内容正文:
专题02 实数
内容早知道
☛第一层 巩固提升练(12大题型)
题型一 平方根及其相关运用
题型二 立方根及其相关运用
题型三 平方根和立方根的实际应用
题型四 无理数的大小估算
题型五 实数的相关概念与运算
题型六 二次根式相关概念与性质
题型七 最简二次根式与同类二次根式
题型八 二次根式的大小比较
题型九 二次根式的混合运算
题型十 分母(分子)有理化的运用
题型十一 复合二次根式的化简
题型十二 二次根式的应用
☛第二层 能力培优练
☛第三层 拓展突破练
平方根及其相关运用
⭐技巧积累与运用
1.算术平方根:如果(x≥0),那么这个数x叫做的算术平方根,即:x=。
2.平方根:如果,那么叫做的平方根,即:x=。
3.平方根和算术平方根的区别与联系
区别:(1)定义不同;(2)结果不同:和。
联系:(1)平方根包含算术平方根;(2)被开方数都是非负数;(3)0的平方根和算术平方根均为0。
1.(24-25八年级上·福建漳州·期中)下列说法错误的是( )
A.的平方根为 B.是9的平方根 C.25的平方根为 D.负数没有平方根
【答案】A
【分析】本题主要考查了平方根,算术平方根的定义,解题的关键是熟练掌握平方根的定义,正数有两个平方根互为相反数,负数没有平方根.根据平方根的定义,逐个进行判断即可.
【详解】解:A、的平方根为,故不正确,故本选项符合题意;
B、是9的平方根,正确,故本选项不符合题意;C、25的平方根为,正确,故本选项不符合题意;
D、负数没有平方根,正确,故本选项不符合题意.故选:A.
2.(24-25八年级上·安徽宿州·阶段练习)的平方根分别是,,则的值为( )
A.0 B.1 C. D.2
【答案】B
【分析】此题考查了平方根的意义.正数的平方根有两个,一个正的平方根和一个负的平方根,且互为相反数,据此进行解答即可.
【详解】解:∵,的平方根分别是,,
∴,互为相反数且都不为0,∴,∴,故选:B
3.(24-25八年级上·河北石家庄·期中)已知是整数,则正整数的最小值是( )
A.4 B.5 C.6 D.2
【答案】C
【分析】本题主要考查了求一个数的算术平方根,根据题意可得是一个完全平方数,再结合为正整数即可得到答案.
【详解】解:∵是整数,∴是一个完全平方数,∴正整数n的最小值为6,故选:C.
立方根及其相关运用
⭐技巧积累与运用
1.一个数的立方根,用表示,其中是被开方数,3是根指数. 开立方和立方互为逆运算。
2.任何数都有立方根,一个数的立方根有且只有一个,并且它的符号与这个非零数的符号相同。
两个互为相反数的数的立方根也互为相反数。
3.立方根的性质:
4.被开方数的小数点向右或者向左移动3位,它的立方根的小数点就相应地向右或者向左移动1位。
1.(23-24八年级上·辽宁锦州·阶段练习)的立方根是 .
【答案】
【分析】本题考查了算术平方根、立方根的定义,能熟记算术平方根和立方根定义是解此题的关键,注意:a()的算术平方根是,a的立方根是.先求出,再求出2的立方根即可.
【详解】解:∵,∴的立方根是,故答案为.
2.(23-24七年级下·安徽池州·期末)若,, .
【答案】
【分析】本题考查了立方根,熟练掌握立方根的定义是解题的关键.
利用立方根的定义及负指数幂的性质判断即可.
【详解】解:∵,∴,
故答案为:.
3.(23-24七年级下·云南昭通·期末)已知的立方根是,的算术平方根是,求的值为: .
【答案】
【分析】本题主要考查了立方根和算术平方根定义,解题的关键是根据立方根定义和算术平方根定义求出,.根据立方根定义和算术平方根定义求出,,然后求出结果即可.
【详解】解:∵的立方根是,∴,解得:,
又∵的算术平方根是,∴,
又∵,解得,∴.
4.(24-25八年级上·成都市·期中)解方程:(1);(2).
【答案】(1),(2)
【分析】本题主要考查了利用平方根解方程,立方根的实际应用等知识点,熟练掌握利用平方根解方程和立方根的实际应用是解题的关键:利用平方根解方程的方法:一个正数有两个平方根,它们互为相反数,只有一个平方根,负数没有平方根;在解方程时,利用平方根的定义进行开方,从而求出未知数的值;利用立方根的概念解方程的方法:正数的立方根是一个正数,负数的立方根是一个负数,的立方根是;在解方程时,利用立方根的定义进行开立方,从而求出未知数的值;在求立方根时,常需转化为的形式,也常常将中的看作一个整体来处理.
(1)在解方程时,利用平方根的定义进行开方,从而求出未知数的值;
(2)在解方程时,利用立方根的定义进行开立方,从而求出未知数的值.
【详解】(1)解:,整理,得:,
开平方,得:,,,;
(2)解:,整理,得:,
开立方,得:, .
平方根和立方根的实际应用
⭐技巧积累与运用
①与普通应用题列写方程的过程相似,再按照算术平方根的特性解方程。
②按照正常方程思路,首先设未知数,列等式方程;再求解未知数;最后回答题干问题。
1.(24-25七年级上·浙江杭州·期中)边长为a的正方形面积为256,棱长为b的正方体体积为,则的值为 .
【答案】20
【分析】本题考查了算术平方根,立方根,准确熟练地进行计算是解题的关键.先利用正方形的面积和体积公式求出a,b的值,然后再代入式子中进行计算,即可解答.
【详解】解:∵边长为a的正方形面积为256,∴,∵,∴,
∵棱长为b的正方体体积为,∴,∴,∴,故答案为:20.
2.(24-25八年级上·山西运城·期中)某饰品店老板想用一块边长为20cm的正方形包装纸裁剪一块面积为的长方形包装纸(裁痕平行于正方形边长),且长方形包装纸的长、宽之比为,请你用所学的知识判断是否可以裁剪出来?并说明理由.
【答案】不能裁剪出符合要求的长方形包装纸,见解析
【分析】本题考查算术平方根的应用,理解算术平方根的定义是正确解答的前提.
设长方形包装纸的长、宽分别为、,根据算术平方根求解比较即可得出结果.
【详解】解:不可以裁剪出来.理由:设长方形包装纸的长、宽分别为、,
则:.即,解得:(负值舍去).
长方形的长为.不能裁剪出符合要求的长方形包装纸.
3.(24-25八年级上·河北石家庄·期中)【问题发现】(1)如图1,把两个边长为1的小正方形分别沿对角线剪开,将所得的4个直角三角形拼在一起,就可以得到一个大正方形,所得到的大正方形的面积为________,大正方形的边长为________.
【知识迁移】(2)爱钻研的小思同学受到启发,尝试用两个同样大小的长方形拼出一个正方形.如图2,将两个长和宽分别为3和2的长方形沿对角线剪开,将所得到的4个直角三角形拼出了一个中间有一个镂空小正方形的大正方形,所得到的小正方形的边长为________;大正方形的面积为________;边长为________.
【拓展延伸】(3)小明想用一块面积为的正方形纸片,沿着边的方向裁出一块面积为的长方形纸片,使它的长与宽之比为5:4.请通过计算说明是否可行.
【答案】(1)2,;(2)1,13,;(3)不可行,理由见详解
【分析】本题考查算术平方根的应用,解题的关键是掌握正方形和长方形的面积计算方法以及算术平方根.
(1)根据大正方形的面积个小正方形的面积和,即可得解;
(2)根据大正方形的面积个直角三角形的面积+小正方形的面积即可解答;
(3)设截出的长方形纸片的长为,宽为,根据题意列出方程,计算即可解答.
【详解】解:(1)由题意得:所得到的大正方形面积为,边长为;
(2)由题意得:所得到的小正方形的边长为:;
大正方形的面积为:;边长为;
(3)不可行,理由如下:设截出的长方形纸片的长为,宽为,
则,∴(负值舍去),∴截出的长方形纸片的长为,
∴不能用一块面积为的正方形纸片,沿着边的方向裁出一块面积为的长方形纸片,使它的长与宽之比为.
无理数的大小估算
⭐技巧积累与运用
估算法:(1)若,则; (2)若,则;
根据这两个重要的关系,我们通常找距离a最近的两个平方数和立方数,来估算和的大小。
例如:,则;,则。
常见实数的估算值:,,。
1.(23-24七年级下·贵州遵义·期中)“广州塔”以其独特的几何美学吸引了全世界的关注,其设计充满了曲线与几何的融合,展现了建筑美学理念.建筑设计师在创作过程中,运用了黄金分割比例,使建筑在视觉上更具协调性和美感.黄金分割的比值约为,这个比值范围正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查无理数的估算,根据代入计算即可.
【详解】解:∵,∴,故选:B.
2.(24-25八年级上·陕西咸阳·期中)已知a,b是两个连续整数,,则的值为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】C
【分析】本题主要考查的是估算无理数的大小及求代数式的值,求得、的值是解题的关键.依据被开放数越大对应的算术平方根越大,可求得、的值,然后再利用有理数的加法法则计算即可.
【详解】解:∵,∴,∴
∵,是两个连续整数,若,∴,,∴.故选:C.
3.(24-25八年级上·河北石家庄·期中)如图,数轴上,两点表示的数分别为和,则,两点之间表示整数的点共有( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
【答案】B
【分析】本题考查了无理数的估算、实数与数轴,掌握无理数的估算方法是解题关键.先得出,, 然后再根据实数与数轴可得出答案.
【详解】解:∵,,
∴A. B两点之间表示整数的点共有:2,3,4,5一共有4个.故选:B
4.(24-25八年级上·山东菏泽·期中)【阅读与思考】我们知道是无理数,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的写出来,而因为,即,于是的整数部分是2,将一个数减去其整数部分,差就是小数部分,故可用来表示的小数部分.结合以上材料,回答下列问题:(1)的小数部分是______,的整数部分是______;
(2)如果的小数部分为,的整数部分为,求的值;
【答案】(1),(2)
【分析】本题考查了估算无理数的大小,平方根,熟练掌握无理数的估算方法是解此题的关键.
(1)根据算术平方根的定义估算无理数的大小,即可得其的小数部分;同理估算无理数的大小,从而得出的大小,即可得出整数部分;(2)根据算术平方根的定义估算无理数的大小,即可得其的小数部分,同理估算无理数的大小,即可得出整数部分,再代入化简即可得出答案.
【详解】(1)解:,,的整数部分是,的小数部分是,
,,,的整数部分是,故答案为:,;
(2)解:,,的整数部分是,的小数部分是,即,
,,的整数部分为,即,.
实数的相关概念与运算
⭐技巧积累与运用
1.无理数常见类型:(1)开不尽的方根;(2)特定结构的无限不循环小数;(3)含有π的绝大部分数。
2.每个实数都可以用数轴上的一个点来表示:反过来,数轴上的每一个点都表示一个实数,即实数和数轴上的点是一一 对应的。因此,数轴正好可以被实数填满。
3.在实数范围内,相反数、倒数绝对值的意义和有理数范围内的意义完全相同。
4.实数和有理数一样, 可进行加、减、乘、除乘方运算,而且有理数的运算法则与运算律对实数仍然适用。
1.(23-24七年级下·湖南长沙·期末)公元6世纪,毕达哥拉斯学派认为“万物皆数”,即一切量都可以用整数或整数的比(分数)表示,后来,这一学派中的希帕索斯发现,边长为1的正方形的对角线的长度不能用整数或整数的比表示,从而发现了无理数.下列各数中不是无理数的有( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了无理数的定义,熟练掌握无理数的定义是解题的关键.
根据“不能用整数或整数的比表示的数”是无理数判断各项,即可得出答案.
【详解】A.是分数,不是无理数,故该选项符合题意;
B.不能用整数或整数的比表示,是无理数,故此选项不符合题意;
C.不能用整数或整数的比表示,是无理数,故此选项不符合题意;
D.是无限不循环小数,不能用整数或整数的比表示,是无理数,故此选项不符合题意;故选:A.
2.(23-24八年级上·山东济南·开学考试)下列说法正确的个数为( )
①有理数与无理数的差都是有理数;②无限小数都是无理数;③无理数都是无限小数;
④两个无理数的和不一定是无理数;⑤无理数分为正无理数、零、负无理数.
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】A
【分析】本题考查了有理数、无理数的概念和性质,熟练掌握有理数、无理数的概念和性质是解题的关键.
根据有理数、无理数的概念和性质进行分析,判断每个说法的正确性即可.
【详解】解:①有理数与无理数的差不一定是有理数,例如:,故该项不正确;
②无限小数不都是无理数,无限循环小数是有理数,故该项不正确;
③无理数都是无限小数,故该项正确;
④两个无理数的和不一定是无理数,例如是有理数,故该项正确;
⑤无理数分为正无理数、零、负无理数,0不是无理数,故该项不正确;
故正确的个数有2个;故选:A
3.(24-25八年级上·吉林长春·阶段练习)如图,直径为1个单位长度的圆从原点沿数据向右滚动一周,圆上的一点由原点到达点,点对应的数是,这说明无理数可以用数轴上的点表示出来.则下列说法正确的为( )
A.数轴上只能表示有理数 B.数轴上只能表示无理数
C.有理数与数轴上的点一一对应 D.实数与数轴上的点一一对应
【答案】D
【分析】本题主要考查的是实数与数轴,掌握任何一个实数都可以用数轴上的点来表示成为解题的关键.
根据题意,结合数轴的特点即可解答.
【详解】解:A. 数轴上不仅可以表示有理数,还可以表示无理数,故A选项错误,不符合题意;
B. 数轴上不仅可以表示有理数,还可以表示无理数,故B选项错误,不符合题意;
C. 实数与数轴上的点一一对应,,故B选项错误,不符合题意;
D. 实数与数轴上的点一一对应,故D选项正确,符合题意.故选:D.
4.(24-25八年级上·江西吉安·期中)的立方根的相反数为 ,的平方根的绝对值为 ,的倒数为 .
【答案】 4 2
【分析】此题主要考查了立方根的定义、平方根的定义、倒数、相反数、绝对值的定义,正确掌握相关定义是解题关键.直接利用立方根的定义、平方根的定义、倒数、相反数、绝对值的定义分别得出答案即可.
【详解】解:∵,∴的立方根为,相反数为4;
的平方根为,的绝对值为2;
∵,∴的倒数是,故答案为:4 ;2;.
5.(2024·北京·模拟预测)从下列三个问题任选一题,结合所学的数学知识进行分析说理.你只需要“说明”这些问题即可,无需给出严格的“证明”.
问题一:圆周长与直径的比值与4哪个更大? 问题二:是有理数还是无理数?
问题三:均为正整数,且.是正整数吗?
问题四:无理数比有理数“多”吗?(提示:请给出你的“多”的定义)
【答案】问题一:4更大;问题二:是无理数;问题三:是正整数;问题四:无理数比有理数“多”,理由见解析
【分析】本题考查了实数比较大小,有理数,无理数,正整数,问题一:计算出圆周长与直径的比值直接与4比较大小即可;问题二:根据无理数的概念,开立方开不尽的数即可判断;问题三:可以不妨取计算进行判断;问题四:通过研究两个有理数之间可以找到无数个无理数来进行判断.
【详解】解:问题一:圆周长与直径的比值为:,
,圆周长与直径的比值与4比较,4更大;
问题二:开立方,开不尽,故是无理数,
问题三:均为正整数,且,不妨取,
,为正整数,是正整数;
问题四:在实数轴上,有理数和无理数都是密集分布的,但有理数的数量是可数的,无理数的数量是“不可数”的,即无理数的数量比有理数的数量“多”,这里的“多”是从“可数”与“不可数”来比较的.
二次根式相关概念与性质
⭐技巧积累与运用
1)二次根式:形如叫做二次根式
2)二次根式有意义的条件:被开方数(式)为非负数(a≥0)
注:①a仅是一个表示式,可为常数、单项式、多项式等整式
② 不一定无意义。当a≤0时,则-a≥0,有意义。关键是看被开方数这个整体是否非负。
3)平方根的性质
1.(24-25九年级上·福建泉州·期中)下列各式中,一定是二次根式的是( )
A. B. C.3 D.
【答案】B
【分析】本题考查了二次根式的定义,掌握二次根式的被开方数是非负数是解题的关键.根据二次根式的定义:一般地,我们把形如的式子叫做二次根式,对每个选项进行逐一判断即可.
【详解】解:A、被开方数有可能是负数,二次根式无意义,故此选项不合题意;
B、是二次根式,故此选项符合题意;
C、是有理数,不符合二次根式的定义,故此选项不合题意;
D、时,被开方数是负数,二次根式无意义,故此选项不合题意;故选:B.
2.(24-25九年级上·四川内江·期中)已知,则下列二次根式一定有意义的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查二次根式的有意义的条件,解题的关键是熟练运用二次根式有意义的条件,本题属于基础题型.根据二次根式有意义的条件即可求出答案.
【详解】解:∵,,,故选:C.
3.(24-25八年级上·成都·期中)已知实数满足,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了代数式求值,算术平方根的定义,根据算术平方根的定义得到,则,进而得到,即可求得.
【详解】解:∵要有意义,∴,∴,∴,
∴,即,
∴,∴,故选:B.
4.(24-25九年级上·四川内江·期中)实数、、满足条件,则的值是 .
【答案】
【分析】本题考查了二次根式的性质,完全平方公式;分析题中条件不难发现等号左边含有未知数的项都有根号,而等号右边的则都没有.由此可以想到将等式移项,并配方成三个完全平方数之和等于的形式,从而可以分别求出、、的值,即可求解.
【详解】将题中等式移项并将等号两边同乘4得 ,
,,
,,, ,,,
.故答案为:.
最简二次根式与同类二次根式
⭐技巧积累与运用
最简二次根式的条件:(1)被开方数的因数是整数或字母,因式是整式;(2)被开方数中不
含有可化为平方数或平方式的因数或因式.
同类二次根式的概念:几个二次根式化成最简二次根式后,如果被开方数相同,那么这几个二次根式叫同类二次根式,同类二次根式可以合并.
1.(24-25八年级上·广东茂名·期中)下列式子中,为最简二次根式的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据最简二次根式的定义逐个判断即可.本题考查了最简二次根式的定义,能熟记最简二次根式的定义是解此题的关键,满足下列两个条件的二次根式叫最简二次根式:①被开方数中的因数是整数,因式是整式,②被开方数中不含有能开得尽方的因数和因式.
【详解】解:A、,因此选项A不符合题意;
B、的被开方数是整数,且不含有能开得尽方的数,因此是最简二次根式,故选项B符合题意;
C、,因此选项C不符合题意;D、,因此选项D不符合题意;故选:B.
2.(24-25八年级上·江苏苏州·期中)下列二次根式中,能与合并的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了同类二次根式,将各式化成最简二次根式,被开方数相同的即可以合并,掌握二次根式的化简是解题的关键.
【详解】解:∵,,,,∴能与合并的是,故选:.
3.(23-24八年级下·吉林四平·期中)若与最简二次根式可以合并,则 .
【答案】1
【分析】本题考查了最简二次根式以及同类二次根式,先整理得,因为与最简二次根式可以合并,故,即可作答.
【详解】解:依题意,,∵与最简二次根式可以合并,∴,∴,
故答案为:1.
二次根式的大小比较
⭐技巧积累与运用
对于二次根式的大小比较,常用以下几种方法:平方法、作差法、作商法、分子有理化法、分母有理化法、倒数法、特殊值法及定义法等。
平方法:主要针对一些二次根式的和或者差,不能通过观察,常常先需要平方,将其化为整数再比较大小。
作差法:若大数减去小数,则差大于0,若小数减去大数,则差小于0。
作商法:若被除数小于除数,则商小于1,若被除数大于除数,则商大于1。
1.(24-25八年级上·山西晋中·期中)利用数形结合的思想,可以比较实数的大小.若在方格纸中构造如图所示的图形(方格纸中每个小方格的边长为1),结合图形可得 .(填“”“”或“”)
【答案】
【分析】本题考查勾股定理与网格问题,比较实数的大小关系,三角形的三边关系,解题的关键是掌握以上知识点.根据勾股定理得出三角形的三边长,再利用三角形的三边关系即可得出结果;
【详解】解:根据图象得,画出的三角形的三边长分别为:,
根据三角形的三边关系可得:,故答案为:.
2.(23-24八年级上·湖南衡阳·期中)比较大小: 2(填“>,<或=”)
【答案】
【分析】本题主要考查实数的大小比较.运用作差法比较即可.
【详解】解:∵,,∴,∴,故答案为:.
3.(24-25八年级上·内蒙古包头·期中)比较大小: 2; ; .
【答案】
【分析】本题考查实数的大小比较,根据被开方数越大,二次根式越大直接比较即可得到答案;
【详解】解:∵,∴,∴;
∵,,∴,∴;
∵,∴.故答案为:.
二次根式的混合运算
⭐技巧积累与运用
在进行实数运算时,和有理数运算一样,要从高级到低级,即先算乘方、开方,再算乘除,最后算加减,有括号的要先算括号里面的,同级运算要按照从左到右的顺序进行。另外,有理数的运算律在实数范围内仍然适用.正确化简各数是解题关键。
1.(24-25九年级上·河北邢台·期中)如下所示可将转化为方程,我们规定:方程称为的还原方程.
去分母, 移项, 两边平方, 整理,
则的还原方程是 .
【答案】
【分析】本题考查了算术平方根的性质,完全平方公式.依照例题计算即可求解;
【详解】解∶ ,去分母,,移项,,
两边平方,,整理,,故答案为∶.
2.(22-23八年级上·四川成都·阶段练习)已知
(1)①求代数式的值;②先化简,再求值:.
(2)若的小数部分为的整数部分为.化简求值:.
【答案】(1)①;②2(2)
【分析】本题主要考查了二次根式的化简求值,完全平方公式的变形求值,无理数的估算:
(1)①先分母有理化得到,,则,,再根据进行求解即可;②先化简原式得到,再代值计算即可;
(2)先求出,进而根据无理数的估算方法求出a、b的值,最后代值计算即可.
【详解】(1)解:①∵,
∴
∴,,
∴,,
∴;
②;
(2)解:∵,,∴,
∵,∴,∴,,
∵的小数部分为的整数部分为,∴,
∴
.
1.(24-25八年级上·陕西咸阳·期中)计算
(1); (2); (3);
(4); (5).
【答案】(1);(2);(3);(4);(5).
【分析】()先由二次根式的乘法和除法运算,然后合并即可;()根据二次根式的乘法运算,然后合并即可;()先化简绝对值,计算二次根式的乘法,通过二次根式的性质化简,然后合并即可;
()利用完全平方公式和平方差公式计算,然后合并即可;
()先通过二次根式的性质化简,再算二次根式除法运算即可;
本题考查了二次根式的运算,完全平方公式和平方差公式,熟练掌握运算法则是解题的关键.
【详解】(1)解:,;
(2)解:;
(3)解:;
(4)解:;
(5)解:.
分母(分子)有理化的运用
⭐技巧积累与运用
分子有理化与分母有理化:在对分子或分母变形时,主要用到平方差公式来进行的。
1)首先,将分子和分母各自简化为最简二次根式,确保没有多余的根式因子。
2)然后,关键步骤是找到分母的有理化因式。所谓有理化因式,指的是两个含有二次根式的代数式,它们相乘后的结果中不含有二次根式。
3)接下来,将分子乘以分母的有理化因式,目的是消去分母中的根式部分,使得最终结果只有有理数或最简二次根式的形式。
1.(24-25八年级上·四川成都·期中)阅读下列解题过程:
请回答下列问题:(1)观察上面的解答过程,请写出_____;
(2)利用上面的解法,请化简:
(3)和的值哪个较大,请说明理由.
【答案】(1)(2)(3),理由见解析
【分析】本题主要查了二次根式的混合运算:(1)通过观察题目中的解题过程可以看出:相邻的两个数算术平方根的和的倒数等于它们算术平方根的差,即可;(2)根据规律,先化简成二次根式的加减运算,再进行计算即可;(3)根据,,即可求解.
【详解】(1)解:
故答案为:
(2)解:
;
(3)解:,理由如下:
∵,,且,
∴,∴.
2.(24-25九年级上·山西·阶段练习)阅读与思考
下面是博学小组研究性学习报告的部分内容.请认真阅读,然后完成后面的任务.
关于“分母有理化”的研究报告
博学小组研究对象:利用分母有理化求二次根式的值
研究思路:利用分母有理化的概念将二次根式进行化简,再求值.
研究方法:利用概念——法则的方式进行研究
研究内容:【两个概念】
(1)在二次根式中,将两个含有根式的非零代数式相乘,如果它们的积不含有根式,则称这两个代数式互为有理化因式,如的有理化因式为,的有理化因式是.
(2)在解决分母含有二次根式的问题时,我们可以给分子、分母同乘以分母的有理化因式,这样把分母中的根号化去,这种方式称为分母有理化,如:.
【概念理解】(1)的有理化因式是________.(2)后分母有理化的结果为________.
任务:(1)直接写出研究报告中“______”处空缺的部分分别是__________、__________.
(2)利用分母有理化比较与的大小.(3)计算:.
【答案】(1);(2)(3)
【分析】本题考查了利用分母有理化的概念将二次根式进行化简.(1)根据有理化因式的定义求解;
(2)现将与分母有理化,在进行比较即可;(3)利用分母有理化计算即可.
【详解】(1)解: ;.
的有理化因式是;后分母有理化的结果为.
(2),.
,.
(3).
3.(24-25八年级上·陕西咸阳·期中)认识概念:
一、两个含有二次根式且非零的代数式相乘,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;如:;,我们称的一个有理化因式为,的一个有理化因式是;
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.如:;
理解应用:(1)填空:的有理化因式是________;将分母有理化得________;
(2)化简:;
拓展应用:(3)利用以上解题方法比较与的大小,并说明理由.
【答案】(1), ;(2);(3),理由见解析
【分析】本题考查二次根式的性质,二次根式的混合运算,掌握二次根式的混合运算法则是解题的关键.
(1)根据材料提示的分母有理化方法,二次根式的性质,二次根式的乘法运算法则即可求解;
(2)根据二次根式的混合运算法则,二次根式的性质化简即可求解;
(3)根据题意可得,,再根据实数比较大小的方法即可求解.
【详解】解:(1)∵,∴的有理化因式是,
∵,∴将分母有理化得,故答案为:,;
(2)
;
(3),理由如下:由题意得:,,
∵,∴.
复合二次根式的化简
⭐技巧积累与运用
化简二次根式,关键是要化简出平方(偶次)项来,我们八年级上册学习的完全平方公式能够很好的完成这个任务。因此,在化简二次根式时,我们常用到乘法公式。
1.(24-25八年级上·贵州贵阳·期中)贵阳市第十九中学数学社团的同学,在社团活动中遇到了化简二次根式的难题.
【问题解决】(1)小慧同学的解决思路是将转化为的形式,根据.因为,,所以______,______,则可得到化简;
【问题探究】(2)请仿照小慧的解题思路,化简二次根式;
【问题迁移】(3)若,解方程.
【答案】;;
【分析】本题考查完全平方公式,二次根式的化简,理解并掌握题干中给定的解题方法是解题的关键.
(1)根据题目所给方法对变形即可得解;
(2)根据题意结合所给方法对变形,再利用二次根式的性质化简即可得解;
(3)根据题目所给方法,得到,再利用二次根式性质化简,得到,再解方程即可;
【详解】(1),故答案为:;
(2),
(3),
又,∴,上式,,故方程为,解得:.
2.(23-24八年级下·贵州黔东南·期中)先阅读下列解答过程:
材料一:形如的式子的化简,只要我们找到两个正数,使,
即,,那么便有.
例如:化简.
解:首先把化为,这里,,
由于,,即,,所以.
材料科二: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:
,
请根据材枓解答下列问题:(1)填空:①______; ②______.
(2)化简:(诸写出计算过程);(3)化简:.
【答案】(1)①;②(2)(3)1
【分析】本题主要考查了化简二次根式,分母有理化:(1)①仿照题意求解即可;②根据分母有理化的方法求解即可;(2)根据例题把,变成,然后根据阅读材料进行化简;
(3)先根据阅读材料将分母进行化简,然后分母有理化,再合并同类二次根式化为最简形式.
【详解】(1)解:①∵,,即,,∴;
②;
(2)解:解:
∵,,∴,,
∴.故答案为:;
(3)解:
.
二次根式的应用
⭐技巧积累与运用
注意题目中的隐含条件:在解决二次根式实际应用问题时,还需要特别注意题目中的隐含条件。这些隐含条件可能是对被开方数的限制、对根的个数的限制等。在解题时,要认真审题,充分挖掘这些隐含条件,以免造成解题错误。
1.(24-25九年级上·河南洛阳·阶段练习)有一块矩形木板,木工甲采用如图的方式,将木板的长增加,宽增加,得到一个面积为的正方形.
(1)求矩形木板的面积;(2)木工乙想从矩形木板中裁出一个面积为,宽为的矩形木料,则该矩形木料的长为_______;(3)木工丙想从矩形木板中截出长为、宽为的矩形木条,最多能截出_________根这样的木条.
【答案】(1)(2)(3)5
【分析】本题主要考查了二次根式的应用,矩形面积的计算,正方形面积的计算,解题的关键是熟练掌握二次根式混合运算法则.(1)先求出正方形的边长,然后再求出长方形的各边长,再求出结果即可;
(2)据矩形面积公式列式计算即可;(3)根据,,得出最多能截出5根这样的木条.
【详解】(1)解:∵木板的长增加,宽增加,得到一个面积为的正方形.
∴正方形的边长为:,∴,,
∴矩形木板的面积为;
(2)解:该矩形木料的长为:;
(3)解:∵,又∵,
∴从矩形木板中截出长为、宽为的矩形木条,最多能截出5根这样的木条.
2.(24-25八年级上·山东青岛·期中)已知.
(1)计算:当时,___________,___________;
当时,___________,___________;
当时,___________,___________;
(2)猜想:无论为任何非负数时,___________始终成立(填“”,“”,“”,“”或“”);
(3)请说明()中猜想的合理性.
【答案】(1),;,;,(2)(3)证明见解析
【分析】()把的值分别代入计算即可求解;()根据()所得结果即可判断求解;
()分别求出,再利用作差法比较出的大小,进而即可求证;
本题考查了二次根式运算和性质,掌握二次根式的运算是解题的关键.
【详解】(1)解:当时,,,故答案为:,;
当时,,,故答案为:,;
当时,,;故答案为:,;
(2)解:猜想:无论为任何非负数时,,故答案为:;
(3)证明:∵,,
∴,∴,∵,,∴.
3.(24-25九年级上·湖南衡阳·阶段练习)“二次根式”与“乘法公式”的碰撞往往很精妙,例如:①借助完全平方公式求的算术平方根,∵,∴;②利用完全平方公式求()的最小值,当,时,有,∴,即,∵,∴,∴的最小值为2.
根据以上信息解决以下问题:(1)化简的值为_____;当时,的最小值为_____;
(2)在中,,,,那么边的长为多少?(结果化成最简).
(3)如图,四边形的对角线,相交于点O,、的面积分别为12和27,求四边形面积的最小值.
【答案】(1),(2)(3)75
【分析】本题考查了配方法在最值问题中的应用,根据二次根式的性质化简.(1)参考阅读材料的例题过程,借助完全平方公式求的算术平方根即可;当时,,,则可以按公式(当且仅当时取等号)来计算;(2)由勾股定理求出,再借助完全平方公式化简二次根式即可;
(3)设,已知,,则由等高三角形可知:,用含的式子表示出来,再按照题中所给公式求得最小值,加上常数即可.
【详解】(1)解:∵,∴;
∵当,时,有,,即,
∴当时,,,则有,
∴,∴的最小值为,故答案为:,;
(2)解:∵在中,,,,
∴,
∵,∴;
(3)解:设,已知,,则由等高三角形可知:,
,,四边形面积
当且仅当时,取等号,四边形面积的最小值为75.
1.(24-25八年级上·四川成都·期中)下列各式中运算正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了算术平方根和立方根的性质,熟练掌握相关计算公式是解题的关键;
利用算术平方根及立方根一一判断即可.
【详解】解:A、,本选项错误,不符合题意;B、,本选项错误,不符合题意;
C、,本选项错误,不符合题意;D、,本选项正确,符合题意.故选:D.
2.(24-25八年级上·山西运城·期中)根据表中的数据估计的十分位上的数字是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了无理数的估算,熟练掌握“夹逼法”进行无理数的估算是解题的关键.根据题意得出,可知,即可得出答案.
【详解】解:∵,∴,∴的十分位上的数字是,故选:C.
3.(24-25八年级上·福建泉州·期中)下列关于的叙述中,错误的是( ).
A.面积为5的正方形的边长为 B.是无理数
C.在数轴上存在表示的一个点 D.的小数部分是:
【答案】D
【分析】运用算术平方根、数轴和无理数的估算知识进行逐一辨别、求解.此题考查了算术平方根、实数与数轴,无理数的应用能力,关键是能准确理解并运用以上知识.
【详解】解:面积为5的正方形的边长为,选项A不符合题意;
是无理数,选项B不符合题意;
在数轴上存在表示的一个点,选项C不符合题意;
的小数部分是,选项D符合题意,故选:D.
4.(24-25七年级上·浙江宁波·期中)下列说法正确的个数是( )
①最小的负整数是; ②实数与数轴上的点一一对应;
③当时,成立; ④两个无理数的和仍为无理数.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】A
【分析】本题考查了数轴以及实数的相关概念,实数的运算,绝对值的性质,熟知相关概念和性质是解本题的关键.
【详解】解:①最大的负整数是,故原说法错误;②实数与数轴上的点一一对应,故原说法正确;
③当时,成立,故原说法错误;
④两个无理数的和可能为有理数,例如,故原说法错误;
故正确的结论有:②,共1个,故选:A.
5.(24-25八年级上·陕西咸阳·期中)下列计算中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查二次根式的性质化简,二次根式的混合运算,掌握二次根式的混合运算法则是解题关键.
根据二次根式的混合运算法则计算即可求解.
【详解】解:A、,原选项错误,不符合题意;
B、与不是同类二次根式不能合并,原选项错误,不符合题意;
C、,原选项错误,不符合题意;
D、,原选项正确,符合题意;故选:D .
6.(24-25八年级上·重庆·期中)已知实数a,b在数轴上的位置如图所示,化简的结果为 .
【答案】
【分析】本题考查了根据点在数轴的位置判断式子的正负,利用二次根式的性质进行化简.熟练掌握根据点在数轴的位置判断式子的正负,利用二次根式的性质进行化简是解题的关键.
由数轴可知,,,则,然后利用二次根式的性质进行化简即可.
【详解】解:由数轴可知,,,∴,
∴,故答案为:.
7.(23-24九年级上·重庆北碚·期中)最简二次根式与是同类二次根式,则 .
【答案】12
【分析】此题考查了同类二次根式的定义,熟记定义是解题的关键.结合同类二次根式的定义:一般地,把几个二次根式化为最简二次根式后,如果它们的被开方数相同,就把这几个二次根式叫做同类二次根式,进行求解即可.
【详解】解:∵最简二次根式与是同类二次根式,
∴,,解得:,,∴.故答案为:12.
8.(23-24八年级上·江西抚州·阶段练习)运用分类讨论的方法,请你解答下列问题:(1)当时,化简:______;(2)若等式成立,则a的取值范围是______;(3)若,求a的值.
【答案】(1)4(2)(3)或
【分析】本题考查二次根式的性质,熟练掌握二次根式的性质,以及分类讨论的思想,是解题的关键:
(1)根据二次根式的性质,结合的范围,进行化简即可;
(2)分,和三种情况进行讨论求解即可;
(3)分,和三种情况进行讨论求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴;
(2),
当时,上式;
当时,上式,
∵,∴,不符合题意;
当时,上式,不符合题意;∴a的取值范围是;
(3)
当时,,解得:;
当时,,
当时,,解得:;综上:或.
9.(24-25八年级上·河北唐山·期中)数学课上,老师讲解实数与数轴上的点是一一对应关系,要求学生在数轴上描点.
(1)点表示的数是面积为的正方形边长,点表示的数是______;在数轴(如图)上标出点;
(2)把一枚直径是的硬币边缘上的一点与数轴原点重合,让硬币沿数轴负方向无滑动滚动一周,此时点处表示的数字是______,并在数轴(如图)上标出点.
(3)比较点处表示的数字与的大小,直接写出结果.
【答案】(1),图见解析;(2),图见解析;(3).
【分析】本题考查了用数轴上的点表示实数.根据面积的公式可知:面积为的正方形的边长为,在数轴上构造直角边长为的等腰直角三角形,以原点为圆心等腰直角三角形的斜边为半径画圆,圆与数轴的交点表示的数即为,把一枚直径是的硬币边缘上的一点与数轴原点重合,让硬币沿数轴负方向无滑动滚动一周,此时点处表示的数字是;在数轴上构造直角边长分别为和的直角三角形,以原点为圆心,直角三角形的斜边为半径画弧,交数轴负半轴于一点,这一点表示的数为,这一点在点的左侧,根据两点的位置关系比较两数的大小.
【详解】(1)解:面积为的正方形的边长为,点表示的数是,
如下图所示,在数轴上作直角边长为的等腰直角三角形,
以原点为圆心等腰直角三角形的斜边为半径画圆,圆与数轴的交点表示的数即为,故答案为:;
(2)解:把一枚直径是的硬币边缘上的一点与数轴原点重合,让硬币沿数轴负方向无滑动滚动一周,此时点处表示的数字是,在数轴上表示点如下图所示,故答案为:;
(3)解:如下图所示,在数轴上构造直角边长分别为和的直角三角形,
以原点为圆心,直角三角形的斜边为半径画弧,交数轴负半轴于一点,这一点表示的数为,
这一点在点的左侧,.
10.(24-25八年级上·广东茂名·开学考试)任意一个无理数介于两个整数之间,我们定义,若无理数,(其中m为满足不等式的最大整数,n为满足不等式的最小整数),则称无理数T的“麓外区间”为,如,所以的麓外区间为.
(1)无理数的“麓外区间”是_____;(2)若,求的“麓外区间”.
【答案】(1)(2)
【分析】本题考查无理数的估算,二次根式有意义的条件,非负性.熟练掌握相关知识点,并灵活运用,是解题的关键.(1)夹逼法求出的取值范围,即可得出结果;
(2)根据二次根式有意义的条件,得到,进一步求出的取值范围即可.
【详解】(1)∵,∴,
即:无理数的“麓外区间”是;故答案为:;
(2)∵,∴,∴,∴,
∵,∴,∴,∴的“麓外区间”为.
11.(24-25八年级上·浙江杭州·期中)阅读材料,完成下列任务:
材料一;
材料二:
我们可以用以下方法表示无理数的小数部分.
我们可以用以下方法求无理数的近似值(保留两位小数).
∵,∴,
即,∴的整数部分为2,∴的小数部分为.
∵面积为107的正方形的边长是,且.∴设,其中,画出边长为的正方形,如图1:根据图中面积,得,当较小时,忽略,得.解得.∴.
任务:(1)利用材料一中的方法,的小数部分是 ;
(2)x是的小数部分,y是的小数部分,则的值是多少?
(3)利用材料二中的方法,探究的近似值(保留两位小数,并写出求解过程)
【答案】(1)(2)(3)
【分析】本题考查估算无理数的大小,实数的运算.(1)根据算术平方根的定义估算无理数的大小即可;(2)根据算术平方根的定义估算无理数的大小,进而得到,确定、的值,再代入计算即可;(3)按照材料二所提供的方法进行解答即可.
【详解】(1)解:,,即,
的整数部分为5,的小数部分为,故答案为:;
(2)解:,,
的整数部分是1,小数部分为,即,
,,,
的整数部分是1,小数部分为,即,
,即;
(3)解:面积为127的正方形的边长是,且.
设,其中,画出边长为的正方形,如图所示:
根据图中面积,得,
当较小时,忽略,得,解得,
,即.
12.(24-25八年级上·辽宁沈阳·期中)阅读材料:像,这种两个含二次根式的代数式相乘,积不含二次根式,我们称这两个代数式互为有理化因式.在进行二次根式运算时,利用有理化因式可以化去分母中的根号.例如:
请你根据上述材料,解决如下问题:(1)的有理化因式是______,______;
(2)比较大小:______(填>,<,或中的一种)
(3)计算:
(4)已知,求的值.
【答案】(1),(2)(3)(4)1
【分析】本题主要考查了分母有理化,二次根式的运算,平方差公式;(1)根据有理化因式的定义即可解决问题;(2)根据题意得出所给两个二次根式都是正数,再结合有理化因式的定义比较它们的倒数大小即可解决问题;(3)先将括号内里的分母有理化,然后合并,再乘,最后算减法即可;
(4)根据题干所给示例进行计算即可.
【详解】(1)解:的有理化因式是
故答案为:;.
(2)解:∵,
∴ 故答案为:.
(3)解:
;
(4)∵
又∵∴
1.(24-25七年级上·浙江宁波·期中)对于实数、,定义的含义为:当时,;当时,,如:.已知,,且和为两个连续整数,则的立方根值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查新定义下的实数运算、无理数的估算,求一个数的立方根;根据新定义求出a,b的范围,进而求得a、b值,然后再代入求出的值,再求立方根即可.
【详解】解:∵,∴
又∵,即
∵和为两个连续整数,∴∴
∴的立方根值为,故选:D.
2.(24-25八年级上·重庆南岸·期中)对依次排列的两个二次根式,进行如下操作:第1次操作,得到二次根式串:,,;第2次操作,得到二次根式串:,,,;第3次操作,得到二次根式串:,,,,;…,每次操作增加的项,都是用上一次操作得到的最末项减去其前一项的差,某数学兴趣小组对操作后得到的二次根式串展开研究,得到下面3个结论:
①第4次操作后得到二次根式串中,所有二次根式之和是0.
②第7次操作后得到二次根式串中,不相同的二次根式有9个.
③第2024次操作后得到二次根式串中,所有二次根式之和是.
以上结论正确的个数有( )
A.3 B.2 C.1 D.0
【答案】B
【分析】先逐步操作前几次,找到规律,再计算即可.本题考查二次根式加减,掌握相应运算法则是关键.
【详解】解:第1次操作,得到二次根式串:,,;
第2次操作,得到二次根式串:,,,;
第3次操作,得到二次根式串:,,,,;
第4次操作,得到二次根式串:,,,,,;
第5次操作,得到二次根式串:,,,,,,;
第6次操作,得到二次根式串:,,,,,,,;
第7次操作,得到二次根式串:,,,,,,,,;,
①第4次操作后得到二次根式串中,所有二次根式之和为:,故①正确;②第7次操作后得到二次根式串中,不相同的二次根式有:,,,,,,共6个,故②错误;③归纳可得:以上二次根式串每六个一循环,之和为0,
,第2024次操作后得到的整式中各项之和与第2次操作后得到整式串之和相等,
这个和为:,故③正确.∴正确的个数为2个.故选:B.
3.(23-24八年级上·辽宁锦州·阶段练习)类比平方根和立方根,我们定义次方根为:一般地,如果,那么叫的次方根,其中,且是正整数.例如:因为,所以叫81的四次方根,记作:,下列结论中正确的是( )
A.负数有偶数次方根 B.32的5次方根是
C. D.当为奇数时,2的次方根随的增大而减小
【答案】D
【分析】本题主要考查了方根的意义,本题是阅读型题目,理解并熟练应用n次方根的定义、能对比平方根与立方根解答是解题的关键.利用n次方根的定义对每个选项进行逐一判断即可得出结论.
【详解】解:∵任何实数的偶数次都是非负数,∴负数a没有偶数次方根,∴A选项的结论不符合题意;
∵,∴,故B选项的结论不符合题意;任何实数a都有奇数次方根,
∵,∴,当时,,当时,,
∴C选项的结论不符合题意;
∵当为奇数时,2的次方根随的增大而减小,∴D选项的结论符合题意,故选:D.
4.(24-25八年级上·重庆·期中)任意一个四位正整数,如果它的各个数位上的数字均不为零,千位与十位上的数字之和是,百位与个位上的数字之和是9,则这个数称为“十拿九稳数”.将m的千位与十位对调、百位与个位对调后的四位数记为,其中,则 ;若为整数,则满足条件的“十拿九稳数”的最大值为 .
【答案】
【分析】本题考查了新定义下的实数运算,利用二次根式的性质进行化简.理解题意,熟练掌握利用二次根式的性质进行化简是解题的关键.
由题意知,,,则,当时,,则,计算求解即可;由题意知,,,则,,,由为整数,可知,由题意知,当值最大时,的值最大,然后求出两种情况的最大值,最后比较大小即可.
【详解】解:由题意知,,,∴,
当时,,∴,
由题意知,,,
∴
∴,
∴,
∵为整数,∴或,由题意知,当值最大时,的值最大,
当时,最大的值为5,此时,的最大值为;
当时,最大的值为9,此时,的最大值为;
∵,∴满足条件的“十拿九稳数”的最大值为,故答案为:,.
5.(24-25八年级上·山西临汾·期中)对于实数P,我们规定:用表示不小于的最小整数.例如:,.现在对进行如下操作:
,即对只需进行3次操作后变为2.类似地,要想让变为2,需进行的操作次数为 .
【答案】4
【分析】本题主要考查了估算无理数的大小,理解已知条件的规定:用表示不小于的最小整数,是解题的关键.仿照题目中的运算过程计算即可.
【详解】,
要想让变为2,需进行的操作次数为4.故答案为:4.
6.(24-25八年级上·辽宁沈阳·阶段练习)【观察发现】∵.
∴;
∵,∴.
【初步探索】(1)化简:_____;(2)形如可以化简为,即,且,,,均为正整数,用含,的式子分别表示,,得________,________;
(3)若,且,均为正整数,求的值;
【解决问题】(4)某饰品店铺要将甲、乙两个饰品盒放在一个包装纸箱中寄出.甲、乙两个饰品盒都是正方体,底面积分别为和.快递公司现有三款包装纸箱,纸箱内部规格如下表(纸箱厚度不计):
型号
长
宽
高
型
型
型
请你通过计算说明符合条件的包装纸箱型号有几种?若从节约空间的角度考虑,应选择哪种型号的纸箱?
【答案】(1);(2),;(3);(4),两种型号的包装纸箱符合条件.应选择型号包装纸箱.
【分析】本题主要考查二次计算与化简与应用,解题的关键是掌握二次根式的运算法则.
(1)根据题目所给的方法将根号下的数变成完全平方的形式进行计算;
(2)根据题目给出的a,b与m,n的关系式,列式算出结果即可;(3)将所给式子两边平方求解即可;(4)先判断,两种型号的包装纸箱符合条件,再求出体积进行比较即可
【详解】解:(1),故答案为:;
(2)∵,∴,
∵,,,均为正整数,∴,故答案为:,;
(3)∵,∴,
∴,∴, ∴;
(4)底面积的饰品盒底面边长为, 底面积的饰品盒底面边长为,
∵,,∴,C两种型号的包装纸箱符合条件.
B型号的包装纸箱的体积为:,C型号的包装纸箱的体积为:,
∵, 所以应选择C型号包装纸箱.
7.(2024·广东·模拟预测)【代数推理】代数推理指从一定条件出发,依据代数的定义、公式、运算法则、等式的性质、不等式的性质等证明已知结果或结论.
【发现问题】小明在计算时发现:对于任意两个连续的正整数m、n,它们的乘积 与较大数的和一定为较大数的平方.(1)举例验证:当 则
(2)推理证明:小明同学做了如下的证明:设, m、n是连续的正整数,
∴; ∵, ∴.∴一定是正数n的平方数.
【类比猜想】小红同学提出:任意两个连续正整数的乘积与较小数的差是较小数的平方.
请你举例验证及推理证明;
【深入思考】若 (m, n为两个连续奇数, 求证:p一定是偶数.
【答案】见解析
【分析】本题考查完全平方公式的应用,二次根式化简;
类比猜想:参考发现问题的举例和推理过程计算即可;
深入思考:由m, n为两个连续奇数, ,可得,,然后代入计算即可.
【详解】解:类比猜想:(1)举例验证:当 则
(2)推理证明:小明同学做了如下的证明:设, m、n是连续的正整数,∴;
∵,∴.∴一定是正数的平方数.
深入思考:∵m, n为两个连续奇数,,∴,∴,
∴,∴p一定是偶数.
8.(23-24八年级下·江西赣州·期中)定义:我们将与称为一对“对偶式”.因为,可以有效的去掉根号,所以有一些问题可以通过构造“对偶式”来解决.例如:已知,求的值,可以这样解答:
因为,所以.
(1)已知:,求的值;(2)结合已知条件和第①问的结果,解方程:;(3)计算:.
【答案】(1)2(2)(3)
【分析】(1)仿照题意,进行计算即可得到答案;(2)根据二次根式有意义的条件列出方程组,解方程组即可得到答案;(3)利用平方差公式,对原式进行变形后,即可得到答案.
此题考查了二次根式的性质、二次根式的混合运算、二次根式有意义的条件、平方差公式以及分母有理化,熟练掌握二次根式的运算法则和灵活变形是解题的关键.
【详解】(1)解:∵,
且,∴;
(2)解:∵∴,
化简后两边同时平方得:,∴,经检验:是原方程的解;
(3)解:
.
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专题02 实数
内容早知道
☛第一层 巩固提升练(12大题型)
题型一 平方根及其相关运用
题型二 立方根及其相关运用
题型三 平方根和立方根的实际应用
题型四 无理数的大小估算
题型五 实数的相关概念与运算
题型六 二次根式相关概念与性质
题型七 最简二次根式与同类二次根式
题型八 二次根式的大小比较
题型九 二次根式的混合运算
题型十 分母(分子)有理化的运用
题型十一 复合二次根式的化简
题型十二 二次根式的应用
☛第二层 能力培优练
☛第三层 拓展突破练
平方根及其相关运用
⭐技巧积累与运用
1.算术平方根:如果(x≥0),那么这个数x叫做的算术平方根,即:x=。
2.平方根:如果,那么叫做的平方根,即:x=。
3.平方根和算术平方根的区别与联系
区别:(1)定义不同;(2)结果不同:和。
联系:(1)平方根包含算术平方根;(2)被开方数都是非负数;(3)0的平方根和算术平方根均为0。
1.(24-25八年级上·福建漳州·期中)下列说法错误的是( )
A.的平方根为 B.是9的平方根 C.25的平方根为 D.负数没有平方根
2.(24-25八年级上·安徽宿州·阶段练习)的平方根分别是,,则的值为( )
A.0 B.1 C. D.2
3.(24-25八年级上·河北石家庄·期中)已知是整数,则正整数的最小值是( )
A.4 B.5 C.6 D.2
立方根及其相关运用
⭐技巧积累与运用
1.一个数的立方根,用表示,其中是被开方数,3是根指数. 开立方和立方互为逆运算。
2.任何数都有立方根,一个数的立方根有且只有一个,并且它的符号与这个非零数的符号相同。
两个互为相反数的数的立方根也互为相反数。
3.立方根的性质:
4.被开方数的小数点向右或者向左移动3位,它的立方根的小数点就相应地向右或者向左移动1位。
1.(23-24八年级上·辽宁锦州·阶段练习)的立方根是 .
2.(23-24七年级下·安徽池州·期末)若,, .
3.(23-24七年级下·云南昭通·期末)已知的立方根是,的算术平方根是,求的值为: .
4.(24-25八年级上·成都市·期中)解方程:(1);(2).
平方根和立方根的实际应用
⭐技巧积累与运用
①与普通应用题列写方程的过程相似,再按照算术平方根的特性解方程。
②按照正常方程思路,首先设未知数,列等式方程;再求解未知数;最后回答题干问题。
1.(24-25七年级上·浙江杭州·期中)边长为a的正方形面积为256,棱长为b的正方体体积为,则的值为 .
2.(24-25八年级上·山西运城·期中)某饰品店老板想用一块边长为20cm的正方形包装纸裁剪一块面积为的长方形包装纸(裁痕平行于正方形边长),且长方形包装纸的长、宽之比为,请你用所学的知识判断是否可以裁剪出来?并说明理由.
3.(24-25八年级上·河北石家庄·期中)【问题发现】(1)如图1,把两个边长为1的小正方形分别沿对角线剪开,将所得的4个直角三角形拼在一起,就可以得到一个大正方形,所得到的大正方形的面积为________,大正方形的边长为________.
【知识迁移】(2)爱钻研的小思同学受到启发,尝试用两个同样大小的长方形拼出一个正方形.如图2,将两个长和宽分别为3和2的长方形沿对角线剪开,将所得到的4个直角三角形拼出了一个中间有一个镂空小正方形的大正方形,所得到的小正方形的边长为________;大正方形的面积为________;边长为________.
【拓展延伸】(3)小明想用一块面积为的正方形纸片,沿着边的方向裁出一块面积为的长方形纸片,使它的长与宽之比为5:4.请通过计算说明是否可行.
无理数的大小估算
⭐技巧积累与运用
估算法:(1)若,则; (2)若,则;
根据这两个重要的关系,我们通常找距离a最近的两个平方数和立方数,来估算和的大小。
例如:,则;,则。
常见实数的估算值:,,。
1.(23-24七年级下·贵州遵义·期中)“广州塔”以其独特的几何美学吸引了全世界的关注,其设计充满了曲线与几何的融合,展现了建筑美学理念.建筑设计师在创作过程中,运用了黄金分割比例,使建筑在视觉上更具协调性和美感.黄金分割的比值约为,这个比值范围正确的是( )
A. B. C. D.
2.(24-25八年级上·陕西咸阳·期中)已知a,b是两个连续整数,,则的值为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
3.(24-25八年级上·河北石家庄·期中)如图,数轴上,两点表示的数分别为和,则,两点之间表示整数的点共有( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
4.(24-25八年级上·山东菏泽·期中)【阅读与思考】我们知道是无理数,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的写出来,而因为,即,于是的整数部分是2,将一个数减去其整数部分,差就是小数部分,故可用来表示的小数部分.结合以上材料,回答下列问题:(1)的小数部分是______,的整数部分是______;
(2)如果的小数部分为,的整数部分为,求的值;
实数的相关概念与运算
⭐技巧积累与运用
1.无理数常见类型:(1)开不尽的方根;(2)特定结构的无限不循环小数;(3)含有π的绝大部分数。
2.每个实数都可以用数轴上的一个点来表示:反过来,数轴上的每一个点都表示一个实数,即实数和数轴上的点是一一 对应的。因此,数轴正好可以被实数填满。
3.在实数范围内,相反数、倒数绝对值的意义和有理数范围内的意义完全相同。
4.实数和有理数一样, 可进行加、减、乘、除乘方运算,而且有理数的运算法则与运算律对实数仍然适用。
1.(23-24七年级下·湖南长沙·期末)公元6世纪,毕达哥拉斯学派认为“万物皆数”,即一切量都可以用整数或整数的比(分数)表示,后来,这一学派中的希帕索斯发现,边长为1的正方形的对角线的长度不能用整数或整数的比表示,从而发现了无理数.下列各数中不是无理数的有( )
A. B. C. D.
2.(23-24八年级上·山东济南·开学考试)下列说法正确的个数为( )
①有理数与无理数的差都是有理数;②无限小数都是无理数;③无理数都是无限小数;
④两个无理数的和不一定是无理数;⑤无理数分为正无理数、零、负无理数.
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
3.(24-25八年级上·吉林长春·阶段练习)如图,直径为1个单位长度的圆从原点沿数据向右滚动一周,圆上的一点由原点到达点,点对应的数是,这说明无理数可以用数轴上的点表示出来.则下列说法正确的为( )
A.数轴上只能表示有理数 B.数轴上只能表示无理数
C.有理数与数轴上的点一一对应 D.实数与数轴上的点一一对应
4.(24-25八年级上·江西吉安·期中)的立方根的相反数为 ,的平方根的绝对值为 ,的倒数为 .
5.(2024·北京·模拟预测)从下列三个问题任选一题,结合所学的数学知识进行分析说理.你只需要“说明”这些问题即可,无需给出严格的“证明”.
问题一:圆周长与直径的比值与4哪个更大? 问题二:是有理数还是无理数?
问题三:均为正整数,且.是正整数吗?
问题四:无理数比有理数“多”吗?(提示:请给出你的“多”的定义)
二次根式相关概念与性质
⭐技巧积累与运用
1)二次根式:形如叫做二次根式
2)二次根式有意义的条件:被开方数(式)为非负数(a≥0)
注:①a仅是一个表示式,可为常数、单项式、多项式等整式
② 不一定无意义。当a≤0时,则-a≥0,有意义。关键是看被开方数这个整体是否非负。
3)平方根的性质
1.(24-25九年级上·福建泉州·期中)下列各式中,一定是二次根式的是( )
A. B. C.3 D.
2.(24-25九年级上·四川内江·期中)已知,则下列二次根式一定有意义的是( )
A. B. C. D.
3.(24-25八年级上·成都·期中)已知实数满足,则的值为( )
A. B. C. D.
4.(24-25九年级上·四川内江·期中)实数、、满足条件,则的值是 .
最简二次根式与同类二次根式
⭐技巧积累与运用
最简二次根式的条件:(1)被开方数的因数是整数或字母,因式是整式;(2)被开方数中不
含有可化为平方数或平方式的因数或因式.
同类二次根式的概念:几个二次根式化成最简二次根式后,如果被开方数相同,那么这几个二次根式叫同类二次根式,同类二次根式可以合并.
1.(24-25八年级上·广东茂名·期中)下列式子中,为最简二次根式的是( )
A. B. C. D.
2.(24-25八年级上·江苏苏州·期中)下列二次根式中,能与合并的是( )
A. B. C. D.
3.(23-24八年级下·吉林四平·期中)若与最简二次根式可以合并,则 .
二次根式的大小比较
⭐技巧积累与运用
对于二次根式的大小比较,常用以下几种方法:平方法、作差法、作商法、分子有理化法、分母有理化法、倒数法、特殊值法及定义法等。
平方法:主要针对一些二次根式的和或者差,不能通过观察,常常先需要平方,将其化为整数再比较大小。
作差法:若大数减去小数,则差大于0,若小数减去大数,则差小于0。
作商法:若被除数小于除数,则商小于1,若被除数大于除数,则商大于1。
1.(24-25八年级上·山西晋中·期中)利用数形结合的思想,可以比较实数的大小.若在方格纸中构造如图所示的图形(方格纸中每个小方格的边长为1),结合图形可得 .(填“”“”或“”)
2.(23-24八年级上·湖南衡阳·期中)比较大小: 2(填“>,<或=”)
3.(24-25八年级上·内蒙古包头·期中)比较大小: 2; ; .
二次根式的混合运算
⭐技巧积累与运用
在进行实数运算时,和有理数运算一样,要从高级到低级,即先算乘方、开方,再算乘除,最后算加减,有括号的要先算括号里面的,同级运算要按照从左到右的顺序进行。另外,有理数的运算律在实数范围内仍然适用.正确化简各数是解题关键。
1.(24-25九年级上·河北邢台·期中)如下所示可将转化为方程,我们规定:方程称为的还原方程.
去分母, 移项, 两边平方, 整理,
则的还原方程是 .
2.(22-23八年级上·四川成都·阶段练习)已知
(1)①求代数式的值;②先化简,再求值:.
(2)若的小数部分为的整数部分为.化简求值:.
3.(24-25八年级上·陕西咸阳·期中)计算
(1); (2); (3);
(4); (5).
分母(分子)有理化的运用
⭐技巧积累与运用
分子有理化与分母有理化:在对分子或分母变形时,主要用到平方差公式来进行的。
1)首先,将分子和分母各自简化为最简二次根式,确保没有多余的根式因子。
2)然后,关键步骤是找到分母的有理化因式。所谓有理化因式,指的是两个含有二次根式的代数式,它们相乘后的结果中不含有二次根式。
3)接下来,将分子乘以分母的有理化因式,目的是消去分母中的根式部分,使得最终结果只有有理数或最简二次根式的形式。
1.(24-25八年级上·四川成都·期中)阅读下列解题过程:
请回答下列问题:(1)观察上面的解答过程,请写出_____;
(2)利用上面的解法,请化简:
(3)和的值哪个较大,请说明理由.
2.(24-25九年级上·山西·阶段练习)阅读与思考
下面是博学小组研究性学习报告的部分内容.请认真阅读,然后完成后面的任务.
关于“分母有理化”的研究报告
博学小组研究对象:利用分母有理化求二次根式的值
研究思路:利用分母有理化的概念将二次根式进行化简,再求值.
研究方法:利用概念——法则的方式进行研究
研究内容:【两个概念】
(1)在二次根式中,将两个含有根式的非零代数式相乘,如果它们的积不含有根式,则称这两个代数式互为有理化因式,如的有理化因式为,的有理化因式是.
(2)在解决分母含有二次根式的问题时,我们可以给分子、分母同乘以分母的有理化因式,这样把分母中的根号化去,这种方式称为分母有理化,如:.
【概念理解】(1)的有理化因式是________.(2)后分母有理化的结果为________.
任务:(1)直接写出研究报告中“______”处空缺的部分分别是__________、__________.
(2)利用分母有理化比较与的大小.(3)计算:.
3.(24-25八年级上·陕西咸阳·期中)认识概念:
一、两个含有二次根式且非零的代数式相乘,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;如:;,我们称的一个有理化因式为,的一个有理化因式是;
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.如:;
理解应用:(1)填空:的有理化因式是________;将分母有理化得________;
(2)化简:;
拓展应用:(3)利用以上解题方法比较与的大小,并说明理由.
复合二次根式的化简
⭐技巧积累与运用
化简二次根式,关键是要化简出平方(偶次)项来,我们八年级上册学习的完全平方公式能够很好的完成这个任务。因此,在化简二次根式时,我们常用到乘法公式。
1.(24-25八年级上·贵州贵阳·期中)贵阳市第十九中学数学社团的同学,在社团活动中遇到了化简二次根式的难题.
【问题解决】(1)小慧同学的解决思路是将转化为的形式,根据.因为,,所以______,______,则可得到化简;
【问题探究】(2)请仿照小慧的解题思路,化简二次根式;
【问题迁移】(3)若,解方程.
2.(23-24八年级下·贵州黔东南·期中)先阅读下列解答过程:
材料一:形如的式子的化简,只要我们找到两个正数,使,
即,,那么便有.
例如:化简.
解:首先把化为,这里,,
由于,,即,,所以.
材料科二: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:
,
请根据材枓解答下列问题:(1)填空:①______; ②______.
(2)化简:(诸写出计算过程);(3)化简:.
二次根式的应用
⭐技巧积累与运用
注意题目中的隐含条件:在解决二次根式实际应用问题时,还需要特别注意题目中的隐含条件。这些隐含条件可能是对被开方数的限制、对根的个数的限制等。在解题时,要认真审题,充分挖掘这些隐含条件,以免造成解题错误。
1.(24-25九年级上·河南洛阳·阶段练习)有一块矩形木板,木工甲采用如图的方式,将木板的长增加,宽增加,得到一个面积为的正方形.
(1)求矩形木板的面积;(2)木工乙想从矩形木板中裁出一个面积为,宽为的矩形木料,则该矩形木料的长为_______;(3)木工丙想从矩形木板中截出长为、宽为的矩形木条,最多能截出_________根这样的木条.
2.(24-25八年级上·山东青岛·期中)已知.
(1)计算:当时,___________,___________;
当时,___________,___________;
当时,___________,___________;
(2)猜想:无论为任何非负数时,___________始终成立(填“”,“”,“”,“”或“”);
(3)请说明()中猜想的合理性.
3.(24-25九年级上·湖南衡阳·阶段练习)“二次根式”与“乘法公式”的碰撞往往很精妙,例如:①借助完全平方公式求的算术平方根,∵,∴;②利用完全平方公式求()的最小值,当,时,有,∴,即,∵,∴,∴的最小值为2.
根据以上信息解决以下问题:(1)化简的值为_____;当时,的最小值为_____;
(2)在中,,,,那么边的长为多少?(结果化成最简).
(3)如图,四边形的对角线,相交于点O,、的面积分别为12和27,求四边形面积的最小值.
1.(24-25八年级上·四川成都·期中)下列各式中运算正确的是( )
A. B. C. D.
2.(24-25八年级上·山西运城·期中)根据表中的数据估计的十分位上的数字是( )
A. B. C. D.
3.(24-25八年级上·福建泉州·期中)下列关于的叙述中,错误的是( ).
A.面积为5的正方形的边长为 B.是无理数
C.在数轴上存在表示的一个点 D.的小数部分是:
4.(24-25七年级上·浙江宁波·期中)下列说法正确的个数是( )
①最小的负整数是; ②实数与数轴上的点一一对应;
③当时,成立; ④两个无理数的和仍为无理数.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
5.(24-25八年级上·陕西咸阳·期中)下列计算中正确的是( )
A. B. C. D.
6.(24-25八年级上·重庆·期中)已知实数a,b在数轴上的位置如图所示,化简的结果为 .
7.(23-24九年级上·重庆北碚·期中)最简二次根式与是同类二次根式,则 .
8.(23-24八年级上·江西抚州·阶段练习)运用分类讨论的方法,请你解答下列问题:(1)当时,化简:______;(2)若等式成立,则a的取值范围是______;(3)若,求a的值.
9.(24-25八年级上·河北唐山·期中)数学课上,老师讲解实数与数轴上的点是一一对应关系,要求学生在数轴上描点.
(1)点表示的数是面积为的正方形边长,点表示的数是______;在数轴(如图)上标出点;
(2)把一枚直径是的硬币边缘上的一点与数轴原点重合,让硬币沿数轴负方向无滑动滚动一周,此时点处表示的数字是______,并在数轴(如图)上标出点.
(3)比较点处表示的数字与的大小,直接写出结果.
10.(24-25八年级上·广东茂名·开学考试)任意一个无理数介于两个整数之间,我们定义,若无理数,(其中m为满足不等式的最大整数,n为满足不等式的最小整数),则称无理数T的“麓外区间”为,如,所以的麓外区间为.
(1)无理数的“麓外区间”是_____;(2)若,求的“麓外区间”.
11.(24-25八年级上·浙江杭州·期中)阅读材料,完成下列任务:
材料一;
材料二:
我们可以用以下方法表示无理数的小数部分.
我们可以用以下方法求无理数的近似值(保留两位小数).
∵,∴,
即,∴的整数部分为2,∴的小数部分为.
∵面积为107的正方形的边长是,且.∴设,其中,画出边长为的正方形,如图1:根据图中面积,得,当较小时,忽略,得.解得.∴.
任务:(1)利用材料一中的方法,的小数部分是 ;
(2)x是的小数部分,y是的小数部分,则的值是多少?
(3)利用材料二中的方法,探究的近似值(保留两位小数,并写出求解过程)
12.(24-25八年级上·辽宁沈阳·期中)阅读材料:像,这种两个含二次根式的代数式相乘,积不含二次根式,我们称这两个代数式互为有理化因式.在进行二次根式运算时,利用有理化因式可以化去分母中的根号.例如:
请你根据上述材料,解决如下问题:(1)的有理化因式是______,______;
(2)比较大小:______(填>,<,或中的一种)
(3)计算:
(4)已知,求的值.
1.(24-25七年级上·浙江宁波·期中)对于实数、,定义的含义为:当时,;当时,,如:.已知,,且和为两个连续整数,则的立方根值为( )
A. B. C. D.
2.(24-25八年级上·重庆南岸·期中)对依次排列的两个二次根式,进行如下操作:第1次操作,得到二次根式串:,,;第2次操作,得到二次根式串:,,,;第3次操作,得到二次根式串:,,,,;…,每次操作增加的项,都是用上一次操作得到的最末项减去其前一项的差,某数学兴趣小组对操作后得到的二次根式串展开研究,得到下面3个结论:
①第4次操作后得到二次根式串中,所有二次根式之和是0.
②第7次操作后得到二次根式串中,不相同的二次根式有9个.
③第2024次操作后得到二次根式串中,所有二次根式之和是.
以上结论正确的个数有( )
A.3 B.2 C.1 D.0
3.(23-24八年级上·辽宁锦州·阶段练习)类比平方根和立方根,我们定义次方根为:一般地,如果,那么叫的次方根,其中,且是正整数.例如:因为,所以叫81的四次方根,记作:,下列结论中正确的是( )
A.负数有偶数次方根 B.32的5次方根是
C. D.当为奇数时,2的次方根随的增大而减小
4.(24-25八年级上·重庆·期中)任意一个四位正整数,如果它的各个数位上的数字均不为零,千位与十位上的数字之和是,百位与个位上的数字之和是9,则这个数称为“十拿九稳数”.将m的千位与十位对调、百位与个位对调后的四位数记为,其中,则 ;若为整数,则满足条件的“十拿九稳数”的最大值为 .
5.(24-25八年级上·山西临汾·期中)对于实数P,我们规定:用表示不小于的最小整数.例如:,.现在对进行如下操作:
,即对只需进行3次操作后变为2.类似地,要想让变为2,需进行的操作次数为 .
6.(24-25八年级上·辽宁沈阳·阶段练习)【观察发现】∵.
∴;
∵,∴.
【初步探索】(1)化简:_____;(2)形如可以化简为,即,且,,,均为正整数,用含,的式子分别表示,,得________,________;
(3)若,且,均为正整数,求的值;
【解决问题】(4)某饰品店铺要将甲、乙两个饰品盒放在一个包装纸箱中寄出.甲、乙两个饰品盒都是正方体,底面积分别为和.快递公司现有三款包装纸箱,纸箱内部规格如下表(纸箱厚度不计):
型号
长
宽
高
型
型
型
请你通过计算说明符合条件的包装纸箱型号有几种?若从节约空间的角度考虑,应选择哪种型号的纸箱?
7.(2024·广东·模拟预测)【代数推理】代数推理指从一定条件出发,依据代数的定义、公式、运算法则、等式的性质、不等式的性质等证明已知结果或结论.
【发现问题】小明在计算时发现:对于任意两个连续的正整数m、n,它们的乘积 与较大数的和一定为较大数的平方.(1)举例验证:当 则
(2)推理证明:小明同学做了如下的证明:设, m、n是连续的正整数,
∴; ∵, ∴.∴一定是正数n的平方数.
【类比猜想】小红同学提出:任意两个连续正整数的乘积与较小数的差是较小数的平方.
请你举例验证及推理证明;
【深入思考】若 (m, n为两个连续奇数, 求证:p一定是偶数.
8.(23-24八年级下·江西赣州·期中)定义:我们将与称为一对“对偶式”.因为,可以有效的去掉根号,所以有一些问题可以通过构造“对偶式”来解决.例如:已知,求的值,可以这样解答:
因为,所以.
(1)已知:,求的值;(2)结合已知条件和第①问的结果,解方程:;(3)计算:.
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