内容正文:
第三章 二次根式 知识清单
一、核心知识总结(必背・单元重点)
1. 二次根式的概念及性质
1.1 二次根式的定义
一般地,形如 的式子叫作二次根式,根号下的数叫作被开方数。
示例:,, 与 等都是形如 的式子,都是二次根式。
1.2 二次根式有意义的条件
我们知道:每一个正实数 有且只有两个平方根,分别为 和 ,其中 称为 的算术平方根。同时,在实数范围内,负实数没有平方根,因此,只有当被开方数是非负实数时,二次根式才在实数范围内有意义。
示例:当 是怎样的实数时,二次根式 在实数范围内有意义?由 ,解得 。因此,当 时, 在实数范围内有意义。
注意:在初中,我们都是在实数范围内讨论二次根式有没有意义。
1.3 性质
对于非负实数 ,由于 是 的一个平方根,因此 。
示例:;。
1.4 性质
由于 的平方等于 ,因此 是 的一个平方根。当 时,根据算术平方根的意义,有 ,由此得出:。由于 的平方等于 ,因此 是 的一个平方根。当 时,,根据算术平方根的意义,可以得到:。综上可得:,即
的取值
的结果
示例:;。
1.5 积的算术平方根的性质
一般地,当 , 时,由于 ,因此 。由此得出:。上述等式就是积的算术平方根的性质。利用这一性质,可以化简二次根式。
示例:;。
注意:积的算术平方根,等于积中各因式的算术平方根的积。
1.6 最简二次根式
从例 4 和例 5 看到,二次根式经过化简后的结果,具有以下特点:被开方数不含分母,且不含开得尽方的因数(或因式)。这样的二次根式叫作最简二次根式。在二次根式的运算中,要把最后结果化成最简二次根式。
示例: 是最简二次根式; 不是最简二次根式(被开方数含分母)。
注意:化简二次根式时,最后结果要求被开方数不含开得尽方的因数(或因式),且不含分母。
2. 二次根式的乘法和除法
2.1 二次根式的乘法
把 反过来,就可得:。利用上述等式,可以进行二次根式的乘法运算。要注意的是,运算结果中的二次根式要化成最简二次根式。
示例:;。
2.2 商的算术平方根的性质
设 ,,则 。因此得出:。上述等式就是商的算术平方根的性质。利用这一性质,可以化简二次根式。
示例:;。
注意: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。
2.3 二次根式的除法
把 反过来,可得:。利用上述等式,可以进行二次根式的除法运算。要注意的是,运算结果中的二次根式要化成最简二次根式。
示例:。
注意:化简二次根式时,最后结果要求分母中不含二次根式。
3. 二次根式的加法和减法
3.1 二次根式的加减法
我们可以根据实数加法的交换律和结合律,以及实数乘法的结合律和对加法的分配律,对最简二次根式中被开方数相同的实数进行运算。对于被开方数不相同的二次根式的加法和减法运算,一般先将每个二次根式化成最简二次根式,再对被开方数相同的二次根式进行运算。
示例:。
3.2 二次根式的四则运算
二次根式的四则运算是根据实数乘法对加法的分配律、实数加法的交换律和结合律、实数乘法的交换律和结合律进行的。
示例:;。
注意:可以利用乘法公式,对某些二次根式的乘法进行简便运算。
二、二级结论与方法技巧
1. 常用二级推论
1.1 二次根式的双重非负性
二次根式 中,被开方数 ,且 (算术平方根非负),两者缺一不可。
1.2 几个非负数之和为 0
若 ,则 ,,。如 ,则 ,。
1.3 同类二次根式
化成最简二次根式后,被开方数相同的二次根式叫作同类二次根式,可以合并。如 与 是同类二次根式,。
1.4 互为有理化因式(共轭二次根式)
与 互为有理化因式,其积 不含根号。如 。
2. 解题方法与操作步骤
2.1 求二次根式有意义的条件
先令被开方数 ;若根式整体在分母处,还须 (即 )。如 有意义:,; 有意义:,。
2.2 化简二次根式(化最简)
把被开方数分解出平方因数(因式)再开出来;被开方数含分母时先分母有理化。如 。
2.3 二次根式的加减
先化成最简二次根式,再找同类二次根式,最后合并系数、根式部分不变。如 。
2.4 二次根式的乘除
乘法 (,),除法 (,),结果化成最简。如 。
2.5 分母有理化
分子、分母同乘一个适当的因式,使分母不含根号。分母为一个根式时同乘该根式;分母为 型时同乘其共轭式 ,用平方差公式。如 。
3. 大小比较 / 化简 / 运算小技巧
技巧
要点
示例
平方数速查
熟记 ~,快速识别被开方数中开得尽方的因数
平方法比较大小
两个正数 ,,比较 与 可比较 与
,故
夹逼法估算
( 为非负整数)时 ,据此确定整数部分
,
乘法公式简便运算
平方差、完全平方公式用于根式乘法与有理化
裂项相消
,求和时相邻项抵消
4. 常见考试模型
4.1 二次根式非负性求值
公式:若 ,则 ,,(几个非负数的和为 ,每个都为 )。
限定:,,,且 本身要求 。
示例:如 ,则 ,,。
4.2 二次根式的整数部分与小数部分
公式:( 为整数)时, 的整数部分是 ,小数部分是 。
限定:先确定 所在区间,再分离整数与小数部分。
示例:如 的整数部分 ,小数部分 ,则 。
4.3 裂项求和
公式:(先分母有理化,相邻项可抵消)。
限定:,结果要化成最简二次根式。
示例:如 。
三、章节高频易错点 + 错解 / 正解对比
易错点 1:化简 时漏掉 的情况,误写成
典例:化简 (其中 )。
错解:。
正解:因为 ,所以 ,故 。
原因:概念理解错误。学生把 直接等同于 ,忽略了算术平方根的结果必须非负;当 时 。根号下是”某个式子的平方”时,开方结果应取该式子的绝对值,再根据式子的符号去掉绝对值号。
易错点 2:二次根式在分母处,只写被开方数 ,漏掉分母不为 0
典例:当 为何值时, 有意义?
错解:由 ,解得 。
正解:被开方数非负且分母不为 0,即 ,解得 。
原因:条件遗漏。学生只记得”被开方数 “,忘了根式整体在分母处必须不为 0;当 时分母为 0,分式无意义,故条件应为严格大于。
易错点 3:二次根式加减时,把被开方数不同的根式直接合并
典例:计算 。
错解:。
正解: 与 不是同类二次根式,不能合并,结果就是 。
原因:思维迁移错误。学生受”同类项合并、同分母分数相加”的影响,误以为根号可以”分配”到和上,即误用 。根号内不能直接相加,只有化成最简二次根式后被开方数相同的项才能合并。
易错点 4:运算结果不化简,没有化成最简二次根式
典例:计算 。
错解:(到此为止,未分母有理化)。
正解:。
原因:化简不彻底。最简二次根式要求被开方数不含分母(即分母中不含根号),学生算完乘除后忘记分母有理化这最后一步;凡是结果中分母带根号,都要通过分子、分母同乘适当的因式化为最简。
易错点 5:忽略积的算术平方根性质的前提 ,
典例:化简 。
错解:。
正解:先算被开方数 ,则 。
原因:忽略隐含条件。积的算术平方根性质 成立的前提是 ,;学生没验证每个因式非负就拆开,而 、 在实数范围内没有意义。应先把被开方数相乘(化为非负数)再开方。
学科网(北京)股份有限公司
$