内容正文:
第16章二次根式
一、二次根式的概念
1.二次根式的定义
形如y(a≥0)的式子叫做二次根式。其中“√一”
称为二次根号,a叫做被开方数。
·理解要点:
1.必备形式:必须带有二次根号“√”。
2.被开方数a必须是非负数(即a≥0),这是二次根式有意义的条件。
3.√a表示a的算术平方根,因此√a本身也是一个非负数(即Va≥0)。
·示例:
·5k+i(当x+1≥0时)6x-2
都是二次根式。
·√一2不是二次根式(负数没有平方根)。
·不是二次根式(它是三次根式)。
2.二次根式有意义的条件
对于二次根式A(其中A是含有字母的代数式),其有意义的条件是A≥0。
·常见题型:求使二次根式有意义的字母的取值范围。
·示例:
·Vx-3有意义→x-3≥0曰x≥3。
2-x≥0
·V2-x+V区+1有意义→
x+1≥0
→-1≤x≤2。
3.二次根式的双重非负性
对于二次根式V(a≥0),它同时满足两个非负条件:
被开方数a≥0(保证根式有意义):
根式本身Va≥0(算术平方根的非负性)。
双重非负性是二次根式的重要隐含条件,常被用于化简和求值。
二、二次根式的性质
二次根式的核心性质主要围绕平方与开方的互逆关系展开。
性质1:(a2=a(a≥0)
·文字语言:一个非负数的算术平方根的平方,等于它本身。
·注意:运用此性质时,必须确保a≥0。
·示例:
·5=5
·(V2x+°=2x+1(前提2x+1≥0)
性碳2:V厅-月{已a0
a20
·文字语言:一个数的平方的算术平方根,等于这个数的绝对值。
·理解:√2的结果一定是非负数,因此必须用绝对值保证非负性。
·示例:
·32=3=3
.-=-=5
.-可---x<2
x-2,x≥2
·易错点:学生常错误地认为ya2=a,而忽略a可能为负数的情况。一定要养成先写绝
对值再化简的习惯。
性质3:积的算术平方根
ab=a6(a≥0,b≥0
·文字语言:积的算术平方根,等于积中各因式的算术平方根的积。
·作用:用于将根号内的乘积拆开,或将根号外的因式平方后移入根号内。
·示例:
·V18=9×2=何V2=32
.4x=4反=2(x≥0
·推广:Vabc=VaV5E(ab,c≥0)。
性质4:商的算术平方根
厚-是
(a20,b>0
·文字语言:商的算术平方根,等于被除式的算术平方根除以除式的算术平方根。
·作用:用于化简根号内的分数。
·示例:
·=凭-
.得-号-号
·注意:运用此性质时,要保证b>0,且a≥0。
三、最简二次根式
1.定义满足以下两个条件的二次根式,叫做最简二次根式:
被开方数不含分母(即被开方数是整数或整式,且分母中不含根号);
被开方数中不含能开得尽方的因数或因式。
2.化简目标
在二次根式的运算中,最终结果通常要求化为最简二次根式。
3.化简方法
·分解因式:将被开方数分解成平方因数(或因式)与其他因数(或因式)的乘积。
·利用积的算术平方根性质:将平方因数(或因式)开方后移到根号外。
示例:
·V50=V25×2=5y2
(25是能开得尽方的因数)》
·√V72a6=V36×2×a2×a×b=6ay2ab(注意a,b≥0)
(分母有理化过程)
四、同类二次根式
1.定义
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做同类二次
根式。
2.作用
同类二次根式可以像合并同类项一样进行合并,这是二次根式加减运算的基础。
示例:
·V23y2、V8(化简后为2W2)是同类二次根式。
·与5不是同类二次根式。
五、典型例题精析
例1:二次根式有意义的条件
求下列二次根式中字母×的取值范围:
(1)V2x-4
(2哥(3-(x-月
解:
(1)2x-420→x22。
(2)需同时满足:音≥0且x-1≠0。
分子分母同号或分子为零:
(3)-(x-1)°20→x-1)2≤0→(x-1)2=0→x=1。
例2:利用2=日化简3-+4-)月
解:
π≈3.14,所以3-π<0,4-π>0。
原式=3-π+4-=(π-3+(4-π)=1。
例3:利用性质化简二次根式
将下列二次根式化为最简二次根式:
(1)V48(2)V27a6(a>0,b>0)
(3儡
解:
(1)V48=16x3=45。
(2)V27a36
=V9×3×a2×a×67
=3ab2V3a。
a隔=
例4:二次根式的非负性应用
已知V区-2+Vy+5=0,求x+y的值。
解::V区-2≥0,Vy+5≥0,且它们的和为0,
∴k-2=0g+5=0,
即x-2=0,yt5=0,
解得×=2,y=-5,
∴.x+y=-3。
六、易错点与难点警示
1.忽略被开方数非负:
·在求取值范围或进行化简时,必须确保被开方数非负。
·例如,化简8一1时,若没有给出×的范围,结果必须写x-1,不能直接写x1。
2.误用Va2=a:
最常见错误:一3
=一3(应为3)。一定要记住先取绝对值。
3.性质运用条件不清:
·积的算术平方根Vab=VV6要求a≥0,b≥0。若a,b为负数,则不成立。例
如V-2)×(-3)不能直接拆成√-2xy-3。
4.化简不彻底:
·化简结果必须满足最简二次根式的两个条件。常见错误:分母中仍含根号,或被开方
数中还含有能开方的因数。
5.忽略隐含条件:
·在化简含有字母的二次根式时,题目未说明字母范围,通常默认字母使二次根式有意
义,但需要根据具体情况考虑绝对值。
一、单选题
1.“以形助数”是指借助形的几何直观来阐明数之间的某种关系.如图,两个正方形的面积分
别为27与3,则它们的边长之间的关系可以解释下列哪个等式()
面积为27
面积
为3
A.V27=3V5
B.27=3
C.33=27
D.3x9=27
2.若x=4-√2026,则代数式x2-8x+9的值是()
A.2019
B.2025
C.2026
D.2033
3.若x<-5,化简:Vx+52-Vx+2=()
A.-3
B.2x+7
C.2x+3
D.3
4.计算:(--4=()
A.3
B.11
C.-3
D.-11
5.若把代数式上中的x和y都封扩大到原来的4倍,则该二次根式的值()
A.扩大到原来的4倍
B.扩大到原来的2倍
C.缩小到原来的子
D.缩小到原来的
6,方程2x-4=-√x-y-m,当y>0时,m的取值范围是()
A.0<m<1
B.m≥2
C.m<2
D.m≤2
7.要使y=√3-x-√x+3有意义,则x的取值范围在数轴上表示为()
B
0
c.
0
0
8.要使√ab在实数范围内有意义,a,b应满足()
A.a,b均为非负数
B.ab>0
C.a=0,b=0D.
ab0
9下列等式:0,-:@可=+7:国0-001:@(一5-25,其中正确的
有()
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
10.函数y=x-1中自变量x的取值范围是()
x-1
A.x21
B.x≥1且x≠0
C.x≤1且x≠0
D.x>1
二、填空题
11.若一个三角形的三边长分别为2,5,x,则化简代数式7--Vx-3)的结果
12.已知(Na=5,√6=3,则a+b的值为
13.当2<x<3时,化简:x-3+Vx-22=
三、解答题
14.已知√2x+y+1与x-y+5互为相反数。
(1)求x,y的值
(2)求Vx2+4y+3的值.
15.如图,一只蚂妈蚁从点A沿数轴向右爬了3个单位长度到达点B,点A表示-√,设点B
所表示的数为m.
A
B
43201234
(1)求m的值;
2)求m+2+Vm-12的值:
(3)在数轴上还有C,D两点分别表示实数c和d,且有2c+4与√a-3互为相反数,求
c+3d的平方根.
16.已知y=F-4+4-r+1,且X,y为实数,试求4y-5的平方根
x-2
17.当x为何值时,下列各式有意义?
(1)V5-4x
1
(2
V2x-3
3)Vx+1
x-5
4),Vx-5
18.化简:()2+√x2-6x+9
19.已知二次根式√2x-4,回答下列问题:
(1)当x为何值时,该二次根式有意义?
(2)当x=6时,求该二次根式的值;当该二次根式的值为2时,求x的值.
20.先阅读,后解答:
(1)由根式的性质计算下列式子得:
Va=
(a为任意实数).
(2)利用(1)中的结论,直接写出下列问题的结果:
①V3.14-π2=—
②化简:Vx2-4x+4x<2=
3)应用:请根据(1)中结论化简,Vx-5列+Vx-82
(x为任意实数)
x+y=k①
21.已知关于x,y的二元一次方程组
x-y=k+2②’
有一个解为正数
(1)求k的取值范围;
(2化简:3k+4-Vk+1)2.
22.数轴上从左到右依次有A,B,C三点表示的数分别为a,b,√0,其中b为整数,且
满足Va+3+b-2=b-2,求b-a的值.
第16章 二次根式
一、 二次根式的概念
1. 二次根式的定义
形如的式子叫做二次根式。其中 “” 称为二次根号,a 叫做被开方数。
· 理解要点:
1. 必备形式:必须带有二次根号“”。
2. 被开方数 a 必须是非负数(即 ),这是二次根式有意义的条件。
3. 表示 a 的算术平方根,因此本身也是一个非负数(即 )。
· 示例:
·(当 都是二次根式。
· 不是二次根式(负数没有平方根)。
· 不是二次根式(它是三次根式)。
2. 二次根式有意义的条件
对于二次根式(其中 A 是含有字母的代数式),其有意义的条件是。
· 常见题型:求使二次根式有意义的字母的取值范围。
· 示例:
· 有意义。
·有意义
3. 二次根式的双重非负性
对于二次根式 ,它同时满足两个非负条件:
被开方数(保证根式有意义);
根式本身 (算术平方根的非负性)。
双重非负性是二次根式的重要隐含条件,常被用于化简和求值。
二、 二次根式的性质
二次根式的核心性质主要围绕平方与开方的互逆关系展开。
性质1:
· 文字语言:一个非负数的算术平方根的平方,等于它本身。
· 注意:运用此性质时,必须确保。
· 示例:
·
·
性质2:
· 文字语言:一个数的平方的算术平方根,等于这个数的绝对值。
· 理解:的结果一定是非负数,因此必须用绝对值保证非负性。
· 示例:
·
·
·
· 易错点:学生常错误地认为,而忽略 a 可能为负数的情况。一定要养成先写绝对值再化简的习惯。
性质3:积的算术平方根
· 文字语言:积的算术平方根,等于积中各因式的算术平方根的积。
· 作用:用于将根号内的乘积拆开,或将根号外的因式平方后移入根号内。
· 示例:
·
·
· 推广:
性质4:商的算术平方根
· 文字语言:商的算术平方根,等于被除式的算术平方根除以除式的算术平方根。
· 作用:用于化简根号内的分数。
· 示例:
·
·
· 注意:运用此性质时,要保证 b>0,且。
三、 最简二次根式
1. 定义 满足以下两个条件的二次根式,叫做最简二次根式:
被开方数不含分母(即被开方数是整数或整式,且分母中不含根号);
被开方数中不含能开得尽方的因数或因式。
2. 化简目标 在二次根式的运算中,最终结果通常要求化为最简二次根式。
3. 化简方法
· 分解因式:将被开方数分解成平方因数(或因式)与其他因数(或因式)的乘积。
· 利用积的算术平方根性质:将平方因数(或因式)开方后移到根号外。
示例:
· (25是能开得尽方的因数)
·
·(分母有理化过程)
四、 同类二次根式
1. 定义
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做同类二次根式。
2. 作用
同类二次根式可以像合并同类项一样进行合并,这是二次根式加减运算的基础。
示例:
· (化简后为 )是同类二次根式。
·不是同类二次根式。
五、 典型例题精析
例1:二次根式有意义的条件
求下列二次根式中字母 x 的取值范围:
(1)
解:
(1)
(2)需同时满足:。
分子分母同号或分子为零:
(3)
例2:利用 化简
解:
原式 =
例3:利用性质化简二次根式
将下列二次根式化为最简二次根式:
(1)
解:
(1)
(2)
(3)
例4:二次根式的非负性应用
已知 ,求 x+y 的值。
解:∵ ,且它们的和为 0,
∴,
即 x-2 = 0,y+5 = 0,
解得 x = 2,y = -5,
∴ x+y = -3。
六、 易错点与难点警示
1. 忽略被开方数非负:
· 在求取值范围或进行化简时,必须确保被开方数非负。
· 例如,化简 时,若没有给出 x 的范围,结果必须写 |x-1|,不能直接写 x-1。
2. 误用 :
· 最常见错误(应为 3)。一定要记住先取绝对值。
3. 性质运用条件不清:
· 积的算术平方根 要求 。若 a, b 为负数,则不成立。例如 。
4. 化简不彻底:
· 化简结果必须满足最简二次根式的两个条件。常见错误:分母中仍含根号,或被开方数中还含有能开方的因数。
5. 忽略隐含条件:
· 在化简含有字母的二次根式时,题目未说明字母范围,通常默认字母使二次根式有意义,但需要根据具体情况考虑绝对值。
一、单选题
1.“以形助数”是指借助形的几何直观来阐明数之间的某种关系.如图,两个正方形的面积分别为27与3,则它们的边长之间的关系可以解释下列哪个等式( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据正方形的面积得大正方形的边长为,小正方形的边长为,且,解答即可.
本题考查了正方形的面积,算术平方根的应用,熟练掌握正方形的性质,算术平方根的定义是解题的关键.
【详解】解:根据题意,得大正方形的边长为,小正方形的边长为,且,
故选:A.
2.若,则代数式的值是( )
A.2019 B.2025 C.2026 D.2033
【答案】A
【分析】本题考查了完全平方公式,二次根式的性质.
由得,两边平方整理可得,然后代入计算即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
故选:A.
3.若,化简:( )
A. B. C. D.3
【答案】A
【分析】本题考查二次根式的化简,需利用的性质,结合已知判断绝对值内式子的正负,再根据绝对值的代数意义去掉绝对值符号进行计算.
【详解】解:∵,
∴,,
∴,,
则原式
.
故选:A.
4.计算:( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了二次根式的化简.
先化简二次根式,再计算减法即可.
【详解】解:.
故选:A.
5.若把代数式中的和都扩大到原来的4倍,则该二次根式的值( )
A.扩大到原来的4倍 B.扩大到原来的2倍
C.缩小到原来的 D.缩小到原来的
【答案】D
【分析】本题考查的是二次根式的性质,准确熟练地进行计算是解题的关键.
将原二次根式中的和都扩大到原来的倍,得到新表达式,通过计算新表达式与原表达式的关系,判断变化倍数.
【详解】解:∵ 原二次根式为 ,
将和都扩大到原来的倍,得新表达式为 ,
∵ ,
∴ ,
∴ 新值缩小到原来的 .
故选:D.
6.方程,当时,的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了二次根式的非负性,绝对值的非负性,解一元一次不等式.
根据二次根式的非负性,绝对值的非负性得到,根据解不等式即可.
【详解】解:∵,
∴,
且,
,
,
,
.
故选:C.
7.要使有意义,则的取值范围在数轴上表示为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了二次根式有意义的条件,在数轴上表示不等式组的解集.
根据二次根式有意义的条件求出x的取值范围,进而在数轴上表示即可.
【详解】解:∵有意义,
∴且
解得:且
即,
在数轴上表示为:.
故选:C.
8.要使在实数范围内有意义,,应满足( )
A.,均为非负数 B. C., D.
【答案】D
【分析】本题考查二次根式有意义的条件,根据二次根式被开方数为非负数的性质,分析a、b需满足的关系即可.
【详解】解:∵二次根式有意义的条件是被开方数为非负数
∴要使在实数范围内有意义,需满足
故选:D.
9.下列等式:①;②;③;④.其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】A
【分析】本题考查算术平方根的定义及性质,需逐个验证每个等式是否符合算术平方根的计算规则,统计正确等式的个数来确定答案.
【详解】∵,∴①错误;
∵(算术平方根为非负数),∴②错误;
∵,∴③正确;
∵,∴④错误;
综上,正确的等式只有1个,
故选:A.
10.函数中自变量x的取值范围是( )
A. B.且 C.且 D.
【答案】D
【分析】本题考查了函数自变量的取值范围,熟练掌握二次根式和分式有意义的条件,是解题的关键.二次根式被开方数为非负数,分式分母不能为0,根据二次根式有意义的条件和分式有意义的条件,即可进行解答.
函数包含平方根和分母,需满足被开方数非负且分母不为零.
【详解】解:,
∵被开方数,
∴.
∵分母,
∴.
综上,.
故选:D.
二、填空题
11.若一个三角形的三边长分别为 2,5,,则化简代数式的结果 .
【答案】/
【分析】本题主要考查了三角形的三边关系、绝对值、二次根式的性质等知识点,掌握绝对值、二次根式的性质是解题的关键.
先根据三角形三边关系确定x的取值范围,再根据绝对值的性质化简,最后合并同类项即可.
【详解】解:由三角形三边关系,得,即,
∴
,
.
故答案为.
12.已知,,则的值为 .
【答案】或
【分析】本题考查了二次根式的性质.
根据二次根式的性质求出a、b的值,进而求的值即可.
【详解】解:∵,,
∴,,
∴,,
∴或.
故答案为:或.
13.当时,化简: .
【答案】1
【分析】本题考查了二次根式性质的应用以及绝对值化简.先根据的取值范围判断的正负性,再利用二次根式的性质化为绝对值,去掉绝对值符号后合并同类项即可.
【详解】解:,
,,
,
故答案为:.
三、解答题
14.已知与互为相反数.
(1)求,的值.
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据互为相反数的两数之和为,结合二次根式有意义的条件与绝对值的非负性,得到两个非负数相加为0的等式,从而建立二元一次方程组求解.
(2)将(1)中求得的的值代入代数式,进行计算求值.
【详解】(1)解:与互为相反数,
.
,,
解得
(2)解:由(1)得,,
.
【点睛】本题考查了二次根式有意义的条件与绝对值的非负性、二元一次方程组的解法以及代数式求值,掌握几个非负数的和为,则每个非负数都为的性质是解题的关键.
15.如图,一只蚂蚁从点沿数轴向右爬了个单位长度到达点,点表示,设点所表示的数为.
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)在数轴上还有,两点分别表示实数和,且有与互为相反数,求的平方根.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查的知识点是实数与数轴、绝对值的性质、相反数的性质、二次根式的性质、二次根式的非负性、求一个数的平方根等,解题关键是熟练掌握相关知识点.
(1)根据两点间的距离公式即可得解;
(2)由可推得,即,再利用绝对值和二次根式的性质化简,即可求解;
(3)根据非负数的性质求出、的值,再代入,进而求其平方根.
【详解】(1)解:依题意得,蚂蚁从点沿数轴向右爬了个单位长度到达点,点表示,
点所表示的数为;
(2)解:,
,
,
即,
,,
,
,
,
;
(法二:,
,
,
,
,
,
);
(3)解:由题可知,
,,
,,
,
的平方根为.
16.已知,且,为实数,试求的平方根.
【答案】
【分析】本题考查了二次根式和分式有意义的条件,平方根,根据二次根式和分式有意义的条件得出,的值,代入求值,再由平方根定义即可求解,解题关键是熟练运用二次根式和分式有意义的条件确定字母的值,准确运用平方根的意义求解.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴平方根为.
17.当为何值时,下列各式有意义?
(1)
(2)
(3)
(4)
【答案】(1)
(2)
(3)且
(4)取任意实数
【分析】本题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,解题的关键是熟练掌握二次根式有意义的条件是被开方数非负,分式有意义的条件是分母不为0.
(1)根据被开方数非负得到不等式求解即可;
(2)根据被开方数非负和分母不为0得到不等式求解即可;
(3)根据被开方数非负和分母不为0得到不等式求解即可;
(4)根据二次根式有意义的条件求解即可.
【详解】(1)解:,
即,
所以当时,有意义;
(2)解:,即,
所以当时,有意义;
(3)解:,即且,
所以当且时,有意义;
(4)解:因为,所以取任意实数,都有意义.
18.化简:.
【答案】当时,结果为;当时,结果为.
【分析】本题考查了二次根式的性质、绝对值的化简以及分类讨论的数学思想,掌握二次根式的化简规则和绝对值的分类讨论方法是解题的关键.
先根据二次根式的性质化简,再将根号内的二次三项式因式分解为完全平方式,转化为绝对值形式;然后结合的隐含条件,分区间讨论绝对值内表达式的正负,完成化简.
【详解】解:.
由题意知.
①当,即时,原式;
②当,即时,原式.
综上所述,当时,结果为;当时,结果为.
19.已知二次根式,回答下列问题:
(1)当为何值时,该二次根式有意义?
(2)当时,求该二次根式的值;当该二次根式的值为时,求的值.
【答案】(1)
(2)当时,值为;当值为时,
【分析】本题考查了二次根式有意义的条件,掌握以上知识点是解答本题的关键.
(1)根据二次根式有意义的条件解答即可.
(2)将代入即可求解,令时,求解即可
【详解】(1)解:要使该二次根式有意义,需满足,
解得:,
∴当时,该二次根式有意义.
(2)解:当时,则,
令时,则,
解得:.
20.先阅读,后解答:
(1)由根式的性质计算下列式子得:.由上述计算,请写出_____.(为任意实数).
(2)利用(1)中的结论,直接写出下列问题的结果:
①_____;
②化简:_____.
(3)应用:请根据(1)中结论化简(x为任意实数).
【答案】(1)或
(2),
(3)
【分析】本题考查了二次根式的性质和化简,能够对被开方数进行分类讨论是解题关键;
(1)将a分为正数、0、负数三种情况得出结果;
(2)①根据(1)中结论进行化简即可;②先将被开方数化为完全平方式,再根据(1)中结论得结果;
(3)根据(1)得: ,然后分三种情况讨论即可求答案.
【详解】(1)解: ;
(2)解:①,
②,
∵,
∴,
∴;
故答案为:,;
(3)解:∵,
①当时,,
∴原式;
②当时,,
∴原式;
③当时,,
∴原式,
∴综上,
21.已知关于,的二元一次方程组,有一个解为正数.
(1)求的取值范围;
(2)化简:.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查解二元一次方程组,一元一次不等式的应用,绝对值与二次根式的化简.
(1)先求出方程组的解,再根据有一个解为正数列出不等式,求解即可;
(2)由得到,,再根据绝对值与二次根式的性质进行化简即可.
【详解】(1)解:解方程组得,
∵方程组有一个解为正数,
∴,
∴.
(2)解:∵,
∴,
∴.
22.数轴上从左到右依次有A,B,C三点表示的数分别为a,b,,其中b为整数,且满足,求的值.
【答案】5或6
【分析】本题考查了绝对值的非负性,二次根式的非负性.
根据绝对值的非负性,二次根式的非负性可知,即,则,可得,求出,再根据题意求出或3,进而计算即可.
【详解】解:因为,,
所以,
即
所以,所以,即.
又因为数轴上从左到右依次有三点,表示的数分别为,
所以,且为整数,所以或3.
当时,;
当时,.
综上所述,的值为5或6.
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