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专题 02 二次根式计算的两种压轴题全攻略
类型一、分母有理化问题
例.已知 ,则 的值为___________.
【答案】
【详解】解:∵ ,
∴ ,
∴故答案为:
【变式训练1】阅读下列材料,然后回答问题.
①在进行二次根式的化简与运算时,我们有时会碰上如 一样的式子,其实我们还可以将其进一步化
简: 以上这种化简的步骤叫做分母有理化.
②学习数学,最重要的是学习数学思想,其中一种数学思想叫做换元的思想,它可以简化我们的计算,比
如我们熟悉的下面这个题:已知 ab2,ab 3 ,求 .我们可以把ab和ab看成是一个整体,令
xab , y ab ,则 .这样,我们不用求出a,b,就可以得
到最后的结果.
(1)计算: ;
(2)m 是正整数, a ,b 且 .求 m.
(3)已知 ,求 的值.
【答案】(1)
(2)m=2
(3)
【详解】(1)原式,
(2)∵a ,b ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴2 ,
∵m 是正整数,
∴m=2.
(3)由 得出 ,
∴ ,
∵ ,
∵ ,
∴ .
【变式训练2】在进行二次根式化简时,我们有时会遇到形如 , 这样的式子可以用如下的方法
将其进一步化简: ; 以上这种化简的方法叫
做分母有理化.(1)化简:① = ,② = ,③ = ;
(2)已知n是正整数,化简 = ;
(3)利用(2)的启示,请化简: ;
(4)联系与拓广: ,则 .
【答案】(1) ; ;
(2)
(3)
(4)727
【详解】(1)解:① ;
② ;
③
故答案为: ; ; ;
(2)解:
= ;
(3)=
= ;
(4)解:∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
故答案为:727.
【变式训练3】先阅读,再解答:由 可以看出,两个含有二次根式
的代数式相乘,积不含有二次根式,我们称这两个代数式互为有理化因式,在进行二次根式计算时,利用
有理化因式,有时可以化去分母中的根号,例如:
,请完成下列问题:
(1) 的有理化因式是 ______ _;
(2)化去式子分母中的根号: ____ _.(直接写结果)
(3) (填 或 )
(4)利用你发现的规律计算下列式子的值:
【答案】(1) +1;(2) ;(3)<;(4)2017.
【详解】解:(1) -1的有理化因式是 +1;(2) ;
(3) , ,
∵
∴ >
∴ < ;
(4)原式=
= =2018-1=2017.
【变式训练4】小明在学习二次根式后,发现一些含根号的式子可以写成另一个式子的平方,如:
,善于思考的小明利用完全平方公式进行了以下探索:
.请你仿照小明的方法解决下列问题:
(1) ,则 ______, _______;
(2)已知 是 的算术平方根,求 的值;
(3)当 时,化简 _______.
【答案】(1)2,1;(2)-2018;(3)2.
【详解】解:(1)∵ ,
∴a=2,b=1;
故答案为:2,1
(2)∵ 是 的算术平方根,∴ ,
∴ ;
(3)∵ ,
∴ ,
,
.
故答案为:2
【变式训练5】阅读下述材料:
我们在学习二次根式时,熟悉的分母有理化以及应用.其实,有一个类似的方法叫做“分子有理化”,
与分母有理化类似,分母和分子都乘以分子的有理化因式,从而消掉分子中的根式,比如:
,
分子有理化可以用来比较某些二次根式的大小,也可以用来处理一些二次根式的最值问题.例如:
比较 和 的大小.可以先将它们分子有理化如下:
, ,
因为 ,所以 .
再例如:求 的最大值.做法如下:
解:由 可知 ,而 ,
当 时,分母 有最小值2,所以y的最大值是2.
解决下述问题:
(1)比较 和 的大小;(2)求 的最大值和最小值.
【答案】(1) ;(2) 的最大值为2,最小值为 .
【详解】解:(1) ,
,
而 , ,
,
;
(2)由 , , 得 ,
,
∴当 时, 有最小值,则 有最大值1,此时 有最大值1,所以 的最大值为
2;
当 时, 有最大值,则 有最小值 ,此时 有最小值0,所以 的最小值
为 .
类型二、规律性问题
例.阅读材料已知下面一列等式:
; ; ;
(1)请用含 的等式表示你发现的规律___________________;
(2)证明一下你写的等式成立;
(3)利用等式计算: ;
(4)计算: .
【答案】(1)(2)见解析
(3)
(4)
【详解】(1)解:根据题意,由规律可得:
它的一般性等式为 ;
(2)证明:
原式成立;
(3)解:
;
(4)解:
.
【变式训练1】阅读下列材料,解答后面的问题:
;
;
(1)写出下一个等式;(2)计算 的值;
(3)请求出 的运算结果.
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)解:
(2)解:
.
(3)解:
【变式训练2】观察下列各式及证明过程:
① ;
② ;
③ .验证: ;
.
(1)按照上述等式及验证过程的基本思想,猜想 的变形结果,并进行验证;
(2)针对上述各式反映的规律,写出用 ( 为正整数,且 )表示的等式.
【答案】(1) ,验证见解析;(2) ( 为正整数,
).
【详解】解:(1)猜想:
验证: ;
(2) ( 为正整数, ).
【变式训练3】观察下列一组式的变形过程,然后回答问题: , ,
,…
(1)填空: = ;
(2)请你用含n(n为正整数)的关系式表示上述各式子的变形规律.并证明你的结论.
(3)利用上面的结论,求下列式子的值: .【答案】(1) ;(2) (n为正整数),证明见解析;(3)
2007
【详解】解:(1)原式= = ;
故答案为: ;
(2)规律为 (n为正整数).
证明如下: = = = (n为正整数);
(3)原式= ( )
=( ﹣1)( +1)
=2008﹣1
=2007.
【变式训练4】(1)用计算器计算:
________________;
_______________;
_____________;
____________.
(2)观察(1)中各式的计算结果,你能发现什么规律?
(3)试运用发现的规律猜想出下式的结果,并用计算器验证你的猜想 __________.
【答案】(1)5,55,555,5555;(2) (n个3,n个4)=55…5(n个5);(3)
55555,计算机验证正确【详解】解:(1) 5,
55,
555,
5555,
故答案为:5,55,555,5555;
(2)观察题(1)中各式的计算结果,可得出:
(n个3,n个4)=55…5(n个5);
(3)由(2)可得:
55555,
计算机验证正确.