内容正文:
2025-2026人教版八年级数学下期末巅峰冲刺
核心考点深度解析与压轴题精讲------二次根式 (解析版)
一、 二次根式的概念
1. 定义:形如(a≥0)的式子叫做二次根式。其中“”称为二次根号,a叫做被开方数。
2. 有意义条件:二次根式有意义的条件是被开方数a≥0。若二次根式在分母位置,则需同时满足分母不为零。
3. 值为零的条件:当被开方数a=0,且分母不为零(若有分母)时,二次根式的值为0。
4. 双重非负性:二次根式具有双重非负性,即 a≥0 且 ≥ 0。
二、 二次根式的性质
1. ()² = a (a≥0):一个非负数的算术平方根的平方等于它本身。此性质也可反向运用,将非负数写成平方形式。
2. = |a|:一个数的平方的算术平方根等于这个数的绝对值。这是最易错的性质,化简时必须根据a的符号去绝对值。
3. 积的算术平方根: = · (a≥0, b≥0)。用于二次根式的乘法运算和化简。
4. 商的算术平方根: = (a≥0, b>0) (a≥0, b>0)。用于二次根式的除法运算和分母有理化。
三、 最简二次根式
满足以下两个条件的二次根式称为最简二次根式:
1. 被开方数中不含分母。
2. 被开方数中不含能开得尽方的因数或因式。
二次根式的运算结果通常要求化为最简二次根式。
四、 二次根式的运算
1. 乘法运算:· = (a≥0, b≥0)。系数相乘,被开方数相乘,结果化为最简。
2. 除法运算: = (a≥0, b>0)。系数相除,被开方数相除,结果化为最简。
3. 加减运算:先化简,再合并被开方数相同的二次根式。即先将每个二次根式化为最简二次根式,再将被开方数相同的二次根式的系数相加减,被开方数和根指数不变。被开方数不相同的二次根式不能合并。
4. 混合运算:运算顺序与有理数、整式运算相同:先乘方,再乘除,后加减;有括号先算括号内的。运算中可合理运用运算律简化计算。
5. 分母有理化:把分母中的根号化去,叫做分母有理化。常用方法是将分子和分母同乘以分母的有理化因式。
五、 二次根式的估值与化简求值
1. 估值:估算一个二次根式在哪两个连续整数之间。方法是找到被开方数相邻的两个完全平方数。例如:估算,因为4<7<9,所以2<<3。
2. 化简求值:综合运用性质和运算法则对代数式进行化简,再代入求值。常用方法有直接代入、整体代入、先化简再代入等。
知识联系:本章内容是对之前学习的算术平方根、整式与分式运算的深化和拓展,也为后续学习勾股定理、一元二次方程等知识奠定基础
1. 二次根式的性质
1.探究并解决问题.
(1)通过计算下列各式的值探究问题.
①;;;______;
探究:对于任意非负有理数,______;
②;;;______;
探究:对于任意负有理数,______;
综上,对于任意有理数,______;
(2)应用(1)所得结论解决问题:有理数、在数轴上的位置如图所示,化简:.
【答案】(1)①,②,,
(2)
【分析】()分别计算各式的值,并归纳出探究结果;
分别计算各式的值,归纳出探究结果,并总结出, ;
()先利用()式的探究结果化简二次根式,再根据字母、在数轴上的位置及绝对值的意义进行化简,合并后即可得出结果;
此题主要考查了算术平方根的计算以及二次根式的化简,根据已知能准确归纳探究结果并能运用其正确化简是解题的关键.
【详解】(1)解:①,对于任意非负有理数,;
故答案为:,;
②,对于任意负有理数,,对于任意有理数,;
故答案为:,,;
(2)观察数轴可知: ,,,
原式
.
2.嘉嘉根据学习“数与式”积累的活动经验,想通过“特殊到一般”的方法探究二次根式的运算规律.下面是嘉嘉的探究过程:
等式①:;等式②:;
等式③:;等式④:______________;……
(1)【特例探究】将题目中的横线处补充完整;
(2)【归纳猜想】若为正整数,用含的代数式表示上述运算规律,并证明此规律成立;
(3)【应用规律】嘉嘉写出一个等式(均为正整数),若该等式符合上述规律,则的值为______.
【答案】(1)
(2),证明见解析
(3)
【分析】本题考查了二次根式的混合运算,数字的变化规律,解答的关键是由所给的式子总结出存在的规律.
(1)根据前个的规律即可得出答案;
(2)根据特例中数字的变化规律分析求解即可,对等式的坐标进行整理,即可求证;
(3)利用(2)中的规律进行求解即可.
【详解】(1)解:由题意得:等式④:;
(2)解:若为正整数,用含的代数式表示上述运算规律为,
证明如下:等式左边右边;
(3)解:∵(均为正整数),
∴,,
∴
.
3.【阅读材料】小华根据学习“二次根式”及“乘法公式”积累的经验,通过“由特殊到一般”的方法,探究“当、时,与的大小关系”.
下面是小华的探究过程:
①具体运算,发现规律:当、时,特例1:若,则;特例2:若,则;特例3:若,则.
②观察、归纳,得出猜想:当、时,.
③证明猜想:
当、时,
∵,
,
.
当且仅当时,.
请你利用小华发现的规律解决以下问题:
(1)当时,的最小值为 _____;
(2)当时,的最小值为 _____;
(3)当时,求的最小值.
【答案】(1)2
(2)
(3)
【分析】本题主要考查了二次根式的性质,完全平方公式的变形,不等式的性质:
(1)直接由题中规律即可完成;
(2)当时,,则可由题中规律完成;
(3)原式变形为,由,计算出的最小值,即可求得的最小值.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴,
当且仅当时,即时取得最小值2.
故答案为:2;
(2)解:∵,
∴,
∴,
当且仅当时,即时取得最小值.
故答案为:;
(3)解:
,
∵,
∴,
∴,
当且仅当时,即时取得最小值.
∴,
∴,
∴的最小值为.
4.我们定义:一个整数能表示成(、是整数)的形式,则称这个数为“完美数”.例如,5是“完美数”.理由:因为.所以5是“完美数”.
【解决问题】
(1)已知10是“完美数”,请将它写成(、是整数)的形式______;
(2)已知(、是整数,是常数),要使为“完美数”,试求出符合条件的一个值,并说明理由.
【探究问题】
(3)已知,求的值;
(4)已知实数、满足,求的最值.
【实际应用】
(5)已知的三边长、、满足,求的周长.
【答案】(1)
(2),理由见解析
(3)
(4)当时,的最大值为,无最小值;
(5)
【分析】(1)根据“完美数”的定义即可求解;
(2)利用完全平方公式把原式变形,根据“完美数”的定义即可求解;
(3)利用配方法和非负数的性质即可求解;
(4)利用配方法和非负数的性质即可求解;
(5)利用配方法和非负数的性质即可求解.
【详解】(1)解:∵10是“完美数”
∴;
(2)解:,理由如下:
∵
要使S为“完美数”,
∴,即;
(3)解:∵,
∴,
∴,
∴, ,
解得, ,
则.
(4)解:,
,
,
,
无论x取何值,,
当时,的最大值为,无最小值;
(5)解:,
∴
∴
∴
∴
∴,
∵,,,
,,,
,,,
,即的周长为.
5.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.
2.二次根式的乘除
6.综合运用:如图,在平面直角坐标系中,点坐标分别为,且满足,点的坐标为.
(1)填空:____,____,的形状为____;
(2)点是轴上的动点:
①用含的代数式表示的面积;
②若,求点的坐标;
(3)直线是第一、三象限的平分线,上是否存在一点(除外),使得为直角三角形?若不存在,说明理由;若存在,画图说明这样的点有几个,并求出其中一个点的坐标.
【答案】(1),,等腰三角形
(2)①;②点的坐标为或;
(3)存在,共有三个点,图见解析,点的坐标为.
【分析】(1)利用非负数的性质求得的值,再求得,和的长,可以判断出是等腰三角形;
(2)①利用三角形的面积公式列式即可;
②利用三角形的面积公式列式得,解方程即可求解;
(3)分当或或时,三种情况讨论,分别画出图形即可;当时,过点作轴,轴,垂足分别为和,证明,推出是等腰直角三角形,求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,,
∴,,
∴,
∵,
∴,,,
∴是等腰三角形;
(2)解:①∵点是轴上的动点,
∴;
②∵,
∴,
解得或,
∴点的坐标为或;
(3)解:存在,当或或时,点,点,点都符合题意,如图,
当时,
过点作轴,轴,垂足分别为和,
∵,
∴,
∵直线是第一、三象限的平分线,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,,
同理可得:,
∴,
∴,
∴,
∴.
∴点的坐标为.
7.综合与实践:折纸是同学们喜欢的手工活动之一,通过折纸我们既可以得到许多美丽的图形,同时折纸的过程还蕴含着丰富的数学知识.
实践操作:如图1,在矩形纸片中,.
第一步:如图2,对折矩形纸片,使与重合,得到折痕,把纸片展平.
第二步:如图3,再一次折叠纸片,使点A落在上,并使折痕经过点B,得到折痕.同时,得到了线段.
解决问题:
(1)在图3中,______(填“是”或“不是”)的垂直平分线.______.
(2)在图3中,连接,试判断的形状,并给予证明.
拓展应用.
(3)已知,在矩形中,,,点P在边上,将沿着折叠,若点A的对应点恰落在矩形的对称轴上,则______.
【答案】(1)是,;
(2)为等边三角形,证明见解析;
(3)或.
【分析】(1)由折叠的性质和勾股定理可求解;
(2)由折叠的性质可得,由线段中垂线的性质可得,可得结论;
(3)根据点A的对应点恰落在矩形的对称轴,分两种情况讨论,①当点落在上时,②如当点落在上时,由折叠的性质和勾股定理可求解.
【详解】(1)解:∵对折矩形纸片,使与重合,
∴,,
∴垂直平分,
由折叠可得:,
∴在中,;
故答案为:是,;
(2)解:为等边三角形;
理由如下:
∵垂直平分,
∴,
又∵,
∴,
∴为等边三角形;
(3)解:①如图,当点落在上时,
由折叠可知:, ,
∵,
∴点是的中点,
∴点在矩形的对称轴上,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,
②如图,当点落在上时
由(2)可知:是等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∵
∴或(舍去),
综上所述,的长为或;
故答案为:或.
【点睛】本题是四边形综合题,考查了矩形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,折叠的性质,勾股定理等知识,灵活运用这些性质解决问题是解题的关键.
8.探究与证明
[问题情境]
数学课上,老师让同学们按已知条件画图:已知:一个等腰直角,,,点P是边上的一动点,连接,以线段为腰作等腰直角,.
[实践探究]
(1)如图,小强画好图形,他发现.请你帮他完成证明.
[独立思考]
(2)老师给出条件:,,请求出的长.请解决老师提出的问题.
[深入探究]
(3)小强继续探究,他发现当的面积最小时,线段与线段之间存在一定的位置关系和数量关系,请你写出它们的位置关系和数量关系,并说明理由.
【答案】(1)见解析;(2);(3),,理由见解析
【分析】(1)先证明,可得,,可得,可得是直角三角形;
(2)证明,可得.求解,可得,由(1)知,是直角三角形,可得,可得,从而可得答案;
(3)当面积最小时,即最小时,则当时,最小,证明,可得,从而可得答案.
【详解】[实践探究](1)证明:∵,,
∴.
∵是等腰直角三角形,,
∴,,
∵,
∴,
在与中,
∴,
∴,,
∴,
∴是直角三角形;
[独立思考](2)∵,是等腰直角三角形,
∴,
∴.
∵,,
∴,
∵,
∴,
由(1)知,是直角三角形,
∴,
∴,
∴,
解得;
[深入探究](3),,理由如下:
当面积最小时,即最小时,
∴当时,最小,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
综上,当面积最小时,,且.
【点睛】本题考查的是等腰直角三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理的应用,二次根式的运算,熟练的利用等腰直角三角形的性质解题是关键.
9.计算:().
【答案】
【分析】本题考查二次根式的乘除混合运算;根据二次根式的乘除混合运算法则进行计算即可.
【详解】解:
.
10.已知最简二次根式与最简二次根式可以合并.
(1)求的值.
(2)若,求的值.
【答案】(1)1或
(2)2或
【分析】本题考查最简二次根式合并的性质与二次根式有意义的条件,熟练掌握二次根式的性质是解题关键.
(1)根据最简二次根式可合并的性质,得到两个二次根式的被开方数相等,列方程求解后验证被开方数非负得到的值;
(2)根据二次根式被开方数必须非负,求出y的值,再代入计算得到的值.
【详解】(1)解:根据题意得,最简二次根式与最简二次根式可以合并,
则,
整理得:,
解得:或,
当时,,,符合题意,
当时,,,符合题意,
因此,的值为1或;
(2)解:根据题意得:
解得:,
由(1)知:或,
当、时,,
当、时,
因此,的值为2或.
3.二次根式的加减
11.计算:
(1) ;
(2)先化简,再求值: ,其中.
【答案】(1)
(2),
【详解】(1)解:
;
(2)解:
,
将代入上式得,
原式.
12.观察下列各式及其化简过程:
,
.
(1)按照上述两个根式的化简过程的基本思路,将化简;
(2)化简;
(3)针对上述各式反映的规律,请你写出中,m,n与a,b之间的关系.
【答案】(1);
(2);
(3),.
【分析】(1)将31分解成,再利用完全平方公式即可求出答案;
(2)先将7分解成,计算第二层根式,再将35分解成,利用完全平方公式即可求出答案;
(3)将等式两边同时平方即可求出答案.
【详解】(1)
(2)
(3)
两边平方可得:
∴,
【点睛】本题考查了二次根式的化简与性质及配方法的应用,读懂题中的配方法并明确二次根式的化简方法是解题关键.
13.【阅读材料】
像,,,…,
两个含有二次模式的代数式相乘,积不含有二次根式,我们称这两个代数式互为有理化因式.
例如:与,与,与,…,等都是互为有理化因式,进行二次根式计算时,利用有理化因式,可以化去分母中的根号.
【解决问题】
(1)的有理化因式为______;
(2)化简:;
(3)①如图1是的正方形网格,每个小正方形边长都为1,三个顶点都在格点上,则点A到边的距离为______;
②如图2,中,与的角平分线相交于点P,若的周长为,面积为3,求点P到边的距离.
【答案】(1)
(2)
(3)①②
【分析】(1)直接利用材料中的定义求解即可;
(2)先对分母进行有理化,再求解即可;
(3)①先求出的长度,再利用面积法求解;
②连接,作,垂足为D,作,垂足为E,作,垂足为F再表示出的面积,求出P点到各边的距离即可.
【详解】(1)∵
∴的有理化因式为;
(2)①
;
(3)
设中边上的高为h,
∴,即
∴
∴点A到边的距离为;
②连接,作,垂足为D,作,垂足为E,作,垂足为F
∵平分,,
∴
∵平分,,
∴
∴
∵
∴
∴
∴
∴.
【点睛】本题考查了二次根式的有理化运算,解题关键是读懂题意,理解有理化因式的概念并能正确运用它解决实际问题,本题涉及了三角形的面积公式和角平分线的性质,学生应牢记相关概念,并能正确运用等面积法建立方程.
14.已知,将其分母有理化.
小明同学是这样解答的:
请你参考小明的化简方法,解决如下问题:
(1)直接写答案:________
(2)计算:;
(3)若,求的值.
【答案】(1)
(2)44
(3)3
【分析】(1)分子分母同乘以即可;
(2)将每一项都进行分母有理化,再计算加减法即可;
(3)先将的值进行分母有理化,再利用完全平方公式变形,代入计算即可.
【详解】(1)解:.
(2)解:原式
.
(3)解:∵,
∴
.
15.下面是张老师给出的例题及解答过程.已知a,b是有理数,并且满足:,求a,b的值.
解:∵,∴,
根据有理数部分和无理数部分分别对应相等,
可得,,将代入,解得,∴a的值为,b的值为10.
请根据上述方法解答下列问题:
(1)若有理数a,b满足,求a,b的值;
(2)已知有理数a,b满足,求的平方根.
【答案】(1)
,
(2)
【分析】本题考查实数的运算,平方根,二元一次方程组的解法,解题时注意一个正数的平方根有2个,不要漏解.(1)根据等式两边含无理数的项相等,有理数相等,列出方程或方程组即可求出,的值;(2)先列出方程组求出,的值,再代入求出代数式的值,进一步求出代数式的平方根即可.
【详解】(1)解:∵, 整理得 ,
∵,是有理数 ,
∴ ,,
解得 ,
∴,;
(2)解:∵
整理得
∵,是有理数 ,
∴
解得,
将 代入得
∴的平方根为.
4.二次根式的应用
16.我们知道,平方具有非负性,所以可以得到如下结论:
∵,∴,∴.
对于任意实数,,不等式均成立,当且仅当时等号成立,此时取得最小值.特别地,若,,由,可得,当且仅当时,即当时等号成立,此时取得最小值.
请利用上述结论,解决下列问题:
(1)当时,代数式的最小值为________;
(2)已知代数式,当时,的最小值等于,求实数,的值;
(3)已知实数,及正整数同时满足下列两个条件:①,②,若为整数,求代数式的最小值.
【答案】(1).
(2)或,
(3)
【分析】此题考查了二次根式的混合运算、完全平方公式、分式的混合运算的应用.
(1)根据题干中的方法计算即可;
(2)把原式变形为,根据题干的方法计算即可;
(3)把原式变形后分两种情况进行解答即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴,
当且仅当时,,
解得,,的最小值为.
(2)由可得,,
∵,
∴,
∴,
当且仅当时,成立,
解得或,
即或,的最小值.
(3)∵,
∴,即.
∵,
∴,,
又∵为整数,
∴,或者,,
即,或者,,
①当,时,
∵,
∴,
∴.
令,
∴,
∴,
当时,,
解得:,,符合题意,的最小值为;
②当,时,
∵,且,
∴,与矛盾(舍).
综上所述,的最小值为.
17.阅读材料:我们学习了《二次根式》和《乘法公式》,可以发现:当时,有,当且仅当时取等号.
请利用上述结论解决以下问题:
(1)当时,的最小值为______,此时_____;
(2)当时,求的最小值,并求此时的值;
(3)如图,某兴趣小组计划开垦矩形地块种植农作物,四边用木栏围住,已知木栏总长为,求矩形地块面积的最大值,并求此时矩形地块的长与宽的值.
【答案】(1)2,1
(2)的最小值为5,
(3)矩形地块面积的最大值为,此时矩形地块的长与宽的值均为
【分析】本题主要考查了二次根式的应用,矩形面积的计算,解题的关键是理解题意,准确计算.
(1)根据题目中给出的信息进行解答即可;
(2)先将变形得到,然后根据题目中给出的信息进行解答即可;
(3)由 ,可得,根据四边形的面积为,求出最大值,再进一步求解可得矩形地块的长与宽.
【详解】(1)解:当时,,
当时,即1,取最小值,最小值为2,
故答案为:2,1;
(2)解:,
,
的最小值为5
此时,.
(3)设,则,
,
,
,
,
.
∴矩形地块面积的最大值为.
此时矩形地块的长与宽的值均为.
18.阅读材料:用配方法求最值.
已知,为非负实数,
∵
∴,当且仅当“”时,等号成立.
例:已知,求函数的最小值.
解∶令,则有,
得
当且仅当,即时,函数取到最小值,最小值为4.
根据以上信息回答下列问题.
(1)已知,则函数取到最小值,最小值为______,已知,则的最小值是______;
(2)已知,则自变量取何值时,函数取到最大值?最大值为多少?
(3)如图,四边形的对角线,交于点O,,,求四边形的面积的最小值.
【答案】(1)6,4
(2)
(3)100
【分析】本题主要考查二次根式的计算,掌握二次根式的运算法则是解题的关键.
(1)根据材料提示得到,设,由此即可求解;
(2)根据题意得到,则,此时有最大值,最大值为:,由此即可求解;
(3)设,则,结合题意得到,所以此时,,由此即可求解.
【详解】(1)解:函数,
令,
∴,
∴当且仅当,即时,取得最小值,最小值为6,
设,
当且仅当,即时,的最小值是4,
故答案为:6,.
(2)解:∵,
又∵,
当且仅当时,有最小值,
∵,
∴当时,有最小值,最小值为,
∴此时有最大值,最大值为:;
∴当时,函数取到最大值,最大值为.
(3)解:设,则,
∵,
∴,
∴;
当且仅当时,;
此时,,
故.
19.已知三角形三边之长能求出三角形的面积吗?
海伦公式告诉你计算的方法是:,其中表示三角形的面积,,,分别表示三边之长,表示周长之半,即.
我国宋代数学家秦九韶提出的“三斜求积术”与这个公式基本一致,所以这个公式也叫“海伦-秦九韶公式”.
请你利用公式解答下列问题.
(1)在中,已知,求的面积;
(2)计算(1)中的边上的高.
(3)在一块四边形的草地如图所示,现测得米,米,米,米,,求该草地的面积.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查了二次根式的应用,二次根式的乘法运算,勾股定理.
(1)根据公式求得,然后将和p的值代入公式即可求解;
(2)设的边上的高为h,根据三角形面积公式,且已知的长和三角形的面积,代入即可求解.
(3)过点作于点,根据含30度角的直角三角形的性质,勾股定理求得,勾股定理求得,利用海伦公式求得,进而根据即可求解.
【详解】(1)解:,
,
答:的面积是;
(2)解:设的边上的高为h,
,
,
答:边的高是.
(3)解:如图,过点作于点,
∵,
∴,
∵
∴,
∴
∴
∵
∴
在中,
∴周长的一半为
∴
∴四边形的面积为
20.定义:如果三角形有两个内角的差为,那么这样的三角形叫做“角差三角形”.
【理解概念】
(1)顶角为的等腰三角形 “角差三角形”(填“是”或“不是”);
【解决问题】
(2)已知是“角差三角形”,其中,,求的度数;
【知识迁移】
(3)如图,在中,,,,点是边上一动点,且不与点,点重合,若是“角差三角形”,直接写出的长度.
【答案】(1)是;(2)或;(3)2或
【分析】(1)根据等腰三角形的性质,求得三角形的内角,再根据“角差三角形”的定义即可求解;
(2)分两种情况求解,或,分别求解即可;
(3)是“角差三角形”,分三种情况,或,,分别求解即可.
【详解】解:(1)∵等腰三角形的顶角为,
∴等腰三角形的两个底角度数分别为,,
∵
∴顶角为的等腰三角形是“角差三角形”;
故答案为:是;
(2)∵是“角差三角形”, ,,
∴分两种情况:
当时,
∴,
∴;
当时,
∵,
∴,
∴,
∴;
综上所述:的度数为或;
(3)∵,,,
∴,,
∵是“角差三角形”,
∴分两种情况:
当时,
∴,
∴,
∵,
∴,
解得:或(舍去),
∴;
当时,
过点D作,垂足为E,则,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
设,
在中,,
∴,
∴,
∵,
∴,
解得:,
∴,
∴;
当时,则,此时点D与点A重合,不符合题意.
综上所述: 的长为或.
【点睛】此题考查了等腰三角形的判定与性质,三角形内角和定理,含30度直角三角形的性质,勾股定理,二次根式,解题的关键是熟练掌握相关基本性质,利用分类讨论的思想求解问题.
(一)、 概念理解错误
1. 忽略“有意义条件”
典型错误:求式子 中x的取值范围时,只写 x>3。
纠正关键:二次根式有意义的条件是被开方数≥0,所以正确答案是 x≥3。当二次根式在分母时,条件更严格,需被开方数>0。
复合式子易错:对于 + ,需同时满足 x-2≥0和 2-x≥0,解得 x=2,此时式子的值才能确定。
1.若代数式有意义,则的取值范围是( )
A. B.且 C. D.且
【答案】D
【分析】根据分母有意义的条件,二次根式有意义的条件,零指数幂有意义的条件列不等式组求解即可.
【详解】解:∵代数式有意义,
∴,
解得:,
即且.
2.若代数式的值为,则满足要求的所有的值为______.
【答案】
【分析】先令分子为求出候选解,再用分母不为的条件排除无效解,得到正确答案.
【详解】解:要使代数式的值为,可得:
,解得或,即或;
,解得.
故.
2. 混淆“双重非负性”
典型错误:已知 + |b-2| = 0,求 a, b的值时,只注意了绝对值的非负性,忽略了根号的非负性。
纠正关键:牢记 ≥ 0。几个非负数(如算术平方根、绝对值、平方)的和为0,则每一项都必须为0。上例中,需 a+2=0且 b-2=0。
3.若a满足则的值为( )
A.0 B.1 C.2025 D.2026
【答案】D
【分析】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:
∴.
∴.
4.已知.
(1)求的值;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】根据“二次根式有意义的条件:”可得的值,继而得到的值,再代入进行计算即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
解得:;
(2)解:∵,
∴,
∴,
∴.
二、 核心性质应用错误(最易错!)
1. 化简 时忘记“先平方,再开方”的本质
典型错误:认为 = a,直接得出 = -5。
正确答案与口诀:= |a|。化简口诀:先平方,再开方,结果非负取绝对值。
当 a≥0时,= a(如 √5² = 5)。
当 a<0时, = -a(如 = 5)。
进阶易错:化简 。正确做法是 = |x-2|,然后根据x的取值范围讨论去绝对值。若已知 x<2,则化简为 2-x。
5.已知,则化简二次根式的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先根据二次根式有意义的条件求出x、y的正负,再化简二次根式即可.
【详解】解:∵有意义,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
6.实数,在数轴上的位置如图所示,且,则化简的结果为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据进行化简,由,在数轴上的位置,,先判断,的符号,然后求解即可.
【详解】解: 由图可知,,
所以,
又因为,
所以,
所以,
所以.
三、 最简二次根式判断错误
1. “最简”化简不彻底
典型错误:认为 已是最简,或化简为 2
纠正关键:检查两个条件:① 被开方数不含分母;② 被开方数不含能开得尽方的因数。√8 = = 2。
分母有理化遗漏:不是最简,需化为 。
7.下列是最简二次根式的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了最简二次根式的识别,解题的关键是掌握最简二次根式的定义.
最简二次根式需满足:被开方数为整数或整式,且不含能开得尽方的因数或因式,也不含分母.
【详解】解:A. ,该选项不是最简二次根式;
B. ,该选项不是最简二次根式;
C. ,该选项不是最简二次根式;
D. 该选项被开方数为整式,且无开得尽方的因式,也无分母,该选项是最简二次根式;
故选:D.
8.若,把化成最简二次根式为( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了二次根式的化简、二次根式有意义的条件、不等式的性质,先根据二次根式有意义的条件以及得到,再将根号内的表达式分解为平方因子和非平方因子,并处理符号问题,得到结果即可.
【详解】解:∵二次根式有意义,
∴,
又∵,
∴,
∴.
故选C.
2. 合并“同类项”时未先化简
典型错误:认为和 不是同类项,或错误地将 合并为 。
纠正关键:先化简,再判断。 = 2,因此 和 是可以合并为3。而被开方数不同的根式(如)绝对不能合并。
9.下列二次根式的运算中,正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:选项A,∵与不是同类二次根式,不能直接合并,∴A错误;
选项B,∵,∴B错误;
选项C,∵,∴C正确;
选项D,∵,∴D错误.
10.下列运算中,结果正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据二次根式的化简加减运算分母有理化乘方运算规则,逐一计算各选项即可判断.
【详解】解:选项A:
∵,A错误.
选项B:
∵,B错误.
选项C:
∵2与不是同类二次根式,不能合并,∴,C错误.
选项D:
∵
∴,D正确.
四、 运算错误
1. 运算顺序与法则混淆
加减运算:误以为系数和根号部分可以分别相加。如 + 3≠ 5√5,它们不能合并。
乘除运算:混淆公式。 + ≠ ; - ≠ 。但 ·= ,= (条件满足时)。
混合运算:不遵循“先乘除,后加减,有括号先算括号”的顺序。
11.计算:.
【答案】
【详解】解:原式
.
12.计算:
【答案】
【详解】解:原式
.
2. 分母有理化出错
单项分母: = ,容易忘记给分子也乘以 √3而写成 1/3。
多项式分母(易错重点):对,有理化因式是 (),运算后分母是 a - b。常见错误是分母算成 ()² + ()²或 a + b。
13.计算:.
【答案】
【详解】解:
.
14.计算:.
【答案】
【详解】解:
.
五、 化简求值与估值错误
1. 代入求值时忽略隐含条件
典型错误:已知 x = - 2,求式子 的值时,直接代入导致分母为0。
纠正关键:先化简原式,再代入。上例中, = ,化简为 后再计算。始终检查代入的值是否使原式及中间步骤有意义(分母不为零,根号内非负)。
15.已知 ,,求的值.
【答案】
【分析】先根据,,可判断,,再将原式化简,然后将已知条件整体代入求值即可.
本题主要考查了二次根式化简及二次根式的性质,熟练掌握是解题的关键.
【详解】,,
,,
∴原式=
.
原式.
16.已知,为实数,且满足,求的值.
【答案】
【分析】本题主要考查了二次根式的化简求值,分式有意义的条件,先根据二次根式有意义的条件得到,则,再由分式有意义的条件推出,据此求出,再代值计算即可得到答案.
【详解】解:∵要有意义,
∴,即,
∴,
∴,
又∵分式有意义,
∴,即,
∴,
∴,
∴.
2. 估值时找错“邻居”
典型错误:估算 √15的范围,错误地认为 3²=9, 4²=16,所以 √15在3和4之间(虽然结果对,但过程错),因为 15更接近 16。
纠正关键:找到被开方数两侧最近的完全平方数。√15,因为 9<15<16,所以 3<√15<4。要估算更精确的值,需看15更靠近9还是16。
17.已知,
若,则;若,则;若,则
若,则;若,则;若,则.
若,则;若,则;若,则
(1)试比较:与大小关系
(2)试比较:与大小关系
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)求出的结果即可得到答案;
(2)可求出,,根据即可得到结论.
【详解】(1)解:,
;
(2)解:,
,
又
,
∴.
18.如图,现有两张同样大小的长方形纸片,小星采用如图1所示的方式,在其中一张长方形纸片上裁出两张面积分别为和的正方形纸片 A,B.
(1)求原长方形纸片的周长.
(2)写出图1中阴影部分图形(长方形)的长和宽,并求出它的面积.
(3)小红能采用如图2所示的方式,在另一张长方形纸片上裁出两张面积均为的正方形纸片吗?请说明理由.
【答案】(1)
(2)阴影部分的长为,宽为,面积为6
(3)不能在长方形纸片上裁出两块面积是的正方形纸片.理由见解析
【分析】(1)根据正方形面积等于边长的平方,结合正方形的面积即可计算正方形纸片A的边长,正方形纸片B的边长,再得出原长方形纸片的长,宽,即可作答;
(2)先找出图①中阴影部分的长和宽,再结合面积公式列式计算,即可作答.
(3)先计算,则,据此即可作答.
【详解】(1)解:依题意,裁出的正方形纸片A的边长为;
裁出的正方形纸片B的边长为,
则原长方形纸片的长为,宽为,
∴周长为.
(2)解:阴影部分的长正方形纸片A的边长,
即阴影部分的长为,
宽为
∴阴影部分的宽为,
∴阴影部分的面积.
(3)解:不能裁出,理由如下:
∵面积为的正方形纸片的边长为,
则,
∴不能在长方形纸片上裁出两块面积是的正方形纸片.
二、
压轴题精讲
三、
易错终结
一、
核心考点深度解析
学科网(北京)股份有限公司
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2025-2026人教版八年级数学下期末巅峰冲刺
核心考点深度解析与压轴题精讲------二次根式
一、 二次根式的概念
1. 定义:形如(a≥0)的式子叫做二次根式。其中“”称为二次根号,a叫做被开方数。
2. 有意义条件:二次根式有意义的条件是被开方数a≥0。若二次根式在分母位置,则需同时满足分母不为零。
3. 值为零的条件:当被开方数a=0,且分母不为零(若有分母)时,二次根式的值为0。
4. 双重非负性:二次根式具有双重非负性,即 a≥0 且 ≥ 0。
二、 二次根式的性质
1. ()² = a (a≥0):一个非负数的算术平方根的平方等于它本身。此性质也可反向运用,将非负数写成平方形式。
2. = |a|:一个数的平方的算术平方根等于这个数的绝对值。这是最易错的性质,化简时必须根据a的符号去绝对值。
3. 积的算术平方根: = · (a≥0, b≥0)。用于二次根式的乘法运算和化简。
4. 商的算术平方根: = (a≥0, b>0) (a≥0, b>0)。用于二次根式的除法运算和分母有理化。
三、 最简二次根式
满足以下两个条件的二次根式称为最简二次根式:
1. 被开方数中不含分母。
2. 被开方数中不含能开得尽方的因数或因式。
二次根式的运算结果通常要求化为最简二次根式。
四、 二次根式的运算
1. 乘法运算:· = (a≥0, b≥0)。系数相乘,被开方数相乘,结果化为最简。
2. 除法运算: = (a≥0, b>0)。系数相除,被开方数相除,结果化为最简。
3. 加减运算:先化简,再合并被开方数相同的二次根式。即先将每个二次根式化为最简二次根式,再将被开方数相同的二次根式的系数相加减,被开方数和根指数不变。被开方数不相同的二次根式不能合并。
4. 混合运算:运算顺序与有理数、整式运算相同:先乘方,再乘除,后加减;有括号先算括号内的。运算中可合理运用运算律简化计算。
5. 分母有理化:把分母中的根号化去,叫做分母有理化。常用方法是将分子和分母同乘以分母的有理化因式。
五、 二次根式的估值与化简求值
1. 估值:估算一个二次根式在哪两个连续整数之间。方法是找到被开方数相邻的两个完全平方数。例如:估算,因为4<7<9,所以2<<3。
2. 化简求值:综合运用性质和运算法则对代数式进行化简,再代入求值。常用方法有直接代入、整体代入、先化简再代入等。
知识联系:本章内容是对之前学习的算术平方根、整式与分式运算的深化和拓展,也为后续学习勾股定理、一元二次方程等知识奠定基础
1. 二次根式的性质
1.探究并解决问题.
(1)通过计算下列各式的值探究问题.
①;;;______;
探究:对于任意非负有理数,______;
②;;;______;
探究:对于任意负有理数,______;
综上,对于任意有理数,______;
(2)应用(1)所得结论解决问题:有理数、在数轴上的位置如图所示,化简:.
2.嘉嘉根据学习“数与式”积累的活动经验,想通过“特殊到一般”的方法探究二次根式的运算规律.下面是嘉嘉的探究过程:
等式①:;等式②:;
等式③:;等式④:______________;……
(1)【特例探究】将题目中的横线处补充完整;
(2)【归纳猜想】若为正整数,用含的代数式表示上述运算规律,并证明此规律成立;
(3)【应用规律】嘉嘉写出一个等式(均为正整数),若该等式符合上述规律,则的值为______.
3.【阅读材料】小华根据学习“二次根式”及“乘法公式”积累的经验,通过“由特殊到一般”的方法,探究“当、时,与的大小关系”.
下面是小华的探究过程:
①具体运算,发现规律:当、时,特例1:若,则;特例2:若,则;特例3:若,则.
②观察、归纳,得出猜想:当、时,.
③证明猜想:
当、时,
∵,
,
.
当且仅当时,.
请你利用小华发现的规律解决以下问题:
(1)当时,的最小值为 _____;
(2)当时,的最小值为 _____;
(3)当时,求的最小值.
4.我们定义:一个整数能表示成(、是整数)的形式,则称这个数为“完美数”.例如,5是“完美数”.理由:因为.所以5是“完美数”.
【解决问题】
(1)已知10是“完美数”,请将它写成(、是整数)的形式______;
(2)已知(、是整数,是常数),要使为“完美数”,试求出符合条件的一个值,并说明理由.
【探究问题】
(3)已知,求的值;
(4)已知实数、满足,求的最值.
【实际应用】
(5)已知的三边长、、满足,求的周长.
5.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?
2.二次根式的乘除
6.综合运用:如图,在平面直角坐标系中,点坐标分别为,且满足,点的坐标为.
(1)填空:____,____,的形状为____;
(2)点是轴上的动点:
①用含的代数式表示的面积;
②若,求点的坐标;
(3)直线是第一、三象限的平分线,上是否存在一点(除外),使得为直角三角形?若不存在,说明理由;若存在,画图说明这样的点有几个,并求出其中一个点的坐标.
7.综合与实践:折纸是同学们喜欢的手工活动之一,通过折纸我们既可以得到许多美丽的图形,同时折纸的过程还蕴含着丰富的数学知识.
实践操作:如图1,在矩形纸片中,.
第一步:如图2,对折矩形纸片,使与重合,得到折痕,把纸片展平.
第二步:如图3,再一次折叠纸片,使点A落在上,并使折痕经过点B,得到折痕.同时,得到了线段.
解决问题:
(1)在图3中,______(填“是”或“不是”)的垂直平分线.______.
(2)在图3中,连接,试判断的形状,并给予证明.
拓展应用.
(3)已知,在矩形中,,,点P在边上,将沿着折叠,若点A的对应点恰落在矩形的对称轴上,则______.
8.探究与证明
[问题情境]
数学课上,老师让同学们按已知条件画图:已知:一个等腰直角,,,点P是边上的一动点,连接,以线段为腰作等腰直角,.
[实践探究]
(1)如图,小强画好图形,他发现.请你帮他完成证明.
[独立思考]
(2)老师给出条件:,,请求出的长.请解决老师提出的问题.
[深入探究]
(3)小强继续探究,他发现当的面积最小时,线段与线段之间存在一定的位置关系和数量关系,请你写出它们的位置关系和数量关系,并说明理由.
9.计算:().
10.已知最简二次根式与最简二次根式可以合并.
(1)求的值.
(2)若,求的值.
3.二次根式的加减
11.计算:
(1) ;
(2)先化简,再求值: ,其中.
12.观察下列各式及其化简过程:
,
.
(1)按照上述两个根式的化简过程的基本思路,将化简;
(2)化简;
(3)针对上述各式反映的规律,请你写出中,m,n与a,b之间的关系.
13.【阅读材料】
像,,,…,
两个含有二次模式的代数式相乘,积不含有二次根式,我们称这两个代数式互为有理化因式.
例如:与,与,与,…,等都是互为有理化因式,进行二次根式计算时,利用有理化因式,可以化去分母中的根号.
【解决问题】
(1)的有理化因式为______;
(2)化简:;
(3)①如图1是的正方形网格,每个小正方形边长都为1,三个顶点都在格点上,则点A到边的距离为______;
②如图2,中,与的角平分线相交于点P,若的周长为,面积为3,求点P到边的距离.
14.已知,将其分母有理化.
小明同学是这样解答的:
请你参考小明的化简方法,解决如下问题:
(1)直接写答案:________
(2)计算:;
(3)若,求的值.
15.下面是张老师给出的例题及解答过程.已知a,b是有理数,并且满足:,求a,b的值.
解:∵,∴,
根据有理数部分和无理数部分分别对应相等,
可得,,将代入,解得,∴a的值为,b的值为10.
请根据上述方法解答下列问题:
(1)若有理数a,b满足,求a,b的值;
(2)已知有理数a,b满足,求的平方根.
4.二次根式的应用
16.我们知道,平方具有非负性,所以可以得到如下结论:
∵,∴,∴.
对于任意实数,,不等式均成立,当且仅当时等号成立,此时取得最小值.特别地,若,,由,可得,当且仅当时,即当时等号成立,此时取得最小值.
请利用上述结论,解决下列问题:
(1)当时,代数式的最小值为________;
(2)已知代数式,当时,的最小值等于,求实数,的值;
(3)已知实数,及正整数同时满足下列两个条件:①,②,若为整数,求代数式的最小值.
17.阅读材料:我们学习了《二次根式》和《乘法公式》,可以发现:当时,有,当且仅当时取等号.
请利用上述结论解决以下问题:
(1)当时,的最小值为______,此时_____;
(2)当时,求的最小值,并求此时的值;
(3)如图,某兴趣小组计划开垦矩形地块种植农作物,四边用木栏围住,已知木栏总长为,求矩形地块面积的最大值,并求此时矩形地块的长与宽的值.
18.阅读材料:用配方法求最值.
已知,为非负实数,
∵
∴,当且仅当“”时,等号成立.
例:已知,求函数的最小值.
解∶令,则有,
得
当且仅当,即时,函数取到最小值,最小值为4.
根据以上信息回答下列问题.
(1)已知,则函数取到最小值,最小值为______,已知,则的最小值是______;
(2)已知,则自变量取何值时,函数取到最大值?最大值为多少?
(3)如图,四边形的对角线,交于点O,,,求四边形的面积的最小值.
19.已知三角形三边之长能求出三角形的面积吗?
海伦公式告诉你计算的方法是:,其中表示三角形的面积,,,分别表示三边之长,表示周长之半,即.
我国宋代数学家秦九韶提出的“三斜求积术”与这个公式基本一致,所以这个公式也叫“海伦-秦九韶公式”.
请你利用公式解答下列问题.
(1)在中,已知,求的面积;
(2)计算(1)中的边上的高.
(3)在一块四边形的草地如图所示,现测得米,米,米,米,,求该草地的面积.
20.定义:如果三角形有两个内角的差为,那么这样的三角形叫做“角差三角形”.
【理解概念】
(1)顶角为的等腰三角形 “角差三角形”(填“是”或“不是”);
【解决问题】
(2)已知是“角差三角形”,其中,,求的度数;
【知识迁移】
(3)如图,在中,,,,点是边上一动点,且不与点,点重合,若是“角差三角形”,直接写出的长度.
(一)、 概念理解错误
1. 忽略“有意义条件”
典型错误:求式子 中x的取值范围时,只写 x>3。
纠正关键:二次根式有意义的条件是被开方数≥0,所以正确答案是 x≥3。当二次根式在分母时,条件更严格,需被开方数>0。
复合式子易错:对于 + ,需同时满足 x-2≥0和 2-x≥0,解得 x=2,此时式子的值才能确定。
1.若代数式有意义,则的取值范围是( )
A. B.且 C. D.且
2.若代数式的值为,则满足要求的所有的值为______.
2. 混淆“双重非负性”
典型错误:已知 + |b-2| = 0,求 a, b的值时,只注意了绝对值的非负性,忽略了根号的非负性。
纠正关键:牢记 ≥ 0。几个非负数(如算术平方根、绝对值、平方)的和为0,则每一项都必须为0。上例中,需 a+2=0且 b-2=0。
3.若a满足则的值为( )
A.0 B.1 C.2025 D.2026
4.已知.
(1)求的值;
(2)求的值.
二、 核心性质应用错误(最易错!)
1. 化简 时忘记“先平方,再开方”的本质
典型错误:认为 = a,直接得出 = -5。
正确答案与口诀:= |a|。化简口诀:先平方,再开方,结果非负取绝对值。
当 a≥0时,= a(如 √5² = 5)。
当 a<0时, = -a(如 = 5)。
进阶易错:化简 。正确做法是 = |x-2|,然后根据x的取值范围讨论去绝对值。若已知 x<2,则化简为 2-x。
5.已知,则化简二次根式的结果是( )
A. B. C. D.
6.实数,在数轴上的位置如图所示,且,则化简的结果为( )
A. B. C. D.
三、 最简二次根式判断错误
1. “最简”化简不彻底
典型错误:认为 已是最简,或化简为 2
纠正关键:检查两个条件:① 被开方数不含分母;② 被开方数不含能开得尽方的因数。√8 = = 2。
分母有理化遗漏:不是最简,需化为 。
7.下列是最简二次根式的是( )
A. B. C. D.
8.若,把化成最简二次根式为( ).
A. B. C. D.
2. 合并“同类项”时未先化简
典型错误:认为和 不是同类项,或错误地将 合并为 。
纠正关键:先化简,再判断。 = 2,因此 和 是可以合并为3。而被开方数不同的根式(如)绝对不能合并。
9.下列二次根式的运算中,正确的是( )
A. B. C. D.
10.下列运算中,结果正确的是( )
A. B. C. D.
四、 运算错误
1. 运算顺序与法则混淆
加减运算:误以为系数和根号部分可以分别相加。如 + 3≠ 5√5,它们不能合并。
乘除运算:混淆公式。 + ≠ ; - ≠ 。但 ·= ,= (条件满足时)。
混合运算:不遵循“先乘除,后加减,有括号先算括号”的顺序。
11.计算:.
12.计算:
2. 分母有理化出错
单项分母: = ,容易忘记给分子也乘以 √3而写成 1/3。
多项式分母(易错重点):对,有理化因式是 (),运算后分母是 a - b。常见错误是分母算成 ()² + ()²或 a + b。
13.计算:.
14.计算:.
五、 化简求值与估值错误
1. 代入求值时忽略隐含条件
典型错误:已知 x = - 2,求式子 的值时,直接代入导致分母为0。
纠正关键:先化简原式,再代入。上例中, = ,化简为 后再计算。始终检查代入的值是否使原式及中间步骤有意义(分母不为零,根号内非负)。
15.已知 ,,求的值.
16.已知,为实数,且满足,求的值.
2. 估值时找错“邻居”
典型错误:估算 √15的范围,错误地认为 3²=9, 4²=16,所以 √15在3和4之间(虽然结果对,但过程错),因为 15更接近 16。
纠正关键:找到被开方数两侧最近的完全平方数。√15,因为 9<15<16,所以 3<√15<4。要估算更精确的值,需看15更靠近9还是16。
17.已知,
若,则;若,则;若,则
若,则;若,则;若,则.
若,则;若,则;若,则
(1)试比较:与大小关系
(2)试比较:与大小关系
18.如图,现有两张同样大小的长方形纸片,小星采用如图1所示的方式,在其中一张长方形纸片上裁出两张面积分别为和的正方形纸片 A,B.
(1)求原长方形纸片的周长.
(2)写出图1中阴影部分图形(长方形)的长和宽,并求出它的面积.
(3)小红能采用如图2所示的方式,在另一张长方形纸片上裁出两张面积均为的正方形纸片吗?请说明理由.
二、
压轴题精讲
三、
易错终结
一、
核心考点深度解析
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