内容正文:
15.4二次根式的混合运算
(6大题型基础达标练+2大题型能力提升练+拓展培优练)
基础达标练
题型一 分母有理化
题型二 会用分母(分子)有理化比较二次根式的大小
题型三 二次根式的混合运算
题型四 已知字母的值,化简求值
题型五 已知条件式,化简求值
题型六 二次根式混合运算的实际应用
能力提升题
题型一 二次根式的混合运算中的错题复原问题
题型二 二次根式混合运算中的新定义类问题
题型一 分母有理化
1.在二次根式的运算中,一般要求分母中不含二次根式,如果含有二次根式,我们往往可以按照下面的过程进行计算:,这个过程叫做分母有理化.据此判断,下列计算错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查平方差公式,分母有理化,能找出分母的有理化因式是解题的关键.
根据分母有理化计算法则解答即可.
【详解】解:A、,故本选项正确,不符合题意;
B、,故本选项正确,不符合题意;
C、,故本选项正确,不符合题意;
D、,故本选项错误,符合题意;
故选:D
2.若、为正有理数,则有得到有理数结果,例如:.我们把称为“的有理化因式”,与互称为“有理化因式”.某同学利用有理化因式,得到如下结论:
①;
②;
③若(其中为有理数)则;
④若,则.
以上结论正确的有( )
A.个 B.个 C.个 D.个
【答案】C
【分析】本题考查了有理化因式,二次根式的混合运算,二次根式的化简,利用有理化因式进行变形计算后即可一一判断,熟练掌握二次根式的性质和运算法则是解题的关键.
【详解】解:①,故①错误,不合题意;
②,故②正确,符合题意;
③
,
若,
则,
解得,
∴,故③错误,
④∵,
又∵,
∴,故④正确,符合题意;
综上,结论正确的有个,
故选:.
3.无理数的倒数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了倒数,无理数,分母有理化,解题关键是掌握上述知识点并能运用求解.
根据倒数的意义结合分母有理化求解.
【详解】解:的倒数是,
故选:D.
4.式子的倒数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了倒数的定义,分母有理化,根据二次根式分母有理化的方法进行化简即可,掌握分母有理化的方法是解题的关键.
【详解】解:的倒数是
,
故选:.
5.若,则与的关系是( )
A.互为相反数 B.互为倒数 C.相等 D.互为负倒数
【答案】A
【分析】本题主要考查了分母有理化,解题关键在于掌握运算法则.把的分子分母同乘,进一步化简与a比较得出结论即可.
【详解】解:,
∴a与b互为相反数.
故选:A.
6.当,时,代数式的值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查分母有理化,平方差公式,熟练掌握分母有理化是解题的关键.根据平方差公式进行分母有理化,即可得到答案.
【详解】解:.
故选C.
7.化简时,甲的解法是:原式,乙的解法是:
原式,以下判断正确的是( )
A.甲的解法正确,乙的解法不正确 B.甲的解法不正确,乙的解法正确
C.甲、乙的解法都正确 D.甲、乙的解法都不正确
【答案】C
【分析】本题考查了分母有理化、运用平方差公式进行计算,根据甲的做法是将分母有理化,乙的做法是将分子转化为平方差公式,然后约分化简,判断即可得解,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
【详解】解:甲的做法是将分母有理化,运用分数的基本性质,分子、分母都乘以不为0的同一个数;乙的做法是将分子转化为平方差公式,然后约分化简;均正确,
故选:C.
8.计算:
(1).
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先对二次根式进行分母有理化,然后合并同类二次根式即可;
(2)先对二次根式分母有理化,再化简即可.
【详解】(1)解:原式
.
(2)解:原式.
.
【点睛】本题考查了二次根式的混合运算,解题关键在于掌握运算法则.
9.【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“好搭档”,如,,它们的乘积不含有二次根式,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,二次根式除法可以这样解:如,.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把根号中的分母化去,叫分母有理化.
【解决问题】
(1)将下列式子分母有理化:___________.
【能力提升】
(2)若是的小数部分,求的值.
(3)计算:.
【答案】(1);(2);(3)
【分析】此题考查了分母有理化,二次根式的混合运算,代数式求值以及实数的估算,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.
(1)找出分母有理化因式,再进行分母有理化即可求解;
(2)先求出,得到的小数部分为,再代入所求式子进行求解即可;
(3)把原式各项分母有理化,再合并即可得到结果.
【详解】解:(1),
故答案为:;
(2),
,
的整数部分是,
的小数部分为,
;
(3)
.
题型二 会用分母(分子)有理化比较二次根式的大小
10.设,,则a与b的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查分母有理化,代数式之间大小关系的比较.根据题意先计算出,再利用作差法即可比较大小.
【详解】解:∵,,
∴,
∴,
∴,
故选:D.
11.已知那么的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了实数大小比较,分母有理化,掌握倒数法比较大小的方法是解题关键.利用倒数法比较大小即可.
【详解】解:∵
∴,,,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴.
故选:B.
12.已知:,则a,b,c的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了二次根式的大小比较,分母有理化,
先分别表示出,再比较分母即可.
【详解】解:,,,
,
,
即.
故选:D.
13.已知,,,那么a,b,c的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先把化为再结合从而可得答案.
【详解】解:∵,
,
,
而
∴
故选A.
【点睛】本题考查的是二次根式的大小比较,二次根式的混合运算,掌握“二次根式的大小比较的方法”是解本题的关键.
题型三 二次根式的混合运算
14.计算的结果是( )
A. B.4 C. D.
【答案】C
【详解】本题需要运用二次根式的乘法法则来计算,然后得出结果并与选项进行对比.
故答案选:C .
【点睛】本题考查了二次根式的乘法运算,掌握二次根式的乘法法则以及乘法分配律是解题的关键.
15.计算的结果是( )
A.5 B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了二次根式的混合运算,解法1:先对括号内合并同类二次根式,再进行运算;解法2:先把括号内每一项除以,再把所得的商相加即可.
【详解】解:解法1:
原式=
解法2:
原式
故选: .
16.计算等于( )
A. B.
C.3 D.
【答案】D
【分析】本题考查了二次根式的混合运算,根据多项式乘法法则将原式展开,再合并同类项即可;熟练掌握二次根式的混合运算法则是解题的关键.
【详解】解:.
故选:D.
17.已知实数,则实数a的值在( )
A.1与2之间 B.2与3之间 C.3与4之间 D.4与5之间
【答案】C
【分析】本题考查二次根式的计算,实数的估算,掌握相关知识是解决问题的关键.先利用乘法分配律计算,然后用平方法估算的值,进而可估算的值.
【详解】解:,
,
∵,
,
,
.
故选:C.
18.下列计算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了二次根式的加减乘除运算,分母有理化.根据二次根式的加减、乘除法则计算,判断即可.注意二次根式的加减可以类比合并同类项法则,化简后只有被开方数相同才能进行合并.
【详解】解:,故A项错误;
,故B项错误;
,故C项错误;
,故D项正确;
故选:D.
19.老师设计了一个“接力游戏”,用合作的方式完成二次根式的混合运算,如图,老师把题目交给一位同学,他完成一步解答后交给第二位同学,依次进行,最后完成计算.规则是每人只能看到前一人传过来的式子.接力中,自己负责的式子出现错误的是( ).
A.小明和小丽 B.小丽和小红 C.小红和小亮 D.小丽和小亮
【答案】B
【分析】本题考查了二次根式混合运算,根据二次根式混合运算步骤逐步计算进行判断即可.
【详解】解:
(小明解答正确),
(小丽解答错误),
(小红解答错误),
(小亮解答正确);
小丽和小红解答错误,
故选:B.
20.计算的结果正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了二次根式的混合运算,熟练掌握二次根式的运算法则与同类二次根式的合并是解题的关键.
先进行二次根式的乘除法,再合并即可.
【详解】解:
.
故选D .
21.化简 的结果为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了二次根式的混合运算,积的乘方与同底数幂乘法;逆用积的乘方与同底数幂的乘法进行计算即可求解.
【详解】解:
.
故选:C.
22.计算下列各式的值
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】本题主要考查二次根式的混合运算,零次幂,负整数指数幂,绝对值,平方差及完全平方化简求值,掌握相关计算是解题的关键.
(1)利用二次根式化简,再合并即可;
(2)由零次幂,负整数指数幂,绝对值及二次根式化简求值即可;
(3)根据二次根式的乘除计算即可;
(4)由平方差及完全平方公式求解即可.
【详解】(1)解:原式
;
(2)原式
;
(3)原式
;
(4)原式
.
23.计算:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查了二次根式的混合运算、零次幂、完全平方公式、分母有理化等知识点,灵活运用相关运算法则成为解题的关键
(1)先运用二次根式的性质、零次幂化简,然后再运用二次根式的混合运算法则计算即可;
(2)先运用二次根式、完全平方公式、分母有理化计算,然后再合并同类二次根式即可;
【详解】(1)原式
;
(2)原式
.
24.计算:
(1)
(2)
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了二次根式的混合运算,熟练掌握二次根式的运算法则以及二次根式的性质是解题的关键.
(1)根据平方差公式化简,再合并同类二次根式即可求解;
(2)先算乘法,再算加减即可求解..
【详解】(1)解:
;
(2)
.
题型四 已知字母的值,化简求值
25.若,则代数式的值为( ).
A.0 B.1 C.2 D.
【答案】C
【分析】本题考查利用完全平方公式因式分解,二次根式计算,掌握相关知识是解决问题的关键.先将因式分解,再代入求值即可.
【详解】解:当时,
,
,
,
,
.
故选:C.
26.已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了二次根式的混合运算,分母有理数,已知字母的值求代数式的值,解题关键是掌握上述知识点并能运用求解.
先利用,分别求出,,,再代入计算即可.
【详解】解:当时,,
,
所以,
所以,,,
所以
,
故选:A.
27.若,,则的值是( )
A.2 B.4 C.5 D.7
【答案】B
【分析】本题主要考查二次根式的混合运算,完全平方公式的变形计算,掌握其运算法则是关键,利用代数恒等式将表达式转化为已知量进行计算.
【详解】解:已知,,
∴,,
∵,
∴,
∴代入,原式,
故选:B.
28.若,则的值为( )
A.90 B.91 C.93 D.95
【答案】D
【分析】本题考查二次根式的混合运算,先根据分母有理化化简x,y的值,求出,,再根据完全平方公式的变形计算解题.
【详解】解:,,
∴,,
∴,
故选:D.
29.先化简,再求值:,其中
【答案】;
【分析】本题考查了分式的化简求值,分母有理化,熟练掌握运算法则是解题的关键.
先通分括号内,再计算除法,最后化简原式等于,再代入,进行分母有理化,即可作答.
【详解】解:
当时,原式.
30.已知,.
(1)求及的值;
(2)求不超过的最大整数.
【答案】(1),;
(2).
【分析】本题主要考查二次根式的运算及规律探究,熟练掌握乘法公式、完全平方公式以及通过递推找规律是解题的关键.
(1)对于求和的值,利用乘法公式和完全平方公式变形计算;
(2)通过分析的幂次规律,进而确定不超过的最大整数.
【详解】(1)解:∵,,
∴,,
∴;
(2)解:∵,
∴即
∴,,
∴,
,
,
,
,
,
,
,
将代入得
,
∵,
∴
∴不超过的最大整数为.
31.已知:是的小数部分,.
(1)求的值.
(2)若a,b都是实数,且,求的值.
【答案】(1)9
(2)
【分析】本题考查二次根式的化简求值以及二次根式有意义的条件,解题的关键是掌握二次根式的运算法则和二次根式有意义的条件.
(1)先确定的范围,求出其小数部分,再对进行化简,最后将代入式子,利用完全平方公式化简求值.
(2)根据二次根式有意义的条件求出的值,进而得到的值,再将、、、代入式子进行计算.
【详解】(1)解:,
,
的小数部分,
,
;
(2)解:有意义,
且,
,
,
.
题型五 已知条件式,化简求值
32.若,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查二次根式有意义的条件.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.
根据二次根式有意义的条件确定,y的值,代入求值即可.
【详解】由二次根式有意义的条件,得,
解得,
当时,,
∴,
故选:C.
33.若,则代数式的值是( )
A.2024 B.2025 C.2026 D.
【答案】C
【分析】本题主要查了求代数式的值.根据题意可得,再代入计算,即可求解.
【详解】解:∵,
∴,
∴.
故选:C
34.若,则的值是( )
A. B. C. D.或
【答案】A
【分析】本题考查二次根式的运算,代数式求值,解题的关键是根据题意得到.先求得,代入,再根据二次根式分母有理化,即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴
.
故选:A.
35.若,,则式子的值为( )
A.3 B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了二次根式的性质,求代数式的值,由题意得出,,再根据二次根式的性质化简得到原式,然后通分后利用整体代入的方法计算.
【详解】解:∵,,
∴,,
∴,
故选:A.
36.已知,则的值为( )
A.0 B. C.1 D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了完全平方公式以及非负数的性质,熟练掌握完全平方公式是解题的关键.通过对等式进行变形,凑成完全平方的形式,根据非负数的性质求出和的值,进而计算.
【详解】解:∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,,
解得,,
∴ ,
故选:D.
37.若,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查代数式的化简求值,解题的关键是利用二次根式的性质及绝对值的意义将原式化简,再进行加减运算即可.
【详解】解:∵,
∴,,
∴
.
故选:D.
38.已知,则化简的结果为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查二次根式的性质与化简,根据绝对值的性质得,即,所以,,再根据二次根式的性质化简即可.掌握二次根式的性质及绝对值的意义是解题的关键.也考查了完全平方公式的应用.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴,,
∴
.
故选:A.
39.已知,则的值为( )
A. B. C.2025 D.2020
【答案】A
【分析】本题考查了二次根式的求值,分式的求值.根据已知,利用完全平方公式计算得到,去分母得到,再整体代入计算即可求解.
【详解】解:∵,
∴,即,
∴,
∴,即,
∴,
故选:A.
40.已知,且,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】将已知等式两边平方,利用完全平方公式展开得到,同理可得,再结合m的范围,判断的值.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
故选A.
【点睛】本题考查了二次根式的求值,完全平方公式,解题的关键是灵活运用完全平方公式建立两个式子之间的关系.
41.已知,,求的值.
【答案】
【分析】本题考查的是已知条件式,求解分式的值,由条件可得,再计算分式的混合运算,最后代入计算即可.
【详解】解:∵,
,
∴,
∴
;
;
题型六 二次根式混合运算的实际应用
42.把四张形状、大小完全相同的宽为1cm的小长方形卡片不重叠地放在一个底面长为,宽为4cm的长方形盒子底部(如图),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之和为( )
A. B.16cm C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了二次根式的计算,
先分别求出两个阴影部分的周长,再求和即可.
【详解】解:由题知,小长方形的长为
因为左下方阴影长方形的宽为:,
所以左下方阴影长方形的周长为:
因为右上方阴影长方形的长为2cm,宽为:,
所以右上方阴影长方形的周长为:,
所以图中两块阴影部分的周长之和为:
故选:B.
43.用四张一样大小的长方形纸片拼成一个正方形,如图所示,它的面积是75,,图中空白的地方是一个正方形,那么这个小正方形的周长为( )
A. B. C.3 D.
【答案】D
【分析】此题考查正方形的性质,二次根式的运用,看清图意,搞清小长方形的长和宽之间的关系是解决问题的关键.首先由正方形的面积是75,开方求得边长,也就是小长方形的长与宽的和,减去,得出宽,进一步利用长减去宽再乘4得出答案即可.
【详解】解:小正方形边长为:
所以这个小正方形的周长为:.
故选:D.
44.高空抛物极其危险,是我们必须杜绝的行为.据研究,高空抛物下落的时间t(单位:s)和高度h(单位:m)近似满足公式(不考虑风速的影响).则从高空抛物到落地所需时间(单位:s)为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了利用二次根式的性质化简.熟练掌握二次根式的性质是解题的关键.将代入公式计算即可.
【详解】解:由题意得:当时,,
即从高空抛物到落地所需时间(单位:s)为,
故选:A.
45.10月25日是茗茗的妈妈的生日,茗茗特地做了两张大小不同的正方形的卡片送给妈妈,一张是生日卡片,面积是,一张是全家福卡片,面积是,茗茗想如果用红色的彩带将这两张卡片的边包上会很漂亮,她现在手中有长的红色彩带,请你帮她算一算,她的红色彩带够用吗?如果不够,还需买多长的红色彩带?(取)
【答案】不够,还需
【分析】本题考查了二次根式的应用.先根据正方形的性质计算出生日卡片的边长为,全家福卡片的边长为,再计算出两张卡片的周长,然后与进行大小比较即可.
【详解】解:生日卡片的边长=,
全家福卡片的边长=,
两张卡片的周长的和=,
,
所以长的红色彩带不够用,还需红色彩带的长度为.
46.某公路规定汽车行驶速度不得超过千米/时,当发生交通事故时,交通警察通常根据刹车后车轮滑行的距离估计车辆的行驶速度,所用的经验公式是,其中v表示车速(单位:千米/时),表示刹车后车轮滑过的距离(单位:米),表示摩擦系数.在一次交通事故中,经测量米,.请你判断一下,肇事汽车当时是否超过了规定的速度?
【答案】超过了规定的速度
【分析】本题考查了二次根式的应用以及数值大小比较.先将已知的刹车距离和摩擦系数代入经验公式计算出车速,再与规定速度比较,判断是否超速.
【详解】解:把,代入,
,
∴肇事汽车当时的速度超过了规定的速度.
.
题型一 二次根式的混合运算中的错题复原问题
47.下面是王倩同学进行实数运算的过程,认真阅读并完成相应的任务:
第一步
第二步
第三步
第四步
第五步
任务一:以上化简步骤中第一步化简的依据是___________(用含的式子表示,并写出的范围).
任务二:第___________步开始出现错误,该式运算后的正确结果是___________.
【答案】任务一:;任务二:二,.
【分析】本题主要考查二次根式的运算,熟练掌握二次根式的运算是解题的关键;
任务一:根据二次根式的性质可进行求解;
任务二:根据二次根式的运算法则可进行求解.
【详解】解:任务一:以上化简步骤中第一步化简的依据是;
故答案为;
任务二:
;
∴原计算从第二步开始出现错误,该式运算后的正确结果为;
故答案为二,.
48.有一道练习题:对式子先化简,再求值,其中a.
小明的解法如下:
.
把代入,得原式.
小明的解法对吗?如果不对,请帮他改正.
【答案】小明的解法不对.见解析
【分析】根据二次根式的性质,再判断的值的正负性即可.
【详解】解:小明的解法不对.改正如下:
,
,
原式.
把代入,得原式.
【点睛】本题考查了二次根式的性质,掌握二次根式的性质是判断正误的关键.
49.阅读下面的解题过程,回答问题.
…………………………… 第一步
………………………… 第二步
……………………………… 第三步
………………………………… 第四步
(1)以上解题过程从第几步开始出现错误?
(2)比较与的大小,并写出你的判断过程.
【答案】(1)第二步
(2)
【分析】本题主要考查了二次根式的化简,熟练掌握二次根式的性质,是解题的关键.
(1)根据二次根式性质进行判断即可;
(2)先根据二次根式性质进行化简,然后比较大小即可.
【详解】(1)解:
.
∴解题过程从第二步开始出现错误;
(2)解:,理由如下:
,,
∵,
∴.
题型二 二次根式混合运算中的新定义类问题
50.对于任意两个不相等的正实数、,定义运算“”:,如,那么等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了实数的新运算,根据新运算的规则,把转化为一般形式的运算,可得:原式,再根据二次根式的性质进行运算即可.
【详解】解:由题意可得:.
故选:A.
51.对于任意两个非零实数a、b,定义运算如下:
如:,.
根据上述定义,解决下列问题:
(1)______, ______;
(2)若,求x的值.
【答案】(1),
(2)
【分析】本题考查定义新运算,二次根式的运算,解分式方程:
(1)根据新运算的法则,列出算式进行计算即可;
(2)分和,列出方程进行求解即可.
【详解】(1)解:由题意,得:,
∵,
∴ ;
故答案为:,;
(2)当,即:时,则:,解得:,
经检验,是原方程的解,
∵,
∴(舍去);
当,即:时,则:,
∴或(舍去);
∴.
52.定义:若两个二次根式a,b满足,且c是有理数,则称a与b是关于c的因子二次根式.
(1)若a与是关于4的因子二次根式,则 ;
(2)若与是关于的因子二次根式,求m的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据因子二次根式的定义进行计算即可;
(2)根据因子二次根式的定义得到,进行求解即可.
【详解】(1)解:由题意,得:,
∴;
故答案为:
(2)由题意,得:,
∴,
∴.
【点睛】本题考查二次根式的计算,分母有理化.理解并掌握因子二次根式的定义是解题的关键.
53.如果记,并且表示当时y的值,即;表示当时y的值,即;……
(1)_______.
(2)若n为正整数,则_______.
(3)求的值.
【答案】(1)1
(2)1
(3)
【分析】本题考查了规律型:数字的变化类,二次根式的运算,熟练掌握运算法则是解题的关键.
(1)根据的定义进行代入运算即可;
(2)猜想,代入式子中进行化简求证;
(3)根据规律,即可得到的值.
【详解】(1)解:.
故答案为:1.
(2)解:猜想,理由如下:
.
故答案为:1.
(3)解:原式
.
54.在数学小组探究学习中,小华与他的小组成员遇到这样一道题:
已知,求的值.他们是这样解答的:
∴,
∴
∴即
∴
∴
请你根据小华小组的解题方法和过程,解决以下问题:
(1) ;
(2)化简:;
(3)若,
①求的值;
②求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)①;②
【分析】本题考查了二次根式的化简求值的知识,二次根式的化简求值,一定要先化简再代入求值.也考查了分母有理化的知识,掌握以上知识是解答本题的关键.
(1)把分子分母都乘以,然后利用平方差公式计算;
(2)先分母有理化,然后合并二次根式即可;
(3)先分母有理化得到,移项后再平方得到,再把原式化简变形为,接着利用整体代入法计算得到原式,再应用同样方法计算即可.
【详解】(1)解:,
故答案为:;
(2)解:原式
;
(3)解:①∵,
∴,
∴,
∴;
②∵,
∴
.
55.【阅读材料】当,时,
,,
【获得结论】
当,时,;
当且仅当时,等号成立,即;
这个结论就是著名的“均值不等式”,“均值不等式”在最值问题中有着广泛的应用.
【应用举例】
例如:在的条件下,,,当且仅当,即时,有最小值,最小值为
【解决问题】
(1)函数,y的最小值为______,此时,______.
(2)当时,的最小值为______,此时,______.
(3)如图,学校打算用篱笆围成一个面积为的长方形的生物园,其中生物园的一面靠墙墙足够长,其它三面用篱笆围成,设垂直于墙的一边的长为米,当这个矩形花园的宽为______时,所用的篱笆的总长度最短,最短为______米.
【答案】(1)6;3;
(2);;
(3)10;
【分析】本题主要考查了二次根式的应用、配方法的应用,解题时要熟练掌握并能读懂题意,列出关系式是关键.
(1)依据题意,当时,由,则,当且仅当,即时,有最小值,最小值为6,进而可以判断得解;
(2)依据题意,当时,由,则,当且仅当,即时,有最小值,最小值为,进而可以判断得解;
(3)依据题意,由米,则米,则篱笆的总长度,又,则,当且仅当,即时,有最小值,最小值为40,最后可以判断得解.
【详解】(1)由题意,当时,,
,当且仅当,即时,有最小值,最小值为
故答案为:6;
(2)由题意,当时,
,
,
当且仅当,即时,有最小值,最小值为
故答案为:;
(3)由题意,米,则米,
篱笆的总长度
,
,
当且仅当,即时,有最小值,最小值为
答:当这个矩形花园的宽为米时,所用的篱笆的总长度最短,最短为米.
故答案为:;
56.阅读与思考:下面是小美的阅读笔记,请认真阅读,并完成相应任务.
关于二次根式的化简
概念1:裂项相消求和:将求和中的每一项进行分解,然后重新组合,使之能消去一些项,最终达到求和的目的.
例如:.
概念2:有理化因式:两个含有二次根式且非零的代数式相乘,如果它们的乘积不含二次根式,我们称这两个代数式互为有理化因式.
例如:.
我们称的一个有理化因式是的一个有理化因式是.
概念3:分母有理化: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,这种变形叫作分母有理化,也称“有理化分母”
例如:.
典例1:
典例2:
请完成以下任务:
(1)写出的一个有理化因式:______;将分母有理化的结果是_______.
(2)猜想:_______(n为正整数).
(3)计算:______.
(4)计算:_______.
【答案】(1);
(2)
(3)2025
(4)
【分析】本题考查了有理化因式和分母有理化的概念,熟练掌握有理化因式和分母有理化的概念是解决本题的关键.
(1)根据有理化因式与分母有理化的概念求解即可.
(2)将分母变为,再结合分母有理化的概念,求解即可.
(3)先进行分母有理化,结合裂项相消求和,再使用平方差公式求解即可.
(4)先进行分母有理化,结合裂项相消求和求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴的一个有理化因式:;
;
故答案为:;.
(2)解:
;
故答案为:.
(3)解:,
,
,
,
∴
,
∴
.
(4)解:由(2)知,,
∴,
∴,,
,,
∴
.
1
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15.4二次根式的混合运算
(6大题型基础达标练+2大题型能力提升练+拓展培优练)
基础达标练
题型一 分母有理化
题型二 会用分母(分子)有理化比较二次根式的大小
题型三 二次根式的混合运算
题型四 已知字母的值,化简求值
题型五 已知条件式,化简求值
题型六 二次根式混合运算的实际应用
能力提升题
题型一 二次根式的混合运算中的错题复原问题
题型二 二次根式混合运算中的新定义类问题
题型一 分母有理化
1.在二次根式的运算中,一般要求分母中不含二次根式,如果含有二次根式,我们往往可以按照下面的过程进行计算:,这个过程叫做分母有理化.据此判断,下列计算错误的是( )
A. B.
C. D.
2.若、为正有理数,则有得到有理数结果,例如:.我们把称为“的有理化因式”,与互称为“有理化因式”.某同学利用有理化因式,得到如下结论:
①;
②;
③若(其中为有理数)则;
④若,则.
以上结论正确的有( )
A.个 B.个 C.个 D.个
3.无理数的倒数是( )
A. B. C. D.
4.式子的倒数是( )
A. B. C. D.
5.若,则与的关系是( )
A.互为相反数 B.互为倒数 C.相等 D.互为负倒数
6.当,时,代数式的值是( )
A. B. C. D.
7.化简时,甲的解法是:原式,乙的解法是:
原式,以下判断正确的是( )
A.甲的解法正确,乙的解法不正确 B.甲的解法不正确,乙的解法正确
C.甲、乙的解法都正确 D.甲、乙的解法都不正确
8.计算:
(1).
(2).
9.【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“好搭档”,如,,它们的乘积不含有二次根式,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,二次根式除法可以这样解:如,.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把根号中的分母化去,叫分母有理化.
【解决问题】
(1)将下列式子分母有理化:___________.
【能力提升】
(2)若是的小数部分,求的值.
(3)计算:.
题型二 会用分母(分子)有理化比较二次根式的大小
10.设,,则a与b的大小关系是( )
A. B. C. D.
11.已知那么的大小关系是( )
A. B. C. D.
12.已知:,则a,b,c的大小关系是( )
A. B. C. D.
13.已知,,,那么a,b,c的大小关系是( )
A. B. C. D.
题型三 二次根式的混合运算
14.计算的结果是( )
A. B.4 C. D.
15.计算的结果是( )
A.5 B. C. D.
16.计算等于( )
A. B.
C.3 D.
17.已知实数,则实数a的值在( )
A.1与2之间 B.2与3之间 C.3与4之间 D.4与5之间
18.下列计算正确的是( )
A. B.
C. D.
19.老师设计了一个“接力游戏”,用合作的方式完成二次根式的混合运算,如图,老师把题目交给一位同学,他完成一步解答后交给第二位同学,依次进行,最后完成计算.规则是每人只能看到前一人传过来的式子.接力中,自己负责的式子出现错误的是( ).
A.小明和小丽 B.小丽和小红 C.小红和小亮 D.小丽和小亮
20.计算的结果正确的是( )
A. B. C. D.
21.化简 的结果为( )
A. B. C. D.
22.计算下列各式的值
(1);
(2);
(3);
(4).
23.计算:
(1);
(2).
24.计算:
(1)
(2)
题型四 已知字母的值,化简求值
25.若,则代数式的值为( ).
A.0 B.1 C.2 D.
26.已知,则( )
A. B. C. D.
27.若,,则的值是( )
A.2 B.4 C.5 D.7
28.若,则的值为( )
A.90 B.91 C.93 D.95
29.先化简,再求值:,其中
30.已知,.
(1)求及的值;
(2)求不超过的最大整数.
31.已知:是的小数部分,.
(1)求的值.
(2)若a,b都是实数,且,求的值.
题型五 已知条件式,化简求值
32.若,则的值为( )
A. B. C. D.
33.若,则代数式的值是( )
A.2024 B.2025 C.2026 D.
34.若,则的值是( )
A. B. C. D.或
35.若,,则式子的值为( )
A.3 B. C. D.
36.已知,则的值为( )
A.0 B. C.1 D.
37.若,则等于( )
A. B. C. D.
38.已知,则化简的结果为( )
A. B. C. D.
39.已知,则的值为( )
A. B. C.2025 D.2020
40.已知,且,则的值是( )
A. B. C. D.
41.已知,,求的值.
题型六 二次根式混合运算的实际应用
42.把四张形状、大小完全相同的宽为1cm的小长方形卡片不重叠地放在一个底面长为,宽为4cm的长方形盒子底部(如图),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之和为( )
A. B.16cm C. D.
43.用四张一样大小的长方形纸片拼成一个正方形,如图所示,它的面积是75,,图中空白的地方是一个正方形,那么这个小正方形的周长为( )
A. B. C.3 D.
44.高空抛物极其危险,是我们必须杜绝的行为.据研究,高空抛物下落的时间t(单位:s)和高度h(单位:m)近似满足公式(不考虑风速的影响).则从高空抛物到落地所需时间(单位:s)为( )
A. B. C. D.
45.10月25日是茗茗的妈妈的生日,茗茗特地做了两张大小不同的正方形的卡片送给妈妈,一张是生日卡片,面积是,一张是全家福卡片,面积是,茗茗想如果用红色的彩带将这两张卡片的边包上会很漂亮,她现在手中有长的红色彩带,请你帮她算一算,她的红色彩带够用吗?如果不够,还需买多长的红色彩带?(取)
46.某公路规定汽车行驶速度不得超过千米/时,当发生交通事故时,交通警察通常根据刹车后车轮滑行的距离估计车辆的行驶速度,所用的经验公式是,其中v表示车速(单位:千米/时),表示刹车后车轮滑过的距离(单位:米),表示摩擦系数.在一次交通事故中,经测量米,.请你判断一下,肇事汽车当时是否超过了规定的速度?
.
题型一 二次根式的混合运算中的错题复原问题
47.下面是王倩同学进行实数运算的过程,认真阅读并完成相应的任务:
第一步
第二步
第三步
第四步
第五步
任务一:以上化简步骤中第一步化简的依据是___________(用含的式子表示,并写出的范围).
任务二:第___________步开始出现错误,该式运算后的正确结果是___________.
48.有一道练习题:对式子先化简,再求值,其中a.
小明的解法如下:
.
把代入,得原式.
小明的解法对吗?如果不对,请帮他改正.
49.阅读下面的解题过程,回答问题.
…………………………… 第一步
………………………… 第二步
……………………………… 第三步
………………………………… 第四步
(1)以上解题过程从第几步开始出现错误?
(2)比较与的大小,并写出你的判断过程.
题型二 二次根式混合运算中的新定义类问题
50.对于任意两个不相等的正实数、,定义运算“”:,如,那么等于( )
A. B. C. D.
51.对于任意两个非零实数a、b,定义运算如下:
如:,.
根据上述定义,解决下列问题:
(1)______, ______;
(2)若,求x的值.
52.定义:若两个二次根式a,b满足,且c是有理数,则称a与b是关于c的因子二次根式.
(1)若a与是关于4的因子二次根式,则 ;
(2)若与是关于的因子二次根式,求m的值.
53.如果记,并且表示当时y的值,即;表示当时y的值,即;……
(1)_______.
(2)若n为正整数,则_______.
(3)求的值.
54.在数学小组探究学习中,小华与他的小组成员遇到这样一道题:
已知,求的值.他们是这样解答的:
∴,
∴
∴即
∴
∴
请你根据小华小组的解题方法和过程,解决以下问题:
(1) ;
(2)化简:;
(3)若,
①求的值;
②求的值.
55.【阅读材料】当,时,
,,
【获得结论】
当,时,;
当且仅当时,等号成立,即;
这个结论就是著名的“均值不等式”,“均值不等式”在最值问题中有着广泛的应用.
【应用举例】
例如:在的条件下,,,当且仅当,即时,有最小值,最小值为
【解决问题】
(1)函数,y的最小值为______,此时,______.
(2)当时,的最小值为______,此时,______.
(3)如图,学校打算用篱笆围成一个面积为的长方形的生物园,其中生物园的一面靠墙墙足够长,其它三面用篱笆围成,设垂直于墙的一边的长为米,当这个矩形花园的宽为______时,所用的篱笆的总长度最短,最短为______米.
56.阅读与思考:下面是小美的阅读笔记,请认真阅读,并完成相应任务.
关于二次根式的化简
概念1:裂项相消求和:将求和中的每一项进行分解,然后重新组合,使之能消去一些项,最终达到求和的目的.
例如:.
概念2:有理化因式:两个含有二次根式且非零的代数式相乘,如果它们的乘积不含二次根式,我们称这两个代数式互为有理化因式.
例如:.
我们称的一个有理化因式是的一个有理化因式是.
概念3:分母有理化: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,这种变形叫作分母有理化,也称“有理化分母”
例如:.
典例1:
典例2:
请完成以下任务:
(1)写出的一个有理化因式:______;将分母有理化的结果是_______.
(2)猜想:_______(n为正整数).
(3)计算:______.
(4)计算:_______.
1
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