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专题1 二次根式非负性的应用(解析版)
第一部分 典例精析及变式训练
类型一 利用 (a≥0)求值
1
典例1 (2021•长沙模拟)已知y=2+ ,那么,点P(x,y)应在直角坐标平面的( )
√-x
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
1
思路引领:由函数y=2 + 知:﹣x>0,y>0,即可判断出点P(x,y)在第几象限.
√-x
1
解:由函数y=2 + 知:﹣x>0,y>0,
√-x
∴x<0,y>0,
∴点P(x,y)在第二象限,
故选:B.
总结提升:本题考查了坐标确定位置及二次根式有意义的条件,属于基础题,关键是根据已知条件判断
x,y的正负.
变式训练
√ 1
1.(温州校级自主招生)已知y=- ,则在直角坐标系中,点P(x,y)所在的象限为( )
x-2
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
思路引领:根据二次根式和分式的性质分别求得x、y的取值范围,然后根据横轴坐标的符号确定点P
的位置.
√ 1
解:要使得y=- 有意义,则x﹣2>0,
x-2
∴x>2,
√ 1
∴y=- <0,
x-2
∴点P(x,y)位于第四象限.
故选:D.
总结提升:本题考查了二根式有意义的条件和点的坐标的知识,解题的关键是根据二次根式有意义的条
件确定x、y的符号.类型二 利用 (a≥0)求值
典例2(2019春•蜀山区期末)若x-√y+√- y=1,则x﹣y的值为( )
A.2 B.1 C.0 D.﹣1
思路引领:直接利用二次根式的性质得出y的值,进而得出答案.
解:∵√y与√- y都有意义,
∴y=0,
∴x=1,
故选x﹣y=1﹣0=1.
故选:B.
总结提升:此题主要考查了二次根式有意义的条件,正确把握二次根式的定义是解题关键.
变式训练
1
1.(2012•安徽模拟)已知点P(x,y)满足y=√x-2011+√2011-x+ ,则经过点P的反比例函数
2011
m
y= 的图象经过( )
x
A.第一、二象限 B.第三、四象限
C.第一、三象限 D.第二、四象限
思路引领:根据二次根式有意义的条件,x﹣2011≥0,2011﹣x≥0,则x=2011,从而得出y,再代入y
m m
= 求得m即可判断反比例函数y= 的图象经过的象限.
x x
解:∵x﹣2011≥0,2011﹣x≥0,
∴x=2011,
1
∴y= ,
2011
1 m
将x=2011,y= 代入y= 得,m=1,
2011 x
m
所以反比例函数y= 的图象位于第一、三象限.
x
故选:C.
总结提升:本题考查了二次根式有意义的条件和反比例函数的对称性,是基础知识要熟练掌握.2.(2021春•临淄区期中)设x、y均为实数,且y √x2-3+√3-x2 2,求y x的值.
= + +
√1-x x y
思路引领:根据二次根式的有意义的条件求出x的值,代入已知式子求出y的值,代入计算即可.
解:由题意得,x2﹣3≥0,3﹣x2≥0,1﹣x>0,
解得,x=-√3,
则y=2,
y x √3 2 7
+ =- - =- √3.
x y 2 √3 6
总结提升:本题考查的是二次根式的有意义的条件和二次根式的计算,掌握二次根式的被开方数是非负
数的解题的关键.
类型三 利用 (隐含a≥0)求值
典例3(涪城区校级自主招生)已知x是实数,且(x﹣2)(x﹣3)√1-x=0,则x2+x+1的值为( )
A.13 B.7 C.3 D.13或7或3
思路引领:根据二次根式的性质求出x≤1,求出x的值,代入求出即可.
解:∵要使(x﹣2)(x﹣3)√1-x有意义,
∴1﹣x≥0,
∴x≤1,
∵x是实数,且(x﹣2)(x﹣3)√1-x=0,
∴x﹣2=0,x﹣3=0,√1-x=0,
∴x=2或x=3或x=1,
∴x=1,
∴x2+x+1=12+1+1=3,
故选:C.
总结提升:本题考查了二次根式的性质和求代数式的值的应用,关键是求出x的值.
变式训练
1.(2020秋•崇川区校级月考)已知a,b为实数,且√1+a-(b-1)√1-b=0,求a2020﹣b2021的值.
思路引领:由已知条件得到√1+a+(1﹣b)√1-b=0,利用二次根式有意义的条件得到1﹣b≥0,再根
据几个非负数和的性质得到1+a=0,1﹣b=0,解得a=﹣1,b=1,然后根据乘方的意义计算a2020﹣
b2021的值.
解:∵√1+a-(b-1)√1-b=0,∴√1+a+(1﹣b)√1-b=0,
∵1﹣b≥0,1+a≥0,
∴1+a=0,1﹣b=0,
解得a=﹣1,b=1,
∴a2020﹣b2021=(﹣1)2020﹣12021=1﹣1=0.
总结提升:本题考查了非负数的性质:算术平方根具有非负性.非负数之和等于 0时,各项都等于0,
利用此性质列方程解决求值问题.
类型四 利用 (a≥0, )求最值
≥0
典例4(2020•河北模拟)若代数式√a-5+|b﹣1|+c2+a在实数范围内有意义,则此代数式的最小值为(
)
A.0 B.5 C.4 D.﹣5
思路引领:利用二次根式的定义、绝对值、平方数的性质分析得出答案.
解:代数式,√a-5+|b﹣1|+c2+a在实数范围内有意义,则
a﹣5≥0,|b﹣1|≥0,c2≥0,
所以代数式,√a-5+|b﹣1|+c2+a的最小值是a,a=5,
故选:B.
总结提升:此题主要考查了二次根式、绝对值、平方数的意义,正确把握定义及性质是解题关键.
变式训练
1.(2022春•莱州市期末)若√12n是整数,则正整数n的最小值是( )
A.1 B.3 C.6 D.12
思路引领:根据12=22×3,若√12n是整数,则12n一定是一个完全平方数,据此即可求得n的值.
解:∵12=22×3,
∴√12n是整数的正整数n的最小值是3.
故选:B.
总结提升:本题考查了二次根式的定义.解题的关键是掌握二次根式的定义:一般地,我们把形如√a
(a≥0)的式子叫做二次根式.
2.(2021春•凤凰县月考)代数式√x+√x-1+√x-2的最小值是( )
A.0 B.1+√2 C.1 D.不存在的
思路引领:根据二次根式有意义的条件,被开方数是非负数列不等式组求x的取值范围,再确定代数式
的最小值.{ x≥0
解:由条件得 x-1≥0,则x≥2.
x-2≥0
√x+√x-1+√x-2≥√2+√2-1+√2-2=√2+1.
即代数式√x+√x-1+√x-2的最小值是√2+1.
故选:B.
总结提升:主要考查了二次根式的意义和性质及解一元一次不等式组.
二次根式的性质:二次根式中的被开方数必须是非负数,否则二次根式无意义.
√1
3.(2022春•西华县期中)二次根式 x-2中x的最小整数值是 .
3
思路引领:根据二次根式有意义的条件:二次根式的被开方数是非负数得到x的取值范围即可得到x的
最小整数值.
1
解:∵ x﹣2≥0,
3
∴x≥6,
∴x的最小整数值是6.
故答案为:6.
总结提升:本题考查了二次根式有意义的条件,掌握二次根式的被开方数是非负数是解题的关键.
4.(2021春•睢县期中)√a+3+2的最小值是 ,此时a的值是 .
思路引领:根据二次根式的定义,a+3≥0,可可判断所求式子的最小值,可求得最小值时a的值.
解:∵√a+3≥0,
∴√a+3+2≥2,
当a+3=0时,即a=﹣3,最小值为2,
故答案为:2,﹣3.
总结提升:本题主要考查二次根式的定义,解答的关键是明确√x是非负数
类型五 化简形如 (指定a的范围)的式子
典例5 化简: (a≥0).
√20a2b
思路引领:利用二次根式的性质化简.
解:原式=2a√5b.
总结提升:本题考查了二次根式的混合运算:先把各二次根式化为最简二次根式,再进行二次根式的乘
除运算,然后合并同类二次根式.变式训练
15.当a 1且a≠0时,化简:√4a2-4a+1 .
< =
2 2a2-a
1
思 路 引 领 : 由 a< 知 2a﹣ 1 < 0 , 据 此 利 用 二 次 根 式 的 性 质 得 原 式
2
√(2a-1) 2 |2a-1| -(2a-1),约分即可得.
= = =
a(2a-1) a(2a-1) a(2a-1)
1
解:∵a< 且a≠0,
2
∴2a﹣1<0,
则原式 √(2a-1) 2
=
a(2a-1)
|2a-1|
=
a(2a-1)
-(2a-1)
=
a(2a-1)
1
=- ,
a
1
故答案为:- .
a
总结提升:本题主要考查二次根式的性质与化简,解题的关键是掌握二次根式的性质 |a|.
√a2=
类型六 化简形如 (需判断a的范围)的式子
典例6(2021•越秀区校级二模)化简 .
√1-4x+4x2-(√2x-3) 2=
思路引领:先将1﹣4x+4x2化成(1﹣2x)2,再根据(√2x-3)2有意义,即可求得x的取值范围,从
而化简得出结果.
解:∵(√2x-3)2有意义,
∴2x﹣3≥0,
∴x≥1.5,
∴2x﹣1≥3﹣1=2,∴
√1-4x+4x2-(√2x-3) 2
2x+3
=√(1-2x) 2-
=2x﹣1﹣2x+3
=2,
故答案为2.
总结提升:本题考查了完全平方公式和二次根式的化简和求值,是基础知识要熟练掌握.
变式训练
1.若x、y都为实数,且满足y 3,则化简 .
>√x-2-√2-x+ √(3- y) 2=
思路引领:根据二次根式的被开方数是非负数求得x=2,则y>3,然后来简 .
√(3- y) 2
解:∵x、y都为实数,且满足y>√x-2-√2-x+3,
{x-2≥0
∴ ,
2-x≥0
∴x=2,则y>3,
∴ |3﹣y|=y﹣3.
√(3- y) 2=
故答案是:y﹣3.
总结提升:考查了二次根式的意义和性质.概念:式子√a(a≥0)叫二次根式.性质:二次根式中的
被开方数必须是非负数,否则二次根式无意义.
2.化简: • 0 .
√a-b √a-b-√(b-a) 2=
思路引领:根据题意可得a>b,由此可得 (a﹣b),从而可得出答案.
√(b-a) 2=
解:由题意得a>b,
原式=(a﹣b)﹣(a﹣b)=0.
故填0.
总结提升:本题考查二次根式有意义的条件,根据题意判断出a>b是解决本题的关键.
3.(2021秋•高州市校级月考)已知:实数a,b在数轴上的位置如图所示,化简: .
√(a+1) 2+2√(b-1) 2-|a-b|
思路引领:根据题意可得:a<﹣1,b>1,从而可得a+1<0,b﹣1>0,a﹣b<0,然后利用绝对值的
意义和二次根式的性质,进行计算即可解答.
解:由题意得:
a<﹣1,b>1,
∴a+1<0,b﹣1>0,a﹣b<0,
∴
√(a+1) 2+2√(b-1) 2-|a-b|
=﹣(a+1)+2(b﹣1)﹣(b﹣a)
=﹣a﹣1+2b﹣2﹣b+a
=b﹣3.
总结提升:本题考查了实数与数轴,二次根式的性质与化简,熟练掌握绝对值的意义和二次根式的性质
是解题的关键.
类型七 化简形如 (隐含a小于0或等于0)的式子
√ 1
典例7 已知a为实数,化简:√-a3-a - ,阅读下面的解答过程,请判断是否正确,若不正确,请写出
a
正确的解答过程.
√ 1 1
解:√-a3-a - =a×√-a-a× √a=(a﹣1)√a.
a a
思路引领:直接利用二次根式的性质化简求出答案.
解:原题错误.
√ 1
正确结果:√-a3-a -
a
√-a
=﹣a×√-a+a×
a
=(﹣a+1)√-a.
总结提升:此题主要考查了二次根式的加减运算,正确化简二次根式是解题关键.
变式训练
1.化简:|| 1|﹣2|= .
√-x2-
思路引领:由非负数的性质求出x,然后求得答案.解:∵﹣x2≥0,
∴x2=0,
∴x=0,
∴|| 1|﹣2|=||0﹣1|﹣2|=|1﹣2|=1.
√-x2-
故答案为1.
总结提升:本题考查了二次根式有意义的条件,被开方数≥0.
类型八 |a|, 的综合运用
,
典例8(2022秋•灞桥区校级月考)(1)已知非零实数a,b满足|a﹣4|+(b+3)2+√a-4+4=a,求a+b的
值.
(2)已知非负实数a,b满足a+b+|√c-1-1|=4√a-2+2√b+1-4,求a+2b﹣2c的值.
思路引领:(1)先根据二次根式的性质求出a的范围,然后去掉绝对值号进行化简.最后利用非负性
求出a+b的值
(2)先将a+b+|√c-1-1|=4√a-2+2√b+1-4,化为几个非负数的和为零的形式,然后利用非负性求
出a、b、c的值.
(1)解:∵√a-4
∴a﹣4≥0
∴
(a-4)+(b+3) 2+√a-4+4=a
∴
(b+3) 2+√a-4=0
∴b+3=0,a﹣4=0
∴b=﹣3,a=4
∴a+b=1
(2)由题意可知:a+b+|√c-1-1|-4√a-2-2√b+1+4=0
∴(a-2)-4√a-2+4+(b+1)-2√b+1+1+|√c-1-1|=0
(√a-2-2) 2+(√b+1-1) 2+|√c-1-1|=0
∴√a-2=2,√b+1=1,√c-1=1
∴a=6,b=0,c=2
∴a+2b﹣2c=6+0﹣2×2=2总结提升:本题考查非负数的性质,解题的关键是将所给的式子化为非负数的和为0的性质,然后利用
非负性求出a、b、c的值,本题属于中等题型.
针对训练
1.已知△ABC的三边a,b,c满足关系a+b+c﹣2√a-5-4√b-4-6√c-1+4=0,试求△ABC的周长.
思路引领:本题主要考查了已知式子,变成二次根式求出a,b,c的值,便可求出△ABC的周长.
解:∵a+b+c-2√a-5-4√b-4-6√c-1+4=0,
∴a﹣5﹣2√a-5+1+b﹣4-4√b-4+4+c﹣1﹣6√c-1+9=0.
∴( 1)2 0
√a-5- +(√b-4-2) 2+(√c-1-3) 2=
∴√a-5=1,√b-4=2,√c-1=3.
∴a=6,b=8,c=10.
因此,△ABC的周长为:a+b+c=24.
总结提升:本题主要考查二次根式的性质在三角形中的灵活应用.
第二部分 专题提优训练
1.(2021秋•石鼓区期末)若a<0,则化简|a﹣3| 的结果为( )
-√a2
A.3﹣2a B.3 C.﹣3 D.2a﹣3
思路引领:先化简各式,然后再进行计算即可.
解:∵a<0,
∴a﹣3<0,
∴|a﹣3|
-√a2
=3﹣a﹣(﹣a)
=3﹣a+a
=3,
故选:B.
总结提升:本题考查了二次根式的性质与化简,准确熟练地化简各式是解题的关键.
2.(2022春•宁陵县期末)在二次根式√a-2中,a能取到的最小值为( )
A.0 B.1 C.2 D.2.5
思路引领:根据二次根式的定义求出a的范围,再得出答案即可.
解:要使√a-2有意义,必须a﹣2≥0,即a≥2,
所以a能取到的最小值是2,
故选:C.
总结提升:本题考查了二次根式的定义,能熟记二次根式的定义是解此题的关键.
3.(2021秋•泊头市期末)若实数x,y满足y=√x-5+√5-x-1,则x﹣y的值是( )
A.1 B.﹣6 C.4 D.6
思路引领:根据二次根式有意义的条件,求出x,代入关系式中求出y,从而得到x﹣y的值.
解:∵x﹣5≥0,5﹣x≥0,
∴x≥5,x≤5,
∴x=5,
∴y=﹣1,
∴x﹣y=5﹣(﹣1)=5+1=6,
故选:D.
总结提升:本题考查了二次根式有意义的条件,掌握二次根式有意义的条件是被开方数是非负数是解题
的关键.
4.化简 ( )2得( )
√1-4x+4x2- √2x-3
A.2 B.﹣4x+4 C.﹣2 D.4x﹣4
思路引领:√2x-3有意义,则有2x﹣3≥0,即2x≥3,可知1﹣2x≤0,根据二次根式的性质化简.
解:根据二次根式有意义的条件,
得2x﹣3≥0,即2x≥3,可知1﹣2x≤0,
∴原式 ( )2
=√1-4x+4x2- √2x-3
=|1﹣2x|﹣(2x﹣3)
=(2x﹣1)﹣(2x﹣3)=2.
故选:A.
总结提升:主要考查了根据二次根式的意义化简.二次根式 规律总结:当a≥0时, a;当
√a2 √a2=
a≤0时, a.
√a2=-
5.(2022•槐荫区校级模拟)实数a、b在数轴上的位置如图所示,化简 的
√(a+1) 2+√(b-1) 2-√(a-b) 2结果是( )
A.﹣2 B.0 C.﹣2a D.2b
思路引领:根据 化简,然后去绝对值化简即可.
√a2=|a|
解:根据数轴知:﹣2<a<﹣1,1<b<2,
∴a+1<0,b﹣1>0,a﹣b<0.
∴原式=|a+1|+|b﹣1|﹣|a﹣b|
=﹣(a+1)+b﹣1+a﹣b
=﹣a﹣1+b﹣1+a﹣b
=﹣2.
故选:A.
总结提升:本题考查了二次根式的性质,绝对值的性质,掌握 是解题的关键.
√a2=|a|
6.(2021春•花山区校级月考)已知a满足|2020﹣a|+√a-2021=a,则a﹣20202=( )
A.0 B.1 C.2021 D.2020
思路引领:根据√a(a≥0)求出a≥2021,然后再进行化简计算即可解答.
解:由题意得:
a﹣2021≥0,
∴a≥2021,
∴|2020﹣a|=a﹣2020,
∵|2020﹣a|+√a-2021=a,
∴a﹣2020+√a-2021=a,
∴√a-2021=2020,
∴a﹣2021=20202,
∴a﹣20202=2021,
故选:C.
总结提升:本题考查了二次根式有意义的条件,根据√a(a≥0)求出a≥2021,然后再进行化简计算是
解题的关键.
7.(2017秋•徐汇区校级月考)将 √ a2 化简的结果是 .
(a-3) (a<0)
3-a思路引领:根据题意得到3﹣a>0,根据二次根式的性质化简即可.
解:∵a<0,
∴3﹣a>0,
-a
∴原式=(a﹣3)× √3-a=a√3-a,
3-a
故答案为:a√3-a.
总结提升:本题考查的是二次根式的化简,掌握二次根式的性质: |a|是解题的关键.
√a2=
8.(2022•渌口区一模)已知y x+5,当x分别取1,2,3,…,2022时,所对应y值的总和是
=√(x-4) 2-
.
思路引领:根据绝对值的性质进行化简,然后数字代入求和即可求出答案.
解:当x≤4时,
∴x﹣4≤0,
∴ |x﹣4|=﹣(x﹣4)=4﹣x,
√(x-4) 2=
∴y=4﹣x﹣x+5=9﹣2x,
当x>4时,
∴x﹣4>0,
∴ |x﹣4|=x﹣4,
√(x-4) 2=
∴y=x﹣4﹣x+5=1,
当x分别取1,2,3,…,2022时,
所对应y值的总和是(9﹣2)+(9﹣4)+(9﹣6)+(9﹣8)+2018×1
=7+5+3+1+2018
=2034.
故答案为:2034.
总结提升:本题考查二次根式的化简求值,解题的关键是熟练运用二次根式与绝对值的性质,本题属于
基础题型.
9.(2021春•新县期末)已知|2019﹣a|+√a-2020=a,求a﹣20192的值是 .
思路引领:根据二次根式有意义的条件以及绝对值的性质即可求出答案.
解:由题意可知:a≥2020,
∴2019﹣a<0,∴a﹣2019+√a-2020=a,
∴√a-2020=2019,
∴a﹣2020=20192,
∴a﹣20192=2020,
故答案为:2020
总结提升:本题考查二次根式有意义的条件,解题的关键是熟练运用二次根式有意义的条件以及绝对值
的性质,本题属于中等题型.
10.(2021秋•金东区校级月考)设a、b、c为三角形的三边长,则化简|a+b+c|+|a﹣b﹣c|+|a﹣b+c|+|a+b﹣
c|等于 .
思路引领:根据三角形的三边关系去绝对值,即两边之和大于第三边,两边之差小于第三边,进而再化
简即可.
解:因为a,b,c是三角形的三边长,所以a+b+c>0,a﹣b﹣c<0,a﹣c+b>0,a+c﹣b>0,
所以原式=(a+b+c)﹣(a﹣b﹣c)+(a﹣b+c)+(a+b﹣c)
=a+b+c﹣a+b+c+a﹣b+c+a+b﹣c
=2a+2b+2c.
故答案为:2a+2b+2c.
总结提升:此题主要考查了三角形的三边的关系,以及整式加减法的运算方法,要熟练掌握,解答此题
的关键是要明确:三角形两边之和大于第三边.
11.设 ,求m10+m9+m8+…+m﹣47的值.
m=√a+2√a-1+√a-2√a-1(1≤a≤2)
思路引领:先根据完全平方公式化简m并求出m的值,再把m的值代入,运用等比数列的求和公式得
出结果.
解:∵1≤a≤2,0≤a﹣1≤1,
∴ .
m=√(a-1)+2√a-1+1+√(a-1)-2√a-1+1=√a-1+1+1-√a-1=2
∴m10+m9+m8+…+m﹣47=(m10+m9+m8+…+m+1)﹣48
(m-1)(m10+m9+m8+m+1) m11-1
= -48= -48=211-1-48
m-1 m-1
=2048﹣1﹣48=1999.
注:此题可利用关系式20+21+…+2n=2n+1﹣1,运算将更简单.
总结提升:本题考查了二次根式的化简,完全平方公式的应用及等比数列的求和公式.属于竞赛题目,
有一定难度.注意求m的值时,看清字母a的取值范围.12.(2018•薛城区校级自主招生)已知非零实数a,b满足 |b﹣3| 4=a,
√a2-8a+16+ +√(a-5)(b2+1)+
求ab﹣1的值
思路引领:先根据二次根式的意义确定:(a﹣5)(b2+1)≥0,a≥5,由已知等式化简可得:|b﹣3|
0,由绝对值和二次根式的非负性列等式可得结论.
+√(a-5)(b2+1)=
(本题满分10分)
解:由题意得:(a﹣5)(b2+1)≥0,a≥5
|a﹣4|
√a2-8a+16=√(a-4) 2=
|b﹣3| 4
√a2-8a+16+ +√(a-5)(b2+1)+
=a﹣4+|b﹣3| 4=a,
+√(a-5)(b2+1)+
∴|b﹣3| 0,
+√(a-5)(b2+1)=
又因为|b﹣3|≥0, 0,
√(a-5)(b2+1)≥
故|b﹣3| 0,
=√(a-5)(b2+1)=
则b=3,a=5,
故ab﹣1=52=25
总结提升:本题考查了二次根式的性质和化简及非负数的性质,解题的关键是将所给的式子化为非负数
的和为0的等式,然后利用非负性求出a、b的值,本题属于中等题型.