← Trở về thư viện

Ôn tập Chương 3 - Số nguyên (Lý thuyết toàn diện, chuyên đề nâng cao & 3 đề kiểm tra)

Tổng ôn toàn diện Toán 6 Chương 3 Số nguyên: sơ đồ mạch kiến thức 5 bài học, bảng tóm tắt quy tắc dấu, bài toán thực tế, 4 chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi và 3 đề kiểm tra 45 phút chuẩn ma trận có trắc nghiệm tương tác kèm lời giải chi tiết.

Mục lục bài viết23 mục

Ôn tập Chương 3: Số nguyên

Chương III đánh dấu bước chuyển mình quan trọng nhất trong tư duy số học lớp 6: mở rộng từ tập số tự nhiên N\mathbb{N} sang tập hợp các số nguyên Z\mathbb{Z}. Việc bổ sung các số nguyên âm không chỉ giúp biểu diễn trọn vẹn các đại lượng thực tế ngược chiều nhau (nhiệt độ âm, độ sâu dưới mực nước biển, lỗ lãi tài chính, thời gian trước Công nguyên), mà còn giúp phép trừ luôn luôn thực hiện được.

Toàn bộ chương được xây dựng qua 5 bài học liền mạch: từ làm quen tập hợp Z\mathbb{Z} và thứ tự (Bài 13), mở rộng phép cộng và trừ (Bài 14), công cụ biến đổi đại số với quy tắc dấu ngoặc (Bài 15), phép nhân nhiều số nguyên (Bài 16), đến quan hệ chia hết, ước và bội trong Z\mathbb{Z} (Bài 17).

Bài viết này hệ thống hóa toàn bộ kiến thức trọng tâm của Chương III, phân tích các cạm bẫy về dấu, tổng hợp các dạng toán thực tế, 4 chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi và 3 đề kiểm tra 45 phút chuẩn ma trận có trắc nghiệm tương tác kèm lời giải chi tiết.


Phần I. Hệ thống kiến thức cốt lõi Chương III

1. Sơ đồ mạch kiến thức Chương III

Toàn bộ Chương III mở rộng hệ thống số học từ tập tự nhiên N\mathbb{N} sang tập số nguyên Z\mathbb{Z} theo lộ trình chặt chẽ:

Khái niệm & Cấu trúc Bài 13: Tập hợp các số nguyên Z\mathbb{Z} & Thứ tự trên trục số
Tập số nguyên Z\mathbb{Z} Gồm số nguyên âm, số 00 và số nguyên dương
Trục số nằm ngang Chiều dương sang phải, chiều âm sang trái
Số đối & Thứ tự Số đối của aa là −a-a; số bên trái luôn nhỏ hơn
⇓ Mở rộng bốn phép tính số học & Quy tắc biến đổi dấu
Các phép toán & Biến đổi đại số Từ phép tính cơ bản đến cấu trúc chia hết trong Z\mathbb{Z}
Bài 14: Cộng & Trừ Cùng dấu cộng, khác dấu trừ; a−b=a+(−b)a - b = a + (-b)
Bài 15: Quy tắc dấu ngoặc Bỏ ngoặc trước có dấu trừ: đổi dấu tất cả
Bài 16: Phép nhân số nguyên Cùng dấu ra dương, khác dấu ra âm; tính chất phân phối
Bài 17: Phép chia hết & Ước, Bội Ước số nguyên đi theo cặp đối nhau ±\pm

2. Bảng tóm tắt 5 bài học trọng tâm Chương III

Bài học Kiến thức cốt lõi & Quy tắc cần nhớ Ví dụ minh hoạ độc bản
Bài 13: Tập hợp các số nguyên • Tập hợp Z={… ;−3;−2;−1;0;1;2;3;… }.\mathbb{Z} = \{\dots; -3; -2; -1; 0; 1; 2; 3; \dots\}.
• Số 00 không phải là số nguyên âm, cũng không phải là số nguyên dương.
• Trên trục số, số nằm bên trái luôn nhỏ hơn số nằm bên phải.
• Số đối của aa là −a-a; số đối của số 00 là chính nó (00).
So sánh: −9<−4<0<5.-9 < -4 < 0 < 5.
Số đối của 1515 là −15-15; số đối của −21-21 là 21.21.
Giá trị tuyệt đối: ∣−8∣=8;  ∣0∣=0.|-8| = 8;\; |0| = 0.
Bài 14: Phép cộng và phép trừ số nguyên • Cộng cùng dấu: Cộng hai phần tự nhiên, giữ nguyên dấu chung.
• Cộng khác dấu: Lấy phần lớn trừ phần nhỏ, đặt dấu của phần lớn hơn.
• Hai số đối nhau có tổng bằng 00: a+(−a)=0.a + (-a) = 0.
• Phép trừ là phép cộng với số đối: a−b=a+(−b).a - b = a + (-b).
(−6)+(−11)=−17.(-6) + (-11) = -17.
(−14)+20=20−14=6.(-14) + 20 = 20 - 14 = 6.
15+(−23)=−(23−15)=−8.15 + (-23) = -(23 - 15) = -8.
7−(−12)=7+12=19.7 - (-12) = 7 + 12 = 19.
Bài 15: Quy tắc dấu ngoặc • Khi bỏ dấu ngoặc có dấu "++" đằng trước: Giữ nguyên dấu mọi số hạng.
• Khi bỏ dấu ngoặc có dấu "−-" đằng trước: Đổi dấu tất cả các số hạng bên trong (++ thành −-, −- thành ++).
• Quy tắc chuyển vế: Khi chuyển một số hạng từ vế này sang vế kia của một đẳng thức, ta phải đổi dấu số hạng đó.
42−(18−5+9)=42−18+5−9=20.42 - (18 - 5 + 9) = 42 - 18 + 5 - 9 = 20.
Tìm xx bằng chuyển vế:
x−14=−6  ⟹  x=−6+14=8.x - 14 = -6 \implies x = -6 + 14 = 8.
Bài 16: Phép nhân số nguyên • Tích hai số nguyên khác dấu luôn là số nguyên âm.
• Tích hai số nguyên cùng dấu luôn là số nguyên dương.
• Trong một tích: nếu số lượng thừa số âm là chẵn thì tích dương; nếu là lẻ thì tích âm.
• Nhân với 00: a⋅0=0.a \cdot 0 = 0. Tích bằng 0  ⟺  0 \iff có ít nhất một thừa số bằng 0.0.
• Tính chất phân phối: a(b+c)=ab+ac.a(b + c) = ab + ac.
(−8)⋅9=−72.(-8) \cdot 9 = -72.
(−7)⋅(−12)=84.(-7) \cdot (-12) = 84.
(−1)4=1;  (−1)5=−1.(-1)^4 = 1;\; (-1)^5 = -1.
Tính nhanh: 37⋅(−24)+37⋅(−76)37 \cdot (-24) + 37 \cdot (-76)
=37⋅[(−24)+(−76)]=37⋅(−100)=−3700.= 37 \cdot [(-24) + (-76)] = 37 \cdot (-100) = -3700.
Bài 17: Phép chia hết. Ước và bội • a ⋮ ba \ \vdots \ b (b≠0b \neq 0) khi có số nguyên qq sao cho a=b⋅q.a = b \cdot q. Khi đó aa là bội của bb, bb là ước của a.a.
• Dấu của thương giống dấu của tích: cùng dấu ra dương, khác dấu ra âm.
• Các ước của một số nguyên khác 00 luôn đi thành từng cặp số đối nhau ±d.\pm d.
• Số 00 là bội của mọi số nguyên khác 00; 00 không là ước của số nào. 11 và −1-1 là ước của mọi số nguyên.
(−56):(−8)=7.(-56) : (-8) = 7.
45:(−9)=−5.45 : (-9) = -5.
Ư(12)={±1;±2;±3;±4;±6;±12}.\text{Ư}(12) = \{\pm 1; \pm 2; \pm 3; \pm 4; \pm 6; \pm 12\}.
Các bội của −5-5 là: 0;±5;±10;±15;…0; \pm 5; \pm 10; \pm 15; \dots

3. Bảng vàng đối chiếu quy tắc dấu toàn chương

Sai lầm về dấu là nguyên nhân chiếm tới 80%80\% số lỗi sai của học sinh khi làm bài kiểm tra số nguyên. Bảng so sánh dưới đây giúp các em phân biệt rõ ràng giữa hai nhóm phép tính:

Tiêu chí Phép Cộng & Phép Trừ Phép Nhân & Phép Chia
Cùng dấu Dương (+ và +) Cộng hai giá trị, kết quả Dương:
5+7=125 + 7 = 12
Nhân / chia hai giá trị, kết quả Dương:
5⋅7=35;  35:7=55 \cdot 7 = 35;\; 35 : 7 = 5
Cùng dấu Âm (- và -) Cộng hai giá trị tự nhiên, kết quả ÂM:
(−5)+(−7)=−12(-5) + (-7) = -12
Nhân / chia hai giá trị, kết quả DƯƠNG:
(−5)⋅(−7)=35;  (−35):(−7)=5(-5) \cdot (-7) = 35;\; (-35) : (-7) = 5
Khác dấu (+ và -) Lấy số lớn trừ số bé, mang dấu của số có giá trị tuyệt đối lớn hơn:
(−12)+5=−7;  12+(−5)=7(-12) + 5 = -7;\; 12 + (-5) = 7
Kết quả luôn luôn là số ÂM:
(−5)⋅7=−35;  35:(−7)=−5(-5) \cdot 7 = -35;\; 35 : (-7) = -5
Dấu ngoặc đứng trước Trước ngoặc là "−-" thì đổi dấu tất cả:
−(a−b+c)=−a+b−c-(a - b + c) = -a + b - c
Không áp dụng quy tắc đổi dấu mà nhân phân phối thừa số vào từng số hạng
Lũy thừa Không áp dụng trực tiếp Số âm mũ chẵn ra Dương: (−3)2=9(-3)^2 = 9
Số âm mũ lẻ ra Âm: (−3)3=−27(-3)^3 = -27

4. Bảy cạm bẫy kinh điển cần tuyệt đối tránh

Lưu ý / Cảnh báo

Hãy đọc thật kỹ và ghi nhớ 7 bẫy toán học sau đây:

  1. Nhầm dấu phép cộng hai số âm với phép nhân:
    • (−6)+(−4)=−10(-6) + (-4) = -10 (vẫn mang dấu âm, giống như nợ 66 triệu lại nợ thêm 44 triệu thì tổng nợ là 1010 triệu).
    • (−6)⋅(−4)=+24(-6) \cdot (-4) = +24 (âm nhân âm mới ra dương).
  2. Quên đổi dấu các số hạng phía sau khi bỏ ngoặc có dấu trừ:
    • Sai: 20−(8−3+4)=20−8−3+420 - (8 - 3 + 4) = 20 - 8 - 3 + 4 (sai nghiêm trọng).
    • Đúng: 20−(8−3+4)=20−8+3−4=11.20 - (8 - 3 + 4) = 20 - 8 + 3 - 4 = 11.
  3. Nhầm lẫn giữa −a2-a^2 và (−a)2(-a)^2:
    • −52=−(5⋅5)=−25-5^2 = -(5 \cdot 5) = -25 (dấu trừ nằm ngoài lũy thừa).
    • (−5)2=(−5)⋅(−5)=+25(-5)^2 = (-5) \cdot (-5) = +25 (toàn bộ số −5-5 được nâng lên lũy thừa 22).
  4. So sánh sai hai số nguyên âm:
    • Phần số tự nhiên càng lớn thì giá trị trên trục số càng nằm về bên trái, tức là càng nhỏ!
    • Đúng: −25<−10-25 < -10 vì 25>1025 > 10.
  5. Bỏ quên các ước nguyên âm:
    • Tập hợp các ước của 88 trong Z\mathbb{Z} là Ư(8)={±1;±2;±4;±8}\text{Ư}(8) = \{\pm 1; \pm 2; \pm 4; \pm 8\} (có 88 phần tử), không phải chỉ có {1;2;4;8}\{1; 2; 4; 8\}.
  6. Quên đổi dấu khi chuyển vế:
    • Khi chuyển một số hạng qua dấu "==", số dương biến thành số âm, số âm biến thành số dương:
    • x−9=−15  ⟹  x=−15+9=−6x - 9 = -15 \implies x = -15 + 9 = -6 (chuyển −9-9 thành +9+9).
  7. Chia cho số 0:
    • Phép chia cho 00 không bao giờ xác định. Số 00 chia cho bất kỳ số nào khác 00 đều bằng 00 (0:a=00 : a = 0 với a≠0a \neq 0), nhưng a:0a : 0 là vô nghĩa.

Phần II. Bài toán tổng hợp (Liên kết nhiều bài)

Mỗi ví dụ dưới đây đều phối hợp từ hai đến ba bài học của Chương III nhằm rèn luyện tư duy tổng hợp và kỹ năng tính toán chính xác.

Ví dụ 1 (Tính hợp lý bằng cách nhóm cặp số đối và tròn chục)

Tính giá trị các biểu thức sau một cách hợp lý:

  1. A=(−45)+68+45+(−68)+2026;A = (-45) + 68 + 45 + (-68) + 2026;
  2. B=34−(−16)+(−34)+16−150.B = 34 - (-16) + (-34) + 16 - 150.

Lời giải:

  1. Áp dụng tính chất giao hoán và kết hợp của phép cộng để nhóm các cặp số đối nhau:

    A=[(−45)+45]+[68+(−68)]+2026A = [(-45) + 45] + [68 + (-68)] + 2026A=0+0+2026=2026.A = 0 + 0 + 2026 = 2026.
  2. Bỏ dấu ngoặc trước rồi nhóm các số hạng thích hợp:

    B=34+16−34+16−150B = 34 + 16 - 34 + 16 - 150B=(34−34)+(16+16)−150B = (34 - 34) + (16 + 16) - 150B=0+32−150=−(150−32)=−118.B = 0 + 32 - 150 = -(150 - 32) = -118.

(Bài toán liên kết: Bài 14 - Cộng trừ số nguyên; Bài 15 - Bỏ dấu ngoặc).


Ví dụ 2 (Bỏ dấu ngoặc lồng nhau và rút gọn biểu thức)

Bỏ dấu ngoặc rồi tính giá trị của biểu thức:

C=(248−2026)−(248+85)−(−2026).C = (248 - 2026) - (248 + 85) - (-2026).

Lời giải: Thực hiện bỏ dấu ngoặc theo đúng quy tắc:

  • Dấu ngoặc thứ nhất không có dấu đằng trước (mang dấu ++ ngầm định): giữ nguyên dấu.
  • Dấu ngoặc thứ hai có dấu "−-" đằng trước: đổi dấu tất cả các số hạng bên trong.
  • Dấu ngoặc thứ ba có dấu "−-" đằng trước: đổi dấu −2026-2026 thành +2026+2026.
C=248−2026−248−85+2026.C = 248 - 2026 - 248 - 85 + 2026.

Nhóm các cặp số đối nhau:

C=(248−248)+(−2026+2026)−85C = (248 - 248) + (-2026 + 2026) - 85C=0+0−85=−85.C = 0 + 0 - 85 = -85.

(Bài toán liên kết: Bài 14 - Số đối; Bài 15 - Quy tắc dấu ngoặc).


Ví dụ 3 (Tính giá trị biểu thức chứa tích nhiều thừa số và lũy thừa)

Thực hiện các phép tính sau:

  1. M=(−4)⋅(−125)⋅(−2)⋅5;M = (-4) \cdot (-125) \cdot (-2) \cdot 5;
  2. N=−42+(−3)3+(−1)2026+52.N = -4^2 + (-3)^3 + (-1)^{2026} + 5^2.

Lời giải:

  1. Trong tích MM có ba thừa số nguyên âm (số lẻ các thừa số âm), do đó kết quả mang dấu âm. Áp dụng tính chất giao hoán và kết hợp để nhóm các số tròn chục, tròn trăm:

    M=−[(4⋅125)⋅(2⋅5)]M = -[(4 \cdot 125) \cdot (2 \cdot 5)]M=−(500⋅10)=−5000.M = -(500 \cdot 10) = -5000.
  2. Tính giá trị từng lũy thừa, đặc biệt chú ý dấu:

    • −42=−(4⋅4)=−16;-4^2 = -(4 \cdot 4) = -16;
    • (−3)3=(−3)⋅(−3)⋅(−3)=−27(-3)^3 = (-3) \cdot (-3) \cdot (-3) = -27 (mũ lẻ nên kết quả âm);
    • (−1)2026=1(-1)^{2026} = 1 (mũ chẵn nên kết quả dương);
    • 52=25.5^2 = 25.

    Thay các giá trị vào biểu thức NN:

    N=(−16)+(−27)+1+25N = (-16) + (-27) + 1 + 25N=[(−16)+(−27)]+(1+25)=(−43)+26=−(43−26)=−17.N = [(-16) + (-27)] + (1 + 25) = (-43) + 26 = -(43 - 26) = -17.

(Bài toán liên kết: Bài 14 - Cộng số nguyên; Bài 16 - Nhân và lũy thừa số nguyên).


Ví dụ 4 (Tìm số nguyên xx phối hợp chuyển vế và chia hết)

Tìm số nguyên xx, biết:

  1. 4x−(−6)=−14;4x - (-6) = -14;
  2. (x−3)(x+7)=0;(x - 3)(x + 7) = 0;
  3. (−9)⋅(2x−5)=−81.(-9) \cdot (2x - 5) = -81.

Lời giải:

  1. Ta có:

    4x+6=−144x + 6 = -14

    Chuyển vế +6+6 sang vế phải đổi dấu thành −6-6:

    4x=−14−64x = -14 - 64x=−204x = -20x=(−20):4=−5.x = (-20) : 4 = -5.

    Vậy x=−5.x = -5.

  2. Tích bằng 00 khi có ít nhất một thừa số bằng 00:

    x−3=0hoặcx+7=0x - 3 = 0 \quad \text{hoặc} \quad x + 7 = 0
    • Trường hợp 1: x−3=0  ⟹  x=3.x - 3 = 0 \implies x = 3.
    • Trường hợp 2: x+7=0  ⟹  x=−7.x + 7 = 0 \implies x = -7.

    Vậy x∈{3;−7}x \in \{3; -7\}.

  3. Ta có:

    2x−5=(−81):(−9)2x - 5 = (-81) : (-9)2x−5=92x - 5 = 9

    Chuyển vế −5-5:

    2x=9+5=142x = 9 + 5 = 14x=14:2=7.x = 14 : 2 = 7.

    Vậy x=7.x = 7.


Ví dụ 5 (Tìm xx nguyên liên quan đến quan hệ ước và bội)

Tìm tất cả các số nguyên xx sao cho (x−3)(x - 3) là một ước của 1010.

Lời giải: Trong tập số nguyên Z\mathbb{Z}, các ước của 1010 gồm cả ước dương và ước âm:

Ư(10)={±1;±2;±5;±10}.\text{Ư}(10) = \{\pm 1; \pm 2; \pm 5; \pm 10\}.

Vì (x−3)∈Ư(10)(x - 3) \in \text{Ư}(10), ta lập bảng giá trị tương ứng:

x−3x - 3 11 −1-1 22 −2-2 55 −5-5 1010 −10-10
x=(x−3)+3x = (x - 3) + 3 44 22 55 11 88 −2-2 1313 −7-7

Vậy các giá trị nguyên của xx thỏa mãn là:

x∈{−7;−2;1;2;4;5;8;13}.x \in \{-7; -2; 1; 2; 4; 5; 8; 13\}.

Ví dụ 6 (Bài toán thực tế: Độ sâu lặn biển và nhiệt độ nước)

Một thợ lặn chuyên nghiệp bắt đầu lặn từ mặt nước biển (quy ước mốc 0 m0\text{ m}). Trong 1515 phút đầu, anh lặn xuống với tốc độ đều 4 m/phuˊt4\text{ m/phút}. Sau đó, do gặp dòng nước xoáy, anh ngoi lên 18 m18\text{ m}.

  1. Dùng số nguyên để biểu diễn độ cao của người thợ lặn so với mực nước biển sau khi ngoi lên.
  2. Biết rằng ở độ sâu đó, nhiệt độ nước biển là −3∘C-3^\circ\text{C}. Khi bơi lên sát mặt nước biển, nhiệt độ đo được là 25∘C25^\circ\text{C}. Hỏi nhiệt độ đã tăng bao nhiêu độ C?

Lời giải:

  1. Quãng đường người thợ lặn lặn xuống trong 1515 phút đầu là:

    (−4)⋅15=−60 (m).(-4) \cdot 15 = -60\text{ (m)}.

    Sau đó ngoi lên 18 m18\text{ m}, vị trí của người thợ lặn lúc này là:

    (−60)+18=−42 (m).(-60) + 18 = -42\text{ (m)}.

    Vậy độ cao của người thợ lặn là −42 m-42\text{ m} (nghĩa là ở độ sâu 42 m42\text{ m} dưới mực nước biển).

  2. Mức tăng nhiệt độ khi bơi từ độ sâu đó lên mặt nước là:

    25−(−3)=25+3=28∘C.25 - (-3) = 25 + 3 = 28^\circ\text{C}.

    Vậy nhiệt độ đã tăng thêm 28∘C28^\circ\text{C}.


Phần III. Bốn chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi & Nâng cao

Các bài toán số nguyên trong các đề thi học sinh giỏi cấp trường, quận/huyện thường xoay quanh 4 chuyên đề tinh hoa dưới đây:

Chuyên đề 1: Giá trị tuyệt đối của số nguyên & Bất đẳng thức

Ghi nhớ

Tính chất của giá trị tuyệt đối trong Z\mathbb{Z}:

  1. ∣a∣⩾0|a| \ge 0 với mọi số nguyên aa. Dấu "==" xảy ra khi và chỉ khi a=0a = 0.
  2. ∣a∣=∣−a∣|a| = |-a|; ∣a∣⩾a|a| \ge a và ∣a∣⩾−a|a| \ge -a.
  3. Nếu ∣a∣=k|a| = k (với k>0k > 0) thì a=ka = k hoặc a=−ka = -k.
  4. Bất đẳng thức tam giác: ∣a∣+∣b∣⩾∣a+b∣|a| + |b| \ge |a + b|. Dấu "==" xảy ra khi a,ba, b cùng dấu (a⋅b⩾0a \cdot b \ge 0).

Bài toán 1.1 (Tìm cặp số nguyên qua tổng giá trị tuyệt đối)

Tìm tất cả các cặp số nguyên (a;b)(a; b) thỏa mãn:

∣a∣+∣b∣=3.|a| + |b| = 3.

Lời giải: Vì a,b∈Za, b \in \mathbb{Z} nên ∣a∣,∣b∣|a|, |b| là các số nguyên không âm (∣a∣⩾0,∣b∣⩾0|a| \ge 0, |b| \ge 0). Tổng của hai số tự nhiên bằng 33 chỉ có thể phân tích thành các trường hợp sau:

(∣a∣;∣b∣)∈{(0;3);(1;2);(2;1);(3;0)}.(|a|; |b|) \in \{(0; 3); (1; 2); (2; 1); (3; 0)\}.
  • Trường hợp 1: ∣a∣=0|a| = 0 và ∣b∣=3  ⟹  a=0|b| = 3 \implies a = 0 và b∈{3;−3}b \in \{3; -3\}. Cho 22 cặp: (0;3),(0;−3)(0; 3), (0; -3).
  • Trường hợp 2: ∣a∣=1|a| = 1 và ∣b∣=2  ⟹  a∈{1;−1}|b| = 2 \implies a \in \{1; -1\} và b∈{2;−2}b \in \{2; -2\}. Cho 2⋅2=42 \cdot 2 = 4 cặp: (1;2),(1;−2),(−1;2),(−1;−2)(1; 2), (1; -2), (-1; 2), (-1; -2).
  • Trường hợp 3: ∣a∣=2|a| = 2 và ∣b∣=1  ⟹  a∈{2;−2}|b| = 1 \implies a \in \{2; -2\} và b∈{1;−1}b \in \{1; -1\}. Cho 44 cặp: (2;1),(2;−1),(−2;1),(−2;−1)(2; 1), (2; -1), (-2; 1), (-2; -1).
  • Trường hợp 4: ∣a∣=3|a| = 3 và ∣b∣=0  ⟹  a∈{3;−3}|b| = 0 \implies a \in \{3; -3\} và b=0b = 0. Cho 22 cặp: (3;0),(−3;0)(3; 0), (-3; 0).

Tổng cộng có 2+4+4+2=122 + 4 + 4 + 2 = 12 cặp số nguyên thỏa mãn.

Bài toán 1.2 (Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất)

  1. Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức: A=4(x−2)2−9;A = 4(x - 2)^2 - 9;
  2. Tìm giá trị lớn nhất của biểu thức: B=15−∣x+3∣.B = 15 - |x + 3|.

Lời giải:

  1. Với mọi số nguyên xx, ta luôn có:

    (x−2)2⩾0  ⟹  4(x−2)2⩾0.(x - 2)^2 \ge 0 \implies 4(x - 2)^2 \ge 0.

    Cộng cả hai vế với −9-9:

    A=4(x−2)2−9⩾−9.A = 4(x - 2)^2 - 9 \ge -9.

    Dấu "==" xảy ra khi x−2=0  ⟺  x=2.x - 2 = 0 \iff x = 2. Vậy giá trị nhỏ nhất của AA là −9-9, đạt được khi x=2.x = 2.

  2. Với mọi số nguyên xx, ta luôn có ∣x+3∣⩾0  ⟹  −∣x+3∣⩽0.|x + 3| \ge 0 \implies -|x + 3| \le 0. Cộng cả hai vế với 1515:

    B=15−∣x+3∣⩽15.B = 15 - |x + 3| \le 15.

    Dấu "==" xảy ra khi x+3=0  ⟺  x=−3.x + 3 = 0 \iff x = -3. Vậy giá trị lớn nhất của BB là 1515, đạt được khi x=−3.x = -3.


Chuyên đề 2: Cực trị của tổng, hiệu, tích trong tập hợp bị chặn

Bài toán 2.1

Cho các số nguyên xx và yy thuộc tập hợp S={−30;−29;… ;24;25}S = \{-30; -29; \dots; 24; 25\}.

  1. Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của hiệu (x−y)(x - y).
  2. Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của tích x⋅yx \cdot y (với x≠yx \neq y).

Lời giải: 1.

  • Để (x−y)(x - y) đạt giá trị lớn nhất: Ta cần số bị trừ xx lớn nhất và số trừ yy nhỏ nhất trong tập SS.max⁡x=25;min⁡y=−30.\max x = 25;\quad \min y = -30.  ⟹  max⁡(x−y)=25−(−30)=25+30=55.\implies \max(x - y) = 25 - (-30) = 25 + 30 = 55.
  • Để (x−y)(x - y) đạt giá trị nhỏ nhất: Ta cần số bị trừ xx nhỏ nhất và số trừ yy lớn nhất:min⁡x=−30;max⁡y=25.\min x = -30;\quad \max y = 25.  ⟹  min⁡(x−y)=−30−25=−55.\implies \min(x - y) = -30 - 25 = -55.

2.

  • Để tích x⋅yx \cdot y đạt giá trị lớn nhất: Hai số phải cùng dấu và có giá trị tuyệt đối lớn nhất có thể:
    • Tích hai số dương lớn nhất: 25⋅24=600.25 \cdot 24 = 600.
    • Tích hai số âm có giá trị tuyệt đối lớn nhất: (−30)⋅(−29)=870.(-30) \cdot (-29) = 870. Vì 870>600870 > 600 nên giá trị lớn nhất của tích xyxy là 870870 (đạt được khi {x;y}={−30;−29}\{x; y\} = \{-30; -29\}).
  • Để tích x⋅yx \cdot y đạt giá trị nhỏ nhất: Hai số phải trái dấu và có giá trị tuyệt đối lớn nhất có thể: Chọn số âm nhỏ nhất là −30-30 và số dương lớn nhất là 2525:min⁡(xy)=(−30)⋅25=−750.\min(xy) = (-30) \cdot 25 = -750.

Chuyên đề 3: Tìm số nguyên bằng phương pháp đưa về dạng tích và phân thức

Bài toán 3.1

Tìm tất cả các cặp số nguyên (x;y)(x; y) thỏa mãn:

xy−2x+3y=11.xy - 2x + 3y = 11.

Lời giải: Biến đổi phương trình đưa về dạng tích bằng cách thêm bớt hệ số:

x(y−2)+3y=11x(y - 2) + 3y = 11x(y−2)+3(y−2)+6=11x(y - 2) + 3(y - 2) + 6 = 11(x+3)(y−2)=11−6(x + 3)(y - 2) = 11 - 6(x+3)(y−2)=5.(x + 3)(y - 2) = 5.

Vì x,y∈Zx, y \in \mathbb{Z} nên (x+3)(x + 3) và (y−2)(y - 2) là các ước nguyên của 55. Ta có Ư(5)={1;−1;5;−5}\text{Ư}(5) = \{1; -1; 5; -5\}. Lập bảng tìm xx và yy:

x+3x + 3 11 −1-1 55 −5-5
y−2y - 2 55 −5-5 11 −1-1
x=(x+3)−3x = (x + 3) - 3 −2-2 −4-4 22 −8-8
y=(y−2)+2y = (y - 2) + 2 77 −3-3 33 11

Vậy các cặp số nguyên (x;y)(x; y) thỏa mãn là:

(x;y)∈{(−2;7);(−4;−3);(2;3);(−8;1)}.(x; y) \in \{(-2; 7); (-4; -3); (2; 3); (-8; 1)\}.

Bài toán 3.2 (Tìm nn nguyên để phân thức có giá trị nguyên)

Tìm tất cả các số nguyên nn sao cho (2n2+5n−7)(2n^2 + 5n - 7) chia hết cho (2n+1)(2n + 1).

Lời giải: Thực hiện chia đa thức 2n2+5n−72n^2 + 5n - 7 cho 2n+12n + 1:

2n2+5n−7=2n2+n+4n+2−92n^2 + 5n - 7 = 2n^2 + n + 4n + 2 - 92n2+5n−7=n(2n+1)+2(2n+1)−92n^2 + 5n - 7 = n(2n + 1) + 2(2n + 1) - 92n2+5n−7=(n+2)(2n+1)−9.2n^2 + 5n - 7 = (n + 2)(2n + 1) - 9.

Vì (n+2)(2n+1)(n + 2)(2n + 1) luôn chia hết cho (2n+1)(2n + 1) với mọi n∈Zn \in \mathbb{Z}, nên để cả biểu thức chia hết cho (2n+1)(2n + 1) thì:

−9 ⋮ (2n+1)  ⟹  (2n+1)∈Ư(−9)={±1;±3;±9}.-9 \ \vdots \ (2n + 1) \implies (2n + 1) \in \text{Ư}(-9) = \{\pm 1; \pm 3; \pm 9\}.

Lập bảng tính giá trị nn:

2n+12n + 1 11 −1-1 33 −3-3 99 −9-9
2n2n 00 −2-2 22 −4-4 88 −10-10
nn 00 −1-1 11 −2-2 44 −5-5

Vậy các giá trị nguyên thỏa mãn là:

n∈{−5;−2;−1;0;1;4}.n \in \{-5; -2; -1; 0; 1; 4\}.

Chuyên đề 4: Chứng minh chia hết và tính chẵn lẻ trong Z\mathbb{Z}

Bài toán 4.1 (Chứng minh tổng lập phương chia hết cho 9)

Chứng minh rằng với mọi số nguyên nn, tổng lập phương của ba số nguyên liên tiếp luôn chia hết cho 99:

S=(n−1)3+n3+(n+1)3 ⋮ 9.S = (n - 1)^3 + n^3 + (n + 1)^3 \ \vdots \ 9.

Lời giải: Khai triển các lập phương:

(n−1)3=n3−3n2+3n−1;(n - 1)^3 = n^3 - 3n^2 + 3n - 1;(n+1)3=n3+3n2+3n+1.(n + 1)^3 = n^3 + 3n^2 + 3n + 1.

Cộng ba số hạng lại:

S=(n3−3n2+3n−1)+n3+(n3+3n2+3n+1)S = (n^3 - 3n^2 + 3n - 1) + n^3 + (n^3 + 3n^2 + 3n + 1)S=3n3+6n=3n(n2+2).S = 3n^3 + 6n = 3n(n^2 + 2).

Ta xét các trường hợp của nn khi chia cho 33:

  • Trường hợp 1: Nếu n ⋮ 3n \ \vdots \ 3, đặt n=3kn = 3k (k∈Zk \in \mathbb{Z}). Khi đó 3n=3⋅(3k)=9k ⋮ 9  ⟹  S ⋮ 9.3n = 3 \cdot (3k) = 9k \ \vdots \ 9 \implies S \ \vdots \ 9.
  • Trường hợp 2: Nếu nn không chia hết cho 33, thì nn chia cho 33 dư 11 hoặc dư 22, tức là n=3k±1n = 3k \pm 1. Khi đó:n2=(3k±1)2=9k2±6k+1=3(3k2±2k)+1.n^2 = (3k \pm 1)^2 = 9k^2 \pm 6k + 1 = 3(3k^2 \pm 2k) + 1.Do đó n2n^2 luôn chia cho 33 dư 11. Suy ra:n2+2=[3(3k2±2k)+1]+2=3(3k2±2k+1) ⋮ 3.n^2 + 2 = [3(3k^2 \pm 2k) + 1] + 2 = 3(3k^2 \pm 2k + 1) \ \vdots \ 3.Vì (n2+2) ⋮ 3(n^2 + 2) \ \vdots \ 3 nên 3(n2+2) ⋮ 93(n^2 + 2) \ \vdots \ 9. Kéo theo S=n⋅[3(n2+2)] ⋮ 9.S = n \cdot [3(n^2 + 2)] \ \vdots \ 9.

Trong mọi trường hợp, tổng SS luôn chia hết cho 99. ■\blacksquare


Phần IV. Hệ thống 3 Đề kiểm tra 45 phút chuẩn ma trận


ĐỀ KIỂM TRA SỐ 1 (Đề chuẩn ma trận nhận biết - thông hiểu)

Thời gian làm bài: 45 phút — Thang điểm: 10 điểm

Phần I. Trắc nghiệm tương tác (3.0 điểm — 12 câu)

Trong các số sau, số nào là số nguyên âm?

Số đối của số nguyên -18 là:

Dãy số nào sau đây được sắp xếp theo thứ tự tăng dần?

Kết quả của phép tính (-18) + (-27) là:

Kết quả của phép tính 14 - (-16) là:

Bỏ dấu ngoặc trong biểu thức m - (n - p + q) ta được:

Kết quả của phép tính (-8) · 9 là:

Kết quả của phép tính (-6) · (-15) là:

Giá trị của biểu thức (-2)^5 bằng:

Kết quả của phép chia (-54) : (-6) là:

Số nào sau đây là một bội của -7?

Tập hợp tất cả các ước của số nguyên -5 là:

Phần II. Tự luận (7.0 điểm — 4 bài)

Bài 1 (2.0 điểm). Tính hợp lý (nếu có thể):

  1. A=(−35)+84+35+(−14);A = (-35) + 84 + 35 + (-14);
  2. B=145−(45−2026)+(−2026).B = 145 - (45 - 2026) + (-2026).

Bài 2 (2.0 điểm). Thực hiện phép tính:

  1. C=(−20)⋅(−5)⋅(−4)⋅6;C = (-20) \cdot (-5) \cdot (-4) \cdot 6;
  2. D=(−4)2⋅3−52.D = (-4)^2 \cdot 3 - 5^2.

Bài 3 (1.5 điểm). Tìm số nguyên xx, biết:

  1. x−17=−9;x - 17 = -9;
  2. 3x+11=−7.3x + 11 = -7.

Bài 4 (1.5 điểm). Tìm tất cả các số nguyên xx sao cho (x+2)(x + 2) là một ước của 1212.


Hướng dẫn chấm và đáp án Đề số 1

Bài 1 (2.0 điểm):

  1. Nhóm các số đối nhau: A=[(−35)+35]+[84+(−14)]=0+70=70A = [(-35) + 35] + [84 + (-14)] = 0 + 70 = 70 (1.0 điểm).
  2. Bỏ dấu ngoặc rồi nhóm hợp lý: B=145−45+2026−2026=(145−45)+(2026−2026)=100+0=100B = 145 - 45 + 2026 - 2026 = (145 - 45) + (2026 - 2026) = 100 + 0 = 100 (1.0 điểm).

Bài 2 (2.0 điểm):

  1. Có 3 thừa số âm nên kết quả mang dấu âm: C=−[(20⋅5)⋅(4⋅6)]=−(100⋅24)=−2400C = -[(20 \cdot 5) \cdot (4 \cdot 6)] = -(100 \cdot 24) = -2400 (1.0 điểm).
  2. Tính lũy thừa trước: (−4)2=16;52=25(-4)^2 = 16;\quad 5^2 = 25 (0.5 điểm). D=16⋅3−25=48−25=23D = 16 \cdot 3 - 25 = 48 - 25 = 23 (0.5 điểm).

Bài 3 (1.5 điểm):

  1. x=−9+17  ⟹  x=8x = -9 + 17 \implies x = 8 (0.75 điểm).
  2. 3x=−7−11  ⟹  3x=−18  ⟹  x=(−18):3=−63x = -7 - 11 \implies 3x = -18 \implies x = (-18) : 3 = -6 (0.75 điểm).

Bài 4 (1.5 điểm):

  • Ước của 1212 là Ư(12)={±1;±2;±3;±4;±6;±12}\text{Ư}(12) = \{\pm 1; \pm 2; \pm 3; \pm 4; \pm 6; \pm 12\} (0.5 điểm).
  • Ta có x=(x+2)−2x = (x + 2) - 2. Trừ lần lượt mỗi ước cho 22:x∈{−1;−3;0;−4;1;−5;2;−6;4;−8;10;−14} (0.75 điểm).x \in \{-1; -3; 0; -4; 1; -5; 2; -6; 4; -8; 10; -14\}\text{ (0.75 điểm)}.
  • Kết luận đúng 1212 giá trị (0.25 điểm).

ĐỀ KIỂM TRA SỐ 2 (Đề rèn luyện tương đương)

Thời gian làm bài: 45 phút — Thang điểm: 10 điểm

Phần I. Trắc nghiệm tương tác (3.0 điểm — 12 câu)

Trong các số sau, số nào là số nguyên dương?

Số đối của số nguyên 25 là:

Dãy số nào sau đây được sắp xếp theo thứ tự giảm dần?

Kết quả của phép tính (-24) + (-36) là:

Kết quả của phép tính 9 - (-15) là:

Bỏ dấu ngoặc trong biểu thức x + (y - z + t) ta được:

Kết quả của phép tính (-7) · 8 là:

Kết quả của phép tính (-8) · (-9) là:

Giá trị của biểu thức (-3)^4 bằng:

Kết quả của phép tính (-64) : 8 là:

Số nào sau đây là một bội của -9?

Tập hợp tất cả các ước của số nguyên -4 là:

Phần II. Tự luận (7.0 điểm — 4 bài)

Bài 1 (2.0 điểm). Tính hợp lý (nếu có thể):

  1. A=(−52)+93+52+(−23);A = (-52) + 93 + 52 + (-23);
  2. B=236−(2026+36)+2026.B = 236 - (2026 + 36) + 2026.

Bài 2 (2.0 điểm). Thực hiện phép tính:

  1. C=(−25)⋅7⋅(−4)⋅(−3);C = (-25) \cdot 7 \cdot (-4) \cdot (-3);
  2. D=(−5)2−42⋅2.D = (-5)^2 - 4^2 \cdot 2.

Bài 3 (1.5 điểm). Tìm số nguyên xx, biết:

  1. x+14=−6;x + 14 = -6;
  2. 4x−9=−29.4x - 9 = -29.

Bài 4 (1.5 điểm). Tìm tất cả các số nguyên xx sao cho (x−1)(x - 1) là một ước của 99.


Hướng dẫn chấm và đáp án Đề số 2

Bài 1 (2.0 điểm):

  1. A=[(−52)+52]+[93+(−23)]=0+70=70A = [(-52) + 52] + [93 + (-23)] = 0 + 70 = 70 (1.0 điểm).
  2. B=236−2026−36+2026=(236−36)+(−2026+2026)=200+0=200B = 236 - 2026 - 36 + 2026 = (236 - 36) + (-2026 + 2026) = 200 + 0 = 200 (1.0 điểm).

Bài 2 (2.0 điểm):

  1. Có 3 thừa số âm nên tích mang dấu âm: C=−[((−25)⋅(−4))⋅(7⋅3)]=−(100⋅21)=−2100C = -[((-25) \cdot (-4)) \cdot (7 \cdot 3)] = -(100 \cdot 21) = -2100 (1.0 điểm).
  2. (−5)2=25;42⋅2=16⋅2=32(-5)^2 = 25;\quad 4^2 \cdot 2 = 16 \cdot 2 = 32 (0.5 điểm). D=25−32=−7D = 25 - 32 = -7 (0.5 điểm).

Bài 3 (1.5 điểm):

  1. x=−6−14  ⟹  x=−20x = -6 - 14 \implies x = -20 (0.75 điểm).
  2. 4x=−29+9  ⟹  4x=−20  ⟹  x=(−20):4=−54x = -29 + 9 \implies 4x = -20 \implies x = (-20) : 4 = -5 (0.75 điểm).

Bài 4 (1.5 điểm):

  • Ư(9)={±1;±3;±9}\text{Ư}(9) = \{\pm 1; \pm 3; \pm 9\} (0.5 điểm).
  • Cộng 11 vào từng ước: x=(x−1)+1x = (x - 1) + 1:x∈{2;0;4;−2;10;−8} (0.75 điểm).x \in \{2; 0; 4; -2; 10; -8\}\text{ (0.75 điểm)}.
  • Kết luận đủ 6 giá trị (0.25 điểm).

ĐỀ KIỂM TRA SỐ 3 (Đề nâng cao — Phân hóa học sinh giỏi)

Thời gian làm bài: 45 phút — Thang điểm: 10 điểm

Phần I. Trắc nghiệm tương tác (3.0 điểm — 12 câu)

Cho a < 0 và b > 0. Khẳng định nào sau đây CHẮC CHẮN ĐÚNG?

Giá trị của biểu thức -6^2 bằng:

Tổng tất cả các số nguyên x thỏa mãn -5 ≤ x ≤ 5 bằng:

Số nguyên -36 có tất cả bao nhiêu ước (kể cả ước âm)?

Giá trị của biểu thức (-2)^3 · (-3) + 7 bằng:

Tìm tất cả các giá trị x nguyên thỏa mãn (x - 4)(x + 9) = 0:

Với x nguyên, giá trị lớn nhất của biểu thức 18 - (x - 5)^2 là:

Tích của 20 số nguyên âm bất kỳ là một số mang dấu:

Có bao nhiêu số nguyên n để (n + 3) là ước của 8?

Cho hai số nguyên x < 0 < y. Trong các biểu thức x - y, y - x, xy, x + y, biểu thức có giá trị LỚN NHẤT là:

Tổng tất cả các ước của số nguyên 10 trong Z bằng:

Giá trị của biểu thức S = (-2) + (-2)^2 + (-2)^3 + (-2)^4 bằng:

Phần II. Tự luận (7.0 điểm — 4 bài)

Bài 1 (2.0 điểm). Thực hiện phép tính:

  1. A=(−4)2−(−2)3+(−3)3;A = (-4)^2 - (-2)^3 + (-3)^3;
  2. B=74⋅(−23)+74⋅(−77).B = 74 \cdot (-23) + 74 \cdot (-77).

Bài 2 (2.0 điểm). Tìm số nguyên xx, biết:

  1. 3x+5=−x+21;3x + 5 = -x + 21;
  2. (x2−9)(2x+8)=0.(x^2 - 9)(2x + 8) = 0.

Bài 3 (1.5 điểm). Tìm tất cả các số nguyên nn sao cho:

(n+9) ⋮ (n+3).(n + 9) \ \vdots \ (n + 3).

Bài 4 (1.5 điểm). Tìm tất cả các số nguyên nn sao cho:

(n2+5) ⋮ (n−1).(n^2 + 5) \ \vdots \ (n - 1).

Hướng dẫn chấm và đáp án Đề số 3

Bài 1 (2.0 điểm):

  1. Tính từng lũy thừa: (−4)2=16;(−2)3=−8;(−3)3=−27(-4)^2 = 16;\quad (-2)^3 = -8;\quad (-3)^3 = -27 (0.5 điểm).A=16−(−8)+(−27)=16+8−27=24−27=−3 (0.5 điểm).A = 16 - (-8) + (-27) = 16 + 8 - 27 = 24 - 27 = -3\text{ (0.5 điểm)}.
  2. Đặt thừa số chung 7474:B=74⋅[(−23)+(−77)]=74⋅(−100)=−7400 (1.0 điểm).B = 74 \cdot [(-23) + (-77)] = 74 \cdot (-100) = -7400\text{ (1.0 điểm)}.

Bài 2 (2.0 điểm):

  1. Chuyển vế:3x+x=21−5  ⟹  4x=16  ⟹  x=4 (1.0 điểm).3x + x = 21 - 5 \implies 4x = 16 \implies x = 4\text{ (1.0 điểm)}.
  2. Tích bằng 00 khi:
    • x2−9=0  ⟹  x2=9  ⟹  x=3x^2 - 9 = 0 \implies x^2 = 9 \implies x = 3 hoặc x=−3x = -3 (0.5 điểm).
    • 2x+8=0  ⟹  2x=−8  ⟹  x=−42x + 8 = 0 \implies 2x = -8 \implies x = -4 (0.5 điểm). Vậy x∈{−4;−3;3}x \in \{-4; -3; 3\}.

Bài 3 (1.5 điểm):

  • Biến đổi: n+9=(n+3)+6n + 9 = (n + 3) + 6 (0.5 điểm).
  • Để (n+9) ⋮ (n+3)(n + 9) \ \vdots \ (n + 3) thì 6 ⋮ (n+3)  ⟹  (n+3)∈Ư(6)={±1;±2;±3;±6}6 \ \vdots \ (n + 3) \implies (n + 3) \in \text{Ư}(6) = \{\pm 1; \pm 2; \pm 3; \pm 6\} (0.5 điểm).
  • Trừ 33 cho từng giá trị:n∈{−2;−4;−1;−5;0;−6;3;−9} (0.5 điểm).n \in \{-2; -4; -1; -5; 0; -6; 3; -9\}\text{ (0.5 điểm)}.

Bài 4 (1.5 điểm):

  • Phân tích tử số theo (n−1)(n - 1):n2+5=n2−1+6=(n−1)(n+1)+6 (0.5 điểm).n^2 + 5 = n^2 - 1 + 6 = (n - 1)(n + 1) + 6\text{ (0.5 điểm)}.
  • Vì (n−1)(n+1) ⋮ (n−1)(n - 1)(n + 1) \ \vdots \ (n - 1) nên yêu cầu bài toán tương đương với:6 ⋮ (n−1)  ⟹  (n−1)∈Ư(6)={±1;±2;±3;±6} (0.5 điểm).6 \ \vdots \ (n - 1) \implies (n - 1) \in \text{Ư}(6) = \{\pm 1; \pm 2; \pm 3; \pm 6\}\text{ (0.5 điểm)}.
  • Cộng 11 vào từng ước:n∈{2;0;3;−1;4;−2;7;−5} (0.5 điểm).n \in \{2; 0; 3; -1; 4; -2; 7; -5\}\text{ (0.5 điểm)}.

Phần V. Lời kết và định hướng học tập

Chúc mừng các em đã hoàn thành trọn vẹn Chương III — Số nguyên! Qua chương này, các em không chỉ mở rộng vùng an toàn của tư duy toán học sang các đại lượng âm, mà còn làm chủ toàn diện các quy tắc đại số nền tảng: quy tắc dấu, quy tắc dấu ngoặc, tính chất phân phối và phương pháp giải phương trình nghiệm nguyên.

Ở chương tiếp theo — Chương IV: Một số hình phẳng trong thực tiễn, chúng ta sẽ tạm gác lại các con số để bước vào thế giới hình học trực quan sống động: tam giác đều, hình vuông, lục giác đều, hình chữ nhật, hình thoi, hình bình hành và hình thang cân!

NHỚ LẠI · ĐỐI CHIẾU · ÔN TẬP

Tự kiểm tra kiến thức

Các thẻ lấy từ nội dung bài học. Với câu điền khuyết, bấm vào dấu “…” để chọn cụm từ phù hợp; với thẻ nhớ lại, em tự đối chiếu và đánh giá.

✦ Mẹo học tập

Học từng chút một, nghỉ ngơi đều đặn.