Tập hợp các số thực — Các dạng bài và ví dụ

Cách dùng bài này

Bài gồm 6 dạng toán của Bài 7 và một bảng ôn tập cả Chương II. Với mỗi dạng, em đọc theo thứ tự: nhận biết → hướng làm → ví dụ (tự làm trước, rồi mới xem lời giải) → bẫy hay gặp.

Dạng 1. Tập hợp số thực: quan hệ giữa các tập số Lớp 7

Nhận biết

Đề có một trong các dấu hiệu:

  • Điền \(\in\), \(\notin\), \(\subset\).
  • Chọn khẳng định đúng về \(\mathbb{N}, \mathbb{Z}, \mathbb{Q}, \mathbb{I}, \mathbb{R}\).

Hướng làm

  1. Bước 1

    Rút gọn số trước (tính căn, đổi số thập phân tuần hoàn ra phân số) để biết nó thuộc tập "nhỏ nhất" nào.

  2. Bước 2

    Dùng sơ đồ \(\mathbb{N} \subset \mathbb{Z} \subset \mathbb{Q} \subset \mathbb{R}\)

    \(\mathbb{I} \subset \mathbb{R}\)

    Thuộc tập nhỏ thì thuộc mọi tập chứa nó

    \(\mathbb{Q}\) và \(\mathbb{I}\) không có phần tử chung.

Ví dụ 1

Điền kí hiệu \(\in\) hoặc \(\notin\): \(\sqrt{9} \ldots \mathbb{N}\); \(0{,}(5) \ldots \mathbb{Q}\); \(\sqrt{7} \ldots \mathbb{Q}\); \(\sqrt{7} \ldots \mathbb{R}\).

Lời giải:

\(\sqrt{9} = 3\)

Nên \(\sqrt{9} \in \mathbb{N}\).

\(0{,}(5) = \dfrac{5}{9}\)

Nên \(0{,}(5) \in \mathbb{Q}\).

7 không chính phương nên \(\sqrt{7}\) là số vô tỉ: \(\sqrt{7} \notin \mathbb{Q}\)

Nhưng \(\sqrt{7} \in \mathbb{R}\).

Đáp số: \(\in\); \(\in\); \(\notin\); \(\in\)

✗ Sai

\(\sqrt{7} \notin \mathbb{R}\) vì \(\sqrt{7}\) không phải số hữu tỉ.

✓ Đúng

\(\mathbb{R}\) gồm cả số vô tỉ: \(\sqrt{7} \in \mathbb{I} \subset \mathbb{R}\).

Dạng 2. So sánh, sắp xếp số thực Lớp 7

Nhận biết

Đề có một trong các dấu hiệu:

  • Dãy số có lẫn căn, \(\pi\), số thập phân vô hạn tuần hoàn, phân số.
  • Có cả số âm.

Hướng làm

  1. Bước 1

    Chia nhóm âm và dương.

    Viết mỗi số dưới dạng thập phân vài chữ số (mở chu kỳ; \(\pi = 3{,}1415\ldots\)).

  2. Bước 2

    Với căn, so bằng bình phương: \(b = \sqrt{b^2}\) (\(b \ge 0\)), rồi so số trong căn.

    Có thể bắc cầu qua một số tròn.

Ví dụ 2

Sắp xếp theo thứ tự tăng dần: \(\pi\); \(3{,}(14)\); \(\sqrt{10}\); \(3{,}15\).

Lời giải:

Viết dài: \(3{,}(14) = 3{,}141414\ldots\)

\(\pi = 3{,}141592\ldots\)

\(3{,}15\).

Căn: \((3{,}15)^2 = 9{,}9225 < 10\)

Nên \(3{,}15 < \sqrt{10}\).

So hàng phần chục nghìn: \(3{,}1414\ldots < 3{,}1415\ldots\)

Nên \(3{,}(14) < \pi < 3{,}15 < \sqrt{10}\).

Đáp số: \(3{,}(14) < \pi < 3{,}15 < \sqrt{10}\)

✗ Sai

\(\pi = 3{,}14 = 3{,}(14)\), hai số bằng nhau.

✓ Đúng

\(3{,}14\) chỉ là giá trị gần đúng của \(\pi\). Viết đủ chữ số: \(3{,}141414\ldots < 3{,}141592\ldots\).

Dạng 3. Tính biểu thức có giá trị tuyệt đối và căn Lớp 7

Nhận biết

Đề có một trong các dấu hiệu:

  • Biểu thức có \(|\ldots|\), \(\sqrt{\ldots}\).
  • Có thêm lũy thừa, hỗn số, số thập phân (Bài 9 §7, Bài 3 ôn chương II của đề cương TĐN).

Hướng làm

  1. Bước 1

    Tính trong mỗi dấu \(|\ldots|\) và mỗi căn trước, bỏ dấu: \(|\text{số âm}|\) là số đối, \(|\text{số dương}|\) giữ nguyên.

  2. Bước 2

    Tính tiếp theo thứ tự thực hiện phép tính (Bài 4): lũy thừa → nhân chia → cộng trừ.

Ví dụ 3

Tính \(M = |-1{,}2| + \left|\dfrac{2}{5} - 1\right| - \sqrt{0{,}25}\).

Lời giải:

\(|-1{,}2| = 1{,}2\)

\(\dfrac{2}{5} - 1 = -\dfrac{3}{5}\)

Nên \(\left|-\dfrac{3}{5}\right| = \dfrac{3}{5} = 0{,}6\)

\(\sqrt{0{,}25} = 0{,}5\).

\(M = 1{,}2 + 0{,}6 - 0{,}5 = 1{,}3\).

Đáp số: \(M = 1{,}3\)

✗ Sai

\(\left|\dfrac{2}{5} - 1\right| = \dfrac{2}{5} + 1\) (bỏ dấu giá trị tuyệt đối bằng cách đổi dấu "−" thành "+").

✓ Đúng

Tính bên trong trước: \(\dfrac{2}{5} - 1 = -\dfrac{3}{5}\), rồi \(\left|-\dfrac{3}{5}\right| = \dfrac{3}{5}\).

Dạng 4. Tìm \(x\) trong đẳng thức có giá trị tuyệt đối Lớp 7

Nhận biết

\(x\) nằm trong dấu \(|\ldots|\), ở một trong các dạng:

  • \(|A| = b\)
  • \(c - k|A| = d\)
  • \(|A| = |B|\)
  • \(|A| = B\) (vế phải chứa \(x\))

Hướng làm

  1. Bước 1

    Coi \(|A|\) là một khối, dùng chuyển vế, chia để đưa về \(|A| = b\).

  2. Bước 2

    \(b < 0\)

    Không có \(x\).

    \(b = 0\)

    \(A = 0\).

    \(b > 0\)

    \(A = b\) hoặc \(A = -b\), giải từng trường hợp.

  3. Nâng cao

    \(|A| = |B|\) thì \(A = B\) hoặc \(A = -B\).

    \(|A| = B\) có \(x\) ở vế phải: cần \(B \ge 0\)

    Tìm xong phải thử lại điều kiện này và loại giá trị không thỏa mãn.

Từ 3 trừ giá trị tuyệt đối của x cộng 1 phần 2 bằng 1 suy ra giá trị tuyệt đối của x cộng 1 phần 2 bằng 2: khoảng cách từ x đến âm 1 phần 2 bằng 2. Đi 2 đơn vị về hai phía được x bằng âm 5 phần 2 hoặc x bằng 3 phần 2
Hình 4. \(\left|x + \dfrac{1}{2}\right| = 2\): hai điểm cách \(-\dfrac{1}{2}\) đúng 2 đơn vị.

Ví dụ 4

Tìm \(x\), biết: a) \(|2x + 1| = 7\); b) \(3 - \left|x + \dfrac{1}{2}\right| = 1\).

Lời giải:

a) \(2x + 1 = 7\) cho \(x = 3\)

\(2x + 1 = -7\) cho \(x = -4\).

b) Chuyển vế: \(\left|x + \dfrac{1}{2}\right| = 3 - 1 = 2\).

Nên \(x + \dfrac{1}{2} = 2\)

\(x = \dfrac{3}{2}\)

Hoặc \(x + \dfrac{1}{2} = -2\), \(x = -\dfrac{5}{2}\) (Hình 4).

Kiểm tra a): \(x = -4\)

\(|2 \cdot (-4) + 1| = |-7| = 7\) ✓.

Đáp số: a) \(x = 3\) hoặc \(x = -4\); b) \(x = \dfrac{3}{2}\) hoặc \(x = -\dfrac{5}{2}\)

✗ Sai

b) \(3 - \left|x + \dfrac{1}{2}\right| = 1 \Rightarrow \left|x + \dfrac{1}{2}\right| = 1 - 3 = -2\), không có \(x\).

✓ Đúng

\(\left|x + \dfrac{1}{2}\right|\) là số trừ: số trừ = số bị trừ − hiệu \(= 3 - 1 = 2\).

Dạng 5. Tìm \(x\) trong đẳng thức có căn Lớp 7

Nhận biết

\(x\) nằm trong căn, ở một trong các dạng:

  • \(\sqrt{x} = a\)
  • \(\sqrt{A} = b\)
  • \(\sqrt{A} = \sqrt{B}\)

Hướng làm

  1. Bước 1

    \(\sqrt{A} = b\) cần \(b \ge 0\) (nếu \(b < 0\) thì không có \(x\))

    Khi đó \(A = b^2\).

  2. Bước 2

    \(\sqrt{A} = \sqrt{B}\) (với \(A, B \ge 0\)) thì \(A = B\).

    Giải tìm \(x\), thay lại kiểm tra.

Ví dụ 5

Tìm \(x\), biết: a) \(\sqrt{3x + 1} = 4\); b) \(\sqrt{x} = 1{,}2\).

Lời giải:

a) \(3x + 1 = 4^2 = 16\)

\(3x = 15\)

\(x = 5\).

Thử: \(\sqrt{16} = 4\) ✓.

b) \(x = (1{,}2)^2 = 1{,}44\).

Đáp số: a) \(x = 5\); b) \(x = 1{,}44\)

✗ Sai

a) \(\sqrt{3x + 1} = 4 \Rightarrow 3x + 1 = 2\) (lấy căn của 4 thay vì bình phương).

✓ Đúng

Ngược với lấy căn là bình phương: \(3x + 1 = 4^2 = 16\).

Dạng 6. Giá trị lớn nhất, nhỏ nhất của biểu thức có giá trị tuyệt đối Nâng cao

Nhận biết

"Tìm giá trị nhỏ nhất (lớn nhất) của …" với biểu thức dạng:

  • \(|A| + c\)
  • \(c - |A|\)
  • \(|x - a| + |x - b|\)

Hướng làm

  1. Bước 1

    Dùng \(|A| \ge 0\)

    \(|A| + c \ge c\) (nhỏ nhất bằng \(c\))

    \(c - |A| \le c\) (lớn nhất bằng \(c\)).

  2. Bước 2

    Bắt buộc chỉ ra dấu "=" xảy ra: khi \(A = 0\), tìm \(x\).

    Thiếu bước này thì chưa kết luận được.

  3. Bước 3

    \(|x - a| + |x - b|\) (\(a < b\)) là tổng khoảng cách từ \(x\) đến \(a\) và \(b\): nhỏ nhất bằng \(b - a\), khi \(x\) nằm giữa \(a\) và \(b\).

Ví dụ 6

a) Tìm giá trị nhỏ nhất của \(P = |x + 2| + \dfrac{3}{4}\). b) Tìm giá trị lớn nhất của \(Q = 2 - \left|x - \dfrac{1}{3}\right|\).

Lời giải:

a) \(|x + 2| \ge 0\) nên \(P \ge \dfrac{3}{4}\).

Dấu "=" khi \(x + 2 = 0\), tức \(x = -2\).

Giá trị nhỏ nhất của \(P\) là \(\dfrac{3}{4}\).

b) \(\left|x - \dfrac{1}{3}\right| \ge 0\) nên \(Q \le 2\).

Dấu "=" khi \(x = \dfrac{1}{3}\).

Giá trị lớn nhất của \(Q\) là 2.

Đáp số: a) \(\dfrac{3}{4}\) tại \(x = -2\); b) 2 tại \(x = \dfrac{1}{3}\)

✗ Sai

b) \(Q = 2 - |\ldots|\) nên giá trị nhỏ nhất của \(Q\) là 2.

✓ Đúng

Trừ đi một số không âm thì kết quả không vượt quá 2: 2 là giá trị lớn nhất. \(Q\) không có giá trị nhỏ nhất.

📋 Ôn tập Chương II: dạng bài và bài học

DạngHọc ởBài ôn trong đề cương TĐN
Viết phân số thành số thập phân, chu kỳBài 5Ôn chương Bài 1
Căn bậc hai số học, \(\sqrt{a^2}\)Bài 6Ôn chương Bài 2
Tính biểu thức có giá trị tuyệt đối, căn, lũy thừaBài 7§7 Bài 9; Ôn chương Bài 3
Tìm \(x\) có giá trị tuyệt đối, cănBài 6, 7§7 Bài 7, 8; Ôn chương Bài 4

Tổng kết các dạng

Thấy gì, dùng gì

Dấu hiệu trong đề Cách làm Bẫy hay gặp
Kí hiệu thuộc, tập con với các tập số (Dạng 1) Xếp số vào tập nhỏ nhất chứa nó; mọi tập số đều nằm trong tập số thực \(\sqrt{7} \notin \mathbb{R}\) vì không phải số hữu tỉ
So sánh, sắp xếp số thực (Dạng 2) Viết dạng thập phân vài chữ số, so như số thập phân; hai số âm: so số đối rồi đổi chiều \(\pi = 3{,}14\); quên đổi chiều với số âm
Biểu thức có giá trị tuyệt đối, căn, lũy thừa (Dạng 3) Tính bên trong dấu giá trị tuyệt đối, dấu căn trước Bỏ dấu giá trị tuyệt đối bằng cách đổi mọi dấu trừ thành cộng
Tìm \(x\) trong dấu giá trị tuyệt đối (Dạng 4) Đưa về dạng giá trị tuyệt đối bằng một số, xét dấu vế phải rồi mới tách hai trường hợp Vế phải âm vẫn tách hai trường hợp; quên thử điều kiện khi vế phải chứa \(x\)
Tìm \(x\) trong căn (Dạng 5) Căn bằng số không âm thì bình phương số đó Lấy căn của vế phải thay vì bình phương
Giá trị nhỏ nhất, lớn nhất (Dạng 6) Dùng giá trị tuyệt đối không âm, chỉ ra giá trị làm dấu bằng xảy ra Thử vài giá trị rồi kết luận
Tập hợp các số thực — Các dạng bài và ví dụ — HomeStudy