 0; b ≠ 0; m, n ∈ ℕ; m ≥ n).

Luyện tập 1 trang 64 Toán 7 Tập 2: Tính:

a) (3×6) : (0,5×4);

b) (-12xm+2) : (4xn+2) (m, n ∈ ℕ; m ≥ n).

Lời giải:

a) (3×6) : (0,5×4) = (3 : 0,5) . (x6 : x4) = 6×2.

b) (-12xm+2) : (4xn+2)

= (-12 : 4) . (xm+2 : xn+2)

= -3 . xm+2-(n+2)

= -3 . xm+2-n-2

= -3xm-n (m, n ∈ ℕ; m ≥ n).

Hoạt động 2 trang 64 Toán 7 Tập 2: Ở Hình 6, diện tích các hình chữ nhật (I), (II) lần lượt là A = ac, B = bc. Biết MN = c.

 

a) Tính NP.

b) So sánh: (A + B) : c và A : c + B : c.

Lời giải:

a) Hình chữ nhật (I) có độ dài cạnh kề với cạnh MN là A : c = ac : c = a.

Hình chữ nhật (II) có độ dài cạnh kề với cạnh PQ là B : c = bc : c = b.

Khi đó độ dài cạnh NP là NP = a + b.

b) Ta có:

– Diện tích hình chữ nhật MNPQ bằng tổng diện tích hai hình chữ nhật (I) và (II) là:

ac + bc = A + B

– Độ dài cạnh NP là NP = (ac + bc) : c = (A + B) : c.

Mà NP = a + b = A : c + B : c.

Vậy (A + B) : c = A : c + B : c.

Giải Toán 7 trang 65 Tập 2

Hoạt động 3 trang 65 Toán 7 Tập 2: Cho đa thức P(x) = 4×2 + 3x và đơn thức Q(x) = 2x.

a) Hãy chia từng đơn thức (của biến x) có trong đa thức P(x) cho đơn thức Q(x).

b) Hãy cộng các thương vừa tìm được.

Lời giải:

a) Ta có:

– Đơn thức có trong đa thức P(x) là: 4×2; 3x.

– Đơn thức có trong đa thức Q(x) là: 2x.

Chia từng đơn thức (của biến x) có trong đa thức P(x) cho đơn thức Q(x) ta được:

4×2 : 2x = (4 : 2) . (x2 : x) = 2x.

3x : 2x = (3 : 2) . (x : x) = $\frac{3}{2}$.

b) Cộng các thương vừa tìm được ta có:

4×2 : 2x + 3x : 2x = 2x + $\frac{3}{2}$.

Luyện tập 2 trang 65 Toán 7 Tập 2: Tính:

$\left(\frac{1}{2}{x}^4-\frac{1}{4}{x}^3+x\right):\left(-\frac{1}{8}x\right)$.

Lời giải:

$\left(\frac{1}{2}{x}^4-\frac{1}{4}{x}^3+x\right):\left(-\frac{1}{8}x\right)$ 

$=\frac{1}{2}{x}^4:\left(-\frac{1}{8}x\right)-\frac{1}{4}{x}^3:\left(-\frac{1}{8}x\right)+x:\left(-\frac{1}{8}x\right)$

$=\frac{1}{2}{x}^4:\left(\frac{-1}{8}x\right)-\frac{1}{4}{x}^3:\left(\frac{-1}{8}x\right)+x:\left(\frac{-1}{8}x\right)$

$=\left(\frac{1}{2}:\frac{-1}{8}\right).\left(x^4:x\right)-\left(\frac{1}{4}:\frac{-1}{8}\right).\left(x^3:x\right)+\left(1:\frac{-1}{8}\right).\left(x:x\right)$

$=\left(\frac{1}{2}.\frac{8}{-1}\right).x^3-\left(\frac{1}{4}.\frac{8}{-1}\right).x^2+\left(1.\frac{8}{-1}\right).1$

$=\frac{8}{-2}.x^3-\frac{8}{-4}.x^2+\left(-8\right)$

= -4×3 – (−2×2) – 8.

= -4×3 + 2×2 – 8.

Hoạt động 4 trang 65 Toán 7 Tập 2: Thực hiện phép chia:

a) (2×2 + 5x + 2) : (2x + 1);

b) (3×3 – 5×2 + 2) : (x2 + 1).

Lời giải:

a) Để thực hiện phép chia đa thức ta làm như sau:

– Lấy 2×2 chia cho 2x được x, viết x;

Lấy x nhân với 2x + 1 được 2×2 + x, viết 2×2 + x;

Lấy 2×2 + 5x + 2 trừ đi 2×2 + x được 4x + 2, viết 4x + 2.

– Lấy 4x chia cho 2x được 2, viết 2;

Lấy 2 nhân với 2x + 1 được 4x + 2, viết 4x + 2;

Lấy 4x + 2 trừ 4x + 2 được 0, viết 0.

Ta có phép tính như sau:

Vậy (2×2 + 5x + 2) : (2x + 1) = x + 2.

b) Để thực hiện phép chia đa thức ta làm như sau:

– Lấy 3×3 chia cho x2 được 3x, viết 3x;

Lấy 3x nhân với x2 + 1 được 3×3 + 3x, viết 3×3 + 3x;

Lấy 3×3 – 5×2 + 2 trừ đi 3×3 + 3x được -5×2 – 3x + 2, viết -5×2 – 3x + 2.

– Lấy -5×2 chia cho x2 được -5, viết -5;

Lấy -5 nhân với x2 + 1 được -5×2 – 5, viết -5×2 – 5;

Lấy -5×2 – 3x + 2 trừ đi -5×2 – 5 được -3x + 7, viết -3x + 7.

Ta thấy bậc của đa thức -3x + 7 (bằng 1), nhỏ hơn bậc của đa thức chia x2 + 1 (bằng 2) nên phép chia không thể tiếp tục được.

Ta có phép tính như sau:

Do đó (3×3 – 5×2 + 2) : (x2 + 1) = 3x – 5 (dư -3x + 7).

Hay 3×3 – 5×2 + 2 = (3x – 5).(x2 + 1) +  (-3x + 7).

Giải Toán 7 trang 66 Tập 2

Luyện tập 3 trang 66 Toán 7 Tập 2: Tính:

a) (x3 + 1) : (x2 – x + 1);

b) (8×3 – 6×2 + 5) : (x2 + x + 1).

Lời giải:

a) Thực hiện phép chia đa thức ta được:

Vậy (x3 + 1) : (x2 – x + 1) = x + 1.

b) Thực hiện phép chia đa thức ta được:

Vậy (8×3 – 6×2 + 5) : (x2 + x + 1) = 8x – 14 (dư 6x + 19).

Hay 8×3 – 6×2 + 5 = (8x – 14) . (x2 + x + 1) + (6x + 19).

B. Bài tập

Giải Toán 7 trang 67 Tập 2

Bài 1 trang 67 Toán 7 Tập 2: Tính:

a) (4×3) : (-2×2);

b) (-7×2) : (6x);

c) (-14×4) : (-8×3).

Lời giải:

a) (4×3) : (-2×2) = [4 : (-2)] . (x3 : x2) = (-2).x3-2 = −2x.

b) (-7×2) : (6x) = (-7 : 6) . (x2 : x) = $\frac{-7}{6}$x2-1 $=\frac{-7}{6}x.$

c) (14×4) : (-8×3) = [(-14) : (-8)] . (x4 : x3) $=\frac{-14}{8}{x}^{4-3}=\frac{-7}{4}x.$

Bài 2 trang 67 Toán 7 Tập 2: Tính:

a) (8×3 + 2×2 – 6x) : (4x);

b) (5×3 – 4x) : (-2x);

c) (-15×6 – 24×3) : (-3×2).

Lời giải:

a) (8×3 + 2×2 – 6x) : (4x)

= (8×3 : 4x) + (2×2 : 4x) – (6x : 4x)

$=2.x^{3-1}+\frac{2}{4}.x^{2-1}-\frac{6}{4}.x^{1-1}$ 

= 2×2 + $\frac{1}{2}$x – $\frac{3}{2}$.

Vậy (8×3 + 2×2 – 6x) : (4x) $=2x^2+\frac{1}{2}x-\frac{3}{2}.$ 

b) (5×3 – 4x) : (-2x)

= [5×3 : (-2x)] – [4x : (-2x)]

$=\frac{5}{-2}.x^{3-1}-\frac{4}{-2}{x}^{1-1}$ 

$=\frac{-5}{2}{x}^2-\left(-2\right)x^0$ 

= $\frac{-5}{2}$x2 – (-2)

= $\frac{-5}{2}$x2 + 2.

Vậy (5×3 – 4x) : (-2x) = $\frac{-5}{2}$x2 + 2.

c) (-15×6 – 24×3) : (-3×2)

= [(-15×6) : (-3×2)] – [24×3 : (-3×2)]

= [(-15) : (-3)].x6-2 – [24 : (-3)].x3-2

= 5×4 – (-8).x

= 5×4 + 8x.

Vậy (-15×6 – 24×3) : (-3×2) = 5×4 + 8x.

Bài 3 trang 67 Toán 7 Tập 2: Tính:

a) (x2 – 2x + 1) : (x – 1);

b) (x3 + 2×2 + x) : (x2 + x);

c) (-16×4 + 1) : (-4×2 + 1);

d) (-32×5 + 1) : (-2x + 1).

Lời giải:

a) Thực hiện phép chia đa thức ta được:

Vậy (x2 – 2x + 1) : (x – 1) = x – 1.

b) Thực hiện phép chia đa thức ta được:

Vậy (x3 + 2×2 + x) : (x2 + x) = x + 1.

c) Thực hiện phép chia đa thức ta được:

Vậy (-16×4 + 1) : (-4×2 + 1) = 4×2 + 1.

d) Thực hiện phép tính ta được:

Vậy (-32×5 + 1) : (-2x + 1) = 16×4 + 8×3 + 4×2 + 2x + 1.

Bài 4 trang 67 Toán 7 Tập 2: Tính:

a) (6×2 – 2x + 1) : (3x – 1);

b) (27×3 + x2 – x + 1) : (-2x + 1);

c) (8×3 + 2×2 + x) : (2×3 + x + 1);

d) (3×4 + 8×3 – 2×2 + x + 1) : (3x + 1).

Lời giải:

a) Thực hiện phép chia đa thức ta được:

Vậy (6×2 – 2x + 1) : (3x – 1) = 2x (dư 1).

Hay 6×2 – 2x + 1 = 2x . (3x – 1) + 1.

b) Thực hiện phép chia đa thức ta được:

   

Vậy (27×3 + x2 – x + 1) : (-2x + 1) = $\frac{-27}{2}{x}^2-\frac{29}{4}x-\frac{25}{8}$ (dư $\frac{33}{8})$ 

Hay 27×3 + x2 – x + 1 = $\left(\frac{-27}{2}{x}^2-\frac{29}{4}x-\frac{25}{8}\right)$ . (-2x + 1) + $\frac{33}{8}$.

c) Thực hiện phép chia đa thức ta được:

Vậy (8×3 + 2×2 + x) : (2×3 + x + 1) = 4 (dư 2×2 -3x – 4).

Hay 8×3 + 2×2 + x = 4(2×3 + x + 1) + (2×2 -3x – 4).

d) Thực hiện phép chia đa thức ta được:

Vậy (3×4 + 8×3 – 2×2 + x + 1) : (3x + 1) = $x^3+\frac{7}{3}{x}^2-\frac{13}{9}x+\frac{22}{27}$ (dư $\frac{5}{27}$)

Hay 3×4 + 8×3 – 2×2 + x + 1 = $\left(x^3+\frac{7}{3}{x}^2-\frac{13}{9}x+\frac{22}{27}\right)$(3x + 1) + $\frac{5}{27}$ 

Bài 5 trang 67 Toán 7 Tập 2: Một công ty sau khi tăng giá 30 nghìn đồng mỗi sản phẩm so với giá ban đầu là 2x (nghìn đồng) thì có doanh thu là 6×2 + 170x + 1 200 (nghìn đồng). Tính số sản phẩm mà công ty đó đã bán được theo x.

Lời giải:

Giá sản phẩm ban đầu là 2x (nghìn đồng)

Sau khi tăng giá 30 nghìn đồng thì giá sản phẩm lúc này là 2x + 30 (nghìn đồng).

Doanh thu là 6×2 + 170x + 1 200 (nghìn đồng), do đó số sản phẩm mà công ty đó bán được là: (6×2 + 170x + 1 200) : (2x + 30)

Thực hiện phép chia đa thức ta được:

Khi đó (6×2 + 170x + 1 200) : (2x + 30) = 3x + 40.

Vậy công ty đó đã bán được 3x + 40 sản phẩm.

Bài 6 trang 67 Toán 7 Tập 2: Một hình hộp chữ nhật có thể tích là x3 + 6×2 + 11x + 6 (cm3). Biết đáy là hình chữ nhật có các kích thước là x + 1 (cm) và x + 2 (cm). Tính chiều cao của hình hộp chữ nhật đó theo x.

Lời giải:

Đáy của hình hộp chữ nhật là hình chữ nhật có các kích thước là x + 1 (cm) và x + 2 (cm) nên diện tích đáy của hình hộp chữ nhật là:

(x + 1).(x + 2) = x.x + x.2 + 1.x + 1.2 = x2 + 2x + x + 2 = x2 + 3x + 2 (cm2).

Hình hộp chữ nhật có thể tích là x3 + 6×2 + 11x + 6 (cm3) nên chiều cao của hình hộp chữ nhật là: (x3 + 6×2 + 11x + 6) : (x2 + 3x + 2)

Thực hiện phép chia đa thức ta được:

Khi đó (x3 + 6×2 + 11x + 6) : (x2 + 3x + 2) = x + 3.

Vậy chiều cao của hình hộp chữ nhật đó là x + 3 cm.