内容正文:
3 二次根式
情境导入
知识讲解
随堂小测
课堂小结
第1课时 二次根式的乘除运算
学习目标
1.了解二次根式的定义。(重点)
2.运用二次根式有意义的条件解决相关问题。(难点)
3.会用二次根式的乘除法则进行简单地运算。(重点)
复习引入
问题1 什么叫作平方根?
一般地,如果一个数的平方等于a,那么这个数叫做a的平方根.
问题2 什么叫作算术平方根?
如果 x2 = a(x≥0),那么 x 称为 a 的算术平方根.用 表示.
问题3 什么数有算术平方根?
我们知道,负数没有平方根.因此,在实数范围内开平方时,被开方数只能是正数或0.
思考 用带根号的式子填空,这些结果有什么特点?
(1)一张海报为正方形,若面积为2m2,则边长为_____m;若面积为S m2,则边长为_____m.
(2)一张海报为长方形,若它的长是宽的2倍,面积为6m2,则它的宽为_____m.
(3)一个物体从高处自由落下,落到地面所用的时间 t(单位:s)与开始落下的高度h(单位:m)满足关系 h =5t2,如果用含有h 的式子表示 t ,那么t为_____.
知识讲解
知识点1 二次根式的概念及有意义的条件
问题1 这些式子分别表示什么意义?
分别表示2,S,3, 的算术平方根。
上面问题中,得到的结果分别是: , , , .
①根指数都为2;
②被开方数为非负数。
问题2 这些式子有什么共同特征?
归纳总结
一般地,形如(a≥0)的式子叫作二次根式,a叫作被开方数。“”称为二次根号。
两个必备特征
①外貌特征:含有“ ”
②内在特征:被开方数a ≥0
注意:a可以是数,也可以是式。
例1 下列各式中,哪些是二次根式?哪些不是?
解:
(1)(4)(6)均是二次根式,其中a2+1属于“非负数+正数”的形式一定大于零.(3)(5)(7)均不是二次根式.
是否含二次根号
被开方数是不是非负数
二次根式
不是二次根式
是
是
否
否
分析:
典例精析
例2 当x是怎样的实数时, 在实数范围内有
意义?
解:由x-2≥0,得
x≥2.
当x≥2时, 在实数范围内有意义.
【变式题1】当x是怎样的实数时,下列各式在实数范围内有意义?
解:由题意得x-1>0,
∴x>1.
解:∵被开方数需大于或等于零,
∴3+x≥0,∴x≥-3.
∵分母不能等于零,
∴x-1≠0,∴x≠1.
∴x≥-3 且x≠1.
要使二次根式在实数范围内有意义,即需满足被开方数≥0,列不等式求解即可.若二次根式为分母或二次根式为分式的分母时,应同时考虑分母不为零.
归纳
当x取怎样的数时,下列各式在实数范围内有意义?
(1)
(2)
导引: 要使二次根式有意义,则被开方数是非负数.
解:(1) 欲使 有意义,则必有2x-6≥0且x
-5≠0,所以x≥3且 x≠5.
(2) 欲使 有意义,则必有x-2≥0且5
-x≥0,所以2≤x≤5.
【变式题2】
(1)单个二次根式如 有意义的条件:A≥0;
(2)多个二次根式相加如 有意义的
条件:
(3)二次根式作为分式的分母如 有意义的条件:
A>0;
(4)二次根式与分式的和如 有意义的条件:
A≥0且B≠0.
归纳总结
1.下列各式: .
一定是二次根式的个数有 ( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
B
2.(1)若式子 在实数范围内有意义,则x的取值
范围是_______;
(2)若式子 在实数范围内有意义,则x的
取值范围是___________.
x ≥1
x ≥0且x≠2
练一练
知识点2 二次根式的双重非负性
问题1 当x是怎样的实数时, 在实数范围内有意义? 呢?
前者x为全体实数;后者x为正数和0.
当a>0时, 表示a的算术平方根,因此 >0;当a=0时, 表示0的算术平方根,因此 =0.这就是说,当a≥0时, ≥0.
问题2 二次根式 的被开方数a的取值范围是什么?它本身的取值范围又是什么?
二次根式的实质是表示一个非负数(或式)的算术平方根.对于任意一个二次根式 ,我们知道:
(1)a为被开方数,为保证其有意义,可知a≥0;
(2) 表示一个数或式的算术平方根,可知 ≥0.
二次根式的被开方数非负
二次根式的值非负
二次根式的双重非负性
归纳总结
例3 若 ,求a -b+c的值.
解:
由题意可知a-5=0,b-2=0,c-1=0,
解得a=5,b=2,c=1.
所以a-b+c=5-2+1=4.
多个非负数的和为零,则可得每个非负数均为0.初中阶段学过的非负数主要有绝对值、偶次幂及二次根式.
归纳
典例精析
例4 已知y= ,求3x+2y的算术平方根.
解:由题意得
∴x=3,∴y=8,
∴3x+2y=25.
∵25的算术平方根为5,
∴3x+2y的算术平方根为5.
【变式题】已知a,b为等腰三角形的两条边长,且a,b满足 ,求此三角形的周长.
解:由题意得
∴a=3,
∴b=4.
当a为腰长时,三角形的周长为3+3+4=10;
当b为腰长时,三角形的周长为4+4+3=11.
若 ,则根据被开方数大于等于0,可得a=0.
归纳
已知|3x-y-1|和 互为相反数,求x+4y的平方根.
解:由题意得3x-y-1=0且2x+y-4=0.
解得x=1,y=2.
∴x+4y=1+2×4=9,
∴x+4y的平方根为±3.
练一练
知识点3 二次根式的乘除运算
(1)
= ,
= ;
= ,
= ;
= ,
= ;
= ,
= .
6
6
20
20
填一填
有何发现?
= ,
6.480
= ;
(2)用计算器计算:
= ,
= .
6.480
0.9255
0.9255
有何发现?
要点归纳
(a≥0,b≥0)
,
(a≥0, b>0)。
二次根式的乘法法则和除法法则
典例精析
例1:计算:
例2:计算:
解:
(3)只需其中两个结合就可实现转化进行计算,说明二次根式乘法法则同样适合三个及三个以上的二次根式相乘,即 .
归纳
可先用乘法结合律,再运用二次根式的乘法法则
二次根式的乘法法则的推广:
归纳总结
多个二次根式相乘时此法则也适用,即
当二次根号外有因数(式)时,可以类比单项式乘单 项式的法则计算,即根号外的因数(式)的积作为根号外的因数(式),被开方数的积作为被开方数,即
例3 计算:(1);(2);(3)÷。
导引:紧扣二次根式除法法则进行计算。
解:
的运算方法:
1. 当a 是b 的倍数或a,b 为分数时,常先利用 计算;
2. 当 , 中的被开方数含有完全平方的因数(式) 时,常 先将完全平方的因数(式)“开方”出来, 再进行除法运算;
3. 当根号前含有系数时,根号前的系数与系数对应相除,根号
内的被开方数与被开方数对应相除,再把除得的结果相乘。
归纳总结
随 堂 小 测
2.式子 有意义的条件是 ( )
A.x>2 B.x≥2 C.x<2 D.x≤2
3.若 是整数,则自然数n的值有 ( )
A.7个 B.8个 C.9个 D.10个
D
1. 下列式子中,不属于二次根式的是( )
C
A
4.在括号中填写适当的数或式子使等式成立.
( )=10;
( )= 4;
5.当________时, 在实数范围内有意义.
解析:要使在实数范围内有意义,必须同时满足被开方数x+3≥0和分母x+1≠0,解得.
方法总结:使一个代数式有意义的未知数的取值范围通常要考虑三种情况:一是分母不为零,二是偶次方根的被开方数是非负数,三是零次幂的底数不为零.
x≥-3且x≠-1
6.(1)若二次根式 有意义,求m的取值范围。
解:由题意得m-2≥0且m2-m-2≠0,
解得m≥2且m≠-1,m≠2,
∴m>2。
(2)无论x取任何实数,代数式 都有意义,求m的取值范围。
解:由题意得x2+6x+m≥0,
即(x+3)2+m-9≥0。
∵(x+3)2≥0,
∴m-9≥0,即m≥9。
二次根式
定义
带有二次根号
在有意义条件下求字母的取值范围
抓住被开方数必须为非负数,从而建立不等式求出其解集.
被开方数为非负数
二次根式的双重非负性
二次根式 中,a≥0且
≥0
二次根式的乘除法则
3 二次根式
情境导入
知识讲解
随堂小测
课堂小结
第2课时 二次根式的化简及加减运算
学习目标
1.会用二次根式的乘除法则进行简单地化简。(重点)
2.了解最简二次根式的定义。(重点)
3.灵活运用二次根式的乘法公式。(难点)
新课引入
1.什么叫二次根式?
回顾旧知
式子 (a≥0)叫作二次根式.
2.两个基本性质:
(a≥0,b≥0)
,
(a≥0, b>0)。
二次根式的乘法法则和除法法则
知识讲解
知识点1 二次根式的化简及最简二次根式
二次根式的乘法法则和除法法则
(a≥0,b≥0),
(a≥0,b>0).
等号的左边与右边交换,得到
(a≥0,b≥0),
(a≥0,b>0).
例1:化简:
解:(1)
(2)
(3)
(1) ;(2) ;(3) 。
最简二次根式:
一般地,被开方数不含分母,也不含能开得尽方的因数或因式,这样的二次根式,叫作最简二次根式。
要点归纳
化简时,通常要求最终结果中分母不含有根号,而且各个二次根式是最简二次根式。
例2:化简:
解:
例3. 化简:
解:①
②
③
知识点2 被开方数相同的最简二次根式
知识点
一般地,二次根式加减时,可以先将二次根式化成最简二次根式,再将被开方数相同的二次根式进行合并。
可合并的二次根式的条件:
(1)最简二次根式;
(2)被开方数相同。
要点精析:
(1) 可合并的二次根式必须同时满足:最简二次根式和被开方数相同这两个条件,它与根号前面的数字因数无关;
(2)“被开方数相同的最简二次根式”在习惯上及相关课外 读物上都称为“同类二次式”。
例4 若最简根式 与 可以合并,求 的值。
解:由题意得 解得
即
确定可以合并的二次根式中字母取值的方法:利用被开方数相同,指数都为2,列关于待定字母的方程求解即可。
归纳
练一练
1.下列各式中,与 是同类二次根式的是( )
A. B. C. D.
D
2. 与最简二次根式 能合并,则m=_____。
1
3.下列二次根式,不能与 合并的是________(填
序号)。
②⑤
知识点3 二次根式的加减运算
(2)x2+2x2+4y= 。
1.(1)3x2+2x2= ;
2.类比合并同类项的方法,想想如何计算:
解:
3. 能不能再进行计算?为什么?
答:不能,因为它们都是最简二次根式,被开方数不相同,所以不能合并。
5x2
3x2+4y
合作探究
解:(1)原式=
例5:计算:
(2)原式=
(3)原式=
(4)原式=
解:(5)原式=
(6)原式=
归纳总结
二次根式的加减法法则
一般地,二次根式加减时,可以先将二次根式化成最简二次根式,再将被开方数相同的二次根式进行合并。
要点提醒
1.加减法的运算步骤:“一化简二判断三合并”。
2.合并的前提条件:只有被开方数相同的最简二次根式才能进行合并。
化为最简
二次根式
用分配
律合并
整式
加减
二次根
式性质
分配律
整式加
减法则
依据:二次根式的性质、分配律和整式加减法则.
基本思想:把二次根式加减问题转化为整式加减问题.
解:(1)原式=
例6:计算:
(2)原式=
(3)原式=
随 堂 小 测
1. 下列计算正确的是( )
A. B.
C. D.
B
解: (1)原式=
2.计算:
(2)原式=
(3)原式
3.已知x+y=-4,xy=2.求 的值.
解: 原式=
把 x+y=-4,xy=2 代入上式,得原式=
解:
4.计算:
解:
二次根式的运算
乘除法则
加减法则
乘除公式
3 二次根式
第3课时 二次根式的混合运算
情境导入
知识讲解
随堂小测
课堂小结
学习目标
1.掌握二次根式的混合运算的运算法则。(重点)
2.会运用二次根式的混合运算法则进行有关的运算。(难点)
复习导入
问题2 多项式与单项式的除法法则是什么?
(m+n)(a+b)=ma+mb+na+nb
(ma+mb+mc)÷m=a+b+c
问题1 单项式与多项式、多项式与多项式的乘法法则法则分别是什么?
m(a+b+c)=ma+mb+mc;
分配律
单项式×多项式
转化
前面两个问题的思路是:
思考 若把字母a,b,c,m都用二次根式代替(每个同学任选一组),然后对比归纳,你们发现了什么?
单项式×单项式
知识讲解
知识点1 二次根式的混合运算及应用
二次根式的加、减、乘、除混合运算与整式运算一样,体现在:运算律、运算顺序、乘法法则仍然适用.
例1 计算:
解:
在进行二次根式的混合运算时,应注意以下几点:
(1)二次根式的混合运算顺序与有理数中的运算顺序一样,先算乘方,后算乘除,最后算加减,有括号的先算括号内的。
(2)在运算过程中,每个二次根式都可以看作一个“单项式”,多个不同的二次根式可以看作“多项式”,因此有理数中的运算律(交换律、结合律、分配律等)和乘法公式(平方差公式、完全平方公式)在二次根式的运算中仍然适用。
(3)二次根式的混合运算的结果应写成最简形式,这个形式应该是最简二次根式,或几个非同类二次根式的和或差,或有理式。
做一做
如图所示,方格纸中每个小方格的边长均为1,试求图中梯形ABCD的面积.你有哪些方法?与同伴进行交流.
方法1:分割法
可把梯形ABCD分割成两个三角形和一个梯形,如图所示.
S梯形ABCD=S1+S2+S3
方法2:补图法
通过补图,可把梯形ABCD变成一个大梯形,如图所示.
S梯形ABCD=S梯形ABEF-S1-S2
方法3:直接法
过点D作AB边的高DE,如图所示.
S梯形ABCD
二次根式的混合运算,先要弄清运算种类,再确定运算顺序:先乘除,再加减,有括号的要算括号内的,最后按照二次根式的相应的运算法则进行。
总结归纳
随 堂 小 测
解:(1)原式
(2)原式
1.计算:
有绝对值符号的,同括号一样,先去绝对值,注意去掉绝对值后,得到的数应该为正数。
D
D
C
知识讲解
知识点2 二次根式的化简求值
把a=3,b=2代入代数式中,
先化简后代入
问题:化简)× ,其中a=3,b=2。你是怎么做的?
解法一:
把a=3,b=2代入代数式中,
原式=
解法二:
原式=
先代入后化简
哪种简便?
解二次根式化简求值问题时,直接代入求值很麻烦,
要先化简已知条件,再用乘法公式变形代入即可求得。
方法总结
例2:已知,b=,求
分析:先化简已知条件,再利用乘法公式变形,即a2+b2=(a+b)2-2ab,最后代入求解.
解:
随 堂 小 测
6.已知 试求x2+2xy+y2的值.
解: x2+2xy+y2=(x+y)2
把 代入上式得
二次根式混合运算
乘法公式
化简求值
分母有理化
化简已知条件和所求代数式
(a+b)(a-b)=a2-b2
(a+b)2=a2+2ab+b2
(a-b)2=a2-2ab+b2
(x+a)(x+b)=x2+(a+b)x+ab
2.【南通】下列运算,结果正确的是( )
A.-= B.3+=3
C.÷=3 D.×=2
3.【泰州】下列等式成立的是( )
A.3+4=7 B.×=
C.÷=2 D.=3
4.【益阳】观察下列等式:
①3-2=(-1)2;
②5-2=(-)2;
③7-2=(-)2;
…
根据以上规律,写出第6个等式:___________________________.
13-2=(-)2
【点拨】第n个等式左边的第1个数为2n+1,根号下的数为n(n+1),右边的式子为(-)2(n≥1且n为整数).
5.【荆州】若x为实数,在“(+1)□x”的“□”中添上运算符号(在“+,-,×,÷”中选择)后,其运算的结果为有理数,则x不可能是( )
A.+1 B.-1
C.2 D.1-
【点拨】A.(+1)-(+1)=0,故本选项不合题意;
B.(+1)×(-1)=2,故本选项不合题意;
C.(+1)与2无论是相加,相减,相乘,相除,结果都是无理数,故本选项符合题意;
D.(+1)×(1-)=-2,故本选项不合题意.
7.已知a=,b=,求的值。
解:由已知得a=+2,b=-2,
所以a+b=2,ab=1.
所以原式===5.
8.已知x=-,y=+,求x3y+xy3的值。
解:因为x=-,y=+,
所以xy=(-)(+)=1,
x+y=-++=2.
所以x3y+xy3=xy(x2+y2)=xy[(x+y)2-2xy]=1×[(2)2-2×1]=10.
$