内容正文:
19.1二次根式及其性质
知识点1:二次根式的定义
1.一般地,形如()的式子叫做二次根式,其中“”称为二次根号,根号下的叫做被开方数。
2.二次根式的定义是“形式定义”,需同时满足两个条件:①含有二次根号“”;②被开方数为非负数()。
3.单独的一个非负数的算术平方根(如)、含字母且被开方数恒为非负数的式子(如)均为二次根式。
知识点2:二次根式有意义的条件
1.二次根式有意义的条件:被开方数;无意义的条件:被开方数。
2.若式子中含有多个二次根式,需保证每个二次根式的被开方数均为非负数。
3.若二次根式在分母中(如),则除满足被开方数外,还需满足分母不为0,即。
4.若式子中含有零指数幂(如)与二次根式结合,需同时满足二次根式有意义和零指数幂的底数不为0。
知识点3:二次根式的非负性
1.二次根式的双重非负性:①被开方数非负();②二次根式的值非负()。
2.常见的非负数形式:()、、(为任意实数)。
3.若几个非负数的和为0,则每个非负数均为0,即若,则、、。
知识点4:二次根式的性质
性质1:(),即一个非负数的算术平方根的平方等于这个数本身。
性质2:,即一个实数的平方的算术平方根等于这个数的绝对值。
性质拓展:①逆用(),可将非负数转化为平方形式(如);②(,为任意实数)。
【基础必考题型】
【题型1】二次根式的识别(结合实际情境)
1.核心知识点:
二次根式的定义及两个必备条件。
区分二次根式与三次根式、整式、分式等其他式子。
2.解题方法技巧:
先判断式子是否含有二次根号“”,排除三次根式(如)和无根号的式子。
再验证被开方数是否为非负数,注意含字母的式子需判断其是否恒为非负(如恒为二次根式,需才是二次根式)。
【例题1】.(25-26九年级上·河南开封·期中)下列各式中,一定是二次根式的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了二次根式的定义,能熟记二次根式的定义是解此题的关键,形如的式子叫二次根式.根据二次根式的定义逐个判断即可.
【详解】解:A.的被开方数为,不是二次根式,故本选项不符合题意;
B.的根指数是3,不是2,不是二次根式,故本选项不符合题意;
C.若,无意义,不是二次根式,故本选项不符合题意;
D.是二次根式,故本选项符合题意.
故选:D.
【变式题1-1】.(25-26九年级上·山西临汾·期中)下列式子中,不属于二次根式的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了二次根式的定义,根据二次根式要求被开方数必须是非负数,即可判断.
【详解】解:A、,被开方数,符合定义;
B、,被开方数,符合定义;
C、,由于字母a的取值范围不确定,不能保证被开方数,故该式子不一定是二次根式,不符合定义;
D、,被开方数,符合定义;
故选:C.
【变式题1-2】.(25-26八年级上·云南昆明·期末)下面是二次根式的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了二次根式的定义,二次根式是指根指数为的根式,且被开方数非负数.
【详解】解:二次根式需满足根指数为且被开方数是非负数,
A选项:为分数,不是二次根式,故A选项不符合题意;
B选项:的根指数为,不是二次根式,故B选项不符合题意;
C选项:根指数为且被开方数是非负数,是二次根式,故C选项符合题意;
D选项:被开方数为,在实数范围内无意义,不是二次根式,故D选项不符合题意.
故选:C.
【变式题1-3】.(24-25八年级下·黑龙江牡丹江·月考)下列各式中一定是二次根式的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查的是二次根式的定义,根据二次根式的概念,形如的式子是二次根式,依据定义即可判断.
【详解】解:A、∵,∴不是二次根式,故此选项错误;
B、根指数是3,不是二次根式,故此选项错误;
C、∵,∴是二次根式,故此选项正确;
D、当时,不是二次根式,故此选项错误;
故选:C.
【题型2】求单个二次根式有意义的字母取值范围
1.核心知识点:
二次根式有意义的条件(被开方数非负)。
2.解题方法技巧:
根据题意列出关于字母的不等式(如有意义,则)。
【例题2】.(25-26八年级上·上海闵行·月考)设是实数,当满足 时,有意义.
【答案】
【分析】本题考查了二次根式有意义的条件.二次根式中的被开方数必须是非负数,否则二次根式无意义.
根据二次根式有意义的条件,被开方数必须大于或等于零.
【详解】解:根据题意得:,
解得.
故答案为:.
【变式题2-1】.(24-25九年级下·北京海淀·月考)若在实数范围内有意义,则实数x的取值范围是 .
若代数式有意义,则实数x的取值范围是 .
【答案】
【分析】本题考查的是二次根式有意义的条件,分式有意义的条件.熟练掌握以上知识点是解题的关键.
根据二次根式的被开方数不小于0的条件以及分式的分母不为0的条件进行解题即可.
【详解】解:∵在实数范围内有意义,
∴,
∴;
∵代数式有意义,
∴,
∴.
故答案为:;.
【变式题2-2】.(2025九年级·江西·专题练习)使有意义的x的取值范围是 .
【答案】
【分析】本题考查分式有意义的条件和二次根式有意义的条件,分别根据分式有意义的条件和二次根式有意义的条件列式求解即可.
【详解】解:∵有意义,
∴ 且,
解得:,
故答案为:.
【变式题2-3】.(24-25八年级下·河南商丘·月考)完成如下学习表:
阅读
若和在实数范围内都有意义,求的值.
解:和在实数范围内都有意义,
①且②.
由①得:,由②得:,
∴取公共解集得:.
应用
若实数,满足,求:
()的值;
()的值.
【答案】();()
【分析】()仿照阅读解答即可;
()由()所求的值求出的值,进而代入二次根式计算即可求解;
本题考查了二次根式有意义的条件,二次根式的求值,掌握二次根式有意义的条件是解题的关键.
【详解】解:()由题意得,①且②,
由①得,,
由②得,
∴取公共解集得,;
()∵,
∴,
∴.
【题型3】利用二次根式的性质计算基础题(直接应用)
1.核心知识点:
()和的直接应用。
2.解题方法技巧:
计算时,直接根据性质得结果(如,)。
计算时,先转化为绝对值形式,再根据的符号化简(如,)。
【例题3】.(25-26九年级上·吉林长春·期末)计算所得的结果是( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】D
【分析】本题考查了二次根式的乘方运算.应用指数运算规则,将平方分配到每个因子进行计算.
【详解】解:.
故选:D.
【变式题3-1】.(25-26八年级上·吉林·期末)的值是( )
A.5 B. C.25 D.
【答案】A
【分析】本题考查二次根式的性质,根据二次根式的性质求解即可.
【详解】解:.
故选:A.
【变式题3-2】.(25-26八年级上·河北保定·月考)计算:( )
A.1 B.2 C. D.3
【答案】A
【分析】本题考查了二次根式的混合运算.利用平方差公式计算即可求解.
【详解】解: ,
故选:A.
【变式题3-3】.(25-26八年级上·四川成都·期中)计算:
(1);
(2);
(3);
(4)解方程:.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4),
【分析】本题主要考查了二次根式的混合运算,利用平方根定义解方程,熟练掌握相关运算法则及定义是解题的关键.
(1)利用负整数指数幂,零指数幂,绝对值的性质,立方根的定义计算后再算加减即可;
(2)将各式化为最简二次根式后再算加减即可;
(3)利用二次根式的除法法则计算后再算加减即可;
(4)利用平方根的定义解方程即可.
【详解】解:(1)原式
;
(2)原式
;
(3)原式
;
(4)
原方程整理得:,
则,
解得,.
【培优高频题型】
【题型4】多个二次根式与分母结合的取值范围(探究式)
1.核心知识点:
多个二次根式有意义的条件(所有被开方数均非负)。
分母不为0的限制条件。
2.解题方法技巧:
列出所有约束条件组成的不等式组(如有意义,需)。
解不等式组,注意端点值的取舍(被开方数可取0,分母不可取0)。
【例题4】.(25-26八年级上·上海·月考)成立的条件是 .
【答案】
【分析】本题主要考查了二次根式有意义的条件,分式有意义的条件,解一元一次不等式组,二次根式有意义的条件是被开方数大于等于0,分式有意义的条件是分母不为0,据此列出不等式组求解即可.
【详解】解:∵,
∴,
解得,
故答案为:.
【变式题4-1】.(22-23八年级上·四川广安·期末)要使得代数式有意义,则的取值范围是( )
A. B.
C.且 D.且
【答案】D
【分析】本题考查的是分式有意义的条件,二次根式有意义的条件,不等式组的解法,熟记分式及二次根式有意义的条件是解本题的关键.由分式及二次根式有意义的条件可得,再解不等式组即可.
【详解】解:∵代数式有意义,
∴,
解得且.
故选:D.
【变式题4-2】.(25-26八年级上·安徽淮北·月考)函数 的自变量x的取值范围是 .
【答案】且
【分析】本题考查分式和二次根式有意义的条件;根据分式分母不为零和二次根式被开方数非负的条件求解.
【详解】解:∵,
解得:,
∵,
解得:,
故自变量的取值范围是且.
【变式题4-3】.(25-26九年级上·四川内江·期中)若代数式有意义,则x的取值范围是 .
【答案】
【分析】本题考查分式和二次根式有意义的条件;根据分式和二次根式有意义的条件列出不等式,即可得到答案.
【详解】解:∵代数式有意义,
∴且,
解得:且,
∴ 的取值范围是 ;
故答案为:.
【题型5】二次根式非负性的综合应用(求字母值或代数式值)
1.核心知识点:
二次根式的非负性;
多个非负数和为0的性质。
2.解题方法技巧:
识别题目中的非负数形式(如、、)。
根据“几个非负数的和为0,则每个非负数均为0”列出方程组,求解字母的值,再代入情境中验证合理性。
【例题5】.若,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】此题考查二次根式的性质,绝对值的意义,解题关键在于掌握其性质,利用平方根与绝对值的性质,将方程转化为绝对值方程,再根据绝对值的非负性确定取值范围.
【详解】解:∵ ,
∴原方程化为 ,
又∵,
∴,即,
当时,,
∴ ,等式成立,
故的取值范围是.
故选:C.
【变式题5-1】.若,则 .
【答案】
【分析】本题考查了二次根式有意义的条件,零指数幂,有理数乘方,代数式求值,由题意,得且,解得,再代入求出的值,最后计算代数式的值,掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】解:由题意,得且,
解得,
当时,,
所以,
故答案为:.
【变式题5-2】. .
【答案】
【分析】本题主要考查了二次根式有意义的条件,整式的化简,根据二次根式有意义的条件求出,然后在此条件下简化绝对值表达式和化简二次根式,再合并同类项即可得到答案.
【详解】解:∵二次根式有意义,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
【变式题5-3】.已知实数a、b使等式成立,请先化简,再求值:.
【答案】,
【分析】本题考查了二次根式被开方数非负性,绝对值的非负性、分式的混合运算、二次根式的混合运算,解题的关键是掌握相应的运算法则,利用非负性求出a、b的值,利用分式和根式的运算进行化简,再将a、b的值代入求解即可.
【详解】解:
,
,
解得:
代入原式
.
【题型6】结合隐含条件(数轴/三角形三边)化简二次根式(数形结合)
1.核心知识点:
的化简性质;
数轴上点的位置或三角形三边关系判断式子正负性。
2.解题方法技巧:
数轴情境:根据点的位置确定字母正负及与其他数的大小关系(如);三角形情境:利用“两边之和大于第三边”判断式子符号(如);
将二次根式转化为绝对值形式,按符号去掉绝对值符号化简。
【例题6】.(24-25八年级下·四川广元·期中)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:,
解:隐含条件,解得:.
∴,
∴原式.
【启发应用】
(1)按照上面的解法,隐含的条件是:____________.
(2)按照上面的解法,试化简.
【类比迁移】
(3)已知为的三边长.化简:.
【答案】(1);(2)1;(3)
【分析】本题考查了二次根式的性质,三角形三边关系,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)理解题干解题过程,即可作答.
(2)结合(1)的,进行化简得,再去括号合并同类项,即可作答.
(3)结合两边之和大于第三边,整理得,再根据二次根式的性质进行化简,即可作答.
【详解】解:(1)∵
∴
∴,
故答案为:;
(2)∵,
∴,
∴,
(3)由三角形三边之间的关系可得隐含条件:,
∴,
∴
.
【变式题6-1】.(25-26七年级上·浙江宁波·期中)化简或求值.
(1)先化简,再求值;,其中,
(2)已知,
.当时,求的值
(3)实数a,b,c在数轴上对应点的位置如图所示,化简
【答案】(1)化简为,值为
(2)26
(3)
【分析】此题考查了整式的加减,利用数轴和二次根式和绝对值的非负性化简求值的知识点,熟练掌握运算法则是解本题的关键.
(1)将去括号,合并同类项得到,再把,代入求值即可;
(2),代入去括号,合并同类项得到,再把代入求值即可;
(3)观察数轴可知,且则,根据二次根式和绝对值的非负性化简求值即可.
【详解】(1)解:
将,代入得
(2)因为,,
则
将代入得
(3)观察数轴可知,且
则,
【变式题6-2】.(23-24八年级下·福建莆田·月考)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:
解:由,解得:
∴,
∴原式=
(1)按照上面的解法,试化简.
(2)实数a,b在数轴上的位置如图所示,化简:.
(3)已知a,b,c为的三边长,化简:.
【答案】(1)1
(2)
(3)
【分析】本题主要考查二次根式的性质与化简、绝对值的性质、数轴、三角形的三边关系,
(1)根据二次根式有意义的条件判断出x的范围,再根据二次根式的性质化简可得;
(2)由a、b在数轴上的位置判断出、,再利用二次根式的性质化简即可得;
(3)由三角形三边间的关系得出、,再利用二次根式的性质化简可得.
【详解】(1)解:隐含条件,
解得:,
,即,
∴原式
;
(2)解:观察数轴得隐含条件:,,,
∴,,
∴原式
;
(3)解:由三角形三边之间的关系可得隐含条件:,,,,
∴,,
∴原式
.
【变式题6-3】.(23-24八年级上·吉林长春·期中)【阅读材料】在解决数学问题时,我们要仔细阅读题干,找出有用信息,然后利用这些信息解决问题.有些题目信息比较明显,我们把这样的信息称为显性条件:而有些信息不太明显,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,做题时,我们要注意发现题目中的隐含条件.
【感知探索】补全下面两个问题的解答过程:
()已知,化简.
解:原式,
∵(显性条件),
请进一步完成的化简.
()三角形的三边长分别为,化简.
解:∵三角形的三边长分别为,
∴的取值范围是______.(隐含条件)
化简.
【拓展应用】解方程:.
【答案】();(),;【拓展应用】.
【分析】本题考查了二次根式,三角形的三边关系,解方程等,
()根据二次根式的性质即可求出答案;
()根据三角形的三边关系可得,然后根据二次根式的性质即可求出答案;根据二次根式的性质可得x的取值范围,然后根据二次根式的性质化简,再解方程即可求出答案;
解题的关键是熟练运用二次根式的性质以及三角形的三边关系.
【详解】解:()原式,
∵(显性条件),
由题意得(隐含条件),
∴,
∴,
∴原式,
;
()∵三角形的三边长分别为,
∴,
∴的取值范围是,(隐含条件)
∴原式
,
,
故答案为:;
【拓展应用】由题意得,
∴(隐含条件),
∴原方程可化为:,
解得,符合题意.
【压轴素养题型】
【题型7】复合型二次根式的化简(素养导向)
1.核心知识点:
二次根式的性质、完全平方公式的逆用。
复合型二次根式的结构特征(如)。
2.解题方法技巧:
寻找两个数、,使得且,则。
化简结果需保证二次根式有意义(如)。
【例题7】.(24-25八年级上·贵州黔东南·期中)我们知道平方运算和开方运算是互逆运算,那么.那么如何将双重二次根式化简呢?如能找到两个数,使得,即,且使,即,那么,双重二次根式得以化简;
例如化简:;
∵且,
∴,
∴.
由此对于任意一个二次根式只要可以将其化成的形式,且能找到使得,且,那么这个双重二次根式一定可以化简为一个二次根式.请通过阅读上述材料,完成下列问题:
(1)填空:__________;__________;
(2)化简:①;②.
【答案】(1),
(2)①;②
【分析】本题考查二次根式的计算,考查二次根式的化简,考查计算能力,熟练掌握二次根式的性质是解答本题的关键.
(1)将被开方数利用完全平方公式变形成完全平方式,利用二次根式化简,即可求得答案;
(2)①将原式转成,转化成完全平方式,化简即可求得答案.
②将原式转化成,转成完全平方式,化简即可求得答案.
【详解】(1)解:
;
故答案为:,;
(2)解:①
,
②
.
【变式题7-1】.(24-25八年级上·山东青岛·月考)先阅读下面的解题过程,然后再解答:
形如的化简,只要我们找到两个数a,b,使,,即,,那么便有:
.
例如:化简:.
解:首先把化为,这里,,
因为,,
即,,
所以.
(1)化简为_____.
(2)根据上述方法化简:.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查了二次根式的化简,完全平方公式的应用,对于(1),根据理解可知,可得完全平方公式,再开方即可;
对于(2),先把化为,由,可得完全平方公式,开方即可.
【详解】(1)解:因为,
即,
所以.
故答案为:;
(2)解:先把化为,这里,
因为,
即,
所以.
【变式题7-2】.(22-23八年级下·江苏·期末)先阅读材料,然后回答问题.
(1)小张同学在研究二次根式的化简时,遇到了一个问题:化简.
经过思考,小张解决这个问题的过程如下:
①
②
③
④
在上述化简过程中,第 步出现了错误,化简的正确结果为 ;
(2)请根据你从上述材料中得到的启发,化简∶
①;
②.
【答案】(1)④;
(2)①;②.
【分析】(1)根据二次根式的性质求解即可;
(2)类比例题,将9和8分别拆分成两个二次根式的平方和,再用完全平方公式变形,计算求值即可.
【详解】(1)①
②
③
.
故答案为:④;;
(2)①原式
;
②
.
【点睛】本题主要考查二次根式的化简以及完全平方公式的应用,利用完全平方公式对二次根式进行化简是解题关键.
【变式题7-3】.(25-26九年级上·山西临汾·月考)阅读与思考
请阅读下面的材料,并完成相应的任务.
阅读材料:数学上有一种根号内又带根号的数.形如,如果你能找到两个数、,使,且,则可变形为
从而达到化去一层根号的目的.
例如化简且,
(1)填上适当的数: ▲ (在▲处填空)
(2)化简:
【答案】(1),
(2)
【分析】本题主要考查了二次根式的性质与化简,完全平方公式,正确应用完全平方公式,掌握完全平方公式的特征是解题的关键.
(1)将8写成,将写成,然后将被开方数变形成完全平方公式的形式,即可得出答案.
(2)将写成,即可得出答案.
【详解】(1)解:
,
故答案为:,,;
(2)解:
.
【题型8】二次根式综合实践——新定义与结论探究
1.核心知识点:
二次根式的性质与化简;
归纳推理与规律提炼;
代数变形与逻辑验证。
2.解题方法技巧:
先通过特例计算(如代入具体数值),观察结果特征,提炼共性规律(如等式、化简模式);
用含字母的式子表示猜想结论,结合二次根式性质、完全平方公式等进行代数验证;
运用验证后的结论解决同类新问题,强化规律应用。
【例题8】.(23-24八年级下·安徽合肥·期末)综合与实践
(1)计算:用“,,”填空.
________;________;________.
猜想:(,).
(2)利用上述结论解决下面问题:
如图,某同学准备做一个面积为,对角线相互垂直的四边形风筝,请你计算用来做对角线的竹条至少要多少厘米?
【答案】(1),,,(2)厘米
【分析】本题主要考查了平方数的非负性,二次根式的大小比较,完全平方公式,二次根式的实际应用,识别出完全平方式的结构是解题关键,
(1)依据题意,将需要比较大小的两式作差,其结构符合完全平方式,利用完全平方式的非负性证明即可;
(2)依据题意,做对角线的竹条的和符合(2)中的形式,根据风筝面积求出两条对角线长度的积,应用(2)中的结论即可.
【详解】解:(1)由题意,,
.
;
,
.
;
,
.
;
,
.
.
故答案为:,,,.
(2)对角线相互垂直,
.
.
.
.
用来做对角线的竹条至少要厘米.
【变式题8-1】.(24-25七年级下·山东济宁·期中)综合与实践
某校七年级数学综合与实践学习小组进行了一次项目式主题学习,具体如下:
活动
主题
探索化简结果
特例
验证
,,.
.
,,.
一般
结论
(1)填空:①对于任意正有理数a,________;②当时, ________;
③对于任意负有理数a,=________;④对于任意有理数a,=________.
理解
应用
(2)有理数a,b在数轴上的对应点的位置如图所示.
化简:
【答案】(1)a,0,,;(2)
【分析】此题考查了利用二次根式的性质进行化简,熟练掌握是关键.
(1)根据a的取值范围进行解答即可;
(2)根据字母的取值范围化简,再进行运算即可.
【详解】解:(1)①对于任意正有理数a,;②当时,;
③对于任意负有理数a,=________;④对于任意有理数a,.
故答案为:a,0,,;
(2)
【变式题8-2】.(25-26八年级上·上海黄浦·期中)任意一个无理数介于两个整数之间,我们定义,若无理数,(其中为满足不等式的最大整数,为满足不等式的最小整数),则称无理数的“行知区间”为,如,所以的行知区间为.
(1)无理数的“行知区间”是_____,
(2)若,求的“行知区间”.
【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a的取值范围即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
即:无理数的“行知区间”是;
故答案为:;
(2)解:∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴a的“行知区间”为.
【变式题8-3】.(24-25八年级上·辽宁大连·期末)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,式子取得最小值,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,分式取得最大值,最大值是多少?
【答案】(1)4,8
(2)真分式,,4
(3)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)当时,分式取到最大值,最大值为
【分析】(1)根据材料1可得,即可求解;
(2)根据新定义分式是真分式,根据题意得出为整数,进而求得满足条件的整数x的值有4个;
(3)设这个矩形的长为x米,则宽为米,所用的篱笆总长为y米,结合材料1,即可求解;
(4)根据材料2的方法,进行化简即可求解.
【详解】(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:
∵,
∴,
∴
当且仅当时,即时,式子有最小值为4,
∴当时,分式取到最大值,最大值为.
【点睛】本题考查了分式的加减、二次根式的乘法、不等式的性质、完全平方公式、利用平方根解方程等知识,熟练运用已知材料和所学知识,认真审题,仔细计算,并注意解题过程中需注意的事项是本题的解题关键.
易错点
1、识别二次根式时,忽略被开方数为非负数的条件(如误将()当作二次根式)。
2、求含分母的二次根式取值范围时,遗漏分母不为0的限制(如中,误将当作全部条件,忽略)。
3、化简时,未先判断的符号直接得(如误将化简为,正确结果为3)。
4、应用时,忽略的前提(如误将计算为-5,实际该式子无意义)。
5、利用非负性解题时,遗漏部分非负数形式(如,误只令,忽略)。
重点
1.二次根式的定义及有意义的条件,能准确判断式子是否为二次根式,熟练求字母的取值范围。
2.二次根式的双重非负性,能利用“几个非负数的和为0,则每个非负数均为0”求字母的值。
3.二次根式的两个核心性质()和,能熟练进行计算和化简。
4.结合数轴、三角形三边关系等情境化简二次根式,掌握数形结合的解题思路。
难点
1.含多个约束条件(如多个二次根式、分母、零指数幂)的字母取值范围的求解,需准确列出所有不等式并求公共解集。
2.复合型二次根式的化简,需灵活逆用完全平方公式寻找合适的、。
3.二次根式的实际应用,能将实际问题转化为含二次根式的数学模型,并结合实际意义进行求解和验证。
4.二次根式性质的逆用(如在实数范围内分解因式),需熟练掌握非负数与二次根式平方的转化。
【对应练习题】
一、单选题
1.(25-26九年级上·甘肃武威·月考)若二次根式有意义,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查二次根式有意义的条件,掌握非负数才能开平方是解题的关键.
二次根式有意义的条件是被开方数非负,故,求解该不等式即可.
【详解】解:∵有意义,
∴,
解得,
故选B.
2.(25-26八年级上·上海奉贤·期中)当时,化简的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了二次根式的性质.由可知,因此,代入原式,进行化简,即可作答.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
故选:D.
3.(2025·云南·模拟预测)若有意义,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了二次根式有意义,分式有意义.根据有意义得分母不为0,且二次根式的被开方数为非负数,可求得,即可作答.
【详解】解:∵有意义,
∴,且,
∴,
∴,
故选:D
4.(25-26八年级上·上海·期中)若,则()
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了根据二次根式的性质直接化简,根据条件,,简化根式,需利用平方根的性质和绝对值的意义进行化简.
【详解】解:∵,,
∴(负数的立方为负),
故,从而,根式有意义.
∵,
∴,
又∵,且,∴,
∴原式,
即,与选项A一致.
故选:A.
5.(24-25七年级下·全国·课后作业)如果a满足,那么的值为( )
A.2024 B.2025 C.2026 D.2027
【答案】C
【分析】本题考查了二次根式有意义的条件、绝对值的化简,掌握二次根式的被开方数是非负数,根据取值范围化简绝对值是解题的关键.
本题由方程中的可知,从而,代入原方程化简后平方求解,再计算的值.
【详解】解:∵有意义
∴,即
∵
∴
代入原方程:
化简得:
两边平方:
∴.
∴.
故选:C.
二、填空题
6.(25-26九年级上·吉林长春·期末)请任意写出一个能使有意义的m值: .
【答案】(答案不唯一)
【分析】本题考查了二次根式有意义的条件.根据二次根式有意义的条件,被开方数必须非负.
【详解】解:要使有意义,需满足,
解得.
因此,任意取的一个值即可,例如.
故答案为:(答案不唯一).
7.(25-26八年级上·河南南阳·月考)化简的结果是 .
【答案】
【分析】本题主要考查了二次根式的性质与化简,正确化简二次根式是解题关键.直接利用二次根式的性质化简得出答案.
【详解】解:.
故答案为:.
8.(25-26九年级上·重庆·月考)若实数x,y同时满足,,则的值为 .
【答案】2
【分析】本题主要考查了二次根式的性质,先根据已知条件把用表示出来,再根据,再分两种情况进行讨论即可.
【详解】解:∵,
,
①当时,,
∵,
∴,
,
,
,
,
,即,
,
,
;
②当时,,
,
∵,
∴,
,
,
,
,
∴此种情况无解,
综上可知:的值为 2 ,
故答案为:2.
9.(25-26八年级上·北京顺义·月考)已知,化简 .
【答案】/
【分析】本题考查二次根式的性质,绝对值性质,根据二次根式的性质,再结合x的取值范围去掉绝对值符号,最后合并同类项,即可解题.
【详解】解: ,
,,
因此,,
原式,
故答案为:.
10.(25-26八年级上·江苏南通·月考)实数a、b在数轴上的对应点如图所示,化简代数式的值为 .
【答案】
【分析】分析,的取值范围,进而根据二次根式的性质以及绝对值的性质判断即可.
本题考查的是实数与数轴的关系,熟练掌握二次根式的性质是解题关键.
【详解】解:由数轴可知,,
则,,,
故答案为:.
三、解答题
11.(2025八年级上·北京·专题练习)当x取何值时,下列二次根式有意义?
(1)
(2)
(3)
【答案】(1)
(2)
(3)x为任意实数
【分析】本题考查二次根式有意义的条件、分式有意义的条件、解不等式,熟知二次根式的被开方数为非负数是解答的关键.
(1)根据二次根式的被开方数为非负数得到,进而解不等式即可;
(2)根据二次根式的被开方数为非负数和分式的分母不为零得到,然后解不等式即可;
(3)根据x为任意实数时,,即可解答.
【详解】(1)解:要使有意义,则,解得,
即当时,有意义;
(2)解:要使有意义,分母,且被开方数,
∴,解得.
即当时,有意义;
(3)解:因为,所以,
即无论x取何实数,都大于0,所以对任意实数x都有意义.
即当x为任意实数时,有意义.
12.(25-26八年级上·北京顺义·月考)计算:.
【答案】
【分析】本题主要考查了实数的混合运算、二次根式的性质、负整数次幂、绝对值等知识点,灵活运用 运算法则是解题的关键.
先运用乘方、二次根式的性质、负整数次幂、绝对值化简,然后再计算即可.
【详解】解:
.
13.(2025八年级下·浙江·专题练习)对于任意不相等的两个实数a,b,定义运算※如下: ,例如,求的值.
【答案】
【分析】此题考查了二次根式的性质与化简,弄清题中的新定义是解本题的关键.根据题中的新定义将所求式子化为普通运算,计算即可得到结果.
【详解】解:根据题意得:.
14.(25-26八年级上·上海·期中)已知,求的平方根.
【答案】
【分析】本题考查了二次根式的性质、双重非负性以及求一个数的平方根,先因为,得出,即可化简得,算出的值,因为,得,求出的值、的值,代入,即可作答.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
解得,
∵,
∴,,
∴,
则,
∴,
则的平方根为.
15.(24-25八年级上·北京房山·期中)(1)如图1,把两个边长都为1的正方形,通过剪切,拼接得到了一个面积为2的正方形,则正方形的边长为
(2)类比以上探究思路,解决如下问题:
如图2,正方形的对角线EG长为3,通过画图写出正方形的边长.
【答案】(1);(2)
【分析】本题主要考查了化简二次根式:
(1)根据正方形是由四个腰长为1的等腰直角三角形拼接而成的求出正方形的面积,进而根据正方形面积计算公式可求出正方形的边长;
(2)仿照(1)可得正方形是 由四个腰长为的等腰直角三角形拼接而成的,则可求出正方形的面积,进而求出其边长即可.
【详解】解:(1)∵正方形是由四个腰长为1的等腰直角三角形拼接而成的,
∴正方形的面积为,
∴正方形的边长为,
故答案为:;
(2)解:如图所示,正方形是 由四个腰长为的等腰直角三角形拼接而成的,
∴正方形的面积为,
∴正方形的边长为,
故答案为:;
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19.1二次根式及其性质
知识点1:二次根式的定义
1.一般地,形如()的式子叫做二次根式,其中“”称为二次根号,根号下的叫做被开方数。
2.二次根式的定义是“形式定义”,需同时满足两个条件:①含有二次根号“”;②被开方数为非负数()。
3.单独的一个非负数的算术平方根(如)、含字母且被开方数恒为非负数的式子(如)均为二次根式。
知识点2:二次根式有意义的条件
1.二次根式有意义的条件:被开方数;无意义的条件:被开方数。
2.若式子中含有多个二次根式,需保证每个二次根式的被开方数均为非负数。
3.若二次根式在分母中(如),则除满足被开方数外,还需满足分母不为0,即。
4.若式子中含有零指数幂(如)与二次根式结合,需同时满足二次根式有意义和零指数幂的底数不为0。
知识点3:二次根式的非负性
1.二次根式的双重非负性:①被开方数非负();②二次根式的值非负()。
2.常见的非负数形式:()、、(为任意实数)。
3.若几个非负数的和为0,则每个非负数均为0,即若,则、、。
知识点4:二次根式的性质
性质1:(),即一个非负数的算术平方根的平方等于这个数本身。
性质2:,即一个实数的平方的算术平方根等于这个数的绝对值。
性质拓展:①逆用(),可将非负数转化为平方形式(如);②(,为任意实数)。
【基础必考题型】
【题型1】二次根式的识别(结合实际情境)
1.核心知识点:
二次根式的定义及两个必备条件。
区分二次根式与三次根式、整式、分式等其他式子。
2.解题方法技巧:
先判断式子是否含有二次根号“”,排除三次根式(如)和无根号的式子。
再验证被开方数是否为非负数,注意含字母的式子需判断其是否恒为非负(如恒为二次根式,需才是二次根式)。
【例题1】.(25-26九年级上·河南开封·期中)下列各式中,一定是二次根式的是( )
A. B. C. D.
【变式题1-1】.(25-26九年级上·山西临汾·期中)下列式子中,不属于二次根式的是( )
A. B. C. D.
【变式题1-2】.(25-26八年级上·云南昆明·期末)下面是二次根式的是( )
A. B. C. D.
【变式题1-3】.(24-25八年级下·黑龙江牡丹江·月考)下列各式中一定是二次根式的是( )
A. B. C. D.
【题型2】求单个二次根式有意义的字母取值范围
1.核心知识点:
二次根式有意义的条件(被开方数非负)。
2.解题方法技巧:
根据题意列出关于字母的不等式(如有意义,则)。
【例题2】.(25-26八年级上·上海闵行·月考)设是实数,当满足 时,有意义.
【变式题2-1】.(24-25九年级下·北京海淀·月考)若在实数范围内有意义,则实数x的取值范围是 .
若代数式有意义,则实数x的取值范围是 .
【变式题2-2】.(2025九年级·江西·专题练习)使有意义的x的取值范围是 .
【变式题2-3】.(24-25八年级下·河南商丘·月考)完成如下学习表:
阅读
若和在实数范围内都有意义,求的值.
解:和在实数范围内都有意义,
①且②.
由①得:,由②得:,
∴取公共解集得:.
应用
若实数,满足,求:
()的值;
()的值.
【题型3】利用二次根式的性质计算基础题(直接应用)
1.核心知识点:
()和的直接应用。
2.解题方法技巧:
计算时,直接根据性质得结果(如,)。
计算时,先转化为绝对值形式,再根据的符号化简(如,)。
【例题3】.(25-26九年级上·吉林长春·期末)计算所得的结果是( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【变式题3-1】.(25-26八年级上·吉林·期末)的值是( )
A.5 B. C.25 D.
【变式题3-2】.(25-26八年级上·河北保定·月考)计算:( )
A.1 B.2 C. D.3
【变式题3-3】.(25-26八年级上·四川成都·期中)计算:
(1);
(2);
(3);
(4)解方程:.
【培优高频题型】
【题型4】多个二次根式与分母结合的取值范围(探究式)
1.核心知识点:
多个二次根式有意义的条件(所有被开方数均非负)。
分母不为0的限制条件。
2.解题方法技巧:
列出所有约束条件组成的不等式组(如有意义,需)。
解不等式组,注意端点值的取舍(被开方数可取0,分母不可取0)。
【例题4】.(25-26八年级上·上海·月考)成立的条件是 .
【变式题4-1】.(22-23八年级上·四川广安·期末)要使得代数式有意义,则的取值范围是( )
A. B.
C.且 D.且
【变式题4-2】.(25-26八年级上·安徽淮北·月考)函数 的自变量x的取值范围是 .
【变式题4-3】.(25-26九年级上·四川内江·期中)若代数式有意义,则x的取值范围是 .
【题型5】二次根式非负性的综合应用(求字母值或代数式值)
1.核心知识点:
二次根式的非负性;
多个非负数和为0的性质。
2.解题方法技巧:
识别题目中的非负数形式(如、、)。
根据“几个非负数的和为0,则每个非负数均为0”列出方程组,求解字母的值,再代入情境中验证合理性。
【例题5】.若,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式题5-1】.若,则 .
【变式题5-2】. .
【变式题5-3】.已知实数a、b使等式成立,请先化简,再求值:.
【题型6】结合隐含条件(数轴/三角形三边)化简二次根式(数形结合)
1.核心知识点:
的化简性质;
数轴上点的位置或三角形三边关系判断式子正负性。
2.解题方法技巧:
数轴情境:根据点的位置确定字母正负及与其他数的大小关系(如);三角形情境:利用“两边之和大于第三边”判断式子符号(如);
将二次根式转化为绝对值形式,按符号去掉绝对值符号化简。
【例题6】.(24-25八年级下·四川广元·期中)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:,
解:隐含条件,解得:.
∴,
∴原式.
【启发应用】
(1)按照上面的解法,隐含的条件是:____________.
(2)按照上面的解法,试化简.
【类比迁移】
(3)已知为的三边长.化简:.
【变式题6-1】.(25-26七年级上·浙江宁波·期中)化简或求值.
(1)先化简,再求值;,其中,
(2)已知,
.当时,求的值
(3)实数a,b,c在数轴上对应点的位置如图所示,化简
【变式题6-2】.(23-24八年级下·福建莆田·月考)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:
解:由,解得:
∴,
∴原式=
(1)按照上面的解法,试化简.
(2)实数a,b在数轴上的位置如图所示,化简:.
(3)已知a,b,c为的三边长,化简:.
【变式题6-3】.(23-24八年级上·吉林长春·期中)【阅读材料】在解决数学问题时,我们要仔细阅读题干,找出有用信息,然后利用这些信息解决问题.有些题目信息比较明显,我们把这样的信息称为显性条件:而有些信息不太明显,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,做题时,我们要注意发现题目中的隐含条件.
【感知探索】补全下面两个问题的解答过程:
()已知,化简.
解:原式,
∵(显性条件),
请进一步完成的化简.
()三角形的三边长分别为,化简.
解:∵三角形的三边长分别为,
∴的取值范围是______.(隐含条件)
化简.
【拓展应用】解方程:.
【压轴素养题型】
【题型7】复合型二次根式的化简(素养导向)
1.核心知识点:
二次根式的性质、完全平方公式的逆用。
复合型二次根式的结构特征(如)。
2.解题方法技巧:
寻找两个数、,使得且,则。
化简结果需保证二次根式有意义(如)。
【例题7】.(24-25八年级上·贵州黔东南·期中)我们知道平方运算和开方运算是互逆运算,那么.那么如何将双重二次根式化简呢?如能找到两个数,使得,即,且使,即,那么,双重二次根式得以化简;
例如化简:;
∵且,
∴,
∴.
由此对于任意一个二次根式只要可以将其化成的形式,且能找到使得,且,那么这个双重二次根式一定可以化简为一个二次根式.请通过阅读上述材料,完成下列问题:
(1)填空:__________;__________;
(2)化简:①;②.
【变式题7-1】.(24-25八年级上·山东青岛·月考)先阅读下面的解题过程,然后再解答:
形如的化简,只要我们找到两个数a,b,使,,即,,那么便有:
.
例如:化简:.
解:首先把化为,这里,,
因为,,
即,,
所以.
(1)化简为_____.
(2)根据上述方法化简:.
【变式题7-2】.(22-23八年级下·江苏·期末)先阅读材料,然后回答问题.
(1)小张同学在研究二次根式的化简时,遇到了一个问题:化简.
经过思考,小张解决这个问题的过程如下:
①
②
③
④
在上述化简过程中,第 步出现了错误,化简的正确结果为 ;
(2)请根据你从上述材料中得到的启发,化简∶
①;
②.
【变式题7-3】.(25-26九年级上·山西临汾·月考)阅读与思考
请阅读下面的材料,并完成相应的任务.
阅读材料:数学上有一种根号内又带根号的数.形如,如果你能找到两个数、,使,且,则可变形为
从而达到化去一层根号的目的.
例如化简且,
(1)填上适当的数: ▲ (在▲处填空)
(2)化简:
【题型8】二次根式综合实践——新定义与结论探究
1.核心知识点:
二次根式的性质与化简;
归纳推理与规律提炼;
代数变形与逻辑验证。
2.解题方法技巧:
先通过特例计算(如代入具体数值),观察结果特征,提炼共性规律(如等式、化简模式);
用含字母的式子表示猜想结论,结合二次根式性质、完全平方公式等进行代数验证;
运用验证后的结论解决同类新问题,强化规律应用。
【例题8】.(23-24八年级下·安徽合肥·期末)综合与实践
(1)计算:用“,,”填空.
________;________;________.
猜想:(,).
(2)利用上述结论解决下面问题:
如图,某同学准备做一个面积为,对角线相互垂直的四边形风筝,请你计算用来做对角线的竹条至少要多少厘米?
【变式题8-1】.(24-25七年级下·山东济宁·期中)综合与实践
某校七年级数学综合与实践学习小组进行了一次项目式主题学习,具体如下:
活动
主题
探索化简结果
特例
验证
,,.
.
,,.
一般
结论
(1)填空:①对于任意正有理数a,________;②当时, ________;
③对于任意负有理数a,=________;④对于任意有理数a,=________.
理解
应用
(2)有理数a,b在数轴上的对应点的位置如图所示.
化简:
【变式题8-2】.(25-26八年级上·上海黄浦·期中)任意一个无理数介于两个整数之间,我们定义,若无理数,(其中为满足不等式的最大整数,为满足不等式的最小整数),则称无理数的“行知区间”为,如,所以的行知区间为.
(1)无理数的“行知区间”是_____,
(2)若,求的“行知区间”.
【变式题8-3】.(24-25八年级上·辽宁大连·期末)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,式子取得最小值,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,分式取得最大值,最大值是多少?
易错点
1、识别二次根式时,忽略被开方数为非负数的条件(如误将()当作二次根式)。
2、求含分母的二次根式取值范围时,遗漏分母不为0的限制(如中,误将当作全部条件,忽略)。
3、化简时,未先判断的符号直接得(如误将化简为,正确结果为3)。
4、应用时,忽略的前提(如误将计算为-5,实际该式子无意义)。
5、利用非负性解题时,遗漏部分非负数形式(如,误只令,忽略)。
重点
1.二次根式的定义及有意义的条件,能准确判断式子是否为二次根式,熟练求字母的取值范围。
2.二次根式的双重非负性,能利用“几个非负数的和为0,则每个非负数均为0”求字母的值。
3.二次根式的两个核心性质()和,能熟练进行计算和化简。
4.结合数轴、三角形三边关系等情境化简二次根式,掌握数形结合的解题思路。
难点
1.含多个约束条件(如多个二次根式、分母、零指数幂)的字母取值范围的求解,需准确列出所有不等式并求公共解集。
2.复合型二次根式的化简,需灵活逆用完全平方公式寻找合适的、。
3.二次根式的实际应用,能将实际问题转化为含二次根式的数学模型,并结合实际意义进行求解和验证。
4.二次根式性质的逆用(如在实数范围内分解因式),需熟练掌握非负数与二次根式平方的转化。
【对应练习题】
一、单选题
1.(25-26九年级上·甘肃武威·月考)若二次根式有意义,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(25-26八年级上·上海奉贤·期中)当时,化简的结果是( )
A. B. C. D.
3.(2025·云南·模拟预测)若有意义,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(25-26八年级上·上海·期中)若,则()
A. B. C. D.
5.(24-25七年级下·全国·课后作业)如果a满足,那么的值为( )
A.2024 B.2025 C.2026 D.2027
二、填空题
6.(25-26九年级上·吉林长春·期末)请任意写出一个能使有意义的m值: .
7.(25-26八年级上·河南南阳·月考)化简的结果是 .
8.(25-26九年级上·重庆·月考)若实数x,y同时满足,,则的值为 .
9.(25-26八年级上·北京顺义·月考)已知,化简 .
10.(25-26八年级上·江苏南通·月考)实数a、b在数轴上的对应点如图所示,化简代数式的值为 .
三、解答题
11.(2025八年级上·北京·专题练习)当x取何值时,下列二次根式有意义?
(1)
(2)
(3)
12.(25-26八年级上·北京顺义·月考)计算:.
13.(2025八年级下·浙江·专题练习)对于任意不相等的两个实数a,b,定义运算※如下: ,例如,求的值.
14.(25-26八年级上·上海·期中)已知,求的平方根.
15.(24-25八年级上·北京房山·期中)(1)如图1,把两个边长都为1的正方形,通过剪切,拼接得到了一个面积为2的正方形,则正方形的边长为
(2)类比以上探究思路,解决如下问题:
如图2,正方形的对角线EG长为3,通过画图写出正方形的边长.
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