文档内容
专题3 二次根式分母有理化与分子有理化的技巧(解析版)
第一部分 典例精析+变式训练
类型一 分母有理化
技巧1 一般法:如果分母只含一个根号,先把分母化为最简二次根式,再将分子分母同乘分母的根号部分
即可。
√3a
典例1(2021秋•曲阳县期末)把 化去分母中的根号后得( )
√12ab
1 √b
A.4b B.2√b C. √b D.
2 2b
思路引领:根据二次根式的乘除法运算法则进行计算即可.
解:∵a>0,ab>0,即a>0,b>0;
√3a √3⋅√a 1 √b
∴ = = = .
√12ab 2√3⋅√a⋅√b 2√b 2b
故选:D.
总结提升:本题主要考查了二次根式的乘除法运算.二次根式的运算法则:乘法法则√a⋅√b=√ab
(a≥0,b≥0),除法法则√b √b(a>0,b≥0).当结果的分母中含有根式时,需分母有理化.
=
a √a
变式训练
1
1.(2022春•东莞市期中)化简: = .
√8
思路引领:分子、分母同乘√8,再根据二次根式的性质进行化简.
1 1×√8 √8 2√2 √2
解: = = = = .
√8 √8×√8 8 8 4
√2
故答案为: .
4
总结提升:本题主要考查分母有理数,熟练掌握分母有理化的方法以及二次根式的化简是解决本题的关
键.
√12
2.(2021春•龙山县期末)把 化成最简二次根式,结果是 .
√2a
思路引领:如果一个二次根式符合下列两个条件:1、被开方数中不含能开得尽方的因数或因式;2、被开方数的因数是整数,因式是整式.那么,这个根式叫做最简二次根式.据此即可求出答案.
2√3 √6a
解:原式= = ,
√2a a
√6a
故答案为: .
a
总结提升:本题考查二次根式,解题的关键是正确理解最简二次根式的定义,本题属于基础题型.
技巧2 平方差公式法:如果分母是两个根号的和或差,可以利用平方差公式有理化分母
典例2(2022春•乳山市期末)【材料阅读】
把分母中的根号化去,将分母转化为有理数的过程,叫做分母有理化.
1
例如:化简 .
√2+1
解: 1 1×(√2-1) .
= =√2-1
√2+1 (√2+1)(√2-1)
上述化简的过程,就是进行分母有理化.
【问题解决】
1
(1)化简 的结果为: ;
2-√3
1
(2)猜想:若n是正整数,则 进行分母有理化的结果为: ;
√n+1+√n
a b
(3)若有理数a,b满足 + =2√2-1,求a,b的值.
√2-1 √2+1
思路引领:(1)分子分母同乘以2+√3,化简即可.
(2)分子分母同乘以√n+1-√n,化简即可.
(3)先化简右式,其结果应等于左式,解方程即可.
1 2+√3 2+√3
解:(1) = = = 2+√3,
2-√3 (2-√3)(2+√3) 4-3
故答案为:2+√3;
1 √n+1-√n √n+1-√n
(2) = = =√n+1-√n,
√n+1+√n (√n+1+√n)(√n+1-√n) n+1-n
故答案为:√n+1-√n;
a b
(3)化简得, + =(a+b)√2-(b﹣a),
√2-1 √2+1
a b
∵ + =2√2-1,
√2-1 √2+1{a+b=2
∴ ,
a-b=-1
1
{a=
得 2.
3
b=
2
总结提升:本题考查二次根式的分母有理化,掌握分母有理化的方法是解题关键.
变式训练
1
1.(2022秋•宝山区期中)“分母有理化”是我们常用的一种化简方法,化简: = .
2+√5
思路引领:分子和分母都乘√5-2,再根据平方差公式进行计算,最后求出答案即可.
1
解:
2+√5
√5-2
=
(√5+2)(√5-2)
√5-2
=
5-4
=√5-2.
故答案为:√5-2.
总结提升:本题考查了二次根式的混合运算,分母有理化和平方差公式等知识点,能找出分母的有理化
因式是解此题的关键.
1
2.(2022秋•牡丹区期末)若 的整数部分是a,小数部分是b,则a2+(1+√7)ab= .
3-√7
1
思路引领:先将 分母有理化并根据√7的大小确定出取值范围,然后求出a、b的值,再代入代数
3-√7
式进行计算即可得解.
1 3+√7 3+√7
解: = = ,
3-√7 (3-√7)(3+√7) 2
∵2<√7<3,
∴5<3+√7<6,
3+√7
∴2.5< <3,
21
∵ 的整数部分是a,小数部分是b,
3-√7
∴a=2,
3+√7 √7-1
b= -2= ,
2 2
√7-1
所以,a2+(1+√7)ab=22+(1+√7)×2× =4+(7﹣1)=4+6=10.
2
故答案为:10.
总结提升:本题考查了二次根式的化简求值,估算无理数的大小,分母有理化,难点在于将所给二次根
式分母有理化并确定出取值范围从而求出a、b的值.
技巧3 分解因式法:提取分子分母中的公因式,然后约分化简
典例3 化简:
提取分母中的公因式,然后约分化简
思路引领:
解:
本题考查了二次根式的化简求值,把分母提取公因式,用因式分解的方法,再约分,比较简便。
总结提升:
变式训练:化简:
提取分子分母中的公因式,然后约分化简
思路引领:解:
本题考查了二次根式的化简求值,把分子、分母提取公因式,用因式分解的方法,再约分,比
总结提升:
较简便。
技巧4 分解因式法:利用平方差公式和完全平方公式因式分解,然后约分化简。
x- y x-2√xy+ y 1
典例4 (2022秋•浦东新区校级月考)先化简,再求值 + ,其中x=5,y= .
√x+√y √x-√y 5
思路引领:利用二次根式的相应的法则进行化简,再代入相应的值运算即可.
x- y x-2√xy+ y
解: +
√x+√y √x-√y
(√x+√y)(√x-√y) (√x-√y) 2
= +
√x+√y √x-√y
=√x-√y+√x-√y
=2√x-2√y,
1
当x=5,y= 时,
5
√1
原式=2√5-2
5
2√5
=2√5-
5
8√5
= .
5
总结提升:本题主要考查二次根式的化简求值,分式的化简求值,解答的关键是对相应的运算法则的掌
握.
针对训练:化简:
(1) (2)
思路引领:把分子分母用平方差公式,用因式分解的方法,再约分,比较简便解:(1)
(2)
总结提升:本题考查了二次根式的化简求值,把分子分母用平方差公式,用因式分解的方法,再约分,比
较简便。
技巧5 裂项相消法:将分子化为分母中两式子的和或差的形式,在约分。
24.观察下面式子的化简过程:
2√6 (2+2√6+3)-5 (√2+√3) 2-(√5) 2 .
= = =√2+√3-√5
√2+√3+√5 √2+√3+√5 √2+√3+√5
4√10
化简 ,并将这一问题作尽可能的推广.
√5+√13+√8
思路引领:根据题意把原式的分子化为平方差的形式,再约分即可.
2√40
解:原式=
√5+√13+√8
(5+2√40+8)-13
=
√5+√13+√8
(√5+√8) 2-(√13) 2
=
√5+√13+√8
=√5+√8-√13.
总结提升:本题考查的是分母有理化,根据题意找出有理化因式是解答此题的关键.
变式训练:
.化简:
1
思路引领:将分子化为分母中两式子的和或差的形式,在约分。解:
本题考查的是分母有理化,用裂项法比较简单。
总结提升:
类型二 分子有理化
典例6(2020秋•梁平区期末)阅读下述材料:
我们在学习二次根式时,熟悉了分母有理化及其应用.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:
(√7-√6)(√7+√6) 1
√7-√6= = .
√7+√6 √7+√6
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:
1
比 较 √7-√6和 √6-√5的 大 小 . 可 以 先 将 它 们 分 子 有 理 化 . 如 下 : √7-√6= ,
√7+√6
1
√6-√5= .
√6+√5
因为√7+√6>√6+√5,所以√7-√6<√6-√5.
再例如:求y=√x+2-√x-2的最大值.做法如下:
4
解:由x+2≥0,x﹣2≥0可知x≥2,而y=√x+2-√x-2= .
√x+2+√x-2
当x=2时,分母√x+2+√x-2有最小值2,所以y的最大值是2.
解决下述问题:
(1)比较3√2-4和2√3-√10的大小;
(2)求y=√1+x-√x的最大值.
2 2
思路引领:(1)利用分母有理化得到3√2-4= ,2√3-√10= ,利用 3√2+4>2
3√2+4 2√3+√10
√3+√10可判断3√2-4<2√3-√10;
1
(2)根据二次根式有意义的条件得到由1+x≥0,x≥0,则x≥0,利用分母有理化得到y=
√1+x+√x
,由于x=0时,√1+x+√x有最小值1,从而得到y的最大值.
(3√2+4)(3√2-4) 2
解:(1)∵3√2-4= = ,
3√2+4 3√2+4(2√3+√10)(2√3-√10) 2
2√3-√10= = ,
2√3+√10 2√3+√10
而3√2>2√3,4>√10,
∴3√2+4>2√3+√10,
∴3√2-4<2√3-√10;
(2)由1+x≥0,x≥0得x≥0,
1
而y=√1+x-√x= ,
√1+x+√x
∵x=0时,√1+x+√x有最小值1,
∴y的最大值为1.
总结提升:本题考查了分母有理化:分母有理化是指把分母中的根号化去.也考查了平方差公式.
针对训练
1.(2013秋•青羊区校级期中)已知 a=√2-1,b=3﹣2√2,c=√3-√2,则 a,b,c的大小关系是
( )
A.a>b>c B.c>b>a C.c>a>b D.a>c>b
思路引领:求出abc的倒数,根据已知知道a>0,b>0,c>0,根据倒数的大小比较即可.
1 1 1 1 1 1
解: = =√2+1, = =3+2√2, = =√3+√2,
a √2-1 b 3-2√2 c √3-√2
∵√2+1<√3+√2<3+2√2,a>0,b>0,c>0,
∴a>c>b.
故选:D.
总结提升:本题考查了实数的大小比较,比较两根式的大小方法有:①直接比较:√2<√3;②平方
后比较;③倒数比较.
2.(2020秋•武侯区校级月考)计算:
(1)比较√15-√14和√14-√13的大小;
(2)求y=√x+1-√x-1+3的最大值.
思路引领:(1)将两个式子分别化为分子相同的形式即可解决;
(2)先由二次根式的非负性求出x的范围,再将此式化为分子为有理数的形式即可解决.
1 1
解:(1)∵√15-√14= ,√14-√13= ,
√15+√14 √14+√13
且√15>√13,
∴√15+√14>√14+√13,∴√15-√14<√14-√13;
(2)∵x+1≥0,x﹣1≥0,
∴x≥1,
2
∵y=√x+1-√x-1+3= +3,
√x+1+√x-1
∴当x=1时,分母有小值√2,
∴y=√x+1-√x-1+3的最大值为3+√2.
总结提升:此题主要考查了二次根式的计算,熟悉分子有理化是解决此题的关键.
第二部分 专题提优训练
√21
1.(2022秋•绥化期末)化简 的结果是 .
√3
思路引领:根据二次根式的乘除运算法则即可求出答案.
√21
解:原式= =√7,
3
故答案为:√7.
总结提升:本题考查二次根式的乘除运算,解题的关键是熟练运用二次根式的乘除运算法则,本题属于
基础题型.
√8
2.(2021秋•阳城县期末)化简 的结果是 .
√20
思路引领:原式利用二次根式除法法则计算即可求出值.
√ 8 √2 √10
解:原式= = = ,
20 5 5
√10
故答案为:
5
总结提升:此题考查了二次根式的乘除法,熟练掌握运算法则是解本题的关键.
1
3.(2021秋•徐汇区校级期中)化简: = .
√x-3-1
思路引领:分子、分母同乘以(√x-3+1),利用平方差公式进行计算即可.
√x-3+1 √x-3+1 √x-3+1
解:原式= = = ,
(√x-3-1)(√x-3+1) x-3-1 x-4
√x-3+1
故答案为: .
x-4
总结提升:本题考查二次根式的化简,根据分式的性质,分子、分母同乘以(√x-3+1)是正确计算的关键.
√1 1
4.(2021春•宁阳县期末)化简 = , = .
2 √2-1
1
思路引领:先由二次根式的性质可化为 ,再给分子分母同时乘以√2,即可得出答案;给分子分母同
√2
时乘以√2+1,分母应用平方差公式可化为(√2)2﹣1=1,即可得出答案.
解:√1 1 √2 √2;
= = =
2 √2 √2×√2 2
1 √2+1 √2+1 .
= = =√2+1
√2-1 (√2-1)(√2+1) (√2) 2-1
总结提升:本题主要考查了分母有理化,二次根式的性质,熟练应用分母有理化的方法及二次根式的性
质进行求解是解决本题的关键.
1
5.(2012秋•珙县校级月考)化简: = .
2-√3
思路引领:分子和分母同时乘以2+√3即可.
1
解: ,
2-√3
2+√3
= ,
(2-√3)(2+√3)
=2+√3;
故答案为:2+√3.
总结提升:本题考查了分母有理化,找对有理化因式,再相乘,分母有理化常常是乘二次根式本身(分
母只有一项)或与原分母组成平方差公式的式子.
-3√2
6.(2021春•江城区期末)化简 的结果是 .
√27
思路引领:分子、分母同乘以有理化因式√3,即可分母有理化使式子最简.
-3√2 3√2×3 3√6 √6
解: =- =- =- .
√27 √27×3 9 3
√6
故答案为:- .
3
总结提升:此题考查分母有理化,关键是确定有理化因式√3.
√3+√2 √3-√2
7.(2022秋•宝山区校级期中)已知:x= ,y= ,求x2+xy+y2的平方根.
√3-√2 √3+√2思路引领:先将x、y化简,然后即可得到x+y、xy的值,从而可以求得所求式子的值.
√3+√2 √3-√2
解:∵x= =(√3+√2)2=5+2√6,y= =5﹣2√6,
√3-√2 √3+√2
∴x+y=10,xy=1,
∴x2+xy+y2
=(x+y)2﹣xy
=102﹣1
=100﹣1
=99.
∴x2+xy+y2的平方根为±3√11.
总结提升:本题考查二次根式的化简求值,解答本题的关键是明确二次根式化简求值的方法.
10 4
8.(2022春•普陀区校级期末)计算: - .
√5 √5-1
思路引领:先根据分母有理化化简各式,再合并即可.
10 4
解: -
√5 √5-1
=2√5-1-√5
=√5-1.
总结提升:本题考查了二次根式的混合运算,解题的关键是熟练掌握运算法则.
1-√3 4
9.(2021秋•浦东新区校级月考)计算: - .
2+√3 1+√3
思路引领:先分母有理化,再进行二次根式加减.
解:原式 (1-√3)(2-√3) 4(1-√3)
= -
(2+√3)(2-√3) (1+√3)(1-√3)
2-2√3-√3+3 4-4√3
= -
4-3 1-3
=5﹣3√3+2﹣2√3
=7﹣5√3.
总结提升:本题考查了二次根式的混合运算,掌握分母有理化及二次根式的运算法则是解决本题的关键.
10.(2021秋•赫山区期末)“分母有理化”是我们常见的一种化简的方法.
如:√2+1 (√2+1)(√2+1) 3+2 .
= = √2
√2-1 (√2-1)(√2+1)除此之外,我们也可以平方之后再开方的方式来化简一些有特点的无理数.
如:化简√2+√3-√2-√3.
解:设x=√2+√3-√2-√3,易知√2+√3>√2-√3,故x>0.
由于x2=( )2=2 2 2 2.
√2+√3-√2-√3 +√3+ -√3- √(2+√3)(2-√3)=
解得x=√2,即√2+√3-√2-√3=√2
3-2√2
根据以上方法,化简: +√3-√5-√3+√5.
3+2√2
3-2√2
思路引领:根据题目提供的方法先计算√3-√5-√3+√5.再计算 ,进而进行计算即可.
3+2√2
解:设x=√3-√5-√3+√5,易知√3-√5<√3+√5,故x<0,
由于x2=( )2=3 3 2 2,
√3-√5-√3+√5 -√5+ +√5- √(3-√5)(3+√5)=
所以x=-√2,即√3-√5-√3+√5=-√2,
所以原式 (3-2√2)(3-2√2)
= -√2
(3+2√2)(3-2√2)
=17﹣12√2-√2
=17﹣13√2.
总结提升:本题考查分母有理化,平方差公式以及二次根式的化简和性质,掌握分母有理化,平方差公
式以及二次根式的化简和性质是正确解答的前提.
11.(2022春•大连月考)阅读材料:
黑白双雄、纵横江湖;双剑合璧、天下无敌.这是武侠小说中的常见描述,其意是指两个人合在一起,
取长补短,威力无比.在二次根式中也有这种相辅相成的“对子”.如:(2+√3)(2-√3)=1,(
√5+√2)(√5-√2)=3,它们的积不含根号,我们说这两个二次根式互为有理化因式,其中一个是
1 1×√3 √3
另 一 个 的 有 理 化 因 式 . 于 是 , 二 次 根 式 除 法 可 以 这 样 理 解 : 如 = = ,
√3 √3×√3 3
2+√3 (2+√3)(2+√3) .像这样,通过分子、分母同乘以一个式子把分母中的根号化去或
= =7+4√3
2-√3 (2-√3)(2+√3)
把根号中的分母化去,叫做分母有理化.
解决问题:2
(1)4+√7的有理化因式可以是 , 分母有理化得 .
3√2
(2)计算:
1 1 1 1
① + + +⋯+ .
1+√2 √2+√3 √3+√4 √1999+√2000
√3-1 √3+1
②已知:x= ,y= ,求x2+y2的值.
√3+1 √3-1
思路引领:(1)找出各式的分母有理化因式即可;
(2)①原式各项分母有理化,合并即可得到结果;
②将x与y分母有理化后代入原式计算即可得到结果.
2 √2
解:(1)4+√7的有理化因式可以是4-√7, 分母有理化得: ;
3√2 3
√2
故答案为:4-√7;
3
(2)①原式=√2-1+√3-√2+⋯+√2000-√1999=√2000-1=20√5-1;
√3-1 √3+1
②∵x= =2-√3,y= =2+√3,
√3+1 √3-1
∴x2+y2=7﹣4√3+7+4√3=14.
总结提升:此题考查了分母有理化,正确选择两个二次根式,使它们的积符合平方差公式是解答问题的
关键.
12.(2022春•钢城区期末)阅读下列解题过程:
1 1×(√2-1) √2-1 1;
= = =√2-
√2+1 (√2+1)×(√2-1) (√2) 2-12
1 1×(√3-√2) √3-√2 .
= = =√3-√2
√3+√2 (√3+√2)(√3-√2) (√3) 2-(√2) 2
请回答下列问题:
(1)归纳:观察上面的解题过程,请直接写出下列各式的结果.
1 1
① = ;② = ;
√7+√6 √n+√n-1
1 1 1 1 1
(2)应用:求 + + + +⋯+ 的值;
√2+1 √3+√2 √4+√3 √5+√4 √10+√9
1 1 1 1
(3)拓广: - + - = .
√3-1 √5-√3 √7-√5 √9-√7思路引领:(1)①直接利用找出分母有理化因式进而化简求出答案;
②直接利用找出分母有理化因式进而化简求出答案;
(2)直接利用找出分母有理化因式进而化简求出答案;
(3)直接利用找出分母有理化因式进而化简求出答案.
解:(1)① 1 1×(√7-√6) ;
= =√7-√6
√7+√6 (√7+√6)(√7-√6)
② 1 1×(√n-√n-1) ;
= =√n-√n-1
√n+√n-1 (√n+√n-1)(√n-√n-1)
故答案为:√7-√6;√n-√n-1;
1 1 1 1 1
(2) + + + +⋯+
√2+1 √3+√2 √4+√3 √5+√4 √10+√9
=√2-1+√3-√2+√4-√3+⋯+√10-√9
=√10-1;
1 1 1 1
(3) - + -
√3-1 √5-√3 √7-√5 √9-√7
√3+1 √5+√3 √7+√5 √9+√7
= - + -
(√3-1)(√3+1) (√5-√3)(√5+√3) (√7-√5)(√7+√5) (√9-√7)(√9+√7)
√3+1 √5+√3 √7+√5 √9+√7
= - + -
2 2 2 2
√3+1-√5-√3+√7+√5-√9-√7
=
2
=﹣1.
故答案为:﹣1.
总结提升:此题主要考查了分母有理化,正确找出分母有理化因式是解题关键.
13.(2021春•广饶县期中)【阅读材料】
材料一:把分母中的根号化去,使分母转化为有理数的过程,叫做分母有理化,通常把分子、分母乘以
同一个不等于0的式子,以达到化去分母中根号的目的.
1
例如:化简
√3+√2解: 1 1×(√3-√2)
= =√3-√2
√3+√2 (√3+√2)(√3-√2)
材料二:化简√a+2√b的方法:如果能找到两个实数 m,n,使 m2+n2=a,并且 mn=b,那么
m±n.
√a±2√b=√m2+n2±2mn=√(m±n) 2=
例如:化简√3±2√2
解: 1
√3±2√2=√ (√2) 2+12+2√2=√ (√2+1) 2=√2+
【理解应用】
√5+√3
(1)填空:化简 的结果等于 4+√15 .
√5-√3
(2)计算:
①√7-2√10;
1 1 1 1 1
② + + +⋯+ + .
√2+1 √3+√2 2+√3 √2020+√2019 √2021+√2020
思路引领:(1)根据材料一方法,把分母有理化化简即可得出答案;
(2)根据材料一、二方法化简即可得出答案.
√5+√3
解:(1)
√5-√3
(√5+√3) 2
=
(√5-√3)(√5+√3)
8+2√15
=
5-3
=4+√15;
故答案为:4+√15;
(2)① ;
√7-2√10=√(√5-√2) 2=√5-√2
1 1 1 1 1
② + + +⋯+ +
√2+1 √3+√2 2+√3 √2020+√2019 √2021+√2020
√2-1 √3-√2 2-√3 √2020-√2019 √2021+√2020
= + + +⋯+ +
2-1 3-2 4-3 2020-2019 2021-2020
=﹣1+√2021.
总结提升:本题考查了分母有理化,二次根式的混合运算,探索二次根式计算中的规律,将第一个多项式的每项分母有理化,裂项相消是解题的关键.
14.(2020春•安庆期中)阅读材料:我们在学习二次根式时,熟悉了分母有理化及其应用.其实,有一
个类似的方法叫做“分子有理化”,即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.
(√7-√6)(√7+√6) 1
比如:√7-√6= = .
√7+√6 √7+√6
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
1 1
√7-√6和√6-√5的大小可以先将它们分子有理化如下:√7-√6= ,√6-√5= .
√7+√6 √6+√5
因为√7+√6>√6+√5,所以,√7-√6<√6-√5.
再例如,求y=√x+2-√x-2的最大值、做法如下:
4
解:由x+2≥0,x﹣2≥0可知x≥2,而y=√x+2-√x-2= .
√x+2+√x-2
当x=2时,分母√x+2+√x-2有最小值2.所以y的最大值是2.
利用上面的方法,完成下述两题:
(1)比较√15-√14和√14-√13的大小;
(2)求y=√x+1-√x-1+3的最大值.
1 1
思路引领:(1)先将两数变形为 、 ,再由√15>√13知√15+√14>√14+√13,
√15+√14 √14+√13
从而得出答案;
(2)根据二次根式有意义的条件得出 x≥1,据此知√x+1+√x-1有最小值√2,从而得到 y
2
=√x+1-√x-1+3= +3的最大值.
√x+1+√x-1
1
解:(1)√15-√14= ,
√15+√14
1
√14-√13= ,
√14+√13
而√15>√13,
∴√15+√14>√14+√13,
∴√15-√14<√14-√13;
(2)∵x+1≥0,x﹣1≥0,
∴x≥1,
2
∵y=√x+1-√x-1+3= +3,
√x+1+√x-1当x=1时,分母√x+1+√x-1有最小值√2,
2
∴y= +3有最大值是√2+3.
√x+1+√x-1
总结提升:本题主要考查分母有理化,解题的关键是掌握二次根式有意义的条件及二次根式分母有理化的
能力