专题1.3 二次根式的应用(压轴题专项讲练)-2024-2025学年八年级数学下册压轴题专项讲练系列(浙教版)
2025-01-10
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学浙教版(2012)八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 本章复习与测试 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 二次根式 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 520 KB |
| 发布时间 | 2025-01-10 |
| 更新时间 | 2025-01-10 |
| 作者 | 吴老师工作室 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-01-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49901645.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题1.3 二次根式的应用
· 典例分析
【典例1】阅读下列两份材料,理解其含义并解决问题.
【阅读材料1】如果两个正数a,b,则 即,当且仅当时取等号,此时有最小值为
【实例展示1】已知,求式子最小值.
解: 当且仅当 即时,式子有最小值为6.
【阅读材料2】我们知道,分子比分母小的分数叫做“真分数”;分子比分母大,或者分子、分母同样大的分数,叫做“假分数”.类似的,我们定义:在分式中,对于只含有一个字母的分式,当分子的次数大于或等于分母的次数时,我们称之为“假分式”;当分子的次数小于分母的次数时,我们称之为“真分式”.
【实例展示2】如:这样的分式就是假分式;如:这样的分式就是真分式,假分数 可以化成带分数的形式,类似的,假分式也可以化为带分式.如:
【学以致用】根据上面两份材料回答下列问题:
(1)已知,则当______时,式子取到最小值,最小值为______;
(2)分式是______(填“真分式”或“假分式”);假分式可化为带分式形式为______;如果分式的值为整数,则满足条件的整数x的值有______个;
(3)用篱笆围一个面积为的长方形花园,这个长方形花园的两邻边长各为多少时,所用的篱笆最短,最短的篱笆是多少?
(4)已知,当x取何值时,分式取到最大值,最大值为多少?
【思路点拨】
(1)根据题中的公式确定出原式的最小值即可;
(2)根据新定义判断分式是真分式,将假分式化为真分式再判断满足条件的整数x的值;
(3)设这个矩形的长为x米,则宽面积长,即宽米,则所用的篱笆总长为2倍的长倍的宽,本题就可以转化为两个负数的和的问题,从而根据:
求解;
(4)根据实例剖析1和实例剖析2,将原式改写,然后使用不等式的性质进行计算即可得到答案.
【解题过程】
(1)解:令,则有,
得,
当且仅当时,即正数时,式子有最小值,最小值为8;
故答案为:4,8;
(2)解:根据新定义分式是真分式,
,
x为整数,的值为整数,
∴为整数,
或或或,
解得:或或或,
则满足条件的整数x的值有4个,
故答案为:真分式,,4;
(3)解:设这个矩形的长为x米,则宽为米,所用的篱笆总长为y米,
根据题意得:
由上述性质知:∵,
∴,
此时,,
∴,
答:当这个长方形的长、宽各为15米时,所用的篱笆最短,最短的篱笆是60米;
(4)解:
,
,
,
当且当时,即时,式子有最小值为4,
当时,分式取到最大值,最大值为.
· 学霸必刷
1.(23-24九年级上·江苏南通·期末)设,的最小值为,使得取最小值的x值为n,则( )
A.8 B.6 C. D.
【思路点拨】
本题考查分式的求值,二次根式的运算,将转化为的形式,利用完全平方的非负性,进行求解即可.
【解题过程】
解:∵,
∴,
∴,
∵,
∴当,即:时,有最小值,
∴,
∴;
故选D.
2.(23-24九年级上·河南洛阳·阶段练习)设a为的小数部分,b为的小数部分,则的值为( )
A. B. C. D.
【思路点拨】
先分别化简所给的两个二次根式,分别求出a、b对应的小数部分,然后化简、运算、求值,即可解决问题.
【解题过程】
解:
∴a的小数部分为,
∴b的小数部分为,
∴,
故选:B.
3.(23-24八年级下·广西梧州·期中)如图所示的幻方中,各行、各列及各条对角线上的三个实数之积均相等,则 .
【思路点拨】
本题考查了二次根式的应用,解题的关键是明确题意,列出相应的等式.根据各行、各列及各条对角线上的三个实数之积均相等可得,求出、、的值即可求解.
【解题过程】
解:各行、各列及各条对角线上的三个实数之积均相等,
,
解得:,,,
,
故答案为:.
4.(23-24八年级下·山东临沂·期末)如图,在大正方形纸片中放置两个小正方形,已知两个小正方形的面积分别为,,重叠部分是一个正方形,其面积为2,则空白部分的面积为 .
【思路点拨】
本题考查了二次根式的应用,先算出三个小正方形的边长,再得到大正方形的边长,通过面积的计算得结论.
【解题过程】
解:三个小正方形的面积分别为18、12、2,
三个小正方形的边长分别为、、,
由题图知:大正方形的边长为:,
.
故答案为:.
5.(23-24八年级下·陕西西安·期中)在一个正方形的内部按照如图方式放置大小不同的两个正方形,其中较大的正方形面积为12,重叠部分的面积为3,空白部分的面积为,则较小的正方形面积为 .
【思路点拨】
本题主要考查了二次根式的应用,观察图形得到各个正方形边长之间的关系是解题的关键.根据面积可求得大正方形和阴影部分的边长,从而求得空白部分的长;观察可知两块空白部分全等,则可得到一块空白的面积;通过长方形面积公式可求空白部分的宽,最后求出小正方形的边长即可求出面积.
【解题过程】
解:观察可知,两个空白部分的长相等,宽也相等,面积相等
重叠部分也为正方形,
空白部分的面积为,
一个空白长方形面积为,
大正方形面积为12,重叠部分面积为3,
大正方形边长为,重叠部分边长为,
空白部分的长为,
设空白部分宽为,可得:,
解得:,
小正方形的边长空白部分的宽阴影部分边长,
小正方形面积,
故答案为:10
6.(23-24九年级上·山西临汾·阶段练习)如图,在一个长方形中无重叠的放入面积分别为和的两张正方形纸片,则图中空白部分的面积为 .
【思路点拨】
欲求,需求以及.由题意得,,故,,进而解决此题.
【解题过程】
解:如图.
由题意知:,,
,.
.
故答案为:.
7.(23-24八年级上·重庆渝中·期中)如图,正方形和的边长分别为,点、分别在边、上,若,,则图中阴影部分图形的面积的和为 .
【思路点拨】
本题考查的是完全平方公式的几何背景,利用图形和、还有之间的关系,求出x,y,用面积公式计算即可.解题的关键是正确掌握、还有之间的关系.
【解题过程】
解:∵正方形和的边长分别为,且,
∴,即,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
解方程组得,
∵四边形和四边形是正方形,
∴,
则,
故答案为:.
8.(23-24八年级下·浙江金华·阶段练习)把四张形状大小完全相同的小长方形卡片(如图①)不重叠地放在底面为长方形(长为,宽为)的盒子底部(如图②),盒子底面未被卡片覆盖的部分用阴影表示.则图中两块阴影部分的周长和是 .
【思路点拨】
根据题意,设小长方形长为,宽为,则由盒子底部大长方形长为,宽为,可得大阴影部分长为,宽为;小阴影部分长为,宽为;;从而列式求两块阴影部分的周长和即可得到答案.
【解题过程】
解:设小长方形长为,宽为,
盒子底部大长方形长为,宽为,
大阴影部分长为,宽为;小阴影部分长为,宽为;且;
两块阴影部分的周长和
,
将代入上式,原式,
故答案为:.
9.(23-24八年级下·广东江门·开学考试)做一个底面积为,长、宽、高的比为的长方体;求:
(1)长方体的表面积是多少?
(2)长方体的体积是多少?
【思路点拨】
此题考查二次根式的混合计算,掌握长方体的表面积和体积计算方法是解决问题的关键.
(1)设长方体的高为,则长为,宽为,根据长方体的底面积等于长宽列方程求得答案即可,再利用长方体的表面积计算公式计算即可;
(2)利用长方体的体积计算公式计算即可.
【解题过程】
(1)设长方体的高为,则长为,宽为,由题意得:
解得,
则,
所以这个长方体的长、宽、高分别是、、.
答:长方体的表面积是.
(2)
答:体积是.
10.(23-24八年级下·云南大理·期中)如图,某小区有一块矩形空地,矩形空地的长为,宽为,现要在空地中间修建一个小矩形花坛(阴影部分),小矩形花坛的长为,宽为.
(1)求矩形空地的周长;(结果化为最简二次根式)
(2)除去修建花坛的地方,其他空地全修建成通道,通道上要铺造价为6元的地砖,要铺完整个通道,购买地砖需要花费多少元?
【思路点拨】
本题考查了二次根式的混合运算的实际应用,熟练掌握二次根式的运算法则是解题的关键.
(1)根据长方形的周长公式进行计算即可求解;
(2)先求得长方形的面积,根据面积乘以6即可求解.
【解题过程】
(1)解:
(米).
答:长方形的周长为米.
(2)解:
(平方米).
(元).
答:购买地砖需要花费元.
11.(23-24八年级下·湖南邵阳·阶段练习)如图,正方形和正方形分别是边长为和的正方形相框.
(1)求大相框的面积是小相框面积的多少倍?
(2)现在小华想用长为的彩带给这两个相框镶边,请你帮忙计算现有的彩带够吗?如果不够用,大约还需要买多长的彩带?(参考数据:)
【思路点拨】
本题主要考查了二次根式的应用:
(1)分别求出正方形和正方形的面积相除即可得出答案;
(2)求出两个正方形的周长,即可判断彩带的长度够不够.
【解题过程】
(1)解∶∵大相框的面积为,小相框的面积为,
∴,
答∶大相框的面积是小相框面积的倍;
(2)解:不够用.
镶边所需要的彩带长为,
则现有的彩带不够用,还需买,
答∶现有的彩带不够用,还需要购买约长的彩带.
12.(23-24九年级上·河南南阳·期中)有一块矩形木板,木工采用如图沿虚线在木板上截出两个面积分别为和的正方形木板.
(1)求原矩形木板的面积;
(2)如果木工想从剩余的木块(阴影部分)中裁出长为,宽为的长方形木条,估计最多能裁出多少块这样的木条,请你直接写出答案.
【思路点拨】
本题考查的是二次根式的应用.
(1)根据二次根式的性质分别求出两个正方形的边长,结合图形计算得到答案;
(2)求出和范围,根据题意解答.
掌握二次根式的性质、无理数的估算是解题的关键.
【解题过程】
(1)解:∵两个正方形的面积分别为和,
∴这两个正方形的边长分别为和,
由图可知,矩形的长为:,宽为,
则原矩形的面积为:,
答:原矩形的面积为;
(2)最多能裁出3快,理由如下:
根据(1),可知:这两个正方形的边长分别为和,
即此时阴影部分的宽为:,
长为:,
∵,,
∴,,
∴,,
则,
∴阴影部分可以最多裁剪出3块长宽的木条.
13.(24-25八年级上·河北邯郸·阶段练习)现有两块同样大小的长方形木板①,②,甲木工采用如图1所示的方式,在长方形木板①上截出三个面积分别为,和的正方形木板A,B,C.
(1)木板①中截出的正方形木板A的边长为___________,B的边长为___________,C的边长为___________;
(2)求木板①中剩余部分(阴影部分)的面积;
(3)乙木工想采用如图2所示的方式,在长方形木板②上截出两个面积均为的正方形木板,请你判断能否截出,并说明理由.
【思路点拨】
本题主要考查了二次根式混合运算的实际应用,
(1)根据正方形的面积,即可求出边长;
(2)先求出木板①的边长,根据长方形面积公式即可求解;
(3)求出两个面积为的正方形木板的边长,即可得出所需木板的长和宽,将其与实际木板长和宽进行比较,即可解答.
【解题过程】
(1)解:∵正方形木板A的面积为,正方形木板B的面积为,正方形木板C的面积为,
∴正方形木板A的边长为,正方形木板B的边长为,正方形木板C的边长为,
故答案为:2,,;
(2)解:∵正方形木板A的边长为,正方形木板B的边长为,正方形木板C的边长为,
∴长方形木板①的长为,宽为,
∴阴影部分面积为;
(3)解:不能截出;
理由:,,
∴两个正方形木板放在一起的宽为,长为.
由(2)可得长方形木板的长为,宽为.
∵,但,
∴不能截出.
14.(23-24八年级下·安徽合肥·期中)如图是两个长方体容器甲和乙,它们的体积相同,高均为,甲盒子底面是边长为的正方形,乙盒子底面是长为,宽为的长方形.
(1)若,求甲盒子的侧面积;
(2)设甲,乙两个盒子侧面积分别为,,
①______(填“>”“=”“<”)
②说明①的理由.
【思路点拨】
本题考查了二次根式的运用、完全平方公式以及因式分解等知识点,掌握长方体的体积和侧面积公式是解题关键.
(1)由题意得甲、乙底面积相同,可得,据此即可求解;
(2)由题意可得甲的侧面积为:,乙的侧面积为:.作差即可求解.
【解题过程】
(1)解长方体体积相同,高相同,
甲、乙底面积相同.
.
,
.
.
甲盒子的侧面积;
(2)解:①由②可知,
故答案为:;
②由题意,,
,
均为非负数,,
,
即,
.
,
,
.
15.(24-25九年级上·河南洛阳·阶段练习)高空抛物是一种非常危险的行为.据研究,从高处坠落的物品,其下落的时间t(s)和下落高度h(m)近似满足公式(不考虑空气阻力的影响).
(1)小东家住某小区21层,每层楼的高度近似为,若从小东家坠落一个物品,则该物品落地的时间为_________s(结果保留根号);
(2)某物体从高空落到地面的时间为,则该物体的起始高度_________m;
(3)资料显示:伤害无防护人体只需要的动能,从高空下落的物体产生的动能E(单位:J)可用公式计算,其中,m为物体质量(单位),,h为高度(单位:m).根据以上信息判断,一个质量为的玩具经过落在地面上,该玩具在坠落地面时所带能量能伤害到楼下无防护的行人吗?请说明理由.
【思路点拨】
本题考查二次根式的应用.
(1)先根据已知条件求出h的值,再代入公式即可得时间;
(2)将代入公式即可得高度h;
(3)先根据公式求出,再代入动能计算公式求出这个玩具产生的动能,即可判断.
【解题过程】
(1)解:小明家住21层,每层楼的高度近似为,
,
,
故答案为:;
(2)解:当时,,
,
故答案为:45;
(3)解:能伤害到楼下无防护的行人,理由如下:
当时,,解得,
,
∴质量为的玩具经落地所带能量能伤害到楼下无防护的行人.
16.(23-24八年级下·广西百色·期中)【综合与实践】
摆钟的“滴答”声提醒着我们时光易逝,我们要珍惜当下,抓住每一秒,努力前行.某学习兴趣小组通过观察实验室的摆钟发现:摆钟的摆球的摆动快慢与秒针的走动,摆钟的“滴答”声,摆长都有关系.于是他们通过查阅资料知道:摆钟的摆球来回摆动一次的时间叫做一个周期.它的计算公式是:,其中T表示周期(单位:s),l表示摆线长(单位:m), ,π是圆周率.(π取3.14,摆线长精确到0.01米,周期精确到0.01s,参考数据:,)
【思考填空】
(1)通过上面的计算公式我们知道了:摆球的快慢只与摆线的长短有关,摆线越长,周期越______(填“长”或“短”),摆得越______;(填“快”或“慢”)
【实践与计算】
(2)若一个摆钟的摆线长为,它每摆动一个周期发出一次“滴答”声,学习兴趣小组的2名同学数该摆钟1分钟发出“滴答”声的次数,其余成员计算摆钟1分钟发出“滴答”声次数,再对照是否一致.请你也计算该摆钟1分钟发出多少次“滴答”声;
(3)对于一个确定的摆钟,其内部的机械结构决定了它每来回摆动一次记录的时间是一定的,如一个准确的摆钟的摆球的摆动周期为1s,它每摆动一个周期发出一次“滴答”声,秒针就会走1格,显示的时间1s,求该摆钟的摆线长.
【思路点拨】
本题考查二次根式的化简和利用二次根式的性质求解,审清题意并根据题意正确列式和方程是解题的关键.
(1)根据即可判断;
(2)将代入计算求出T,即可得解;
(3)令求出l即可.
【解题过程】
解:(1)令,
∵g>0,
∴,
∴,
∴,
即,
∴摆线越长,周期越长,摆得越慢,
故答案为:长,慢;
(2)将代入得:,
∴该摆钟1分钟发出“滴答”声的次数约为:(次),
答:该摆钟1分钟发出43次“滴答”声;
(3)令,即,
解得:.
答:该摆钟的摆长为0.25米.
17.(23-24八年级下·湖南长沙·阶段练习)我国南宋时期数学家秦九韶曾提出利用三角形的三边求面积的公式,此公式与古希腊几何学家海伦提出的公式如出一辙,即三角形的三边长分别为a,b,c,记,则其面积.这个公式也被称为海伦-秦九韶公式.
(1)当三角形的三边,,时,请你利用公式计算出三角形的面积;
(2)一个三角形的三边长依次为、,,请求出三角形的面积;
(3)若,,求此时三角形面积的最大值.
【思路点拨】
(1)直接利用已知得出的值,再利用三角形面积公式得出答案;
(2)将变形为再代入求值即可;
(3)根据公式计算出,再表示成,代入公式即可求出解..
【解题过程】
(1)解:∵,,,
则:,
∴
;
(2)
,
则三边长依次为、,,代入可得:
(3)∵,,,
∴,则,
∴
,
∴当时,有最大值,为.
18.(24-25九年级上·吉林长春·期中)在学习二次根式计算时,思思同学进行了如下思考:
.
(1)填空:________;________.
(2)试猜想与的大小,并说明理由.
(3)请利用上述结论解决下面问题:某同学在做一个面积为,对角线相互垂直的四边形风筝时,求用来做对角线的竹条至少要多少厘米?
【思路点拨】
(1)将需要比较大小的两个数作差,其结构符合完全平方式,利用平方的非负性证明即可;
(2)根据(1)中结果猜想,并利用完全平方公式及平方的非负性对猜想进行证明即可;
(3)做对角线的竹条的和符合(2)中的形式,根据风筝面积求出对角线长度的积,应用(2)中的结论即可.
【解题过程】
(1)解:∵
,
∴;
∵,
,
∴;
故答案为:;.
(2)猜想:.
理由:∵,
∴
,
∴;
(3)设,,
∵四边形为,,
∴
,
∴,即,
∵,
∴,
∴,
∴用来做对角线的竹条至少要厘米.
19.(23-24八年级下·宁夏石嘴山·期中)【阅读下列材料】
若,则(注:).
.“”称为“基本不等式”,利用它可求一些代数式的最值及解决一些实际问题.(a、b为正数;积定和最小;和定积最大:当时,取等号.)
【例】:若,求的最小值.
解:,
.
时,的最小值为8.
【解决问题】
(1)若,求的最大值;
(2)用篱笆围成一个面积为的长方形菜园,当这个长方形的边长为多少时,所用篱笆最短?最短篱笆的长是多少;
(3)用一段长为的篱笆围成一个长方形菜园,当这个长方形的边长是多少时,菜园面积最大?最大面积是多少.
【思路点拨】
本题主要考查完全平方公式的应用,二次根式的应用.
(1)根据基本不等式即可求解;
(2)设这个长方形的长为x米,则另一边为米,则,,所以所用篱笆的长为米,再根据材料提供的信息求出的最小值即可;
(3)设一边为,则另一边长为,则,根据基本不等式,即可求解.
【解题过程】
(1)解:∵
∴
∴
∴
∴
∴当时,的最大值为;
(2)解:设这个长方形的长为x米,另一边为米,
则,
∴,
∴所用篱笆的长为米,
,
∵当且仅当时,的值最小,最小值为,
∴或(舍去).
∴这个长方形的长、宽分别为米,米时,所用的篱笆最短,最短的篱笆是米;
(3)解:设一边为,则另一边长为,则
∴
∴
∴
∴
∴当时的最大值为
∴当时,菜园的面积有最大值为平方米,
答:菜园的长为,宽为时,面积最大为平方米.
20.(24-25九年级上·四川自贡·阶段练习)阅读材料:基本不等式当且仅当时,等号成立,其中我们把叫正数的算术平均数,叫正数的几何平均数,它是解决最大(小)值问题的有力工具.
例如:在的条件下,当为何值时,有最小值,最小值是多少?
解:∵,∴,即
∴.当且仅当时,有最小值,最小值为2;
请根据阅读材料解答下列问题:
(1)若,函数,当为何值时,函数有最值,并求出其最值.
(2)若时,求式子的最值,并说明此时的值.
(3)时,式子成立吗?说明理由.
【思路点拨】
本题考查基本不等式的应用,二次根式混合运算,解题的关键是理解题意,学会仿照例子解决问题.
(1)仿照材料中的例子求解即可;
(2)仿照材料中的例子利用二次根式混合运算法则进行计算即可;
(3)仿照材料中的例子求出时,有最小值2,根据,不能取到最小值2,得出时,,原等式不成立.
【解题过程】
(1)解:∵,
∴,
∴,
当且仅当,
解得:,负值舍去,
经检验:是方程的解,
∴当时,函数有最小值,最小值为;
(2)解:∵,
∴,
∵,
∴当取最小值时,取最小值,
∴当时,有最小值,且最小值为,
∴的最小值为,
解方程得:,(舍去),
经检验是方程的解,
∴当时,的最小值为;
(3)解:式子不成立.理由:
∵,
∴,,
∴,
当且仅当,即时,有最小值,且最小值为2,
∵,
∴不等式不能取等号,
即不等式不成立.
21.(24-25八年级上·江西萍乡·期中)【观察发现】
∵.
∴;
∵,
∴.
【初步探索】
(1)化简: ;
(2)形如可以化简为,即,且a,b,m,n均为正整数,用含a,b的式子分别表示m,n,得 , ;
(3)若,且x,y均为正整数,求x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(说明:纸箱厚度不计,参考数据);
型号
长
宽
高
A型
B型
C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?
【思路点拨】
本题考查二次计算与化简与应用,
(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、与、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B,C两种型号的包装纸箱符合条件,再求出体积进行比较即可;
解题的关键是掌握二次根式的运算法则.
【解题过程】
解:(1),
故答案为:;
(2)∵,且a,b,m,n均为正整数,
∴,
即,
∴,,
故答案为:;;
(3)∵,且x,y均为正整数,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴x的值为;
(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,
∵,,
∴两个正方形的长之和:,
∴B,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:,
∵,
∴应选择C型号包装纸箱.
22.(23-24八年级下·河南周口·阶段练习)阅读下列材料,并解决问题:
【观察发现】
因为,
所以;
因为,
所以.
【建立模型】
形如的化简(其中为正整数),只要找到两个正整数,使,,那么.
【问题解决】
(1)化简:①______;
②______;
(2)已知正方形的边长为,现有一个长为,宽为的长方形,当它们的面积相等时,求正方形的边长;
(3)已知,则代数式的值为______.
【思路点拨】
本题以完全平方公式为背景,考查复合二次根式的化简.读懂模型是解决问题的关键.
(1)根据模型解释,找到使,成立的两个正整数m、n即可求解;
(2)由题意得即可求解,
(3)先计算,,代入原式化简计算,最后利用材料方法对化简后的式子变形,开方即可.
【解题过程】
(1)解:①令,,
解得:或,
,
故答案为:;
②,
令,,
解得:或,
,
故答案为:;
(2)由题意得:,
,
令,,
解得:或,
,
,
解得:;
(3)∵,
∴,,
∴
令,,
解得:或,
∴,
故答案为:.
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专题1.3 二次根式的应用
· 典例分析
【典例1】阅读下列两份材料,理解其含义并解决问题.
【阅读材料1】如果两个正数a,b,则 即,当且仅当时取等号,此时有最小值为
【实例展示1】已知,求式子最小值.
解: 当且仅当 即时,式子有最小值为6.
【阅读材料2】我们知道,分子比分母小的分数叫做“真分数”;分子比分母大,或者分子、分母同样大的分数,叫做“假分数”.类似的,我们定义:在分式中,对于只含有一个字母的分式,当分子的次数大于或等于分母的次数时,我们称之为“假分式”;当分子的次数小于分母的次数时,我们称之为“真分式”.
【实例展示2】如:这样的分式就是假分式;如:这样的分式就是真分式,假分数 可以化成带分数的形式,类似的,假分式也可以化为带分式.如:
【学以致用】根据上面两份材料回答下列问题:
(1)已知,则当______时,式子取到最小值,最小值为______;
(2)分式是______(填“真分式”或“假分式”);假分式可化为带分式形式为______;如果分式的值为整数,则满足条件的整数x的值有______个;
(3)用篱笆围一个面积为的长方形花园,这个长方形花园的两邻边长各为多少时,所用的篱笆最短,最短的篱笆是多少?
(4)已知,当x取何值时,分式取到最大值,最大值为多少?
【思路点拨】
(1)根据题中的公式确定出原式的最小值即可;
(2)根据新定义判断分式是真分式,将假分式化为真分式再判断满足条件的整数x的值;
(3)设这个矩形的长为x米,则宽面积长,即宽米,则所用的篱笆总长为2倍的长倍的宽,本题就可以转化为两个负数的和的问题,从而根据:
求解;
(4)根据实例剖析1和实例剖析2,将原式改写,然后使用不等式的性质进行计算即可得到答案.
【解题过程】
(1)解:令,则有,
得,
当且仅当时,即正数时,式子有最小值,最小值为8;
故答案为:4,8;
(2)解:根据新定义分式是真分式,
,
x为整数,的值为整数,
∴为整数,
或或或,
解得:或或或,
则满足条件的整数x的值有4个,
故答案为:真分式,,4;
(3)解:设这个矩形的长为x米,则宽为米,所用的篱笆总长为y米,
根据题意得:
由上述性质知:∵,
∴,
此时,,
∴,
答:当这个长方形的长、宽各为15米时,所用的篱笆最短,最短的篱笆是60米;
(4)解:
,
,
,
当且当时,即时,式子有最小值为4,
当时,分式取到最大值,最大值为.
· 学霸必刷
1.(23-24九年级上·江苏南通·期末)设,的最小值为,使得取最小值的x值为n,则( )
A.8 B.6 C. D.
2.(23-24九年级上·河南洛阳·阶段练习)设a为的小数部分,b为的小数部分,则的值为( )
A. B. C. D.
3.(23-24八年级下·广西梧州·期中)如图所示的幻方中,各行、各列及各条对角线上的三个实数之积均相等,则 .
4.(23-24八年级下·山东临沂·期末)如图,在大正方形纸片中放置两个小正方形,已知两个小正方形的面积分别为,,重叠部分是一个正方形,其面积为2,则空白部分的面积为 .
5.(23-24八年级下·陕西西安·期中)在一个正方形的内部按照如图方式放置大小不同的两个正方形,其中较大的正方形面积为12,重叠部分的面积为3,空白部分的面积为,则较小的正方形面积为 .
6.(23-24九年级上·山西临汾·阶段练习)如图,在一个长方形中无重叠的放入面积分别为和的两张正方形纸片,则图中空白部分的面积为 .
7.(23-24八年级上·重庆渝中·期中)如图,正方形和的边长分别为,点、分别在边、上,若,,则图中阴影部分图形的面积的和为 .
8.(23-24八年级下·浙江金华·阶段练习)把四张形状大小完全相同的小长方形卡片(如图①)不重叠地放在底面为长方形(长为,宽为)的盒子底部(如图②),盒子底面未被卡片覆盖的部分用阴影表示.则图中两块阴影部分的周长和是 .
9.(23-24八年级下·广东江门·开学考试)做一个底面积为,长、宽、高的比为的长方体;求:
(1)长方体的表面积是多少?
(2)长方体的体积是多少?
10.(23-24八年级下·云南大理·期中)如图,某小区有一块矩形空地,矩形空地的长为,宽为,现要在空地中间修建一个小矩形花坛(阴影部分),小矩形花坛的长为,宽为.
(1)求矩形空地的周长;(结果化为最简二次根式)
(2)除去修建花坛的地方,其他空地全修建成通道,通道上要铺造价为6元的地砖,要铺完整个通道,购买地砖需要花费多少元?
11.(23-24八年级下·湖南邵阳·阶段练习)如图,正方形和正方形分别是边长为和的正方形相框.
(1)求大相框的面积是小相框面积的多少倍?
(2)现在小华想用长为的彩带给这两个相框镶边,请你帮忙计算现有的彩带够吗?如果不够用,大约还需要买多长的彩带?(参考数据:)
12.(23-24九年级上·河南南阳·期中)有一块矩形木板,木工采用如图沿虚线在木板上截出两个面积分别为和的正方形木板.
(1)求原矩形木板的面积;
(2)如果木工想从剩余的木块(阴影部分)中裁出长为,宽为的长方形木条,估计最多能裁出多少块这样的木条,请你直接写出答案.
13.(24-25八年级上·河北邯郸·阶段练习)现有两块同样大小的长方形木板①,②,甲木工采用如图1所示的方式,在长方形木板①上截出三个面积分别为,和的正方形木板A,B,C.
(1)木板①中截出的正方形木板A的边长为___________,B的边长为___________,C的边长为___________;
(2)求木板①中剩余部分(阴影部分)的面积;
(3)乙木工想采用如图2所示的方式,在长方形木板②上截出两个面积均为的正方形木板,请你判断能否截出,并说明理由.
14.(23-24八年级下·安徽合肥·期中)如图是两个长方体容器甲和乙,它们的体积相同,高均为,甲盒子底面是边长为的正方形,乙盒子底面是长为,宽为的长方形.
(1)若,求甲盒子的侧面积;
(2)设甲,乙两个盒子侧面积分别为,,
①______(填“>”“=”“<”)
②说明①的理由.
15.(24-25九年级上·河南洛阳·阶段练习)高空抛物是一种非常危险的行为.据研究,从高处坠落的物品,其下落的时间t(s)和下落高度h(m)近似满足公式(不考虑空气阻力的影响).
(1)小东家住某小区21层,每层楼的高度近似为,若从小东家坠落一个物品,则该物品落地的时间为_________s(结果保留根号);
(2)某物体从高空落到地面的时间为,则该物体的起始高度_________m;
(3)资料显示:伤害无防护人体只需要的动能,从高空下落的物体产生的动能E(单位:J)可用公式计算,其中,m为物体质量(单位),,h为高度(单位:m).根据以上信息判断,一个质量为的玩具经过落在地面上,该玩具在坠落地面时所带能量能伤害到楼下无防护的行人吗?请说明理由.
16.(23-24八年级下·广西百色·期中)【综合与实践】
摆钟的“滴答”声提醒着我们时光易逝,我们要珍惜当下,抓住每一秒,努力前行.某学习兴趣小组通过观察实验室的摆钟发现:摆钟的摆球的摆动快慢与秒针的走动,摆钟的“滴答”声,摆长都有关系.于是他们通过查阅资料知道:摆钟的摆球来回摆动一次的时间叫做一个周期.它的计算公式是:,其中T表示周期(单位:s),l表示摆线长(单位:m), ,π是圆周率.(π取3.14,摆线长精确到0.01米,周期精确到0.01s,参考数据:,)
【思考填空】
(1)通过上面的计算公式我们知道了:摆球的快慢只与摆线的长短有关,摆线越长,周期越______(填“长”或“短”),摆得越______;(填“快”或“慢”)
【实践与计算】
(2)若一个摆钟的摆线长为,它每摆动一个周期发出一次“滴答”声,学习兴趣小组的2名同学数该摆钟1分钟发出“滴答”声的次数,其余成员计算摆钟1分钟发出“滴答”声次数,再对照是否一致.请你也计算该摆钟1分钟发出多少次“滴答”声;
(3)对于一个确定的摆钟,其内部的机械结构决定了它每来回摆动一次记录的时间是一定的,如一个准确的摆钟的摆球的摆动周期为1s,它每摆动一个周期发出一次“滴答”声,秒针就会走1格,显示的时间1s,求该摆钟的摆线长.
17.(23-24八年级下·湖南长沙·阶段练习)我国南宋时期数学家秦九韶曾提出利用三角形的三边求面积的公式,此公式与古希腊几何学家海伦提出的公式如出一辙,即三角形的三边长分别为a,b,c,记,则其面积.这个公式也被称为海伦-秦九韶公式.
(1)当三角形的三边,,时,请你利用公式计算出三角形的面积;
(2)一个三角形的三边长依次为、,,请求出三角形的面积;
(3)若,,求此时三角形面积的最大值.
18.(24-25九年级上·吉林长春·期中)在学习二次根式计算时,思思同学进行了如下思考:
.
(1)填空:________;________.
(2)试猜想与的大小,并说明理由.
(3)请利用上述结论解决下面问题:某同学在做一个面积为,对角线相互垂直的四边形风筝时,求用来做对角线的竹条至少要多少厘米?
19.(23-24八年级下·宁夏石嘴山·期中)【阅读下列材料】
若,则(注:).
.“”称为“基本不等式”,利用它可求一些代数式的最值及解决一些实际问题.(a、b为正数;积定和最小;和定积最大:当时,取等号.)
【例】:若,求的最小值.
解:,
.
时,的最小值为8.
【解决问题】
(1)若,求的最大值;
(2)用篱笆围成一个面积为的长方形菜园,当这个长方形的边长为多少时,所用篱笆最短?最短篱笆的长是多少;
(3)用一段长为的篱笆围成一个长方形菜园,当这个长方形的边长是多少时,菜园面积最大?最大面积是多少.
20.(24-25九年级上·四川自贡·阶段练习)阅读材料:基本不等式当且仅当时,等号成立,其中我们把叫正数的算术平均数,叫正数的几何平均数,它是解决最大(小)值问题的有力工具.
例如:在的条件下,当为何值时,有最小值,最小值是多少?
解:∵,∴,即
∴.当且仅当时,有最小值,最小值为2;
请根据阅读材料解答下列问题:
(1)若,函数,当为何值时,函数有最值,并求出其最值.
(2)若时,求式子的最值,并说明此时的值.
(3)时,式子成立吗?说明理由.
21.(24-25八年级上·江西萍乡·期中)【观察发现】
∵.
∴;
∵,
∴.
【初步探索】
(1)化简: ;
(2)形如可以化简为,即,且a,b,m,n均为正整数,用含a,b的式子分别表示m,n,得 , ;
(3)若,且x,y均为正整数,求x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(说明:纸箱厚度不计,参考数据);
型号
长
宽
高
A型
B型
C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?
22.(23-24八年级下·河南周口·阶段练习)阅读下列材料,并解决问题:
【观察发现】
因为,
所以;
因为,
所以.
【建立模型】
形如的化简(其中为正整数),只要找到两个正整数,使,,那么.
【问题解决】
(1)化简:①______;
②______;
(2)已知正方形的边长为,现有一个长为,宽为的长方形,当它们的面积相等时,求正方形的边长;
(3)已知,则代数式的值为______.
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