Đa thức một biến — Các dạng bài và ví dụ

Cách dùng bài này

Bài gồm 6 dạng toán về đa thức một biến. 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. Cuối bài có bảng "Thấy gì, dùng gì" để ôn nhanh.

Dạng 1. Đơn thức một biến: hệ số, bậc, cộng trừ nhân Lớp 7

Nhận biết

Đề có một trong các dấu hiệu:

  • Hỏi biểu thức nào là đơn thức một biến, hệ số và bậc của nó.
  • Yêu cầu cộng, trừ các đơn thức cùng bậc, hoặc nhân hai đơn thức.
  • Biểu thức có biến ở mẫu hoặc có phép cộng, trừ giữa các lũy thừa khác bậc: không phải đơn thức.

Hướng làm

  1. Bước 1

    Đơn thức có dạng "một số nhân một lũy thừa của biến".

    Số đó là hệ số (nhớ lấy cả dấu), số mũ là bậc.

  2. Bước 2

    Cộng, trừ (chỉ khi cùng bậc): cộng, trừ hệ số, giữ nguyên số mũ.

  3. Bước 3

    Nhân: nhân hệ số với hệ số, cộng số mũ với số mũ.

Ví dụ 1

a) Trong các biểu thức \(-4x^3\); \(x\); \(7\); \(x^2 + 1\); \(\dfrac{3}{x}\), biểu thức nào là đơn thức một biến? Nêu hệ số và bậc.

b) Tính \(3x^2 - 5x^2 + x^2\).

c) Tính \((-3x^2) \cdot (2x^3)\).

Lời giải:

a) So với dạng "số nhân lũy thừa của biến": \(-4x^3\) là đơn thức, hệ số \(-4\), bậc 3.

\(x\) là đơn thức, hệ số 1, bậc 1.

\(7\) là đơn thức, hệ số 7, bậc 0.

Biểu thức \(x^2 + 1\) là tổng của hai đơn thức khác bậc, \(\dfrac{3}{x}\) có biến ở mẫu: hai biểu thức này không phải đơn thức.

b) Cùng bậc 2: \(3x^2 - 5x^2 + x^2 = (3 - 5 + 1)x^2 = -x^2\).

c) Nhân hệ số, cộng số mũ: \((-3x^2) \cdot (2x^3) = (-3 \cdot 2) \cdot x^{2 + 3} = -6x^5\).

Đáp số: a) \(-4x^3\); \(x\); \(7\); b) \(-x^2\); c) \(-6x^5\)

✗ Sai

\((-3x^2) \cdot (2x^3) = -6x^6\) (nhân hai số mũ với nhau).

✓ Đúng

Nhân hai lũy thừa cùng cơ số thì cộng số mũ: \(x^2 \cdot x^3 = x^5\), nên kết quả là \(-6x^5\).

Dạng 2. Thu gọn và sắp xếp đa thức Lớp 7

Nhận biết

Đề có một trong các dấu hiệu:

  • Câu lệnh "thu gọn và sắp xếp … theo lũy thừa giảm dần (tăng dần) của biến".
  • Đa thức có nhiều hạng tử cùng bậc nằm rải rác.
  • Có hai hạng tử đối nhau (như \(2x^4\) và \(-2x^4\)): chúng triệt tiêu, bậc của đa thức sẽ thấp hơn.

Hướng làm

  1. Bước 1

    Đánh dấu các hạng tử cùng bậc (gạch chân cùng kiểu hoặc tô cùng màu), mỗi hạng tử kèm dấu đứng trước nó.

  2. Bước 2

    Gom từng nhóm, viết nhóm bậc cao trước

    Cộng hệ số trong từng nhóm.

  3. Bước 3

    Thử lại: thay \(x = 1\) vào đa thức ban đầu và đa thức thu gọn, hai kết quả phải bằng nhau.

Ví dụ 2

Thu gọn và sắp xếp đa thức \(G(x) = 5x - 2x^4 + x^2 - 3x\) \(+ 2x^4 - 1 + 4x^2\) theo lũy thừa giảm dần, rồi theo lũy thừa tăng dần của biến.

Lời giải:

Gom cùng bậc: \(G(x) = (-2x^4 + 2x^4) + (x^2 + 4x^2)\)

\(+ (5x - 3x) - 1\).

Cộng hệ số: nhóm bậc 4 bằng 0 nên mất đi.

Còn \(G(x) = 5x^2 + 2x - 1\) (lũy thừa giảm dần).

Lũy thừa tăng dần: \(G(x) = -1 + 2x + 5x^2\).

Kiểm tra lại (thay \(x = 1\): đa thức ban đầu bằng \(5 - 2 + 1 - 3 + 2 - 1 + 4 = 6\), đa thức thu gọn bằng \(5 + 2 - 1 = 6\) ✓).

Đáp số: \(G(x) = 5x^2 + 2x - 1\) \(= -1 + 2x + 5x^2\)

✗ Sai

Khi đổi chỗ để sắp xếp, bỏ quên dấu: viết \(G(x) = 5x^2 + 2x + 1\).

✓ Đúng

Mỗi hạng tử mang theo dấu đứng trước nó: hạng tử tự do là \(-1\), nên \(G(x) = 5x^2 + 2x - 1\).

Dạng 3. Bậc, hệ số cao nhất, hệ số tự do Lớp 7

Nhận biết

Đề có một trong các dấu hiệu:

  • Hỏi bậc, hệ số cao nhất, hệ số tự do của một đa thức.
  • Hỏi hệ số của một lũy thừa cụ thể (hệ số của \(x^2\)).
  • Đa thức chưa thu gọn hoặc chưa sắp xếp: hạng tử viết đầu tiên chưa chắc là hạng tử bậc cao nhất.

Hướng làm

  1. Bước 1

    Thu gọn và sắp xếp theo lũy thừa giảm dần (Dạng 2).

  2. Bước 2

    Hạng tử đứng đầu cho bậc và hệ số cao nhất

    Hạng tử không chứa biến cho hệ số tự do.

    Lấy cả dấu.

  3. Bước 3

    Lũy thừa nào không có mặt thì hệ số của nó bằng 0

    Không có hạng tử số thì hệ số tự do bằng 0.

Ví dụ 3

a) Tìm bậc, hệ số cao nhất, hệ số tự do của \(G(x) = 5x - 2x^4 + x^2 - 3x\) \(+ 2x^4 - 1 + 4x^2\).

b) Cho \(H(x) = 3 - x + 2x^3\). Tìm bậc, hệ số cao nhất, hệ số tự do và hệ số của \(x^2\).

Lời giải:

a) Thu gọn trước: theo Ví dụ 2, \(G(x) = 5x^2 + 2x - 1\).

Bậc 2, hệ số cao nhất 5, hệ số tự do \(-1\).

b) Sắp xếp: \(H(x) = 2x^3 - x + 3\).

Bậc 3, hệ số cao nhất 2, hệ số tự do 3.

Đa thức không có hạng tử chứa \(x^2\) nên hệ số của \(x^2\) bằng 0.

Đáp số: a) bậc 2; 5; \(-1\); b) bậc 3; 2; 3; hệ số của \(x^2\) là 0

✗ Sai

Câu a: thấy \(2x^4\) nên trả lời bậc 4. Câu b: lấy hạng tử viết đầu tiên, trả lời hệ số cao nhất là 3.

✓ Đúng

Câu a: \(-2x^4 + 2x^4 = 0\) nên bậc là 2. Câu b: hạng tử bậc cao nhất là \(2x^3\), hệ số cao nhất là 2; số 3 là hệ số tự do.

Dạng 4. Tính giá trị của đa thức Lớp 7

Nhận biết

Đề có một trong các dấu hiệu:

  • Kí hiệu \(P(2)\), \(P(-1)\), \(P(0)\), hoặc câu "tính giá trị của đa thức tại …".
  • Một công thức thực tế là đa thức của thời gian, số sản phẩm.
  • Hỏi tổng các hệ số của một đa thức Nâng cao.

Hướng làm

  1. Bước 1

    Đa thức dài, nhiều hạng tử cùng bậc: thu gọn trước rồi mới thay số.

  2. Bước 2

    Thay số vào mọi chỗ có biến (số âm đặt trong ngoặc), tính lũy thừa trước, rồi nhân, rồi cộng trừ.

  3. Bước 3

    Hai giá trị đặc biệt: \(P(0)\) bằng hệ số tự do

    \(P(1)\) bằng tổng các hệ số (vì \(1\) mũ bao nhiêu cũng bằng 1).

Ví dụ 4

a) Cho \(F(x) = x^3 - 4x^2 + x + 6\). Tính \(F(0)\), \(F(-1)\), \(F(2)\).

b) Quãng đường (mét) một xe đi được sau \(t\) giây kể từ lúc tăng tốc là \(s(t) = 3t^2 + 2t\). Tính quãng đường xe đi được sau 4 giây.

Lời giải:

a) Tại \(x = 0\): mọi hạng tử chứa \(x\) đều bằng 0 nên \(F(0) = 6\) (chính là hệ số tự do).

Tại \(x = -1\): \(F(-1) = (-1)^3 - 4 \cdot (-1)^2 + (-1) + 6\)

\(= -1 - 4 - 1 + 6 = 0\).

Tại \(x = 2\): \(F(2) = 2^3 - 4 \cdot 2^2 + 2 + 6\)

\(= 8 - 16 + 2 + 6 = 0\).

b) Thay \(t = 4\): \(s(4) = 3 \cdot 4^2 + 2 \cdot 4 = 48 + 8 = 56\) (m).

Đáp số: a) \(F(0) = 6\); \(F(-1) = 0\); \(F(2) = 0\); b) 56 m

Ví dụ 4b Nâng cao

a) Tính tổng các hệ số của \(F(x) = x^3 - 4x^2 + x + 6\).

b) Khi nhân ra và thu gọn \((2x - 3)^{100}\) ta được một đa thức. Tính tổng các hệ số của đa thức đó.

Lời giải:

a) Cộng trực tiếp: \(1 - 4 + 1 + 6 = 4\).

Cách khác: \(F(1) = 1 - 4 + 1 + 6 = 4\).

Hai cách cho cùng kết quả, vì thay \(x = 1\) thì mỗi hạng tử chỉ còn lại hệ số của nó.

b) Dùng nhận xét trên: không cần nhân ra.

Tổng các hệ số bằng giá trị của đa thức tại \(x = 1\), tức là \((2 \cdot 1 - 3)^{100} = (-1)^{100} = 1\).

Đáp số: a) 4; b) 1

✗ Sai

Tính \(F(-1)\): viết \(-4 \cdot (-1)^2 = +4\) (cho rằng "âm nhân âm thành dương").

✓ Đúng

Lũy thừa trước: \((-1)^2 = 1\), rồi mới nhân: \(-4 \cdot 1 = -4\).

Dạng 5. Kiểm tra nghiệm và tìm nghiệm của đa thức Lớp 7

Nhận biết

Đề có một trong các dấu hiệu:

  • Hỏi "số nào là nghiệm" trong vài số cho sẵn.
  • Yêu cầu "tìm nghiệm" của đa thức bậc nhất (\(ax + b\)).
  • Đa thức không có hạng tử tự do (\(x^2 + 5x\)) hoặc đã viết thành tích: dùng "tích bằng 0".

Hướng làm

  1. Bước 1

    Kiểm tra một số có là nghiệm không: thay số đó vào, giá trị bằng 0 thì là nghiệm, khác 0 thì không.

  2. Bước 2

    Tìm nghiệm của \(ax + b\) (\(a \ne 0\)): cho \(ax + b = 0\)

    Chuyển vế được \(x = -\dfrac{b}{a}\).

  3. Bước 3

    Đa thức không có hạng tử tự do: đặt \(x\) làm thừa số chung rồi cho từng thừa số bằng 0.

    Không chia hai vế cho \(x\).

  4. Bước 4

    Thử lại từng nghiệm bằng cách thay vào đa thức ban đầu.

Ví dụ 5

a) Trong các số \(-2\); \(0\); \(1\), số nào là nghiệm của \(P(x) = x^2 + x - 2\)?

b) Tìm nghiệm của \(A(x) = 2x + 9\) và \(B(x) = 7 - 2x\).

c) Tìm nghiệm của \(C(x) = x^2 + 5x\).

d) Tìm nghiệm của \(D(x) = (x + 1)(3x - 2)\).

Lời giải:

a) Thay từng số (Hình 3): \(P(-2) = 4 - 2 - 2 = 0\)

\(P(0) = -2\)

\(P(1) = 1 + 1 - 2 = 0\).

Vậy \(-2\) và \(1\) là nghiệm, còn \(0\) không là nghiệm.

b) Cho bằng 0: \(2x + 9 = 0\) nên \(2x = -9\)

Suy ra \(x = -\dfrac{9}{2}\).

Tương tự \(7 - 2x = 0\) nên \(2x = 7\)

Suy ra \(x = \dfrac{7}{2}\).

c) Đặt thừa số chung (Hình 4): \(x^2 + 5x = x(x + 5)\).

Tích bằng 0 khi \(x = 0\) hoặc \(x + 5 = 0\).

Hai nghiệm là \(x = 0\) và \(x = -5\) (thử lại: \(0 + 0 = 0\) ✓ và \(25 - 25 = 0\) ✓).

d) Tích bằng 0: \(x + 1 = 0\) hoặc \(3x - 2 = 0\).

Hai nghiệm là \(x = -1\) và \(x = \dfrac{2}{3}\).

Đáp số: a) \(-2\) và \(1\); b) \(-\dfrac{9}{2}\) và \(\dfrac{7}{2}\); c) \(0\) và \(-5\); d) \(-1\) và \(\dfrac{2}{3}\)

Bảng thử giá trị của đa thức P(x) bằng x bình phương cộng x trừ 2. Với x bằng âm 3, âm 2, âm 1, 0, 1, 2 thì P(x) lần lượt bằng 4, 0, âm 2, âm 2, 0, 4. Giá trị bằng 0 tại x bằng âm 2 và x bằng 1, nên âm 2 và 1 là hai nghiệm của đa thức
Hình 3. Thử từng giá trị vào \(P(x) = x^2 + x - 2\): giá trị bằng 0 ở đâu, ở đó là nghiệm.
Bốn thẻ bước tìm nghiệm của đa thức x bình phương cộng 5x. Một: cho đa thức bằng 0. Hai: đặt x làm thừa số chung được x nhân ngoặc x cộng 5 bằng 0. Ba: tích bằng 0 nên x bằng 0 hay x cộng 5 bằng 0. Bốn: hai nghiệm là 0 và âm 5. Nếu chia hai vế cho x thì chỉ còn nghiệm âm 5, thiếu nghiệm 0
Hình 4. Tìm nghiệm của \(x^2 + 5x\): đặt \(x\) làm thừa số chung rồi dùng "tích bằng 0".
✗ Sai

Câu c: từ \(x^2 + 5x = 0\) chia hai vế cho \(x\) được \(x + 5 = 0\), kết luận chỉ có nghiệm \(x = -5\).

✓ Đúng

Không chia cho \(x\) vì \(x\) có thể bằng 0. Viết \(x(x + 5) = 0\) để được đủ hai nghiệm \(x = 0\) và \(x = -5\).

Dạng 6. Bài toán nâng cao về nghiệm và hệ số Nâng cao

Nhận biết

Đề có một trong các dấu hiệu:

  • "Xác định \(m\) để đa thức nhận \(x = a\) làm nghiệm".
  • Chứng tỏ đa thức không có nghiệm (có dạng bình phương cộng số dương).
  • "Thu gọn rồi tìm nghiệm": sau khi thu gọn có thể chỉ còn một số.
  • Đa thức bậc hai có tổng các hệ số bằng 0.
  • Tìm đa thức bậc nhất biết hai giá trị; hoặc cho một hệ thức đúng với mọi \(x\).

Hướng làm

  1. Bước 1

    Tìm \(m\): thay \(x = a\) vào đa thức, cho kết quả bằng 0 rồi tìm \(m\)

    Thử lại.

  2. Bước 2

    Không có nghiệm: chỉ ra đa thức luôn lớn hơn 0 (dùng \(x^2 \ge 0\)).

  3. Bước 3

    Thu gọn còn một số khác 0: không có nghiệm.

    Thu gọn còn 0 (đa thức không): mọi số đều là nghiệm.

  4. Bước 4

    Tổng các hệ số bằng 0 thì \(P(1) = 0\)

    Nên \(x = 1\) là một nghiệm.

    Hệ thức đúng với mọi \(x\): chọn giá trị của \(x\) làm một vế bằng 0.

Ví dụ 6

a) Xác định \(m\) để đa thức \(x^2 + mx - 10\) nhận \(x = 2\) làm nghiệm.

b) Chứng tỏ đa thức \(x^2 + 4\) không có nghiệm.

c) Thu gọn rồi tìm nghiệm của \(k(x) = x(x + 3) - x^2 - 3x + 2\) và \(n(x) = 2x(x - 1) - 2x^2 + 2x\).

d) Tìm một nghiệm của \(2x^2 - 7x + 5\) bằng cách nhẩm.

e) Tìm đa thức \(f(x) = ax + b\) biết \(f(0) = -3\) và \(f(2) = 1\).

f) Cho đa thức \(P(x)\) thỏa mãn \((x - 1) \cdot P(x + 1) = (x + 3) \cdot P(x)\) với mọi \(x\). Chứng tỏ \(P(x)\) có ít nhất hai nghiệm.

Lời giải:

a) Thay \(x = 2\): \(2^2 + m \cdot 2 - 10 = 0\) nên \(2m - 6 = 0\)

Suy ra \(m = 3\) (thử lại: \(4 + 6 - 10 = 0\) ✓).

b) Đánh giá: với mọi \(x\) ta có \(x^2 \ge 0\) nên \(x^2 + 4 \ge 4 > 0\).

Đa thức không bao giờ bằng 0, nên không có nghiệm.

c) Thu gọn \(k(x)\): \(k(x) = x^2 + 3x - x^2 - 3x + 2 = 2\).

Giá trị luôn bằng 2, khác 0, nên \(k(x)\) không có nghiệm.

Kết luận câu b, c: câu b đa thức không có nghiệm

Câu c thì \(k(x)\) không có nghiệm, còn \(n(x)\) xét ngay dưới đây.

Thu gọn \(n(x)\): \(n(x) = 2x^2 - 2x - 2x^2 + 2x = 0\).

Đây là đa thức không: giá trị bằng 0 với mọi \(x\), nên mọi số đều là nghiệm.

d) Nhẩm tổng hệ số: \(2 - 7 + 5 = 0\).

Mà tổng các hệ số bằng giá trị của đa thức tại \(x = 1\), nên \(x = 1\) là một nghiệm.

e) Dùng \(f(0)\): \(f(0) = b\) nên \(b = -3\).

Từ \(f(2) = 1\) có \(2a + b = 1\) nên \(2a = 4\)

Suy ra \(a = 2\).

Vậy \(f(x) = 2x - 3\) (thử lại: \(f(2) = 4 - 3 = 1\) ✓).

f) Chọn \(x = 1\): vế trái bằng \(0 \cdot P(2) = 0\)

Vế phải bằng \(4 \cdot P(1)\).

Vậy \(4 \cdot P(1) = 0\) nên \(P(1) = 0\).

Chọn \(x = -3\): vế phải bằng \(0 \cdot P(-3) = 0\)

Vế trái bằng \(-4 \cdot P(-2)\).

Vậy \(P(-2) = 0\).

Đa thức có ít nhất hai nghiệm là \(1\) và \(-2\).

Đáp số: a) \(m = 3\); d) \(x = 1\); e) \(f(x) = 2x - 3\); f) \(1\) và \(-2\)

✗ Sai

Câu c: \(n(x)\) thu gọn bằng 0 nên kết luận "\(n(x)\) không có nghiệm" hoặc "nghiệm là \(x = 0\)".

✓ Đúng

\(n(x)\) bằng 0 với mọi giá trị của \(x\), nên mọi số đều là nghiệm. Còn \(k(x)\) luôn bằng 2 nên mới là đa thức không có nghiệm.

Tổng kết các dạng

Thấy gì, dùng gì

Dấu hiệu trong đềCách làmBẫy hay gặp
Đơn thức, hệ số, bậc; cộng, nhân đơn thức (Dạng 1)Cộng: cộng hệ số, giữ số mũ. Nhân: nhân hệ số, cộng số mũCộng mà cộng cả số mũ; nhân mà nhân hai số mũ
"Thu gọn và sắp xếp" (Dạng 2)Gom cùng bậc, cộng hệ số, xếp bậc cao trước, thử \(x = 1\)Đổi chỗ hạng tử mà quên dấu
Bậc, hệ số cao nhất, hệ số tự do (Dạng 3)Thu gọn trước rồi mới đọcĐọc bậc khi chưa thu gọn; lấy hạng tử viết đầu tiên
\(P(a)\), tổng các hệ số (Dạng 4)Thay số có ngoặc; \(P(0)\) là hệ số tự do, \(P(1)\) là tổng hệ sốSai dấu ở lũy thừa của số âm
"Số nào là nghiệm", "tìm nghiệm" (Dạng 5)Thay số; cho đa thức bằng 0; đặt \(x\) làm thừa số chungChia hai vế cho \(x\) làm mất nghiệm 0
Tìm \(m\); không có nghiệm; thu gọn rồi tìm nghiệm (Dạng 6)Thay nghiệm vào, cho bằng 0; dùng \(x^2 \ge 0\); phân biệt số khác 0 và đa thức khôngCho \(x^2 + 1\) có nghiệm \(-1\); đa thức không "không có nghiệm"