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专题 2.2 实数与二次根式
目录
实数的基本概念.................................................................................................................................1
实数的混合运算.................................................................................................................................2
求实数的整数或小数部分.................................................................................................................3
判断二次根式.....................................................................................................................................7
二次根式有意义的条件.....................................................................................................................8
二次根式的非负性.............................................................................................................................9
判断最简二次根式...........................................................................................................................10
二次根式化简...................................................................................................................................11
二次根式的乘除运算.......................................................................................................................13
同类二次根式...................................................................................................................................15
同类二次根式求参数.......................................................................................................................16
二次根式的加减运算.......................................................................................................................17
二次根式比较大小...........................................................................................................................20
简单分母有理化...............................................................................................................................22
二次根式的加减乘除混合运算......................................................................................................25
实数的基本概念
概念有理数和无理数统称实数
正数
有理数
分类 或 0
无理数
负数
3.实数及其相关概念
绝对值、相反数、倒数的意义同有理数
实数与数轴上的点是一一对应
实数的运算法则、运算规律与有理数的运算法则
运算规律相同。
【例1】下列说法正确的是
A.0.08的立方根是0.2 B. 的平方根是
C.0的倒数是0 D. 是1的绝对值【解答】解: 选项, ,故该选项不符合题意;
选项, ,4的平方根是 ,故该选项符合题意;
选项,0没有倒数,故该选项不符合题意;
选项,1是 的绝对值,绝对值具有非负性,故该选项不符合题意;
故选: .
【变式训练1】下列说法正确的是
A.0没有平方根 B.1的立方根是
C. 的倒数是 D. 的相反数是
【解答】解: 、因为0的平方根是0,所以原说法错误,故本选项不符合题意;
、因为1的立方根是1,所以原说法错误,故本选项不符合题意;
、 的倒数是 ,所以原说法错误,故本选项不符合题意;
、 的相反数是 ,所以原说法正确,故本选项符合题意.
故选: .
【变式训练2】下列结论正确的是
A. 的倒数是2
B.64的平方根是8
C.16的立方根为4
D.算术平方根是本身的数为0和1
【解答】解: . 的倒数是 ,故此选项不合题意;
.64的平方根是 ,故此选项不合题意;
.16的立方根为 ,故此选项不合题意;
.算术平方根是本身的数为0和1,故此选项正确.
故选: .
【变式训练3】下列说法中,正确的是A. 的算术平方根是4
B. 的立方根是
C.任意一个有理数都有两个平方根
D.绝对值是 的实数是
【解答】解: 、 ,负数没有算术平方根,故不符合题意;
、 的立方根是 ,故符合题意;
、0只有一个平方根,负数没有平方根,故不符合题意;
、绝对值是 的实数是 ,故不符合题意;
故选: .
实数的混合运算
【例2】计算: .
【解答】解: .
.
【变式训练1】计算: .
【解答】解:原式
.
【变式训练2】计算: .
【解答】解:原式
.
【变式训练3】计算: .【解答】解:原式 .
求实数的整数或小数部分
【例3】已知 的整数部分是 ,小数部分是 ,则 的值是
A. B. C.2 D.1
【解答】解: ,
,
,
, ,
.
故选: .
【变式训练1】若 的整数部分为 ,小数部分为 ,则
A. B. C. D.
【解答】解:因为 ,即 ,
所以 的整数部分是2,小数部分是 ,
即 , ,
所以 ,
故选: .
【变式训练2】设 的整数部分是 , 的整数部分是 ,A. B.7 C.6 D.
【解答】解: , ,
, ,
, ,
.
故选: .
【变式训练3】实数 的整数部分是
A.4 B.5 C.6 D.7
【解答】解: ,
,
,
的整数部分是6,
故选: .
【例4】阅读下面的文字,解答问题:大家知道 是无理数,而无理数是无限不循环小数,
因此 的小数部分我们不可能全部写出来,而 ,于是可以用 来表示 的
小数部分.
请解答下列问题:
(1) 的整数部分是 5 ,小数部分是 ;
(2)如果 的小数部分为 , 的整数部分为 ,求 的值.
【解答】解:(1) ,
,的整数部分为5,小数部分为 ,
故答案为:5, ;
(2) ,
,
的小数部分 ,
,
,
,
的整数部分为 ,
.
【变式训练1】已知 的立方根是2, 是 的整数部分, 是9的平方根,求 的
算术平方根.
【解答】解: 的立方根是2,
,
,
,
,
是9的平方根,
,
当 时, ,算术平方根为 ;
当 时, ,算术平方根为 ;答: 的算术平方根为 或 .
【变式训练2】已知 的平方根为 , 的立方根为2,
(1)求 的算术平方根;
(2)若 是 的整数部分,求 的平方根.
【解答】解:(1) 的平方根为 , 的立方根为2,
, ,
解得 , ,
,
的算术平方根为 ,
的算术平方根是6;
(2) ,
的整数部分为3,
即 ,
由(1)得 , ,
,
而25的平方根为 ,
的平方根 .
【变式训练3】已知 的平方根是 , 的算术平方根是4, 是 的整数部
分,求 的平方根.
【解答】解: 的平方根是 ,
,
解得: ,的算术平方根是4,
,
即 ,
解得: ,
是 的整数部分, ,
,
,
的平方根是 .
判断二次根式
形如 的式子叫做二次根式。其中 为整式或分式, 叫做被开方式。
即含有二次根号“ ”,被开方数 必须是非负数。
【例5】下列的式子中是二次根式的是
A. B. C. D.
【解答】解: .被开方数是负数,不是二次根式,故本选项不符合题意;
.被开方数是负数,不是二次根式,故本选项不符合题意;
.根指数是3不是2,不是二次根式,故本选项不符合题意;
.是二次根式,故本选项符合题意;
故选: .
【变式训练1】下列式子中,一定是二次根式的是
A. B. C. D.
【解答】解: 、当 时,它无意义,故本选项不符合题意;
、当 时,它无意义,故本选项不符合题意;
、当 时,它无意义,故本选项不符合题意.
、是二次根式,故本选项符合题意.故选: .
【变式训练2】下列各式中,一定是二次根式的是
A. B. C. D.
【解答】解: 、 符合二次根式的定义,故本选项符合题意;
、 是三次根式,故本选项不符合题意;
、当 ,则它无意义,故本选项不符合题意;
、由于 ,则它无意义,故本选项不符合题意.
故选: .
【变式训练3】下列各式是二次根式的是
A. B. C. D.
【解答】解: 、 中被开方数 , 无意义,故此选项不符合题意;
、 , , 是二次根式,故此选项符合题意;
、当 时, 无意义,故此选项不符合题意;
、 属于三次根式,故此选项不符合题意;
故选: .
二次根式有意义的条件
【例6】使式子 有意义的 的取值范围是
A. B. C. D.
【解答】解: 式子 有意义,
,
解得: .故选: .
【变式训练1】若代数式 有意义,则 的取值范围是 .
【解答】解:由题意得: ,
解得, ,
故答案是: .
【变式训练2】如果二次根式 有意义,那么实数 的取值范围是
A. B. C. D.
【解答】解:由题意得: ,
,
故选: .
【变式训练3】已知二次根式 ,则 的取值范围是
A. B. C. D.
【解答】解:由题意可知: ,
.
故选: .
二次根式的非负性
【例7】若 , 为实数,且 ,则 的值为
A.7 B.1 C. D.
【解答】解: , ,
,,
.
故选: .
【变式训练1】已知 、 为实数,且 ,则 的值是
A.2022 B.2025 C.2027 D.2030
【解答】解: , ,
,
,
,
,
故选: .
【变式训练2】若实数 , 满足 ,则 的值是
A.1 B. C.4 D.6
【解答】解: , ,
, ,
,
,
,
故选: .
【变式训练3】已知 ,则 的值为
A.8084 B.6063 C.4042 D.2021
【解答】解:由题意得, ,解得, ,
原式变形为: ,
则 ,
,
,
,
故选: .
判断最简二次根式
一般地,被开方数不含分母,也不含能开得尽方的因数或因式,这样的二次根式,叫
做最简二次根式.
【例8】下列二次根式是最简二次根式的是
A. B. C. D.
【解答】解: ,故此选项不合题意;
,故此选项不合题意;
,故此选项不合题意;
是最简二次根式,故此选项符合题意.
故选: .
【变式训练1】下列根式中,为最简二次根式的是A. B. C. D.
【解答】解: 选项,原式 ,故该选项不符合题意;
选项, 是最简二次根式,故该选项符合题意;
选项,原式 ,故该选项不符合题意;
选项,原式 ,故该选项不符合题意;
故选: .
【变式训练2】下列各式是最简二次根式的是
A. B. C. D.
【解答】解: 选项, 是最简二次根式,故该选项符合题意;
选项,原式 ,故该选项不符合题意;
选项,原式 ,故该选项不符合题意;
选项,原式 ,故该选项不符合题意;
故选: .
【变式训练3】下列根式中属于最简二次根式的是
A. B. C. D.
【解答】解: 选项, 是最简二次根式,故该选项符合题意;
选项,原式 ,故该选项不符合题意;
选项,原式 ,故该选项不符合题意;选项,原式 ,故该选项不符合题意;
故选: .
二次根式化简
【例9】把下列二次根式化简最简二次根式:
(1) ;(2) ;(3) ;(4) .
【解答】解:(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) .
【变式训练1】把下列二次根式化成最简二次根式
(1)
(2)
(3)
【解答】解:(1) ;
(2) ;(3) .
【变式训练2】把下列各式化为最简二次根式.
(1) ;
(2) .
【解答】解:(1)
;
(2)
.
【变式训练3】把下列二次根式化为最简二次根式:
(1) ;(2) ;
(3) ;
(4) ;
(5) , , 均大于 .
【解答】解:(1)原式 ;
(2)原式 ;
(3)原式 ;
(4)原式 ;
(5)原式 .
二次根式的乘除运算
【例10】计算: 的结果是
A. B. C.1 D.
【解答】解:
.故选: .
【变式训练1】下列计算错误的是
A. B. C. D.
【解答】解: 、 ,故 不符合题意;
、 ,故 不符合题意;
、 ,故 符合题意;
、 ,故 不符合题意;
故选: .
【变式训练2】计算 的结果是
A. B.2 C.3 D.4
【解答】解:
,
故选: .
【变式训练3】下列各式计算正确的是
A. B. C. D.
【解答】解: 、原式 ,故 不符合题意.、原式 ,故 符合题意.
、原式 ,故 不符合题意.
、原式 ,故 不符合题意.
故选: .
【例11】计算: .
【解答】解:
.
【变式训练1】计算: .
【解答】解:原式
.
【变式训练2】计算: .
【解答】解:原式
.【变式训练3】计算: .
【解答】解:原式
.
同类二次根式
【例12】下列根式中,与 是同类二次根式的是
A. B. C. D.
【解答】解: 与 不是同类二次根式,所以选项 不符合题意;
与 不是同类二次根式,所以选项 不符合题意;
,与 是同类二次根式,所以选项 符合题意;
,与 不是同类二次根式,所以选项 不符合题意;
故选: .
【变式训练1】下列二次根式中,不能与 合并的是
A. B. C. D.
【解答】解: 、 ,能与 合并,故此选项不符合题意;
、 与 不是同类二次根式,不能与 合并,故此选项符合题意;
、 ,能与 合并,故此选项不符合题意;
、 ,能与 合并,故此选项不符合题意;
故选: .【变式训练2】在二次根式 , , , , 中与 是同类二次根式的有
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【解答】解: , , , ,
, 与 是同类二次根式,共2个,
故选: .
同类二次根式求参数
【例13】若 和 可以合并,则 可能是
A.4 B.5 C.6 D.8
【解答】解: 、当 时, ,此时 与 不可以合并,故
此选项不符合题意;
、当 时, ,此时 与 不可以合并,故此选项不符合题意;
、当 时, ,此时 与 不可以合并,故此选项不符合题意;
、当 时, ,此时 与 可以合并,故此选项符合题意.
故选: .
【变式训练1】若最简二次根式 和 能合并,则 的值为
A.0.5 B.1 C.2 D.2.5
【解答】解: 最简二次根式 和 能合并,
.
解得 .
故选: .【变式训练2】若最简二次根式 与 是同类二次根式,则
A.2021 B.2023 C.2 D.1
【解答】解:根据题意得 ,
.
故选: .
【变式训练3】若最简二次根式 与 是同类二次根式,则 的值为
A.2 B.4 C. D.1
【解答】解:由题意,得:
,
解得 ,
故选: .
二次根式的加减运算
二次根式的加减法则:二次根式加减时,先将二次根式化成最简二次根式,再将被开
方数相同的二次根式进行合并.被开方数相同的最简二次根式,称为“同类二次根
式”
【例14】计算 的值为
A. B.0 C. D.
【解答】解:
,
故选: .
【变式训练1】计算 的结果是
A. B. C. D.
【解答】解: ,故选: .
【变式训练2】计算: ,则
A. B. C.2 D.5
【解答】解: ,又 ,
所以 , , ,
因此 ,
故选: .
【变式训练3】计算 的值是
A. B. C.9 D.
【解答】解:原式 ,
故选: .
【例15】计算:
(1) ;
(2) .
【解答】解:(1)
;
(2)
.【变式训练1】计算: .
【解答】解:
.
【变式训练2】计算: .
【解答】解:
.
【变式训练3】计算:
(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) .
【解答】解:(1)原式;
(2)原式
;
(3)原式
;
(4)原式
.
二次根式比较大小
【例16】比较大小: .
【解答】解: , ,
,
,
故答案为: .
【变式训练1】比较大小: (填“ ”、“ ”或“ ”号).
【解答】解: ,
,,
,
,
,
故答案为: .
【变式训练2】比较大小: 1.41; 1(填“ ”或“ ”
【解答】解: ,
;
,
,
.
故答案为: , .
【变式训练3】比较大小: (选填“ ”、“ ”、“ ” .
【解答】解:
,
,
,,
,
,
,
故答案为: .
简单分母有理化
(1)定义:化去分母中根号的变形叫做分母有理化;
(2)方法:将分子和分母都乘分母的有理化因式.
二次根式的化简技巧:
(1)当被开方数是整数时,应先将它分解因数;
(2)当被开方数是小数或带分数时,应先将小数化成分数或带分数化成假分数的
形式;
(3)当被开方数是整数或分数的和差时,应先将这个和差的结果求出.
【例17】将 分母有理化的结果为
A. B. C. D.
【解答】解: ,
故选: .
【变式训练1】把 分母有理化后得A. B. C. D.
【解答】解: .故选: .
【例18】计算 的结果是 .
【解答】解:原式 .
故答案为: .
【变式训练1】分母有理化: .
【解答】解:原式
.
故答案为: .
【变式训练2】化简: .
【解答】解:原式
.故答案为 .
【变式训练3】分母有理化 .
【解答】解:原式
.
故答案为: .
【例19】在初、高中阶段,要求二次根式化简的最终结果中分母不含有根号,也就是说当
分母中有无理数时,要将其化为有理数,实现分母有理化,比如:
(1) ;
(2)
试试看,将下列各式进行化简:
(1) ;
(2) ;
(3) .
【解答】解:(1) ;
(2) ;(3)原式
.
【变式训练1】在进行二次根式的化简时,我们有时会碰到形如 , , 这样的
式子,其实我们还可以将其进一步化简:
;
;
.
像这样,把代数式中分母化为有理数过程叫做分母有理化.
化简:
(1) ;
(2) 为正整数);
(3)求 的值.
【解答】解:(1)原式 ;
(2)原式 ;
(3)原式.
二次根式的加减乘除混合运算
先算乘方和开方,再算乘除,最后算加减,如果有括号,就先算括号里面的。
加法交换律
加法结合律
乘法交换律
乘法结合律
乘法对加法的分配律
【例20】计算
(1) ;
(2) .
【解答】解:(1)原式
;
(2)原式
.
【变式训练1】计算下列各题:
(1) ;
(2) ;(3) .
【解答】解:(1)
;
(2)
;
(3)
.
1.9的平方根是
A.3 B. C. D.
【解答】解:9的平方根是:
.
故选: .2. 的值是
A.5 B. C. D.
【解答】解:因为 ,
所以 .
故选: .
3.若 ,那么
A.1 B. C. D.
【解答】解: ,而 , ,
, ,
解得 , ,
.
故选: .
4.下列说法正确的是
A.64的平方根是8 B. 的立方根是
C. 的立方根是 D.只有非负数才有立方根
【解答】解: 的平方根是 ,故原说法不正确,不符合题意;
的立方根是 ,故原说法不正确,不符合题意;
的立方根是 ,故原说法正确,符合题意;
:任何实数都有立方根,故原说法不正确,不符合题意.
故选: .
5.如图,某计算器中 三个按键,以下是这三个按键的功能:
:将荧幕显示的数变成它的算术平方根;
:将荧幕显示的数变成它的倒数;:将荧幕显示的数变成它的平方.
小明输入一个数据后,按照如图步骤操作,依次按照从第一步到第三步循环按键.
若一开始输入的数据为10,则第2019步后,显示的结果是
A. B.10 C. D.
【解答】解:由题意知第1步结果为 ,
第2步结果为 ,
第3步结果为 ,
第4步结果为 ,
第5步结果为 ,
第6步计算结果为10,
运算的结果以100、0.01、0.1、0.01、100、10六个数为周期循环,
,
第2019步之后显示的结果为0.1,即 .
故选: .6.在3.1415, , ,0, , , , , (相邻两个3
之间0的个数逐次加 , 中,无理数有
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【解答】解:0, 是整数,属于有理数;
, 是分数,属于有理数;
3.1415, 是有限小数,属于有理数;
无理数有 , , (相邻两个3之间0的个数逐次加 , ,
共有4个.
故选: .
7.下列说法正确的是
A.实数包括有理数、无理数和零
B.有理数包括正有理数和负有理数
C.无限不循环小数和无限循环小数都是无理数
D.无论是有理数还是无理数都是实数
【解答】解:有理数和无理数统称为实数,0属于有理数,故 错误,
有理数包括正有理数、负无理数和0,0既不是正数也不是负数,故 错误,
无限不循环的小数是无理数,故 错误,
实数分为有理数和无理数,故 正确.
故选: .
8.实数 的倒数是
A.3 B. C. D.
【解答】解:实数 的倒数是: .
故选: .9. 的平方根是 .
【解答】解: ,2的平方根是 ,
的平方根是 .
故答案为是 .
10.化简: .
【解答】解: .
故答案为: .
11.若 ,则 .
【解答】解: ,
, ,
解得: , ,
则 .
故答案为:0.
12. 的算术平方根是 ; 的平方根是 .
【解答】解: ,而4的算术平方根为 ,
即 的算术平方根为2,
,
9的平方根为 ,
故答案为:2, .
13.(1)一个非负数的平方根是 和 ,这个非负数是多少?(2)已知 和 都是 的平方根,求 与 的值.
【解答】解:(1)根据题意,得 .
解得 .
这个非负数是 .
(2)根据题意,分以下两种情况:
①当 与 是同一个平方根时,
,解得 .
此时, ;
②当 与 是两个平方根时,
,解得 .
此时, .
综上所述,当 时, ;当 时, .
14.已知 , .
(1)已知 的算术平方根为3,求 的值;
(2)如果一个正数的平方根分别为 , ,求这个正数.
【解答】解:(1) 的算术平方根为3,
,
即 ,
;
(2)根据题意得: ,
即: ,
,
,
这个正数为 .
15.(1)已知 , 满足 ,求 的算术平方根;(2)如果一个正数 的两个平方根分别是 和 ,求 的值.
【解答】解:(1)根据题意得: , ,
, ,
,
的算术平方根为2;
(2)根据题意得: ,
解得: ,
,
这个正数 为 ,
,
即 的值是48.