Bài 4:
a) Ta có: \(9^9 - 1 = 9^{9} - 1 = 9^{9} - 1^9\)
Áp dụng hằng đẳng thức: \(a^n - b^n = (a - b)(a^{n-1} + a^{n-2}b + ... + ab^{n-2} + b^{n-1})\)
Ta có: \(9^9 - 1 = (9 - 1)(9^8 + 9^7 + ... + 9 + 1)\)
\(= 8(9^8 + 9^7 + ... + 9 + 1)\)
Vì 8 và \(9^8 + 9^7 + ... + 9 + 1\) đều là các số nguyên nên \(9^9 - 1\) chia hết cho 8.
Mặt khác, ta có: \(9^9 - 1 = (9^3)^3 - 1^3\)
Áp dụng hằng đẳng thức: \(a^3 - b^3 = (a - b)(a^2 + ab + b^2)\)
Ta có: \(9^9 - 1 = (9^3 - 1)((9^3)^2 + 9^3 + 1)\)
\(= (729 - 1)(729^2 + 729 + 1)\)
\(= 728(729^2 + 729 + 1)\)
Vì 728 chia hết cho 91 nên \(9^9 - 1\) chia hết cho 91.
Vậy \(9^9 - 1\) chia hết cho 91.
b) Ta có: \(8^9 + 1 = 8^9 + 1^9\)
Áp dụng hằng đẳng thức: \(a^n + b^n = (a + b)(a^{n-1} - a^{n-2}b + ... - ab^{n-2} + b^{n-1})\)
Ta có: \(8^9 + 1 = (8 + 1)(8^8 - 8^7 + ... - 8 + 1)\)
\(= 9(8^8 - 8^7 + ... - 8 + 1)\)
Vì 9 và \(8^8 - 8^7 + ... - 8 + 1\) đều là các số nguyên nên \(8^9 + 1\) chia hết cho 9.
Mặt khác, ta có: \(8^9 + 1 = (8^3)^3 + 1^3\)
Áp dụng hằng đẳng thức: \(a^3 + b^3 = (a + b)(a^2 - ab + b^2)\)
Ta có: \(8^9 + 1 = (8^3 + 1)((8^3)^2 - 8^3 + 1)\)
\(= (512 + 1)(512^2 - 512 + 1)\)
\(= 513(512^2 - 512 + 1)\)
Vì 513 chia hết cho 57 nên \(8^9 + 1\) chia hết cho 57.
Vậy \(8^9 + 1\) chia hết cho 57.
Bài 5:
Ta có $xy-5x=7$
$\Leftrightarrow x(y-5)=7.$
Do $x,y\in Z$ nên $x$ và $y-5$ là các ước của 7.
Ta có bảng sau:
\begin{array}{|c|c|c|c|c|}
\hline
x & 1 & -1 & 7 & -7 \\
\hline
y-5 & 7 & -7 & 1 & -1 \\
\hline
y & 12 & -2 & 6 & 4 \\
\hline
\end{array}
Vậy $(x,y)=(1,12);(-1,-2);(7,6);(-7,4).$
Bài 1:
a) \( x^3 - 2x^2 + x \)
Ta thấy tất cả các hạng tử đều có \( x \) làm nhân tử chung, do đó ta có thể nhóm chúng lại:
\[ x(x^2 - 2x + 1) \]
Tiếp theo, ta nhận thấy \( x^2 - 2x + 1 \) là một hằng đẳng thức đáng nhớ, cụ thể là bình phương của một hiệu:
\[ x^2 - 2x + 1 = (x - 1)^2 \]
Do đó, ta có:
\[ x(x - 1)^2 \]
Vậy, đa thức đã cho được phân tích thành nhân tử là:
\[ x(x - 1)^2 \]
b) \( 2x^2 + 4x + 2 - 2y^2 \)
Ta nhóm các hạng tử có liên quan đến \( x \) và \( y \):
\[ 2(x^2 + 2x + 1) - 2y^2 \]
Nhận thấy \( x^2 + 2x + 1 \) là một hằng đẳng thức đáng nhớ, cụ thể là bình phương của một tổng:
\[ x^2 + 2x + 1 = (x + 1)^2 \]
Do đó, ta có:
\[ 2(x + 1)^2 - 2y^2 \]
Tiếp theo, ta thấy đây là một hiệu của hai bình phương:
\[ 2[(x + 1)^2 - y^2] \]
Áp dụng hằng đẳng thức hiệu của hai bình phương:
\[ (x + 1)^2 - y^2 = (x + 1 - y)(x + 1 + y) \]
Do đó, ta có:
\[ 2(x + 1 - y)(x + 1 + y) \]
Vậy, đa thức đã cho được phân tích thành nhân tử là:
\[ 2(x + 1 - y)(x + 1 + y) \]
c) \( x^3 + 2x^2y + xy^2 - 9x \)
Ta nhóm các hạng tử có liên quan đến \( x \):
\[ x(x^2 + 2xy + y^2) - 9x \]
Nhận thấy \( x^2 + 2xy + y^2 \) là một hằng đẳng thức đáng nhớ, cụ thể là bình phương của một tổng:
\[ x^2 + 2xy + y^2 = (x + y)^2 \]
Do đó, ta có:
\[ x(x + y)^2 - 9x \]
Ta thấy \( x \) là nhân tử chung, do đó ta có thể nhóm chúng lại:
\[ x[(x + y)^2 - 9] \]
Tiếp theo, ta thấy đây là một hiệu của hai bình phương:
\[ (x + y)^2 - 9 = (x + y)^2 - 3^2 \]
Áp dụng hằng đẳng thức hiệu của hai bình phương:
\[ (x + y)^2 - 3^2 = (x + y - 3)(x + y + 3) \]
Do đó, ta có:
\[ x(x + y - 3)(x + y + 3) \]
Vậy, đa thức đã cho được phân tích thành nhân tử là:
\[ x(x + y - 3)(x + y + 3) \]
d) \( x^2 + 5x - 6 \)
Ta tìm hai số \( p \) và \( q \) sao cho:
\[ pq = -6 \]
\[ p + q = 5 \]
Ta thử các cặp số:
- \( p = 6 \) và \( q = -1 \): \( 6 \times (-1) = -6 \) và \( 6 + (-1) = 5 \)
Do đó, ta có:
\[ x^2 + 5x - 6 = (x + 6)(x - 1) \]
Vậy, đa thức đã cho được phân tích thành nhân tử là:
\[ (x + 6)(x - 1) \]
Bài 2:
a) \(5x^2 - 7x = 0\)
Ta có thể tách thành nhân tử chung:
\[ x(5x - 7) = 0 \]
Phương trình này sẽ thỏa mãn nếu một trong hai nhân tử bằng 0:
\[ x = 0 \]
hoặc
\[ 5x - 7 = 0 \]
\[ 5x = 7 \]
\[ x = \frac{7}{5} \]
Vậy nghiệm của phương trình là:
\[ x = 0 \text{ hoặc } x = \frac{7}{5} \]
b) \(x(x - 5) - 3x + 15 = 0\)
Đầu tiên, ta mở ngoặc và nhóm lại:
\[ x^2 - 5x - 3x + 15 = 0 \]
\[ x^2 - 8x + 15 = 0 \]
Tiếp theo, ta tách thành nhân tử:
\[ x^2 - 8x + 15 = (x - 3)(x - 5) = 0 \]
Phương trình này sẽ thỏa mãn nếu một trong hai nhân tử bằng 0:
\[ x - 3 = 0 \]
\[ x = 3 \]
hoặc
\[ x - 5 = 0 \]
\[ x = 5 \]
Vậy nghiệm của phương trình là:
\[ x = 3 \text{ hoặc } x = 5 \]
c) \(3x^4 - 30x^3 + 75x^2 = 0\)
Đầu tiên, ta tách thành nhân tử chung:
\[ 3x^2(x^2 - 10x + 25) = 0 \]
Tiếp theo, ta tách thành nhân tử:
\[ 3x^2(x - 5)^2 = 0 \]
Phương trình này sẽ thỏa mãn nếu một trong hai nhân tử bằng 0:
\[ 3x^2 = 0 \]
\[ x^2 = 0 \]
\[ x = 0 \]
hoặc
\[ (x - 5)^2 = 0 \]
\[ x - 5 = 0 \]
\[ x = 5 \]
Vậy nghiệm của phương trình là:
\[ x = 0 \text{ hoặc } x = 5 \]
d) \(x^2 - x - 20 = 0\)
Ta tách thành nhân tử:
\[ x^2 - x - 20 = (x - 5)(x + 4) = 0 \]
Phương trình này sẽ thỏa mãn nếu một trong hai nhân tử bằng 0:
\[ x - 5 = 0 \]
\[ x = 5 \]
hoặc
\[ x + 4 = 0 \]
\[ x = -4 \]
Vậy nghiệm của phương trình là:
\[ x = 5 \text{ hoặc } x = -4 \]