文档内容
专题5 二次根式最热考点——阅读材料题(原卷版)
第一部分 典例精析+变式训练
类型一 分母有理化
典例1(2022秋•万柏林区校级月考)阅读材料:
材料一:两个含有二次根式而非零的代数式相乘,如果它们的积不含二次根式,那么这两个代数式互为
有理化因式.
例如:√3×√3=3,(√6-√2)(√6+√2)=6﹣2=4,我们称√3的一个有理化因式是√3,√6-√2
的一个有理化因式是√6+√2.
材料二:如果一个代数式的分母中含有二次根式,通常可将分子、分母同乘分母的有理化因式,使分母
中不含根号,这种变形叫做分母有理化.
例如 1 1×√3 √3, 8 8√3×√3 8(√6+√2)4=2 2 .
= = = = √6+ √2
√3 √3×√3 3 √6-√2 (√6-√2)(√6+√2) 4
请你仿照材料中的方法探索并解决下列问题:
(1)√13的有理化因式为 ,√7+√5的有理化因式为 ;(均写出一个即可)
3 11
(2)将下列各式分母有理化:① ;② .(要求:写出变形过程)
√15 2√5-3
变式训练
1.(2022秋•修水县期中)阅读下面的材料,解答后面所给出的问题:
两个含二次根式的代数式相乘,如果它们的积不含有二次根式,我们就说这两个代数式互为有理化因式.
例如:√a与√a,√2+1与√2-1.
(1)请你写出两个二次根式,使它们互为有理化因式: .
化简一个分母含有二次根式的式子时,可以采用分子、分母同乘分母的有理化因式的方法.例如:
√2 √2(√3+√2) √6+2 .
= = =√6+2
√3-√2 (√3-√2)(√3+√2) 3-2
3
(2)请仿照上述方法化简: .
√5-√2
1 1
(3)比较 与 的大小.
√3-1 √5-√3类型二 二重根式的化简
典例2(2022秋•郸城县期中)请阅读下列材料:
形如 √m±2√n的式子的化简,我们只要找到两个正数 a,b,使 a+b=m,ab=n,即
,那么便有 (a>b).
(√a) 2+(√b) 2=m,√a×√b=√n √m±2√n=√ (√a±√b) 2=√a±√b
例如:化简√7+4√3.
解:首先把√7+4√3化为√7+2√12,这里m=7,n=12,
由于4+3=7,4×3=12,即 ,
(√4) 2+(√3) 2=7,√4×√3=√12
所以 .
√7+4√3=√7+2√12=√ (√4+√3) 2=2+√3
请根据材料解答下列问题:
(1)填空:√5-2√6= .(2)化简:√21-12√3(请写出计算过程).
变式训练
c
1.(2022秋•沙县期中)阅读材料:我们已经知道,形如 的无理数的化简要借助平方差公式:
√a±√b
例如: 3 3×(2+√3) 6+3√3 6+3√3 .下面我们来看看完全平方公式在无
= = = =6+3√3
2-√3 (2-√3)(2+√3) 22-(√3) 2 4-3
理数化简中的作用.
问题提出:√7+4√3该如何化简?
建立模型:形如√m+2√n的化简,只要我们找到两个数 a,b,使 a+b=m,ab=n,这样
m, ,
(√a) 2+(√b) 2= √a⋅√b=√n
那么便有: (a>b),
√m±2√n=√ (√a±√b) 2=√a±√b
问题解决:化简:√7+4√3,
解:首先把 化为 ,这里m=7,n=12,由于4+3=7,4×3=12,即
√7+4√3 √7+2√12 (√4) 2+(√3) 2=
7, ∴ .
√4×√3=√12 √7+4√3=√7+2√12=√ (√4+√3) 2=2+√3
模型应用1:利用上述解决问题的方法化简下列各式:
(1)√6+2√5;(2)√13-4√10;
模型应用2:
(3)在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=4-√3,AC=√3,那么BC边的长为多少?(结果化成最简).类型三 运用整体思想运算
典例3(2022秋•皇姑区校级期中)阅读理解:已知x=√2+1,求代数式x2﹣2x﹣5的值.王红的做法是:
根据x=√2+1得(x﹣1)2=2,∴x2﹣2x+1=2,得:x2﹣2x=1.把x2﹣2x作为整体代入:得x2﹣2x﹣5
=1﹣5=﹣4.即:把已知条件适当变形,再整体代入解决问题.
请你用上述方法解决下面问题:
(1)已知x=√3-2,求代数式x2+4x﹣5的值;
√5-1
(2)已知x= ,求代数式x3+x2+1的值.
2
针对训练
1.(2022春•江都区期末)请阅读下列材料:
问题:已知x=√5+2,求代数式x2﹣4x﹣7的值.
小明的做法是:根据x=√5+2得(x﹣2)2=5,∴x2﹣4x+4=5,x2﹣4x=1.把x2﹣4x作为整体代入,
得:x2﹣4x﹣7=1﹣7=﹣6.即:把已知条件适当变形,再整体代入解决问题.
仿照上述方法解决问题:
(1)已知x=√10-3,求代数式x2+6x﹣8的值;
√5-1
(2)已知x= ,求代数式x3+2x2的值.
2
类型四 基本不等式求最值
典例4(2021春•新泰市期中)观察,计算,判断:(只填写符号:>,<,=或≥,≤)
a+b a+b
(1)①当a=2,b=2时, √ab;②当a=3,b=3时, √ab;
2 2
a+b a+b
③当a=4,b=4时, √ab;④当a=3,b=5时, √ab.
2 2
a+b
(2)观察以上式子,猜想写出关于 与√ab(a>0,b>0)之间的数量关系: 并进行探究证明;
2
(提示: )
(√a-√b) 2≥0
(3)实践应用:要制作面积为1平方米的长方形镜框,直接利用探究得出的结论,写出镜框周长的最
小值为 .变式训练
1.(2022春•海淀区校级期中)阅读下面材料:
我们已经学习了《二次根式》和《乘法公式》,聪明的你可以发现:
当a>0,b>0时:(√a-√b)2=a﹣2√ab+b≥0,∴a+b≥2√ab,当且仅当a=b时取等号.
请利用上述结论解决以下问题:
1 1
(1)请直接写出答案:当x>0时,x+ 的最小值为 .当x<0时,x+ 的最大值为 .
x x
x2+2x+10
(2)若y= (x>﹣1),求y的最小值.
x+1
(3)如图,四边形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,△AOB、△COD的面积分别为4和10,求四
边形ABCD面积的最小值.
类型五 的化简
典例5 (2022秋•仁寿县校级月考)在解决数学问题时,我们一般先仔细阅读题干,找出有用信息作为已
知条件,然后利用这些信息解决问题,但是有的题目信息比较明显,我们把这样的信息称为显性条件;
而有的信息不太明显,需要结合图形、特殊式子成立的条件、实际问题等发现隐含信息作为条件,我们
把这样的条件称为隐含条件;所以我们在做题时,要注意发现题目中的隐含条件.
阅读下面的解题过程,体会如何发现隐含条件并回答下面的问题.
化简:(√1-3x)2﹣|1﹣x|.
1
解:隐含条件1﹣3x≥0,解得x≤ ,∴1﹣x>0,∴原式=(1﹣3x)﹣(1﹣x)=1﹣3x﹣1+x=﹣2x.
3
(1)试化简: ;
√(x-3) 2-(√2-x) 2
(2)已知a,b,c为△ABC的三边长,化简: ;
√(a+b+c) 2+√(a-b-c) 2+√(b-a-c) 2+√(c-b-a) 2
(3)已知a、b满足 ,求ab的值.
√(2-a) 2=a+3,√a-b+1=a-b+1变式训练
1.(2022秋•唐河县月考)阅读下列解题过程:
例:若代数式 的值是2,求a的取值范围.
√(a-1) 2+√(a-3) 2
解:原式=|a﹣1|+|a﹣3|,
当a<1时,原式=(1﹣a)+(3﹣a)=4﹣2a=2,解得a=1(舍去).
当1≤a≤3时,原式=(a﹣1)+(3﹣a)=2,符合条件.
当a>3时,原式=(a﹣1)+(a﹣3)=2a﹣4=2,解得a=3(舍去).
综上所述,a的取值范围是1≤a≤3.
上述解题过程主要运用了分类讨论的方法,请你根据上述理解,解答下列问题.
(1)当2≤a≤5时,化简: ;
√(a-2) 2+√(a-5) 2=
(2)若等式 成立,求a的取值范围.
√(3-a) 2+√(a-7) 2=4
类型六 纠正解题过程中的错误
典例6(2022秋•金水区校级期中)计算:下面是李明同学在解答某个题目时的计算过程,请认真阅读并完
成相应任务.
(√6+√5)2﹣(√6-√5)2
=(√6)2+(√5)2﹣(√6)2+(√5)2……第一步
=6+5﹣6+5……第二步
=10……第三步
任务一:填空:以上步骤中,从第 步开始出现错误,这一步错误的原因是 ;
任务二:请写出正确的计算过程;
任务三:除纠正上述错误外,请你根据平时的学习经验,就二次根式运算时还需注意的事项给其他同学
提一条建议.
针对训练
√4 1
1.(2022春•大同期末)下面是小明同学计算 - (√12-√75)的过程,请认真阅读并完成相应的任务.
3 2
√4 1 2√3 1
解: - (√12-√75)= - (2√3-5√3)⋯⋯第一步
3 2 3 2
2√3 1 1
= - ×2√3- ×5√3⋯⋯第二步
3 2 2
2√3 5√3
= -√3- ⋯⋯第三步
3 2
4√3 6√3 15√3
= - - ⋯⋯第四步
6 6 6
17√3
=- ⋯⋯第五步
6
任务一:小明同学的解答过程从第 步开始出现错误,这一步错误的原因是 .任务二:请你写出正确的计算过程.类型7 分子有理化求最值和比较大小
典例7 (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.
针对训练
1.(2021秋•即墨区期中)我们在学习二次根式时,了解了分母有理化及其应用.其实,还有一个类似的
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,从而消除分子中的根式.
(√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,完成下面问题:
(1)比较√19-√18和√18-√17的大小;
(2)求y=√x+1-√x-1+2的最大值.第二部分 专题提优训练
1.(2022秋•萧县期中)先阅读下面提供的材料,再解答相应的问题:
若√x-1和√1-x都有意义,x的值是多少?
解:∵√x-1和√2-x都有意义,
∴x﹣1≥0且1﹣x≥0.
又∵x﹣1和1﹣x互为相反数,
∴x﹣1=0,且1﹣x=0,
∴x=1.
问题:若y=√2x-1+√1-2x+2,求xy的值.
2.(2022秋•驻马店期中)阅读材料:(一)如果我们能找到两个正整数 x,y使x+y=a且xy=b,这样
,那么我们就称 为“和谐二
√a+2√b=√ (√x) 2+(√y) 2+2√x⋅√y=√ (√x+√y) 2=√x+√y √a+2√b
次根式”,则上述过程就称之为化简“和谐二次根式”.
例如: .
√3+2√2=√ (√1) 2+(√2) 2+2√1⋅√2=√ (1+√2) 2=1+√2
2
(二)在进行二次根式的化简与运算时,我们有时还会碰上如 样的式子,其实我们还可以将其进
√3+1
一步化简: 2
=
2×(√3-1)
=
2×(√3-1) =√3-1.那么我们称这个过程为分式的分母有理化.
√3+1 (√3+1)(√3-1) (√3) 2-12
根据阅读材料解决下列问题:
(1)化简“和谐二次根式”:①√11+2√28= ;②√7-4√3= .
1 1 m-n
(2)已知m = ,n = ,求 的值.
√5+2√6 √5-2√6 m+n
1 √5-√4
3 . ( 2021 秋 • 广 平 县 期 末 ) 阅 读 下 列 解 题 过 程 : = =√5-√4,
√5+√4 (√5+√4)(√5-√4)
1 √6-√5
= =√6-√5
√6+√5 (√6+√5)(√6-√5)
1
(1)观察上面的解答过程,请写出 = .
√n+1+√n
1 1 1 1 1
(2)利用上面的解法,请化简: + + +⋅⋅⋅+ + .
√2+1 √3+√2 √4+√3 √99+√98 √100+√994.(2022秋•南召县月考)阅读下面的材料,解答后面提出的问题:
在二次根式计算中我们常常遇到这样的情况:(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
另一个的有理化因式.于是,二次根式的除法可以这样解:
1 1×√3 √3,2+√3 (2+√3)×(2+√3) .
= = = =7+4√3
√3 √3×√3 3 2-√3 (2-√3)×(2+√3)
像这样通过分子、分母同乘一个式子把分母中的根号化去的方法,叫做分母有理化.
解决问题:
(1)4+√7的一个有理化因式是 .
√3+√2 √3-√2 1 1
(2)已知x= ,y= ,则 + = .
√3-√2 √3+√2 x y
1 1 1 1 1
(3)利用上面所提供的解法,请化简 + + +⋯+ + .
1+√2 √2+√3 √3+√4 √98+√99 √99+√100
5.(2022秋•峄城区校级月考)阅读下列材料,然后回答问题:再进行二次根式运算时,我们有时会碰上
5 2
如 , 这样的式子,其实我们还可以将其进一步化简:
√3 √3+1
5 5×√3 5
= = √3;
√3 √3×√3 3
2 2×(√3-1) 2×(√3-1) .
= = =√3-1
√3+1 (√3+1)(√3-1) (√3) 2-1
以上这种化简的过程叫做分母有理化.
(1)请根据以上方法化简:
4 4 1
① ;② ;③
√2 √5-1 3-√5
(2)直接写出:2-√3的倒数是 ;
(3)计算:
1 1 1 1
( + + +⋯⋯+ )⋅(√2023+1)
√2+√1 √3+√2 √4+√3 √2023+√2022
6.(2022春•昭化区期末)【阅读材料】像√a•√a=a(a≥0),(√b+1)(√b-1)=b﹣1(b≥0)这
样的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.例如,
√5与√5,√3+1与√3-1,都互为有理化因式.进行含有二次根式的分式计算时,利用有理化因式,可
以化去分母中的根号.
【解决问题】
(1)填空:√7-3的有理化因式为 ;
a b
(2)已知正整数a,b满足 - =3-2√2,求a,b的值.
√2-1 √27.(2022春•新余期末)阅读下列解题过程:
例:若代数式 ,求a的取值.
√(2-a) 2+√(a-4) 2=2
解:原式=|a﹣2|+|a﹣4|,
当a<2时,原式=(2﹣a)+(4﹣a)=6﹣2a=2,解得a=2(舍去);
当2≤a<4时,原式=(a﹣2)+(4﹣a)=2,等式恒成立;
当a≥4时,原式=(a﹣2)+(a﹣4)=2a﹣6=2,解得a=4;
所以,a的取值范围是2≤a≤4.
上述解题过程主要运用了分类讨论的方法,请你根据上述理解,解答下列问题:
(1)当3≤a≤7时,化简: ;
√(3-a) 2+√(a-7) 2
(2)若 ,求a的取值;
√(a+1) 2+√(a-3) 2=6
(3)请直接写出满足 的a的取值范围 .
√(a-1) 2+√(a-6) 2=5
8.(2022秋•辉县市期中)【阅读学习】
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 3+2√2=(1+√2)2.
善于思考的小明进行了以下探索:
设a+b√2=(m+n√2)2(其中a,b,m,n均为整数),则有a+b√2=m2+2n2+2√2mn.
∴a=m2+2n2,b=2mn.这样小明就找到了一种把a+b√2的式子化为平方式的方法.
【解决问题】
(1)当a,b,m,n均为正整数时,若a+b√3=(m+n√3)2,用含m,n的式子分别表示a,b,得:a
= ,b= ;
(2)利用(1)的结论,找一组正整数a,b,m,n(m≠n),使得a+b√3=(m+n√3)2成立,且
a+b+m+n的值最小.请直接写出a,b,m,n的值;
(3)若a+6√5=(m+n√5)2,且a,m,n均为正整数,求a的值.
9.(2022春•邗江区期末)阅读下列材料,并回答问题:
把形如a+b√m与a﹣b√m(a、b为有理数且b>0,m为正整数且开方开不尽)的两个实数称为共轭实数.
(1)请你举出一对共轭实数: 3+√2 和 3-√2 ;
(2)﹣2√5和2√5是共轭实数吗?若是请指出a、b的值;
(3)若两个共轭实数的和是10,差的绝对值是4√3,请求出这两个共轭实数.10.(2022春•武江区校级期末)请阅读下列材料:
问题:已知x=√5+2,求代数式x2﹣4x﹣7的值.小敏的做法是:根据x=√5+2得(x﹣2)2=5,∴x2
﹣4x+4=5,得:
x2﹣4x=1.把x2﹣4x作为整体代入:得x2﹣4x﹣7=1﹣7=﹣6.即:把已知条件适当变形,再整体代
入解决问题.请你用上述方法解决下面问题:
(1)已知x=√5-2,求代数式x2+4x﹣10的值;
√5-1
(2)已知x= ,求代数式x3+x2+1的值.
2
11.(2021秋•宽城县期末)(1)计算:(√5-√3)(√5+√3)+1;
√ 2 1
(2)计算:√125+9 - √24+(√5) 2;
27 2
(3)下面是王鑫同学进行实数运算的过程,认真阅读并完成相应的问题:
√9 √2
-√12×(√24+3 )
2 3
√9 √2 第一步
= -√12×(√24+3 )⋯⋯
√2 3
3√2 √2
= -2√3×2√6+2√3×3 ⋯⋯第二步
2 3
3√2
= -12√2+6√2⋯⋯第三步
2
9√2
= ⋯⋯第四步
2
①以上化简步骤中第一步化简的依据是: ;
②第 步开始出现错误,请写出错误的原因 ,该运算正确结果应是 .12.(2021秋•岳阳期末)王老师让同学们根据二次根式的相关内容编写一道题,以下是王老师选出的两
道题和她自己编写的一道题.先阅读,再回答问题.
(1)小青编的题,观察下列等式:
2 2(√3-1) 2(√3-1) 2(√3-1) 1;
= = = =√3-
√3+1 (√3+1)(√3-1) (√3) 2-12 3-1
2 2(√5-√3) 2(√5-√3) 2(√5-√3) ;
= = = =√5-√3
√5+√3 (√5+√3)(√5-√3) (√5) 2-(√3) 2 5-3
直接写出以下算式的结果:
2 2
= ; (n为正整数)= ;
√7+√5 √2n+1+√2n-1
(2)小明编的题,由二次根式的乘法可知:
(√3+1)2=4+2√3,(√5+√3)2=8+2√15,(√a+√b)2=a+b+2√ab(a≥0,b≥0);
再根据平方根的定义可得:
√4+2√3=√3+1,√8+2√15=√5+√3,√a+b+2√ab=√a+√b(a≥0,b≥0);
直接写出以下算式的结果:
√6+2√5= ,√4-2√3= ,√7+4√3= ;
(3)王老师编的题,根据你的发现,完成以下计算:
2 2 2 2 2
( + + + + )•√12+2√11.
√3+1 √5+√3 √7+√5 √9+√7 √11+√9
13.(嘉祥县期中)阅读理解:
对于任意正整数a,b,∵(√a-√b)2≥0,∴a﹣2√ab+b≥0,∴a+b≥2√ab,只有当a=b时,等号
成立;结论:在a+b≥2 √ab(a、b均为正实数)中,只有当a=b时,a+b有最小值2√ab.
根据上述内容,回答下列问题:
(1)若a+b=9,√ab≤ ;
1
(2)若m>0,当m为何值时,m+ 有最小值,最小值是多少?
m14.(2021春•莆田期中)阅读下面材料:
同学们上学期学习分式,整式还有这个学期的二次根式,小明发现像m+n,mnp, 等代数式,
√m2+n2
如果任意交换两个字母的位置,式子的值都不变.太神奇了!于是他把这样的式子命名为神奇对称式.
他还发现像m2+n2,(m﹣1)(n﹣1)等神奇对称式都可以用mn,m+n表示.例如:m2+n2=(m+n)2
﹣2mn,(m﹣1)(n﹣1)=mn﹣(m+n)+1.于是丽丽把mn和m+n称为基本神奇对称式.
请根据以上材料解决下列问题:
2 n
(1)代数式① ,②m2﹣n2,③ ,④√xy+√yz+√xz(x≥0,y≥0,z≥0)中,属于神奇对
√mn m
称式的是 (填序号);
(2)已知(x﹣m)(x﹣n)=x2﹣px+q.
1 1
①若p=3,q=﹣2,则神奇对称式 + = ;
m n
m3+1 n3+1
②若√p2-q=0,求神奇对称式 + 的最小值.
m n