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19.3 二次根式的加法与减法
知识点一 同类二次根式
1.(23-24八年级下·辽宁鞍山·期末)下列二次根式,能与 合并的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了二次根式的化简,同类二次根式等知识,属于基础知识;判断二次根式能否与 合并,
需将各选项化简,检查化简后的被开方数是否为3.
【详解】解:∵ ,
∴ 与 的被开方数相同,可以合并,故选项A符合题意;
而 ,被开方数为2;
,被开方数为6;
已是最简二次根式,被开方数为30;
均不能与 合并,故选项 不符合题意;
故选: .2.(24-25八年级下·安徽马鞍山·期末)下列二次根式与 是同类二次根式的是 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了同类二次根式,根据同类二次根式的定义,化成最简二次根式后,被开方数相同的二
次根式叫做同类二次根式,即可解答.
【详解】解:A、 ,
与 不是同类二次根式,故A不符合题意;
B、 ,
与 是同类二次根式,故B符合题意;
C、 ,
与 不是同类二次根式,故C不符合题意;
D、 ,
与 不是同类二次根式,故D不符合题意;
故选:B.
3.(24-25八年级下·山西吕梁·期末)下列各式中,能与 合并的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了同类二次根式,利用二次根式的性质进行化简.
要判断二次根式能否合并,需满足被开方数相同.将各选项化简后,观察是否与 的被开方数一致.
【详解】解: 选项A: ,被开方数为 ,与 的被开方数不同,无法合并.选项B: ,被开方数为 ,与 的被开方数不同,无法合并.
选项C: ,化简为 ,与 的被开方数均为 ,是同类二次根式,可以合
并.
选项D: ,被开方数为 ,与 的被开方数不同,无法合并.
故选C.
4.(24-25八年级下·山东烟台·期末)若最简二次根式 与 可以合并,则 的值是
( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查同类二次根式,化简二次根式,由最简二次根式 与 可以合并,可知
与 是同类二次根式,由此求出m的值,代入 计算即可.
【详解】解:由题意知 与 是同类二次根式,
,
解得 ,
,
故选B.
知识点二 分母有理化
1.(24-25八年级下·广东惠州·期末)化简: .
【答案】
【分析】本题考查了分式的化简,利用平方差公式分母有理化即可,掌握分母有理化是解题的关键.
【详解】解: ,故答案为: .
2.(24-25八年级下·天津河西·阶段练习)化简: .
【答案】
【分析】该题考查了二次根式的性质,根据分母有理化的方法化简即可.
【详解】解:
,
故答案为: .
3.(24-25八年级下·湖北黄石·期中)化简 ; ; .
【答案】
【分析】本题考查了二次根式的化简,分母有理化的计算,掌握二次根式的性质是关键,根据二次根式的
性质,分母有理化的计算即可求解.
【详解】解: ,
故答案为:① ;② ;③ .
4.(24-25八年级下·海南·期末)化简 的结果是 .
【答案】 /
【分析】本题主要考查了二次根式化简求值,熟练掌握分母有理化的方法,是解题的关键.分子分母同时乘以 ,然后再进行计算即可.
【详解】解: .
故答案为: .
知识点三 比较二次根式的大小
1.(24-25八年级下·湖北十堰·阶段练习)比较大小: .
【答案】
【分析】本题考查比较二次根式的大小.先把根号外边的数移到根号里面,再比较被开方数的大小即可.
【详解】解: , , ,
,
即 ,
故答案为: .
2.(24-25八年级下·江苏南京·阶段练习)比较大小: (填“>”、“<”或“=”).
【答案】
【分析】本题考查了二次根式的大小比较、无理数的估算,通过比较两个数平方的大小来间接比较这两个
数的大小即可,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
【详解】解: , ,
,
∵ ,
∴ ,即 ,
∴ ,
∴ ,
故答案为: .3.(2025·宁夏银川·模拟预测)比较大小: .
【答案】
【分析】本题考查比较二次根式的大小,熟知二次根式的性质是解答此题的关键.
先把根号外边的数移到根号里面,再比较被开方数的大小即可.
【详解】解: , , ,
,
即
故答案为: .
4.(24-25八年级下·安徽亳州·期末)比较大小: (填“ ”或“ ”或“ ”)
【答案】
【分析】本题主要考查了二次根式比较大小,根据 ,可得 .
【详解】解:∵ ,
∴ ,
故答案为: .
知识点四 二次根式的加减运算
1.(24-25八年级下·广东湛江·阶段练习)计算:
【答案】
【分析】本题主要考查了二次根式的加减运算,
先化简原式 ,再根据二次根式的加减法法则计算即可.
【详解】解:原式 ..
2.(23-24八年级下·吉林松原·期中)计算: .
【答案】
【分析】本题考查二次根式的加减,先化简各项,再合并同类二次根式即可.
【详解】解:
.
3.(24-25八年级下·陕西安康·期中)计算: .
【答案】
【分析】本题考查了二次根式的加减混合运算,熟练掌握运算法则是解题的关键.
先化简二次根式,再计算二次根式的加减法即可得.
【详解】解:原式
.
4.(24-25八年级下·福建龙岩·阶段练习)计算:
【答案】
【分析】本题考查了二次根式的加减运算,熟练掌握二次根式的加减运算法则是解题的关键;
先化简每一个二次根式,再合并同类二次根式即可.
【详解】解:.
知识点五 二次根式的混合运算
1.(24-25八年级下·吉林白山·期末)计算: .
【答案】
【分析】本题考查了二次根式的混合运算,二次根式的性质,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
先根据二次根式的性质化简,再运算乘除法,最后运算加减法,即可作答.
【详解】解:
.
2.(24-25八年级下·山西朔州·期末)计算:
(1) ;
(2) ;
(3) .
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题主要考查了二次根式的混合运算,平方差公式和完全平方公式,
对于(1),先根据二次根式的除法计算,再根据二次根式的加减法法则计算;
对于(2),先根据乘法分配律计算,再计算二次根式的加减法即可;
对于(3),先根据平方差公式和完全平方公式计算,再计算即可.【详解】(1)解:原式
;
(2)解:原式
;
(3)解:原式
3.(24-25八年级下·浙江温州·阶段练习)计算:
(1)
(2)
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查二次根式的混合运算,熟练掌握运算法则并正确求解是解答的关键.
(1)先利用二次根式的性质化简,再合并同类二次根式即可;
(2)先利用完全平方公式和平方差公式进行二次根式计算,再加减运算即可求解.
【详解】(1)解:
;
(2)解:.
4.(24-25八年级下·江苏徐州·阶段练习)计算:
(1) ;
(2) .
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查了二次根式混合运算,熟练掌握运算法则,是解题的关键.
(1)根据二次根式性质和二次根式加减运算法则,进行计算即可;
(2)根据二次根式性质,平方差公式,二次根式混合运算法则,进行计算即可.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
.
知识点一 已知字母的值,化简求值
1.(24-25八年级下·云南普洱·期末)已知 , ,求下列各式的值.
(1) .(2) .
【答案】(1)4
(2)
【分析】本题主要考查了二次根式的混合运算,熟练掌握运算法则是解题关键.
(1)根据 ,将 的值代入计算即可得;
(2)根据 ,将 的值代入计算即可得.
【详解】(1)解:∵ , ,
∴
.
(2)解:∵ , ,
∴
.
2.(22-23八年级下·陕西西安·期中)若 , ,求代数式 的值.
【答案】13【分析】本题考查了二次根式的化简求值.先求得 和 的值,再化简 得到 ,
然后整体代入求解即可.
【详解】解:∵ , ,
∴ , ,
∴ .
3.(24-25八年级下·山东日照·月考)已知 , ,求 的值.
【答案】
【分析】本题考查的是已知条件式,求解分式的值,由条件可得 ,再计算
分式的混合运算,最后代入计算即可.
【详解】解:∵ ,
,
∴ ,
∴
;;
4.(24-25八年级下·湖北省直辖县级单位·阶段练习)阅读理解:已知 ,将其分母有理化,小明
同学是这样解答的:
.
请你参考小明的化简方法,解决如下问题:
(1)化简: ;
(2)计算: ;
(3)若 ,求 的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题主要考查分母有理化,熟练掌握分母有理化是解题的关键;
(1)根据题意可直接进行分母有理化;
(2)根据分母有理化先化简,然后根据二次根式的加减运算可进行求解即可;
(3)先分母有理化,可得 ,可得 ,然后再进行代值求解.
【详解】(1)解: ;(2)解:
;
(3)解:∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴
.
知识点二 二次根式的应用
1.(24-25八年级下·甘肃甘南·月考)某加工厂有一批面积为56平方分米的铝合金板,它的宽是 分米.
(1)若用这批铝合金板裁出如下包含正方形A、B的工件,计算剩余材料 阴影部分 的面积;
(2)用这种铝合金板能裁出两张面积均为25平方分米的正方形工件吗?若能求出剩余材料面积,若不能说
明理由.
【答案】(1)
(2)不能,见解析
【分析】本题主要考查了二次根式的应用,解题时要熟练掌握并能根据题意列出关系式是关键;(1)依据题意,由铝合金板的长: (分米),可得另一边长为: (分
米),则剩余材料的面积: (平方分米),即可得解;
(2)依据题意,由 ,但 ,即可判断得解.
【详解】(1)解:铝合金板的长: (分米),
另一边长为: (分米),
剩余材料的面积: (平方分米).
(2)解:不能裁出;理由: (分米), (分米),
,但 ,
不能裁出.
2.(24-25八年级下·重庆·月考)高空抛物是一种不文明的危险行为,据研究,物品从离地面为h米的高
处自由落下,落到地面的时间为t,经过实验,发现 (不考虑阻力的影响).
(1)求物体从 的高空落到地面的时间;
(2)已知从高空坠落的物体所带能量(单位:J) 物体质量(kg)×高度(m),一串质量为 的钥
匙经过 落在地上,这串钥匙在下落过程中所带能量有多大?
(3)在(2)的结果中,你能得到什么启示?(注:杀伤无防护人体只需要 的能量)
【答案】(1)4
(2)
(3)严禁高空抛物
【分析】本题主要考查了二次根式的计算,熟练掌握二次根式的计算法则是解题的关键.
(1)依据题意,根据公式 ,代入计算即可.(2)依据题意,先根据公式 ,求得高度,再根据公式 物体质量 高度 ,计算能量
即可;
(3)依据题意,根据(2)的结果即可判断得解.
【详解】(1)解:∵ ,
∴ .
(2)解:∵ ,
∴ ,
∴ .
∴ .
(3)解:由题意,结合(2) ,
∴对人构成伤害.
故严禁高空抛物.
3.(24-25八年级下·甘肃陇南·期末)阅读材料:
小甘在学习了二次根式后,发现一些含根号的式子可以写成另一个式子的平方,如: ,
善于思考的小甘进行了以下探索:设 (其中a,b,m,n均为正整数),则有
.∴ , .这样小甘就找到了一种把部分形如 的式子
化为平方式的方法.
请你仿照小甘的方法探索并解决下列问题:
(1)当a,b,m,n均为正整数时,若 ,用含m,n的式子分别表示a,b,得 ______,
______;(2)若 ,且a,m,n为依次减小的正整数,求a的值.
【答案】(1) ,
(2) 或
【分析】本题考查了二次根式的应用.
(1)根据示例作答即可;
(2)根据示例得到 , ,根据题意得到 或 ,计算即可.
【详解】(1)解:若 ,
则有 ,
∴ ,
故答案为: , ;
(2)若 ,
则有 ,
∴ , 即 ,
∵a,m,n为依次减小的正整数,
∴ 或
当 时, ;满足a,m,n为依次减小的正整数,符合题意;
当 时, ;a,m,n为依次减小的正整数,符合题意.
∴ 或
4.(24-25八年级下·江苏无锡·期中)定义:对于正数 ,把 叫做 与 的算术平均数, 叫做
与 的几何平均数;而且两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数,即如果 ,那么
,当 时,等号成立.
(1)2和12的算术平均数和几何平均数分别为___________、___________;(2)①已知 ,则 的最小值是___________;
②已知 ,且 ,则 的最大值是___________;
(3)已知 ,记 ,求 的取值范围.
【答案】(1)7,
(2)①2;②25
(3)
【分析】本题以算术平均数和几何平均数为背景,主要考查了二次根式和分式的相关运算,正确理解算术
平均数和几何平均数的定义是解题的关键;
(1)根据算术平均数和几何平均数的定义求解即可;
(2)①根据两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数求解即可;
②根据题意可得 ,代入后再进一步求解即可;
(3)将原式变形为 ,再利用 求解即可.
【详解】(1)解: 2和12的算术平均数是 ,几何平均数是 ;
故答案为:7, ;
(2)解:①根据题意可得: ,当且仅当 时取“=”;
故答案为:2;
②∵ ,且 ,
∴ ,即 ,
∴
则 的最大值是25;
故答案为:25;
(3)解:∵ ,
∴ ,当 即 时取等号,∴ ,
∴ 的取值范围是 .
1.(22-23八年级下·湖南长沙·月考)我国南宋时期数学家秦九韶曾提出利用三角形的三边求面积的公式,
此公式与古希腊几何学家海伦提出的公式如出一辙,即三角形的三边长分别为a,b,c,记 ,
则其面积 .这个公式也被称为海伦-秦九韶公式.
(1)当三角形的三边 , , 时,请你利用公式计算出三角形的面积;
(2)一个三角形的三边长依次为 、 , ,请求出三角形的面积;
(3)若 , ,求此时三角形面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)直接利用已知得出 的值,再利用三角形面积公式得出答案;
(2)将 变形为 再代入求值即可;
(3)根据公式计算出 ,再表示成 ,代入公式即可求出解..
【详解】(1)解:∵ , , ,
则: ,
∴;
(2)
,
则三边长依次为 、 , ,代入 可得:
(3)∵ , , ,
∴ ,则 ,
∴,
∴当 时, 有最大值,为 .
【点睛】本题主要考查了二次根式的应用,乘法公式的应用,解答本题的关键是明确题意,求出相应的三
角形的面积.
2.(22-23八年级下·北京西城·期中)在数学课上,老师说统计学中常用的平均数不是只有算术平均数一
种,好学的小聪通过网络搜索,又得到了两种平均数的定义,他把三种平均数的定义整理如下:
对于两个数 , ,
称为 , 这两个数的算术平均数,
称为 , 这两个数的几何平均数,
称为 , 这两个数的平方平均数
小聪根据上述定义,探究了一些问题,下面是他的探究过程,请你补充完整:
(1)若 , ,则 ; ________; _______;
(2)小聪发现当 , 两数异号时,在实数范围内 没有意义,所以决定只研究当 , 都是正数时这三种
平均数的大小关系.结合乘法公式和勾股定理的学习经验,他选择构造几何图形,用面积法解决问题:
如图,画出边长为 的正方形和它的两条对角线,则图1中阴影部分的面积可以表示 .①请你分别在图2,图3中用阴影标出一面积为 , 的图形:
②借助图形可知,当 , 都是正数时, 的大小关系是: ___________(把 从小到大排列,
并用“ ”或“ ”号连接);
③若 .则 的最小值为________.
【答案】(1) ;
(2)①见详解② ③
【分析】(1)将 , 分别代入 求值即可得;
(2)①分别求出 , ,再根据正方形的性质、矩形和直角三角形的面积公式即可得;②根据(2)①
中的所画的图形可得 ,由此即可得出结论;③由 ,可知当 时, 取最小值,此
时 ,结合已知条件可得 ,即可确定 的最小值.
【详解】(1)解:当 , 时,
,
.
故答案为: ; ;
(2)① ,
则用阴影标出一个面积为 的图形如下所示:,
则用阴影标出一个面积为 的图形如下所示:
②由(2)①可知, ,当且仅当 ,即 时,等号成立,
∵ 都是正数,
∴ 都是正数,
∴ .
故答案为: ;
③∵ ,
∴当 时, 取最小值,
此时 ,即 ,
整理,可得 ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
此时 ,∴ 的最小值为 .
故答案为: .
【点睛】本题主要考查了二次根式的应用、完全平方公式、正方形的性质等知识点,正确利用完全平方公
式进行变形运算是解题关键.
3.(2024·广东肇庆·一模)【发现问题】
由 得, ;如果两个正数 , ,即 , ,则有下面的不等式:
,当且仅当 时取到等号.
【提出问题】若 , ,利用配方能否求出 的最小值呢?
【分析问题】例如:已知 ,求式子 的最小值.
解:令 ,则由 ,得 ,当且仅当 时,即 时,式子有最小
值,最小值为4.
【解决问题】
请根据上面材料回答下列问题:
(1) __________ (用“ ”“ ”“ ”填空);当 ,式子 的最小值为__________;
【能力提升】
(2)用篱笆围一个面积为32平方米的长方形花园,使这个长方形花园的一边靠墙(墙长20米),问这个
长方形的长、宽各为多少时,所用的篱笆最短,最短的篱笆是多少?
(3)如图,四边形 的对角线 、 相交于点 , 、 的面积分别是8和14,求四
边形 面积的最小值.
【答案】(1) ,2;(2)当长、宽分别为8米,4米时,所用的篱笆最短,最短的篱笆是 米;(3)四边形 面积的最小值为
【分析】本题考查了配方法在最值问题中的应用,同时本题还考查了等高三角形的在面积计算中的应用.
(1)当 时,按照公式 (当且仅当 时取等号)来计算即可;当 时, ,
,则也可以按公式 (当且仅当 时取等号)来计算;
(2)设这个长方形花园靠墙的一边的长为 米,另一边为 米,则 ,可得 ,推出篱笆长
,利用题中结论解决问题即可
(3)设 ,已知 , ,则由等高三角形可知: ,用
含 的式子表示出来,再按照题中所给公式求得最小值,加上常数即可.
【详解】解:(1)∵ ,且 ,
∴ ;
当 时, ,
故答案为: ,2;
(2)设这个长方形花园靠墙的一边的长为 米,另一边为 米,
则 ,
,
这个篱笆长 米,
根据材料可得, ,当 时, 的值最小,
或 (舍弃),
,
∴当长、宽分别为8米,4米时,所用的篱笆最短,最短的篱笆是 米.(3)设 ,已知 , ,
则由等高三角形可知: ,
,
,
四边形 面积
当且仅当 ,即 时,取等号,
四边形 面积的最小值为 .
4.(24-25八年级下·江西南昌·月考)【阅读下列材料】:
若 , ,则 , ,∴ .(注: )∵
, ,∴ .“ ”称为“基本不等式”,利用它可求一
些代数式的最值及解决一些实际问题.(a、b为正数;积定和最小;和定积最大;当 时,取等
号.)
【例】:若 , , ,求 的最小值.
解:∵ , ,
∴ ,
∴ .
∴ 时, 的最小值为8
【解决问题】
(1)用篱笆围成一个面积为 的长方形菜园(一面靠墙,墙足够长),当这个长方形的边长为多少时,
所用篱笆最短?最短篱笆的长是多少;
(2)如图,四边形 的对角线 相交于点O, 、 的面积分别为2和3,求四边形面积的最小值.
【答案】(1)这个长方形的长、宽分别为 米, 米时,所用的篱笆最短,最短的篱笆是 米
(2)
【分析】本题主要考查完全平方公式的应用,二次根式的应用.
(1)设这个长方形垂直于墙的一边的长为x米,则平行于墙的一边为 米,则 , ,所以所
用篱笆的长为 米,再根据材料提供的信息求出 的最小值即可;
(2)设点B到 的距离为 ,点D到 的距离为 ,又 、 的面积分别是
2和3,则 , , ,从而求得 ,然后根据材料提供的信息求
出最小值即可.
【详解】(1)解:设这个长方形垂直于墙的一边的长为x米,则平行于墙的一边为 米,
则 ,
∴ ,
∴所用篱笆的长为 米,
,
∵当且仅当 时, 的值最小,最小值为 ,
∴ 或 (舍去),∴这个长方形的两边分别为 米, 米时,所用的篱笆最短,最短的篱笆是 米;
(2)解:设 的面积为a,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴四边形 的面积: ,
∵ ,
∴当 ,即 时,四边形 的面积的最小值为: .