Dạng bài chứng minh đẳng thức - Ôn hè Toán 7 lên 8
Lý thuyết
* Tính chất của tỉ lệ thức:
- Nếu \(\frac{a}{b} = \frac{c}{d}\) thì \(ad = bc\).
- Nếu \(ad = bc\) (với \(a,b,c,d \ne 0\)) thì ta có bốn tỉ lệ thức:
\(\frac{a}{b} = \frac{c}{d};\frac{a}{c} = \frac{b}{d};\frac{d}{b} = \frac{c}{a};\frac{d}{c} = \frac{b}{a}\).
* Tính chất dãy tỉ số bằng nhau:
- Từ tỉ lệ thức \(\frac{a}{b} = \frac{c}{d}\) suy ra \(\frac{a}{b} = \frac{c}{d} = \frac{{a + c}}{{b + d}} = \frac{{a - c}}{{b - d}}\) (giả thiết các tỉ số đều có nghĩa)
- Từ dãy tỉ số bằng nhau \(\frac{a}{b} = \frac{c}{d} = \frac{e}{f}\) suy ra:
\(\frac{a}{b} = \frac{c}{d} = \frac{e}{f} = \frac{{a + b + e}}{{b + d + f}} = \frac{{a - c + e}}{{b - d + f}}\) (giả thiết các tỉ số đều có nghĩa)
* Đặt “k”
Bước 1: Đặt tỉ lệ thức ban đầu có giá trị bằng k.
Bước 2. Biểu diễn tử theo tích của k với các mẫu tương ứng.
Bước 3. Thay các giá trị vừa có vào đẳng thức cần chứng minh để dẫn đến một hệ thức đúng.
Bài tập
Bài 1: Cho \(\frac{a}{b} = \frac{c}{d}\). Chứng minh:
a) \(\frac{{a + b}}{b} = \frac{{c + d}}{d}\)
b) \(\frac{a}{{a + b}} = \frac{c}{{c + d}}\) (\(a + b \ne 0,c + d \ne 0\)).
Bài 2: Cho \(\frac{a}{b} = \frac{c}{d}\). Chứng minh:
a) \(\frac{a}{b} = \frac{{a + c}}{{b + d}}\)
b) \(\frac{{ac}}{{bd}} = \frac{{{a^2} + {c^2}}}{{{b^2} + {d^2}}}\).
Bài 3: Cho \(\frac{a}{b} = \frac{c}{d}\). Chứng minh:
a) \(\frac{{a + b}}{{a - b}} = \frac{{c + d}}{{c - d}}\)
b) \(\frac{{3a - 2c}}{{3b - 2d}} = \frac{{a + 3c}}{{b + 3d}}\)
Bài 4: Chứng minh rằng nếu \({a^2} = bc\) (với \(a \ne b\) và \(a \ne c\)) thì \(\frac{{a + b}}{{a - b}} = \frac{{c + a}}{{c - a}}\).
Bài 5: Cho \(\frac{a}{b} = \frac{c}{d}\). Chứng minh \(\frac{a}{{3a + b}} = \frac{c}{{3c + d}}\).
Bài 6: Cho \(\frac{a}{b} = \frac{c}{d}\). Chứng minh \(\frac{{ab}}{{cd}} = \frac{{{{\left( {a - b} \right)}^2}}}{{{{\left( {c - d} \right)}^2}}}\).
Bài 7: Cho \(\frac{{bz - cy}}{a} = \frac{{cx - az}}{b} = \frac{{ay - bx}}{c}\). Chứng minh \(\frac{x}{a} = \frac{y}{b} = \frac{z}{c}\).
Bài 8: Cho \(\frac{x}{{y + z}} = \frac{y}{{z + x}} = \frac{z}{{x + y}}\). Chứng minh \(\frac{x}{{y + z}} = \frac{1}{2}\).
Bài 9: Cho \(\frac{a}{b} = \frac{b}{c} = \frac{c}{d}\). Chứng minh rằng \({\left( {\frac{{a + b + c}}{{b + c + d}}} \right)^3} = \frac{a}{d}\).
Bài 10: Cho \(a + b + c = {a^2} + {b^2} + {c^2} = 1\) và \(x:y:z = a:b:c\).
Chứng minh rằng \({\left( {x + y + z} \right)^2} = {x^2} + {y^2} + {z^2}\).
--------Hết--------
Lời giải chi tiết:
Bài 1: Cho \(\frac{a}{b} = \frac{c}{d}\). Chứng minh:
a) \(\frac{{a + b}}{b} = \frac{{c + d}}{d}\)
b) \(\frac{a}{{a + b}} = \frac{c}{{c + d}}\) (\(a + b \ne 0,c + d \ne 0\)).
Phương pháp
a) \(\frac{{a + b}}{b} = \frac{a}{b} + \frac{b}{b} = \frac{a}{b} + 1;\frac{{c + d}}{d} = \frac{c}{d} + \frac{d}{d} = \frac{c}{d} + 1\).
Từ đó viết lại \(\frac{a}{b} = \frac{c}{d}\) nên \(\frac{a}{b} + 1 = \frac{c}{d} + 1\) suy ra điều phải chứng minh.
b) Nếu \(\frac{a}{b} = \frac{c}{d}\) thì \(\frac{b}{a} = \frac{d}{c}\).
Lời giải
a) Ta có: \(\frac{a}{b} = \frac{c}{d}\) nên \(\frac{a}{b} + 1 = \frac{c}{d} + 1\).
Do đó \(\frac{{a + b}}{b} = \frac{{c + d}}{d}\).
b) Ta có: \(\frac{a}{b} = \frac{c}{d}\) nên \(\frac{b}{a} = \frac{d}{c}\), suy ra \(\frac{b}{a} + 1 = \frac{d}{c} + 1\).
Do đó \(\frac{{b + a}}{a} = \frac{{d + c}}{c}\), vì vậy \(\frac{a}{{a + b}} = \frac{c}{{c + d}}\).
Bài 2: Cho \(\frac{a}{b} = \frac{c}{d}\). Chứng minh:
a) \(\frac{a}{b} = \frac{{a + c}}{{b + d}}\)
b) \(\frac{{ac}}{{bd}} = \frac{{{a^2} + {c^2}}}{{{b^2} + {d^2}}}\).
Phương pháp
a) Sử dụng tính chất của tỉ lệ thức, đưa \(\frac{a}{b} = \frac{c}{d}\) về \(ad = bc\).
Cộng cả hai vế của đẳng thức với \(ab\), đưa về dạng tỉ lệ thức.
b) Đặt \(\frac{a}{b} = \frac{c}{d} = t\), biểu diễn a, c theo t.
Thay hai vế của đẳng thức bởi t để chứng minh.
Lời giải
a) \(\frac{a}{b} = \frac{{a + c}}{{b + d}}\)
Vì \(\frac{a}{b} = \frac{c}{d}\) nên \(ad = bc\), dó đó \(ad + ab = bc + ab\)
Suy ra \(a\left( {d + b} \right) = b\left( {c + a} \right)\), do đó \(\frac{a}{b} = \frac{{a + c}}{{b + d}}\).
b) \(\frac{{ac}}{{bd}} = \frac{{{a^2} + {c^2}}}{{{b^2} + {d^2}}}\).
Đặt \(\frac{a}{b} = \frac{c}{d} = t\), suy ra \(a = bt;c = dt\).
Xét vế trái:
\(\frac{{ac}}{{bd}} = \frac{{bt.dt}}{{bd}} = \frac{{bd{t^2}}}{{bd}} = {t^2}\).
Xét vế phải:
\(\frac{{{a^2} + {c^2}}}{{{b^2} + {d^2}}} = \frac{{{{\left( {bt} \right)}^2} + {{\left( {dt} \right)}^2}}}{{{b^2} + {d^2}}} = \frac{{{b^2}{t^2} + {d^2}{t^2}}}{{{b^2} + {d^2}}} = \frac{{\left( {{b^2} + {d^2}} \right){t^2}}}{{{b^2} + {d^2}}} = {t^2}\).
Do đó \(\frac{{ac}}{{bd}} = \frac{{{a^2} + {c^2}}}{{{b^2} + {d^2}}}\).
Bài 3: Cho \(\frac{a}{b} = \frac{c}{d}\). Chứng minh:
a) \(\frac{{a + b}}{{a - b}} = \frac{{c + d}}{{c - d}}\)
b) \(\frac{{3a - 2c}}{{3b - 2d}} = \frac{{a + 3c}}{{b + 3d}}\)
Phương pháp
Sử dụng tính chất của dãy tỉ số bằng nhau để chứng minh.
Lời giải
a) Vì \(\frac{a}{b} = \frac{c}{d}\) nên \(\frac{a}{b} = \frac{c}{d} = \frac{{a + c}}{{b + d}} = \frac{{a - c}}{{b - d}}\).
b) Ta có: \(\frac{a}{b} = \frac{c}{d}\) nên \(\frac{a}{b} = \frac{{3a}}{{3b}} = \frac{{ - 2c}}{{ - 2d}} = \frac{c}{d} = \frac{{3a - 2c}}{{3b - 2d}}\).
Tương tự ta có: \(\frac{a}{b} = \frac{c}{d} = \frac{{3c}}{{3d}} = \frac{{a + 3c}}{{b + 3d}}\).
Do đó \(\frac{{3a - 2c}}{{3b - 2d}} = \frac{{a + 3c}}{{b + 3d}}\).
Bài 4: Chứng minh rằng nếu \({a^2} = bc\) (với \(a \ne b\) và \(a \ne c\)) thì \(\frac{{a + b}}{{a - b}} = \frac{{c + a}}{{c - a}}\).
Phương pháp
Từ \({a^2} = bc\) lập tỉ lệ thức.
Áp dụng tính chất của dãy tỉ số bằng nhau để chứng minh.
Lời giải
Vì \({a^2} = bc\) nên \(\frac{a}{c} = \frac{b}{a}\).
Áp dụng tính chất của dãy tỉ số bằng nhau, ta có:
\(\frac{a}{c} = \frac{b}{a} = \frac{{a + b}}{{c + a}} = \frac{{a - b}}{{c - a}}\)
Do đó \(\frac{{a + b}}{{a - b}} = \frac{{c + a}}{{c - a}}\).
Bài 5: Cho \(\frac{a}{b} = \frac{c}{d}\). Chứng minh \(\frac{a}{{3a + b}} = \frac{c}{{3c + d}}\).
Phương pháp
Sử dụng tính chất của tỉ lệ thức và tính chất của dãy tỉ số bằng nhau để chứng minh.
Lời giải
Ta có: \(\frac{a}{b} = \frac{c}{d}\) nên \(\frac{a}{c} = \frac{b}{d}\). Do đó \(\frac{a}{c} = \frac{{3a}}{{3c}} = \frac{b}{d}\).
Áp dụng tính chất của dãy tỉ số bằng nhau, ta có:
\(\frac{a}{c} = \frac{{3a}}{{3c}} = \frac{b}{d} = \frac{{3a + b}}{{3c + d}}\)
Suy ra \(\frac{a}{c} = \frac{{3a + b}}{{3c + d}}\).
Do đó \(\frac{a}{{3a + b}} = \frac{c}{{3c + d}}\)
Bài 6: Cho \(\frac{a}{b} = \frac{c}{d}\). Chứng minh \(\frac{{ab}}{{cd}} = \frac{{{{\left( {a - b} \right)}^2}}}{{{{\left( {c - d} \right)}^2}}}\).
Phương pháp
Sử dụng tính chất của tỉ lệ thức và dãy tỉ số bằng nhau để chứng minh.
Lời giải
Vì \(\frac{a}{b} = \frac{c}{d}\) nên \(\frac{a}{c} = \frac{b}{d} = \frac{{a - b}}{{c - d}}\).
Ta có: \(\frac{{ab}}{{cd}} = \frac{a}{c}.\frac{b}{d} = \frac{{a - b}}{{c - d}}.\frac{{a - b}}{{c - d}} = \frac{{{{\left( {a - b} \right)}^2}}}{{{{\left( {c - d} \right)}^2}}}\).
Vậy \(\frac{{ab}}{{cd}} = \frac{{{{\left( {a - b} \right)}^2}}}{{{{\left( {c - d} \right)}^2}}}\).
Bài 7: Cho \(\frac{{bz - cy}}{a} = \frac{{cx - az}}{b} = \frac{{ay - bx}}{c}\). Chứng minh \(\frac{x}{a} = \frac{y}{b} = \frac{z}{c}\).
Phương pháp
Nhân cả tử và mẫu của \(\frac{{bz - cy}}{a}\) với \(x\);
Nhân cả tử và mẫu của \(\frac{{cx - az}}{b}\) với \(y\);
Nhân cả tử và mẫu của \(\frac{{ay - bx}}{c}\) với \(z\).
Sử dụng tính chất của dãy tỉ số bằng nhau để chứng minh \(\frac{{bz - cy}}{a} = \frac{{cx - az}}{b} = \frac{{ay - bx}}{c} = 0\)
Suy ra các tỉ số tương ứng cần chứng minh.
Lời giải
Ta có:
\(\begin{array}{l}\frac{{bz - cy}}{a} = \frac{{cx - az}}{b} = \frac{{ay - bx}}{c}\\ = \frac{{bxz - cxy}}{{ax}} = \frac{{cxy - ayz}}{{by}} = \frac{{ayz - bxz}}{{cz}}\\ = \frac{{bxz - cxy + cxy - ayz + ayz - bxz}}{{ax + by + cz}}\\ = \frac{0}{{ax + by + cz}} = 0\end{array}\)
+) \(\frac{{bz - cy}}{a} = 0\) suy ra \(bz - cy = 0\) nên \(bz = cy\), suy ra \(\frac{z}{c} = \frac{y}{b}\) (1)
+) \(\frac{{cx - az}}{b} = 0\) suy ra \(cx - az = 0\) nên \(cx = az\), suy ra \(\frac{x}{a} = \frac{z}{c}\) (2)
+) \(\frac{{ay - bx}}{c} = 0\) suy ra \(ay - bx = 0\) nên \(ay = bx\), suy ra \(\frac{y}{b} = \frac{x}{a}\) (3)
Từ (1), (2), (3) suy ra \(\frac{x}{a} = \frac{y}{b} = \frac{z}{c}\).
Bài 8: Cho \(\frac{x}{{y + z}} = \frac{y}{{z + x}} = \frac{z}{{x + y}}\). Chứng minh \(\frac{x}{{y + z}} = \frac{1}{2}\).
Phương pháp
Áp dụng tính chất của dãy tỉ số bằng nhau: \(\frac{a}{b} = \frac{c}{d} = \frac{e}{f} = \frac{{a + c + e}}{{b + d + f}}\).
Lời giải
Áp dụng tính chất của dãy tỉ số bằng nhau, ta có:
\(\frac{x}{{y + z}} = \frac{y}{{z + x}} = \frac{z}{{x + y}} = \frac{{x + y + z}}{{y + z + z + x + x + y}} = \frac{{x + y + z}}{{2x + 2y + 2z}} = \frac{{x + y + z}}{{2\left( {x + y + z} \right)}} = \frac{1}{2}\).
Vậy \(\frac{x}{{y + z}} = \frac{1}{2}\).
Bài 9: Cho \(\frac{a}{b} = \frac{b}{c} = \frac{c}{d}\). Chứng minh rằng \({\left( {\frac{{a + b + c}}{{b + c + d}}} \right)^3} = \frac{a}{d}\).
Phương pháp
Áp dụng tính chất của dãy tỉ số bằng nhau: \(\frac{a}{b} = \frac{c}{d} = \frac{e}{f} = \frac{{a + c + e}}{{b + d + f}}\).
Lời giải
Áp dụng tính chất của dãy tỉ số bằng nhau, ta có:
\(\frac{a}{b} = \frac{b}{c} = \frac{c}{d} = \frac{{a + b + c}}{{b + c + d}}\)
Ta có: \(\frac{a}{d} = \frac{{abc}}{{bcd}} = \frac{a}{b}.\frac{b}{c}.\frac{c}{d} = \frac{{a + b + c}}{{b + c + d}}.\frac{{a + b + c}}{{b + c + d}}.\frac{{a + b + c}}{{b + c + d}} = {\left( {\frac{{a + b + c}}{{b + c + d}}} \right)^3}\).
Bài 10: Cho \(a + b + c = {a^2} + {b^2} + {c^2} = 1\) và \(x:y:z = a:b:c\).
Chứng minh rằng \({\left( {x + y + z} \right)^2} = {x^2} + {y^2} + {z^2}\).
Phương pháp
Áp dụng tính chất của dãy tỉ số bằng nhau: \(\frac{a}{b} = \frac{c}{d} = \frac{e}{f} = \frac{{a + c + e}}{{b + d + f}}\).
Lời giải
Vì \(x:y:z = a:b:c\) nên \(\frac{x}{a} = \frac{y}{b} = \frac{z}{c} = \frac{{x + y + z}}{{a + b + c}} = x + y + z\) (do \(a + b + c = 1\))
suy ra \({\left( {\frac{x}{a}} \right)^2} = {\left( {\frac{y}{b}} \right)^2} = {\left( {\frac{z}{c}} \right)^2} = \frac{{{x^2}}}{{{a^2}}} = \frac{{{y^2}}}{{{b^2}}} = \frac{{{z^2}}}{{{c^2}}} = {\left( {x + y + z} \right)^2}\)
Ta lại có \(\frac{{{x^2}}}{{{a^2}}} = \frac{{{y^2}}}{{{b^2}}} = \frac{{{z^2}}}{{{c^2}}} = \frac{{{x^2} + {y^2} + {z^2}}}{{{a^2} + {b^2} + {c^2}}} = {x^2} + {y^2} + {z^2}\) (do \({a^2} + {b^2} + {c^2} = 1\))
Vậy \({\left( {x + y + z} \right)^2} = {x^2} + {y^2} + {z^2}\).
Luyện trắc nghiệm Toán lớp 1 Lớp LOP7
Học đi đôi với hành! Làm ngay các bộ đề trắc nghiệm chấm điểm tức thì, có đáp án chi tiết giúp ghi nhớ kiến thức sâu và chuẩn bị tốt cho các bài kiểm tra.
Học tập & ôn luyện trên ứng dụng Tri Thức Hub
Tải ứng dụng Tri Thức Hub trên điện thoại hoặc máy tính bảng (hỗ trợ Android & iOS) để làm bài kiểm tra, luyện tập và lưu tiến độ học tập!
