内容正文:
16.2二次根式的运算
知识点详解
一、二次根式的加减运算
1.理论依据二次根式的加减运算,实质是合并同类二次根式,类似于整式中的合并同类
项。
2.运算步骤
化简:将各个二次根式化为最简二次根式。
判断:找出其中的同类二次根式(即化简后被开方数相同的根式)。
合并:将同类二次根式的系数相加减,根指数和被开方数保持不变。
整理:将结果按一定顺序(通常系数在前,根式在后)写出。
3.运算法则aVm+bVm-cVm=(a+b-c)Vm(m≥0)
4.示例
计算:
(1)3V2+4V2-5V2=(3+4-5)V2=2V2
(2)8+18-V50
化简:8=2V2,V18=32,50=52
原式=2V2+32-5V2=0
5.注意事项
·只有同类二次根式才能合并,不同类的保留原样。
·合并时,系数相加减,根式部分不变。
结果必须化为最简形式。
二、二次根式的乘除运算
1.乘法法则Va.Vb=ab(a≥0,b≥0)
推广:aVb·Vc=Vabc(a,b,c≥0)
2.除法法则
a_ga(
6=76a≥0,b>0)
3.运算步骤
系数与系数相乘除:如果根号外有系数,先将系数相乘除。
根号与根号相乘除:被开方数相乘除,根指数不变。
化简:将结果化为最简二次根式。
4.示例
(1)23×36=(2×3)V3×6=6V18=6×3V2=18V2
(2)12÷3=12÷3=4=2
(3)
415_415=23
2V52Y5
三、分母有理化
1.定义把分母中的根号化去,叫做分母有理化。通常将分子、分母同乘以一个适当的因
式(称为有理化因式),使分母变为有理式。
2.常见类型的有理化因式
分母形式
有理化因式
依据
a
a±Vb
a干V6
(Va+Vb)(a-Vb)=a-b
a±Vb
a干Vb
(a+VB)(a-RB)=a2-b
3.示例
1
1×2_2
(1)22x22
2
(2)3-1有理化因武3+1
2(3+1)
_2(3+1=3+1
(3-1)(3+1)广3-1
5
(3)
5+2:有理化因式5-2
5(5-2)-5-10_5-10
(5+V2)(5-V2)5-23
4.注意事项
·有理化时要选择正确的有理化因式,确保分母化为有理数。
·分子乘以后需化简,最终结果应为最简二次根式。
四、二次根式的混合运算
1.运算顺序与实数混合运算顺序一致:
·先乘方(包括根式可视为乘方的一种),再乘除,最后加减:
·有括号先算括号内的:
·同级运算从左到右依次进行。
2.运算律的应用
有理数的运算律(交换律、结合律、分配律)在二次根式运算中仍然适用,可简化计算。
3.完全平方与平方差公式的应用
在二次根式运算中,乘法公式同样适用:
d
其中a,b可以是二次根式。
4.示例
(1)计算:(3+V2)(3-2)=d
(2)计算:乙
(3)计算:(2V3+3V2)×6
利用分配律:23×6+32×V6=218+3V12=2×32+3×2只3=62+6V3
5.化简结果要求
运算结果必须化为最简二次根式,且分母中不含根号(即已分母有理化)。
五、典型例题精析
例1:加减混合运算
计算:12+27-/48+1
3
解:先化简各项:
2=23,27=353,48=43,3=3
原式-23+33-43+3=2+3-4)3+3=3+
343
3
3
3-3
例2:乘除混合运算
计算:18×20÷8
解:原式=
V18×20
18×20
8
8
360=V45=35。
例3:分母有理化与化简
23
3V2
计算:
6-26+只V2
解:先分别有理化:
第
项
23(6+V2)
23(6+2)_23(6+2)_3(6+V2)_V18+6_32+V6
(V6-2)(V6+2)
6-2
2
2
2
第
二
项
32(6-2)-32(6-只2)_32(6-2)_312-3×2_63-6_33-3
(V6+2)(V6-2)
6-2
4
4
4
2
原式
32+6_3V3-3_32+V6-33+3
2
2
例4:利用乘法公式简化运算
计算:(25+32)(2V5-32)
解:原式=
例5:求值问题
已知x=3+1,求x2-2x+3的值。
解:
x2=
则x2-2x+3=(4+2V3)-2(3+1)+3=4+23-2V3-2+3=5。
六、易错点警示
1.加减运算中合并错误:
·误将不同类二次根式合并,如2+3=5(错误)。
·系数合并时符号出错,尤其涉及减法时。
2.乘除运算中忽略化简:
·乘除后结果未化简,如8×2=16=4已经是最简,但有人会保留16不化简。
·忘记将根号外系数与根号内因式正确合并。
3.分母有理化错误:
有里化因心送择错误,知3一分子分母乘以3+1正确,但有人会乘3-1号致
分母仍含根号。
·分子乘后未化简或化简不彻底。
4.混合运算顺序错乱:
·先加减后乘除,或不遵守括号优先,导致结果错误。
5.公式应用忽视条件:
·使用ab=VaVb时未保证a,b非负,导致符号错误。但初中阶段通常默认字母使根式
有意义,仍需注意。
6.结果未化为最简二次根式:
·最终结果中分母仍含根号,或被开方数还含有能开方的因数。
一、单选题
1.下列各组根式是同类二次根式的是()
i
A.√5和V18
B.√8和V2
c.Vab和Vab
D.a+l和a-司
2.若一个三角形的三边长分别是2cmV48cm,V75cm,则此三角形的周长为()
A.9 V3cm
B.103cm
C.11 3em
D.12/3cm
3.下列计算正确的是()
A.3+2V2=5V2
B.2+V3=V5
C.4v3-3V5=√5
2-0=6-N5
D.2
4.若m=6+1,”=v6-1,则m-的值为()
A.14+4V6
B.7+4V6
c.4V6
D.2V6
20cm2
5.如图,三张大小不同的正方形纸片叠放在一起,中间正方形的纸片面积为
,相邻
两张正方形纸片的边长均相差l©m,则最大正方形纸片和最小正方形纸片的面积相差
()
A.(21+45jcmB.(21-45cm2c.42cm
D.8v5cm2
6。对于实数”,”,规定一种新运算※,mn=血-mV厅,创如
2※18=√2-218=√2-6√2=-5√2
则3※27=()
A.-8V5
8.85
c.7V2
0.7
1
7.一个等腰三角形的两边长分别为8和√2,那么这个等腰三角形的周长为()
A.75或85
8.7V5
c.55或65
D.8V2
i
1
8.在二次根式√5,√45,V5,V50中,与√5是同类二次根式的有()
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
9.对于实数“,b,设mina,6表示a,b两个数中的较小数,例如:
min3,-5=-5
已知mm30.d=a,mimy50.A=50,且u和6为两个连续的正整数,则25
Va的
值为()
6v10
1210
65
A.10
B.5
C.5
D.5
10.在化简3
时,甲、乙两位同学化简的方法分别是()
明.原式3x2
3x3
2×3
乙:原武3V5x
-3x6-6
3
下列说法正确的是()
A.甲、乙两种方法均正确
B.甲方法正确,乙方法错误
C.甲方法错误,乙方法正确
D.甲、乙两种方法均错误
二、填空题
11.不等式2W5x-6>0的解集是
12.若三角形的一边长为3W5,面积为186
则这条边上的高为
13.已知x=1-5,则代数式6+25+1+⑤x+5
的值是一
14.已知=5+5,5=5-5,则+店的值为
15.已知6-2的小数部分b-2-万,如果用“表示它的整数部分,那么b-3b-4
的
值是一
三、解答题
16.我国古代著名数学家秦九韶曾提出利用三角形的三边求面积的公式,即三角形的三边
长分别为
,,则其中三角形的面积S
古希腊几何学家海
ab.c
伦提出如哭设刀-a+tC,那么其三角形输面积5=0八p-42-bp-日,这个公式促
a=5,b=6,c=7
是海伦公式,也被称为海伦一秦九韶公式.若
,求三角形的面积.
17.计算:
mw厚a5。
密
(
18.计算:
am6+-2-3
2-+3-x-{周+6-
19.如图,李明家有一块长方形空地4BCD,长BC为V72m,宽AB为V52m.
现要在空
地中挖一个长方形的水池(图中阴影部分),其余部分种植草莓.其中长方形水池的长为
(而+m,宽为而-m
D
B
(1)求长方形空地ABCD的周长.
(2)已知李明家种植的草莓售价为8元/kg,且可产草莓15kg/m
若李明家将所种的草莓全
部销售完,则销售收入为多少元?
1
20.已知3+22”y3-22,求下列代数式的值.
)++2
2G+G
2江已知a6-5=0,求代收式2。-小20
a+b
的值。
16.2 二次根式的运算
知识点详解
一、 二次根式的加减运算
1. 理论依据 二次根式的加减运算,实质是合并同类二次根式,类似于整式中的合并同类项。
2. 运算步骤
化简:将各个二次根式化为最简二次根式。
判断:找出其中的同类二次根式(即化简后被开方数相同的根式)。
合并:将同类二次根式的系数相加减,根指数和被开方数保持不变。
整理:将结果按一定顺序(通常系数在前,根式在后)写出。
3. 运算法则
4. 示例
计算:
(1)
(2)
化简:
原式 =
5. 注意事项
· 只有同类二次根式才能合并,不同类的保留原样。
· 合并时,系数相加减,根式部分不变。
· 结果必须化为最简形式。
二、 二次根式的乘除运算
1. 乘法法则
推广:
2. 除法法则
3. 运算步骤
系数与系数相乘除:如果根号外有系数,先将系数相乘除。
根号与根号相乘除:被开方数相乘除,根指数不变。
化简:将结果化为最简二次根式。
4. 示例
(1)
(2)
(3)
三、 分母有理化
1. 定义 把分母中的根号化去,叫做分母有理化。通常将分子、分母同乘以一个适当的因式(称为有理化因式),使分母变为有理式。
2. 常见类型的有理化因式
分母形式
有理化因式
依据
3. 示例
(1)
(2):有理化因式
(3):有理化因式
4. 注意事项
· 有理化时要选择正确的有理化因式,确保分母化为有理数。
· 分子乘以后需化简,最终结果应为最简二次根式。
四、 二次根式的混合运算
1. 运算顺序 与实数混合运算顺序一致:
· 先乘方(包括根式可视为乘方的一种),再乘除,最后加减;
· 有括号先算括号内的;
· 同级运算从左到右依次进行。
2. 运算律的应用
有理数的运算律(交换律、结合律、分配律)在二次根式运算中仍然适用,可简化计算。
3. 完全平方与平方差公式的应用 在二次根式运算中,乘法公式同样适用:
其中 a,b 可以是二次根式。
4. 示例
(1)计算:
(2)计算:
(3)计算:
利用分配律:
5. 化简结果要求
运算结果必须化为最简二次根式,且分母中不含根号(即已分母有理化)。
五、 典型例题精析
例1:加减混合运算
计算:
解:先化简各项:
原式 =
例2:乘除混合运算
计算:
解:原式 =
例3:分母有理化与化简
计算:
解:先分别有理化:
第一项:
第二项:
原式 =
例4:利用乘法公式简化运算
计算:
解:原式 =
例5:求值问题
已知的值。
解:
则
六、 易错点警示
1. 加减运算中合并错误:
· 误将不同类二次根式合并,如(错误)。
· 系数合并时符号出错,尤其涉及减法时。
2. 乘除运算中忽略化简:
· 乘除后结果未化简,如已经是最简,但有人会保留 不化简。
· 忘记将根号外系数与根号内因式正确合并。
3. 分母有理化错误:
· 有理化因式选择错误,如 正确,但有人会乘 导致分母仍含根号。
· 分子乘后未化简或化简不彻底。
4. 混合运算顺序错乱:
· 先加减后乘除,或不遵守括号优先,导致结果错误。
5. 公式应用忽视条件:
· 使用时未保证 a,b 非负,导致符号错误。但初中阶段通常默认字母使根式有意义,仍需注意。
6. 结果未化为最简二次根式:
· 最终结果中分母仍含根号,或被开方数还含有能开方的因数。
一、单选题
1.下列各组根式是同类二次根式的是( )
A.和 B.和
C.和 D.和
【答案】B
【分析】本题考查了同类二次根式.根据同类二次根式的定义,逐项分析即可判断.
【详解】A、,故和不是同类根式,该选项不符合题意;
B、,,故和是同类根式,该选项符合题意;
C、,,故和不是同类根式,该选项不符合题意;
D、和不是同类根式,该选项不符合题意;
故选:B.
2.若一个三角形的三边长分别是,,则此三角形的周长为( )
A.9 B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查二次根式的加减法应用,根据三角形周长公式,将三边长相加合并同类二次根式即可求解.
【详解】解:三角形的周长
.
故选:C.
3.下列计算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查同类二次根式的加减运算.只有被开方数相同的同类二次根式才能合并,合并时系数相加减,根式部分保持不变.
【详解】解:A、和不是同类二次根式,不能合并,故该选项不符合题意,
B、和不是同类二次根式,不能合并,故该选项不符合题意,
C、,故该选项符合题意,
D、,故该选项不符合题意.
故选:C.
4.若,,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了平方差公式,二次根式混合运算.先求出,,再根据平方差公式计算即可.
【详解】解:∵,,
∴,,
∴.
故选:C
5.如图,三张大小不同的正方形纸片叠放在一起,中间正方形的纸片面积为,相邻两张正方形纸片的边长均相差,则最大正方形纸片和最小正方形纸片的面积相差( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了二次根式的应用,熟练掌握二次根式的运算法则是关键.
先求出中间正方形的边长为,再根据题意求出最大正方形纸片和最小正方形纸片的面积相差即可.
【详解】解:中间正方形纸片的面积为,
中间正方形的边长为,
最大正方形纸片和最小正方形纸片的面积相差为.
故选:D.
6.对于实数,,规定一种新运算:,例如,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了新定义运算,二次根式的运算,理解新定义运算和掌握二次根式的运算法则是解题的关键.根据定义将给定的实数代入规定的新运算公式,再利用二次根式的化简法则计算即可.
【详解】解:根据题意得:
.
故选:A.
7.一个等腰三角形的两边长分别为和,那么这个等腰三角形的周长为( )
A.或 B. C.或 D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了等腰三角形的性质,三角形的三边关系,二次根式的加减法,解题的关键是掌握对于底和腰不等的等腰三角形,若条件中没有明确哪边是底哪边是腰时,应在符合三角形三边关系的前提下分类讨论.
先将边长化简,等腰三角形可能有两种情况,分别以化简后的边长为腰或底,计算周长并验证三角形不等式.
【详解】解:∵ ,,
情况一:腰长为,底边为,,能构成三角形,
周长为 ;
情况二:腰长为,底边为,,能构成三角形,
周长为.
∴ 周长为或,
故选:A.
8.在二次根式,,,中,与是同类二次根式的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【分析】本题考查了同类二次根式,掌握同类二次根式的定义是解题关键.
将各二次根式化简为最简形式,判断被开方数是否与相同即可.
【详解】解:∵ ,被开方数为,与不同,∴ 不是同类二次根式;
∵ ,被开方数为,与相同,∴ 是同类二次根式;
∵ ,被开方数为,与相同,∴ 是同类二次根式;
∵ ,被开方数为,与不同,∴ 不是同类二次根式.
∴ 与是同类二次根式的有个.
故选:B.
9.对于实数,,设表示,两个数中的较小数,例如:.已知,,且和为两个连续的正整数,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了新定义运算,无理数的估算,二次根式的乘法运算,由得,估算出,可得,再根据二次根式的运算法则可得.
【详解】解:∵,,
∴,
∵,
∴,
∵和为两个连续的正整数,
∴,
∴.
故选:B.
10.在化简时,甲、乙两位同学化简的方法分别是( )
甲:原式;
乙:原式
下列说法正确的是( )
A.甲、乙两种方法均正确 B.甲方法正确,乙方法错误
C.甲方法错误,乙方法正确 D.甲、乙两种方法均错误
【答案】A
【分析】本题考查了分母有理化,利用二次根式的性质化简,解题的关键是熟练掌握分母有理化的方法以及二次根式的性质.
利用分母有理化的方法以及二次根式的性质判断即可.
【详解】解:∵ 甲的方法:原式,使用了分母有理化,正确;
∵ 乙的方法:原式,通过分子分母同乘使分母化为完全平方数,再开方,正确;
∴ 甲、乙两种方法均正确,
故选:A.
二、填空题
11.不等式的解集是 .
【答案】
【分析】本题考查含二次根式的一元一次不等式的求解,关键是掌握一元一次不等式的基本解法以及二次根式的化简方法.先通过移项将常数项移到不等式右侧,再将的系数化为1,最后对含二次根式的分式进行化简得到解集.
【详解】解:不等式,移项得,
∴两边同时除以,得,
故;
故答案为:.
12.若三角形的一边长为,面积为,则这条边上的高为 .
【答案】
【分析】本题考查了二次根式的除法,解题的关键是熟悉三角形的面积公式.
利用三角形面积公式,将已知面积和边长代入,求解高.
【详解】解:设这条边上的高为 ,根据三角形面积公式 ,代入已知值得 .
两边同乘以得 ,
再两边同除以得 .
故答案为:.
13.已知,则代数式的值是 .
【答案】
【分析】本题主要考查了二次根式的混合运算、乘法公式,解题的关键是熟练掌握应用乘法公式,掌握二次根式的混合运算法则.
将代入代数式,利用完全平方公式以及平方差公式计算即可.
【详解】解:把代入代数式得,
原式
.
故答案为:.
14.已知,则的值为 .
【答案】10
【分析】本题考查二次根式的运算、完全平方公式的应用.解题关键是将转化为,再分别计算和的值.
【详解】解:
.
故答案为:10.
15.已知的小数部分,如果用表示它的整数部分,那么的值是 .
【答案】
【分析】本题考查了无理数的整数部分与小数部分的确定,代数式求值,提公因式法进行因式分解,掌握提取公因式简化计算是解题的关键.
根据的小数部分确定的整数部分,再代入表达式计算.
【详解】解:的小数部分,
,
故整数部分,小数部分
代入:
原式
故答案为:.
三、解答题
16.我国古代著名数学家秦九韶曾提出利用三角形的三边求面积的公式,即三角形的三边长分别为,则其中三角形的面积.古希腊几何学家海伦提出如果设,那么其三角形的面积,这个公式便是海伦公式,也被称为海伦—秦九韶公式.若,求三角形的面积.
【答案】
【分析】本题考查了三角形的面积计算,二次根式的乘法;
根据题意先求出,再代入海伦公式计算即可.
【详解】解:由题意知:,
则三角形的面积
.
17.计算:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查了二次根式的乘除混合运算,熟练掌握二次根式的运算法则和性质是解答本题的关键.
(1)利用二次根式的乘法法则,先将系数与被开方数分别相乘,再化简结果;
(2)将除法转化为乘法,结合二次根式的性质化简,再进行约分计算;
(3)按照从左到右的顺序,依次运用二次根式乘除运算法则,结合幂的运算性质化简,最终得到结果.
【详解】(1)解:原式.
(2)解:原式.
(3)解:原式.
18.计算:
(1);
(2).
【答案】(1)15
(2)
【分析】本题主要考查了算术平方根、二次根式的性质、乘方、零次幂、负整数指数幂的运算,熟练掌握各类运算的法则和二次根式的化简是解题的关键.
(1)先分别计算算术平方根、平方运算,再进行加减运算即可;
(2)先分别计算乘方、零次幂、负整数指数幂和二次根式,再进行有理数的加减运算.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
.
19.如图,李明家有一块长方形空地,长为,宽为.现要在空地中挖一个长方形的水池(图中阴影部分),其余部分种植草莓.其中长方形水池的长为,宽为.
(1)求长方形空地的周长.
(2)已知李明家种植的草莓售价为8元/kg,且可产草莓.若李明家将所种的草莓全部销售完,则销售收入为多少元?
【答案】(1)
(2)元
【分析】本题考查的是二次根式的应用,最简二次根式,熟练掌握上述知识点是解题的关键.
(1)根据长方形的周长公式列式计算即可;
(2)先计算出种草莓的面积,再计算销售收入即可.
【详解】(1)解:长方形空地的周长为
.
答:长方形空地的周长为.
(2)解:由题意,得种草莓的面积为
,
∴销售收入为(元).
答:销售收入为元.
20.已知,求下列代数式的值.
(1)
(2)
【答案】(1)35
(2)
【分析】本题主要考查了分母有理化、完全平方公式、代数式求值以及二次根式运算,熟练掌握相关知识是解题关键.
(1)首先计算的值,进而得到的值,然后根据代入计算即可;
(2)根据平方,结合,再开算术平方根即可.
【详解】(1)解:,
,
故,
,
;
(2)解:,
且,
.
21.已知:,求代数式的值.
【答案】
【分析】本题考查了分式的化简求值,熟练掌握相关运算法则,正确的计算,是解题的关键.先对括号内的分式通分,再将除法转化为乘法,同时分解因式约分,化简后再将的值整体代入计算即可.
【详解】解:
,
,
,
原式.
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