专题1.10 二次根式(全章复习与巩固)(知识讲解)
【学习目标】
1、理解并掌握二次根式、最简二次根式、同类二次根式的定义和性质.
2、熟练掌握二次根式的加、减、乘、除运算,会用它们进行有关实数的四则运算.
3、了解代数式的概念,进一步体会代数式在表示数量关系方面的作用.
【要点梳理】
要点一、二次根式的相关概念和性质
1.二次根式
形如 的式子叫做二次根式,如 等式子,都叫做二次根式.
特别说明:二次根式 有意义的条件是 ,即只有被开方数 时,式子 才是二次根式, 才有意义.
2.二次根式的性质
特别说明:(1)一个非负数 可以写成它的算术平方根的平方的形式,即 ( ),如 ( ).
(2) 中 的取值范围可以是任意实数,即不论 取何值, 一定有意义.
(3)化简 时,先将它化成 ,再根据绝对值的意义来进行化简.
(4) 与 的异同
不同点: 中 可以取任何实数,而 中的 必须取非负数;
= , = ( ).
相同点:被开方数都是非负数,当 取非负数时, = .
3.最简二次根式
(1)被开方数是整数或整式;
(2)被开方数中不含能开方的因数或因式.
满足上述两个条件的二次根式,叫做最简二次根式.如 等都是最简二次根式.
特别说明:最简二次根式有两个要求:(1)被开方数不含分母;(2)被开方数中每个因式的指数都小于根指数2.
4.同类二次根式
几个二次根式化成最简二次根式后,被开方数相同,这几个二次根式就叫同类二次根式.
特别说明:判断是否是同类二次根式,一定要化简到最简二次根式后,看被开方数是否相同,再判断.如 与 ,由于 = , 与 显然是同类二次根式.
要点二、二次根式的运算
1.乘除法
(1)乘除法法则:
-
类型
法则
逆用法则
二次根式的乘法
积的算术平方根化简公式:
二次根式的除法
商的算术平方根化简公式:
特别说明:
(1)当二次根式的前面有系数时,可类比单项式与单项式相乘(或相除)的法则,如 .
(2)被开方数a、b一定是非负数(在分母上时只能为正数).如 .
2.加减法
将二次根式化为最简二次根式后,将同类二次根式的系数相加减,被开方数和根指数不变,即合并同类二次根式.
特别说明:
二次根式相加减时,要先将各个二次根式化成最简二次根式,再找出同类二次根式,最后合并同类二次根式.如 .
【典型例题】
类型一、二次根式➽➼概念➽➼有意义条件✭✭二次根式的性质
1.(四川乐山·九年级统考期中)已知实数 、 满足 ,求 的值.
【答案】
【分析】根据二次根式有意义的条件可得 ,进而可得出 ,然后可得 ,从而得出 的结果.
解:由题意可知 ,
解得: ,
则 ,
∴
【点拨】本题主要考查了二次根式有意义的条件及负整数指数幂的运算,关键是掌握二次根式中被开方数是非负数是解题的关键.
举一反三:
【变式1】(上海·七年级校考期中)化简: .
【答案】
【分析】首先根据题意,由二次根式存在性可得, ,化简得 ,再由a的取值范围,求得 ,化简 及 ,最后进行整式运算即可.
解:∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ , ,
原式=
=
=
【点拨】本题考查了二次根式的存在性,绝对值的化简,根式的化简,掌握二次根式的存在性及正确化简是解题的关键.
【变式2】(江苏南通·八年级校考阶段练习)已知 ,且x为偶数,求 的值.
【答案】
【分析】首先根据二次根式有意义的条件和分式有意义的条件解不等式组,可求得x的范围,然后根据x是偶数即可确定x的值,然后对所求的式子进行化简,然后代入求解即可.
解:由题意得 ,
解得:6<x≤9,
∵x为偶数,
∴x=8.
∵原式=(1+x)
=(x+1)
= .
∴当x=8时,原式= .
【点拨】本题主要考查了二次根式,分式,不等式组,熟练掌握二次根式有意义的条件,分式有意义的条件,解不等式组,二次根式的化简求值,是解决问题的关键.
2.(全国·八年级专题练习)已知a、b、c是三角形的三边,化简: .
【答案】
【分析】根据三角形三边关系确定出每个括号内的正负,然后根据二次根式的性质去根号即可.
解:∵a,b,c为三角形三边,
∴ , , , ,
∴
.
【点拨】本题主要考查二次根式的化简,整式加减运算,三角形的三边关系的应用,掌握三角形的三边关系,是解题的关键.
举一反三:
【变式1】(全国·八年级专题练习)比较 和 的大小(平方法)
【答案】
【分析】利用平方法,即可比较出大小.
解: , ,
,
,
又 , ,
.
【点拨】本题考查了无理数大小的比较方法,积的乘方运算,利用二次根式的性质化简,熟练掌握和运用无理数大小的比较方法是解决本题的关键.
【变式2】(山东枣庄·八年级统考期中)一天老师在黑板上出示:求代数式 的值,其中 .如图是小明和小芳的解答过程:
的解法是错误的;
求代数式 的值,其中 .
【答案】(1)小亮 (2)2028
【分析】(1)根据二次根式的非负性可判断小亮的解法是错误的;
(2)根据二次根式的非负性化简原式并代值求解即可.
(1)解:∵ ,
∴
,
,
∴小亮的解法是错误的,
故答案为:小亮;
(2)解:∵ ,
∴
.
【点拨】本题考查二次根式的性质、代数式求值,熟记完全平方公式,掌握二次根式的非负性 是解答的关键.
类型二、二次根式➽➼相关概念➽➼最简二次根式✭✭同类二次根式
3.(全国·八年级假期作业)已知最简二次根式 与 是同类二次根式,求 的值.
【答案】1
【分析】根据最简二次根式和同类二次根式的定义求得a,b的值,再代入计算即可;
解:∵最简二次根式 与 是同类二次根式,
∴ ,
解得: ,
∴(a+b)a=(0+2)0=1;
【点拨】本题考查了最简二次根式的定义:被开方数的因数是整数,字母因式是整式,被开方数不含能开得尽方的因数或因式;还考查了二元一次方程组和零指数幂;掌握最简二次根式的定义是解题关键.
举一反三:
【变式1】(山东济南·八年级校考阶段练习)如果最简二次根式 与 同类二次根式,且 ,求x,y的值.
【答案】x=4,y=3.
【分析】根据同类二次根式的概念列式求出a,根据算术平方根的非负性计算即可.
解:∵最简二次根式 与 同类二次根式,
∴3a+4=19-2a,
解得,a=3,
∴ ,即
∵ ≥0, ≥0,
∴12-3x=0,y-3=0,
解得,x=4,y=3.
【点拨】本题考查的是最简二次根式、同类二次根式的概念以及二次根式的性质,掌握二次根式是非负数是解题的关键.
【变式2】(广东梅州·八年级校考阶段练习)阅读下面的解题过程:
已知 为正整数,且 与 能合并,试写出三个满足条件的 的值.
解:因为 与 能合并,
所以 为正整数).
所以 ,
所以 .
又 为正整数,所以 为偶数,
所以 为奇数.
所以当 时, ;
当 时, ;
当 时, .
所以满足条件的 的值可以为3、31、87.(也可取 为其他正奇数,得出不同的答案)
请根据上面的信息,回答问题:
已知 为正整数,且 与 能合并,试写出三个满足条件的 的值.
【答案】1,21,61(答案不唯一)
【分析】根据同类二次根式的定义, 与 能合并,所以它们是同类二次根式,然后模仿例题的过程解答即可.
解: 与 能合并,
为正整数),
,
,
又 为正整数,
为偶数,
为奇数,
当 时, ;
当 时, ;
当 时, .
所以满足条件的 的值可以为1、21、61.(也可取 为其他正奇数,得出不同的答案).
【点拨】本题考查了同类二次根式,掌握同类二次根式的定义是解题的关键,一般地,把几个二次根式化为最简二次根式后,如果它们的被开方数相同,就把这几个二次根式叫做同类二次根式.
类型三、二次根式➽➼二次根式的乘除➽➼运算✭✭化简
4.(上海·八年级校考阶段练习)
【答案】
【分析】根据二次根式的乘除计算法则和化简法则求解即可.
解:原式
【点拨】此题主要考查了二次根式的乘除运算和二次根式的性质与化简,正确化简二次根式是解题关键.
举一反三:
【变式1】(广东惠州·九年级校考开学考试)计算:
;(2) ;(3) .
【答案】(1) (2)1 (3)18
【分析】(1)先把各二次根式化简,再按照从左至右的顺序进行运算即可;
(2)先把被开方数中的带分数化为假分数,再按照从左至右的顺序进行运算即可;
(3)按照从左至右的运算顺序进行乘除运算即可.
(1)解:
(2)
=1;
(3)
=18.
【点拨】本题考查的是二次根式的乘除混合运算,掌握“二次根式的乘除运算的运算法则与运算顺序”是解本题的关键.
【变式2】(江苏无锡·八年级校考阶段练习)计算
;(2)
【答案】(1) (2)
【分析】(1)先将根号下的带分数化成假分数,然后跟号外与跟号外相乘,根号内与根号内相乘即可;
(2)先将根号进行化简,然后跟号外与跟号外相乘除,根号内与根号内相乘除即可;
(1)解:原式=
=
=
(2)解:原式=
=
=
【点拨】本题考查了二次根式的混合运算,解题的关键是掌握二次根式混合运算的运算法则.
类型四、二次根式➽➼二次根式的加减➽➼运算✭✭化简
5.(上海·八年级校考阶段练习)计算:
【答案】
【分析】先根据二次根式性质化简,再结合去括号法则及二次根式混合运算逐步计算,最后合并同类二次根式即可得到答案.
解:
.
【点拨】本题考查二次根式混合运算,涉及二次根式性质化简、去括号法则、二次根式加减乘除运算法则及合并同类二次根式等知识,熟练掌握二次根式混合运算法则是解决问题的关键.
举一反三:
【变式1】(重庆北碚·八年级西南大学附中校考阶段练习)计算下列各题;
;(2)
【答案】(1) (2)
【分析】(1)先利用二次根式的性质化简各个根式,再合并同类二次根式即可求解;
(2)先利用二次根式的性质化简各个根式,再合并同类二次根式即可求解.
(1)解:
;
(2)解:
.
【点拨】本题考查二次根式的性质及加减运算,正确化简各个二次根式是解答的关键.
【变式2】(全国·八年级期末)计算:
;(2) .
【答案】(1) (2)
【分析】(1)先计算乘方与开方,再计算加减即可;
(2)先求绝对值,再去括号,然后合并同类二次根式即可
(1)解:原式
;
(2)解:原式
.
【点拨】本题考查实数的混合运算,二次根式的加减运算,绝对值,熟练掌握实数法则和合并同类二次根式法则是解题的关键.
类型五、二次根式➽➼二次根式的混合运算➽➼运算✭✭化简
6.(重庆渝中·八年级重庆市第二十九中学校校考期中)计算.
;(2) .
【答案】(1) (2)
【分析】(1)由题意先把二次根式化为最简二次根式,然后合并即可;
(2)利用二次根式的乘法法则和完全平方公式计算.
(1)解:原式
.
(2)解:原式
.
【点拨】本题考查了二次根式的混合运算,完全平方公式,在二次根式的混合运算中,解题的关键是结合题目特点,灵活运用二次根式的性质,选择恰当的解题途径.
举一反三:
【变式1】(四川攀枝花·九年级统考期中)计算题
【答案】(1) (2)
【分析】(1)根据零指数幂,负整数幂以及二次根式的运算,求解即可;
(2)根据二次根式的运算求解即可.
(1)解:
;
(2)解:
【点拨】此题考查了二次根式的混合运算,零指数幂,负整数幂等运算,解题的关键是熟练掌握相关运算法则.
【变式2】(河南平顶山·八年级统考期中)计算:
(1) ;(2) ;
(3) ;(4) .
【答案】(1) (2)8 (3) (4)0
【分析】(1)直接利用绝对值的性质以及二次根式的性质、零指数幂的性质分别化简,进而得出答案;
(2)直接利用立方根的性质以及二次根式的性质分别化简,进而得出答案;
(3)直接利用绝对值的性质以及有理数的乘方运算法则分别化简,进而得出答案;
(4)直接利用二次根式的性质与化简,再利用二次根式的除法运算法则计算,进而得出答案.
解:(1)原式
;
(2)原式
=8;
(3)原式
;
(4)原式
.
【点拨】本题考查了二次根式的混合运算,熟练掌握运算法则是解题的关键.
7.(上海静安·八年级校考期中)先化简: ,再求当 , 时的值.
【答案】原式 ,当 , 时,原式
【分析】根据二次根式的运算法则,将代数式进行化简,再代入求值即可.
解:原式
,
当 , 时,
原式
.
【点拨】本题主要考查了二次根式的化简求值,解题的关键是掌握二次根式的混合运算法则和运算顺序,以及运用平方差公式.
举一反三:
【变式1】(上海奉贤·八年级校考期中)化简并求值:已知 ,求 的值.
【答案】 ;5
【分析】将 的值分子分母同时乘以 化简,把所求式子配方变形,将 的值代入计算即可得到结果.
解:∵ ,
∴ .
【点拨】本题考查了二次根式的化简求值,涉及的知识有:分母有理化,完全平方公式,以及配方法的应用,是一道技巧性较强的试题.
【变式2】(安徽安庆·八年级安徽省安庆市外国语学校校考期中)已知 , ,求 的值.
【答案】18
【分析】先将条件变形为: , ,然后将结论变形 ,最后将化简后的条件代入变形后的式子就可以求出其值.
解:∵ , ,
∴ , ,
∴ab=1, ,
∴ .
【点拨】本题主要考查了二次根式的分母有理化,完全平方公式的运用,正确求出 , 是解答本题的关键.
类型六、二次根式➽➼综合与拓展
8.(江西抚州·八年级统考期中)小明在做二次根式的化简时,遇到了比较复杂的二次根式 ,通过资料的查询,他得到了该二次根式的化简过程如下
=
=
=
结合以上化简过程,请你动手尝试化简 .
善于动脑的小明继续探究:当a,b,m,n为正整数时,若 ,则 ,所以 ,若 ,且a,m,n为正整数, ;求a,m,n的值.
【答案】(1) (2)
【分析】(1)根据阅读材料和完全平方公式以及二次根式的性质解答;
(2)先将 展开,然后与 对边得到 、 ,再根据 确定m、n的值,进而求得a的值.
(1)解:
=
= .
(2)解:∵
∴ ,
∵
∴ , , .
【点拨】本题主要考查了二次根式的化简求值、完全平方公式等知识点,掌握二次根式的性质和完全平方公式是解题的关键.
举一反三:
【变式1】(广西南宁·八年级统考期中)【阅读材料】宾宾在学习二次根式时,发现一些含根号的式子可以化成另一个式子的平方,
如: ;
.
【类比归纳】
请你仿照宾宾的方法将 化成另一个式子的平方;
(2)请运用宾宾的方法化简; .
【变式探究】
若 ,且a,m,n均为正整数,则 ______.
【答案】(1) (2) (3)10或22
【分析】(1)将7看成是2+5,则 ,由此求解即可;
(2)将11看成是9+2,则 ,由此求解即可;
(3)根据 , ,可以得到 , ,
再根据a,m,n均为正整数,则 ,由此求解即可.
解:(1)
(2)
(3)∵ , ,
∴ , ,
∵a,m,n均为正整数,
∴ ,
∴ 或 .
故答案为:10或22
【点拨】本题主要考查了二次根式的性质和完全平方公式的使用,解题的关键在于能够准确读懂题意.
【变式2】(甘肃兰州·八年级统考期中)阅读材料,并回答问题:形如 , 的数可以化简,其化简的目的主要把原数分母中的无理数化为有理数,如 ,这样的化简过程叫做分母有理化.
我们把 叫做 的有理化因式, 叫做 的有理化因式.
(1)问题: 的有理化因式是________, 的有理化因式是________.
(2)应用:分母有理化 .
(3)拓展:比较大小 与 .
【答案】(1) , ;(2) ;(3)
【分析】(1)利用有理化因式的定义求解即可;
(2)把分子分母都乘以 即可;
(3)通过比较两个数的倒数的方法比较它们的大小.
解:(1)由题意可得, 的有理化因式是 , 的有理化因式是
故答案为: ,
(2) ;
(3) ,
而
∴
∴
【点拨】本题考查了二次根式的混合运算,涉及了二次根式的分母有理化,二次根式大小的比较,解题的关键是掌握二次根式分母有理化的方法.