初中数学北师大版(2024)八年级上册第二章 实数7 二次根式精品巩固练习
展开TOC \ "1-3" \h \u
\l "_Tc32395" 【题型1 判断同类二次根式】 PAGEREF _Tc32395 \h 1
\l "_Tc8053" 【题型2 根据同类二次根式的概念求字母的取值】 PAGEREF _Tc8053 \h 3
\l "_Tc15495" 【题型3 运用乘法公式和运算律简化二次根式的混合运算】 PAGEREF _Tc15495 \h 5
\l "_Tc7052" 【题型4 比较二次根式的大小】 PAGEREF _Tc7052 \h 8
\l "_Tc31420" 【题型5 已知字母的取值化简求值】 PAGEREF _Tc31420 \h 10
\l "_Tc19359" 【题型6 已知条件式化简求值】 PAGEREF _Tc19359 \h 12
\l "_Tc9229" 【题型7 与二次根式有关的整体代入求值问题】 PAGEREF _Tc9229 \h 14
\l "_Tc13869" 【题型8 二次根式混合运算的实际应用】 PAGEREF _Tc13869 \h 16
\l "_Tc30592" 【题型9 二次根式的新定义类问题】 PAGEREF _Tc30592 \h 19
\l "_Tc11934" 【题型10 二次根式的阅读理解类问题】 PAGEREF _Tc11934 \h 24
【知识点1 同类二次根式】
把几个二次根式化为最简二次根式以后,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.
①同类二次根式类似于整式中的同类项;
②几个同类二次根式在没有化简之前,被开方数完全可以互不相同;
③判断两个二次根式是否是同类二次根式,首先要把它们化为最简二次根式,然后再看被开方数是否相同.
【题型1 判断同类二次根式】
【例1】(2023·上海·八年级假期作业)判断下列各组的二次根式是否为同类二次根式?
(1)24,48,112;
(2)x4y,3x3y(x<0),−2xy3(y<0).
【答案】(1)不是
(2)不是
【分析】根据二次根式性质化简后,结合同类二次根式定义判断即可得到答案.
【详解】(1)解:∵ 24=26;
48=43;
112=36;
∴ 24,48,112不是同类二次根式;
(2)解:x4y=x2y;
3x3y=−3xxy(x<0);
−2xy3=2yxy(y<0);
∴ x4y,3x3y,−2xy3不是同类二次根式.
【点睛】本题主要考查二次根属性及同类二次根式的概念,熟记二次根式性质先化简再判断是解决问题的关键.
【变式1-1】(2023春·四川宜宾·八年级统考期中)下列各式与427是同类二次根式的是( )
A.216B.125C.48D.32
【答案】C
【分析】先利用二次根式的性质化简,再根据同类二次根式的定义判断.
【详解】解:∵427=293,216=66,125=55,48=43,32=42,
∴与427是同类二次根式的是48,
故选:C.
【点睛】本题考查了二次根式的化简,同类二次根式的定义,熟练掌握二次根式的性质是解题的关键.
【变式1-2】(2023春·上海·八年级期末)下列各式中,属于同类二次根式的是( )
A.xy与xy2B. 2x与2xC. 3aa与1aD. a与3a
【答案】C
【分析】化简各选项后根据同类二次根式的定义判断.
【详解】A、xy与xy2=yx的被开方数不同,所以它们不是同类二次根式;故本选项错误;
B、2x与2x的被开方数不同,所以它们不是同类二次根式;故本选项错误;
C、3aa与1a=aa的被开方数相同,所以它们是同类二次根式;故本选项正确;
D、3a是三次根式;故本选项错误.
故选:C.
【点睛】本题考查了同类二次根式的定义:化成最简二次根式后,被开方数相同,这样的二次根式叫做同类二次根式.
【变式1-3】(2023春·河南洛阳·八年级统考阶段练习)下列各式经过化简后与−−27x3不是同类二次根式的是( )
A.27x3B.−x327C.−19−3x3D.−x3
【答案】A
【分析】同类二次根式是指化为最简二次根式后,被开方式相同的二次根式.
【详解】解:−−27x3=-−3x⋅(3x)2=-3x−3x
选项A:27x3=3x⋅(3x)2=3x3x;
选项B:−x327=−x327=x9−3x;
选项C:−19−3x3=−x9−3x;
选项D:−x3=13−3x.
B、C、D中都含有−3x,是同类二次根式,A不是,故选A.
【点睛】本题考查了同类二次根式的概念.
【题型2 根据同类二次根式的概念求字母的取值】
【例2】(2023·上海·八年级假期作业)若5x+8与7是同类二次根式,求x的最小正整数?
【答案】x=4
【分析】5x+8不一定是最简二次根式,从而由同类二次根式定义列出方程求解即可得到答案.
【详解】解:由题意得:5x+8=n2×7(n为正整数),
∵n2>0,则5x+8>0,
∴当n=1时,5x+8=7,解得x=−0.2,不是正整数,舍去;
当n=2时,5x+8=28,解得x=4,符合题意,
即x的最小正整数为4.
【点睛】本题主要考查同类二次根式的概念,此题中要注意前面一个二次根式并不是最简的,根据题意列出方程求解是解决问题的关键.
【变式2-1】分别求出满足下列条件的字母a的取值:
(1)若最简二次根式3a与﹣8是同类二次根式;
(2)若二次根式3a与﹣8是同类二次根式.
【答案】(1)a=23
(2)a=2n23
【分析】(1)根据同类二次根式的被开方数相同列出方程,通过解方程求得答案;
(2)根据同类二次根式的被开方数相同列出方程,通过解方程求得答案.
【详解】(1)∵﹣8=﹣22,最简二次根式3a与﹣8是同类二次根式,
∴3a=2,
解得a=23.
(2)∵二次根式3a与﹣8是同类二次根式,
∴3a=2n2,
解得a=2n23.
【点睛】考查了同类二次根式和最简二次根式.同类二次根式: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做同类二次根式.
【变式2-2】(2023春·重庆綦江·八年级校考期中)最简二次根式2b+1与a+47+b可以合并成一个二次根式,则a−b= .
【答案】−8
【分析】最简二次根式2b+1与a+47+b能合并成一个二次根式,则两个二次根式的被开方数相等,即可求得a,b值,代入即可求解.
【详解】解:根据题意得:2b+1=7+b,a+4=2,
则a=−2,b=6,
所以a−b=−2−6=−8,
故答案是:−8.
【点睛】本题考查同类二次根式的概念,同类二次根式是化为最简二次根式后,被开方数相同的二次根式称为同类二次根式.
【变式2-3】(2023春·河南信阳·八年级统考期末)先阅读解题过程,再回答后面的问题.
如果m、n是正整数,且162m+n和m−n−1m+7在二次根式的加减法中可以合并成一项,求m、n的值.
解:∵162m+n和m−n−1m+7可以合并,
∴m−n−1=2162m+n=m+7,即m−n=331m+16n=7,解得m=5547n=8647.
∵m、n是正整数,
∴此题无解.
问:(1)以上解法是否正确?如果不正确,错在哪里?
(2)给出正确的解答过程.
【答案】(1)不正确,原因是没有把162m+n转化为最简二次根式;(2)见解析
【分析】(1)要知道,同类二次根式是化简后被开方数相同.
(2)先把162m+n转化为最简二次根式,然后再根据两个二根式能合并列出相应方程组进行求解即可.
【详解】解:(1)不正确,原因是没有把162m+n转化为最简二次根式;
(2)正确解答过程如下:
∵162m+n=42m+n,162m+n和m−n−1m+7可以合并,
∴m−n−1=22m+n=m+7,解得:m=5n=2,
经检验m=5,n=2符合题意,∴m=5,n=2.
【点睛】本题考查同类二次根式的概念,同类二次根式化为最简二次根式后,被开方数相同的二次根式称为同类二次根式.
【知识点2 二次根式的加减法则】
二次根式相加减,先把各个二次根式化成最简二次根式,再把被开方数相同的二次根式进行合并,合并方
法为系数相加减,根式不变.
【题型3 运用乘法公式和运算律简化二次根式的混合运算】
【例3】(2023春·黑龙江牡丹江·八年级统考期末)计算
(1)412−813+48÷23
(2)26+3×26−3−(33−2)2+46−2
【答案】(1)143
(2)−8+76+2
【分析】(1)先计算括号里,再计算除法;
(2)先运用平方差公式和完全平方公式、分母有理化进行计算,再相加减即可
【详解】(1)原式=83−833+43÷23
=2833÷23=143
=143
(2)原式=24−3−27−66+2+46+26−26+2
=21−29+66+6+2
=−8+76+2
【点睛】本题考查二次根式的混合运算、平方差公式、完全平方公式,分母有理化,掌握二次根式混合运算的计算方法是解题的关键.
【变式3-1】(2023春·广东江门·八年级统考期末)计算:27+6+36−3−42−36÷22
【答案】923+1
【分析】先化简二次根式,同步计算二次根式的乘法与除法运算,再合并即可.
【详解】解:27+6+36−3−42−36÷22
=33+6−3−2+323
=923+1.
【点睛】本题考查的是二次根式的混合运算,熟记二次根式的混合运算的运算顺序是解本题的关键.
【变式3-2】(2023春·北京·八年级校考阶段练习)计算:
(1)48÷3+12×12−24
(2)(7+43)(7−43)−(35−1)2
【答案】(1)4−6
(2)65−45
【分析】(1)利用二次根式的乘除法则运算即可得;
(2)利用完全平方公式和平方差公式进行计算即可得.
【详解】(1)解:原式=48÷3+12×12−26
=16+6−26
=4−6
(2)解:原式=49−48−(45−65+1)
=1−46+65
=65−45
【点睛】本题考查了二次根式的计算,完全平方公式和平方差公式,解题的关键是掌握这些知识点.
【变式3-3】(2023春·湖北黄冈·八年级校联考阶段练习)计算:
(1)323×−1815÷1225;
(2)212−613+348;
(3)2+32−5+25−2;
(4)2−32022×2+32023−2−32−−20.
【答案】(1)−154
(2)143
(3)4+26
(4)1
【分析】(1)根据二次根式的乘法和除法法则运算;
(2)先把各二次根式化为最简二次根式,然后合并即可;
(3)利用完全平方公式和平方差公式计算;
(4)先根据积的乘方、绝对值和零指数幂的意义计算,然后利用平方差公式计算后合并即可.
【详解】(1)解:原式=3×−18×2×23×15×52
=3×−18×2×5
=−154;
(2)原式=43−23+123
=143;
(3)原式=2+26+3−5−4
=2+26+3−1
=4+26;
(4)原式=2−32+32022×2+3−3−1
=12022×2+3−3−1
=1×2+3−3−1
=2+3−3−1
=1.
【点睛】本题考查了二次根式的混合运算,熟练掌握二次根式的性质、二次根式的乘法和除法法则、零指数幂是解决问题的关键.
【题型4 比较二次根式的大小】
【例4】(2023春·八年级课时练习)比较大小错误的是( )
A.5<7B.35+2<82﹣1
C.−7−232>﹣6D.|1-3|>3-1
【答案】D
【分析】利用比较实数大小的方法逐项判断正误即可.
【详解】A、由于5<7,则5<7,故正确;
B、由于35+2<6+2=8,而8=9-1<82-1,则35+2<82﹣1,故正确;
C、由于−23>−5,则−7−232>−7−52=−6,故正确;
D、由于1−3=3−1,故1−3>3−1错误.
故选:D
【点睛】本题考查了实数大小的比较,涉及二次根式的比较,不等式的性质等知识,其中掌握二次根式大小的比较是关键.
【变式4-1】(2023春·江苏·八年级专题练习)将55,66,77从小到大排列 .
【答案】77<66<55
【分析】先求出三个数的平方,再比较大小即可.
【详解】(55)2=15,(66)2=16,(77)2=17,
∵15>16>17,
∴77<66<55,
故答案为:77<66<55.
【点睛】本题考查了比较二次根式的大小,熟知正数比较大小的法则是解答此题的关键.平方法是比较二次根式的大小常用的方法.
【变式4-2】(2023春·河南新乡·八年级校考阶段练习)阅读下列化简过程:
12+1=2−12+12−1=2−1,
13+2=3−23+23−2=3−2,
14+3=4−34+34−3=4−3,
…
从中找出化简的方法与规律,然后解答下列问题:
(1)12+1+13+2+…+12021+2020·2021+1;
(2)设a=13−2,b=12−3,c=15−2,比较a,b,c的大小关系.
【答案】(1)2020
(2)c>b>a
【分析】(1)根据题意将式子先化简,再运用平方差公式求解即可;
(2)根据题意将a,b,c求出来,再进行二次根式的大小比较即可.
【详解】(1)根据题意可得,原式=2−1+3−2+…+2021−2020·2021+1
=2021−1·2021+1
=2021−1
=2020;
(2)根据题意可得,a=3+23−23+2=3+2,b=2+32−32+3=2+3,c=5+25−25+2=5+2,
∵2<2,
∴3+2<2+3,
即a∵5>3,
∴2+3<2+5,
即b
【点睛】本题考查了二次根式的加减运算和平方差公式,正确的理解题意是解决本题的关键.
【变式4-3】(2023春·八年级课时练习)满足不等式82+1
【分析】先将前后二次根式化为最简二次根式,再进行估值,根据估值确定m的个数.
【详解】解:∵2≈1.414,5≈2.236,
∴82+1=8(2-1)(2+1)(2−1)=8(2-1)≈3.312 ,83-5=8×(3+5)(3-5)(3+5)=8×(3+5)4=2(3+5)≈10.472,
∵82+1
∴整数m的个数是7,
故答案为:7.
【点睛】本题考查了二次根式的化简以及二次根式的估值,解题的关键是熟练化简二次根式.
【题型5 已知字母的取值化简求值】
【例5】(2023春·云南昭通·八年级统考期末)若x=3+22,y=3-22,求x−yx+y−x+y−2xyx−y的值.
【答案】0
【分析】先运用平方差及完全平方公式进行因式分解,再约分,将分式化到最简即可.
【详解】x−yx+y−x+y−2xyx−y
=(x+y)(x−y)x+y−x+y−2xyx−y
=(x+y)(x−y)x+y−(x−y)2x−y
=x−y−x+y
=0.
故当x=3+22,y=3−22时,原式=0.
【点睛】本题考查了二次根式的化简求值.运用公式将分子因式分解可使运算简便.由于所求代数式化简之后是一个常数0,与字母取值无关.因而无论x、y取何值,原式都等于0.
【变式5-1】(2023春·四川自贡·八年级统考期末)已知x=2+1,求代数式3−22x2+2−1x−2的值.
【答案】0
【分析】把x值带入后,利用完全平方公式和平方差公式计算即可.
【详解】当x=2+1时,原式=3−222+12+2−12+1−2
=3−223+22+2−12+1−2
=32−(22)2+22−1−2
=9-8+2-1-2
=0
【点睛】本题考查了整式的混合运算−化简求值,解题的关键是把x代入求值时利用公式,比较简单.
【变式5-2】(2023春·山东临沂·八年级校考期末)已知a=2+1,求a2a−1−a−1的值.
【答案】22.
【分析】根据分式的运算法则将a2a−1−a−1化简,然后将a=2+1代入计算即可求出答案.
【详解】解:a2a−1−a−1
=a2a−1−(a+1)
=a2−(a2−1)a−1
=1a−1
当a=2+1时,
原式=12+1−1=12=22.
【点睛】本题考查分式的运算,熟练运用分式的运算法则是解题的关键.
【变式5-3】(2023春·上海·八年级期末)先化简:xy+yxx+y⋅xy,再求当x=13−22,y=13+22时的值.
【答案】xy;1
【分析】分子中先提出公因式xy进行因式分解,分子分母约去公因式后再利用二次根式乘法进行化简,然后代入数值进行求解即可.
【详解】xy+yxx+y⋅xy
=xyx+yx+y⋅xy
=xy⋅xy
=xy,
当x=13−22,y=13+22时,原式=13−22×13+22=1.
【点睛】本题考查了二次根式的化简求值,正确确定运算顺序以及运算方法是解题的关键.
【题型6 已知条件式化简求值】
【例6】(2023春·贵州毕节·八年级校考期末)若x,y为实数,且y=1−4x+4x−1+12.求xy+2+yx+xy−2+yx的值.
【答案】22
【分析】先根据二次根式有意义的条件求出x的值,进而求出y的值,然后代值计算即可.
【详解】解:∵y=1−4x+4x−1+12要有意义,
∴1−4x≥04x−1≥0,
∴14≤x≤14即x=14,
∴y=1−4x+4x−1+12=12,
∴xy=12,yx=2,
∴xy+2+yx+xy−2+yx
=12+2+2+12−2+2
=22.
【点睛】本题主要考查了二次根式有意义的条件,二次根式的求值,正确求出x、y的值是解题的关键.
【变式6-1】(2023春·四川乐山·八年级统考期末)已知a、b满足4a−b+1+b−12a−9=0,求代数式ba⋅ab+a−b÷−a−b的值.
【答案】3+1
【分析】先根据非负数的性质求出a、b的值,然后代值计算即可.
【详解】解:∵4a−b+1+b−12a−9=0,4a−b+1≥0,b−12a−9≥0,
∴4a−b+1=0,b−12a−9=0
∴4a−b+1=0b−12a−9=0.
解得a=−1b=−3.
ba⋅ab+a−b÷−a−b
=−3−1×−1−3+−1−−3÷−−1−−3
=3×33+−1+3÷1+3
=3+2÷2
=3+1.
【点睛】本题主要考查了二次根式的化简求值,非负数的性质,解二元一次方程组,灵活运用所学知识是解题的关键.
【变式6-2】(2023春•肥城市期中)已知 x−69−x=x−69−x,且 x 为奇数,求(x+1)x2−2x+1x2−1的值.
【答案】43
【分析】由二次根式的非负性可确定x的取值范围,再根据x为奇数可确定x的值,然后对原式先化简再代入求值.
【详解】解:由分式和二次根式有意义的条件,可得x−6≥09−x>0,
解得6≤x<9,且x为奇数,
∴x=7,
∴原式=(x+1)(x−1)2(x+1)(x−1)
=(x+1)x−1x+1
=(x+1)(x−1)
=(7+1)×(7−1)
=43.
【点睛】本题主要考查了分式和二次根式有意义的条件、二次根式的化简求值等知识,解答本题的关键是根据x的取值范围,确定x的值,然后代入求解.
【变式6-3】(2023·八年级单元测试)若a=122+18−182,求a2+a4+a+1的值.
【答案】2.
【分析】已知条件比较复杂,将已知条件变形得出所求式子的结构求值即可.
【详解】∵a+1822=122+182,
∴a2+24a=24.
∴a2=241−a.
∴a4+a+1=181−a2+a+1=a+328.
∵a>0,
∴a2+a4+a+1=241−a+24a+3=2.
【点睛】本题考查了二次根式的化简求值,式子较复杂需要先化简条件.
【题型7 与二次根式有关的整体代入求值问题】
【例7】(2023春·广东广州·八年级华南师大附中校考阶段练习)若a=5+1,b=5−1,求下列代数式的值.
(1)a2b+ab
(2)a2−b2
【答案】(1)85
(2)45
【分析】(1)先求解a+b=25,ab=5+15−1=5−1=4,再结合因式分解求解代数式的值即可;
(2)先求解a+b=25,a−b=2,再结合平方差公式进行计算即可.
【详解】(1)解:∵a=5+1,b=5−1,
∴a+b=25,ab=5+15−1=5−1=4,
∴a2b+ab=aba+b=4×25=85;
(2)∵a=5+1,b=5−1,
∴a+b=25,a−b=2,
∴a2−b2=a+ba−b=25×2=45.
【点睛】本题考查的是求解代数式的值,二次根式的加减运算,二次根式的混合运算,熟记运算法则是解本题的关键.
【变式7-1】(2023春·陕西安康·八年级统考期末)已知x=3−7,y=3+7,求xy−yx的值.
【答案】−67
【分析】先计算出x+y,x−y与xy的值,再把xy−yx变形为x−yx+yxy,最后整体代入求值即可.
【详解】解:∵x=3−7,y=3+7,
∴x+y=6,x−y=−27,xy=2,
∴xy−yx =x2−y2xy=x−yx+yxy=6×−272=−67.
【点睛】本题主要考查了分式的化简求值,正确进行变形能简化计算.
【变式7-2】(2023春·八年级单元测试)已知a=2+1,求a3-a2-3a+2016的值.
【答案】2017
【分析】先根据a=2+1,可得: a-1=2,然后利用完全平方公式两边平方可得: (a-1)2=2,继而可得: a2-2a=1,然后整体代入a3-a2-3a+2016= a(a2-2a)+(a2-2a)-a+2016,即可求解.
【详解】解:∵a=2+1,
∴a-1=2,
∴(a-1)2=2,
即a2-2a=1,
∴原式=a(a2-2a)+(a2-2a)-a+2016=a+1-a+2016=2017.
【点睛】本题主要考查代数式化简求值,解决本题的关键是要利用完全平方公式巧变形,再整体代入思想求解.
【变式7-3】(2023春·广东珠海·八年级统考期末)已知a+1a=7,求下列各式的值;
(1)a2+1a2;
(2)a2−1a2.
【答案】(1)5
(2)±21
【分析】(1)利用完全平方公式可得a2+1a2=(a+1a)2−2,即可求解;
(2)根据完全平方公式可得(a−1a)2=(a+1a)2−4,求得a−1a=3,然后利用平方差公式计算a2−1a2的值.
【详解】(1)解: ∵a+1a=7,
∴a+1a2=a2+2+1a2=7,
∴a2+1a2=5;
(2)解:由(1)得a2+1a2=5,
∴a−1a2=a2−2+1a2=5−2=3,
∴a−1a=±3,
又∵a2−1a2=a+1aa−1a,
∴当a−1a=3时,a2−1a2=7×3=21,
当a−1a=−3时,a2−1a2=7×(−3)=−21.
【点睛】本题主要考查二次根式的化简求值及完全平方公式、平方差公式,熟练掌握乘法公式是解题的关键.
【题型8 二次根式混合运算的实际应用】
【例8】(2023春·北京海淀·八年级期末)快递公司为顾客交寄的快递提供纸箱包装服务.现有三款包装纸箱,底面规格如下表:
已知甲、乙两件礼品底面都是正方形,底面积分别为80cm2,180cm2,若要将它们合在一个包装箱中寄出,底面摆放方式如左上图,从节约枌料的角度考虑,应选择哪种底面型号的纸箱?请说明理由.
【答案】应选择中底面型号的纸箱
【分析】先求出甲、乙两件礼品的边长之和为105cm,进而估算出20<105<25<30,由此即可得到答案.
【详解】解:应选择中型号的纸箱,理由如下:
∵甲、乙两件礼品底面都是正方形,底面积分别为80cm2,180cm2,
∴甲、乙两件礼品的边长分别为45cm,65cm,
∴甲、乙两件礼品的边长之和为45cm+65cm=105cm,
∵400<500<625<900,
∴20<105<25<30,
∴只有中型号和大型号两个型号可供选择,
∵25×20<30×25,
∴从节约枌料的角度考虑,应选择中底面型号的纸箱.
【点睛】本题主要考查了二次根式的应用,正确估算出甲、乙两件礼品的边长之和的范围是解题的关键.
【变式8-1】(2023春·广东汕头·八年级校联考期末)甲容器中装有浓度为a的果汁40kg,乙容器中装有浓度为b的果汁90kg,两个容器都倒出m kg,把甲容器倒出的果汁混入乙容器,把乙容器倒出的果汁混入甲容器,混合后,两容器内的果汁浓度相同,则m的值为 .
【答案】6105
【分析】分别求出甲,乙容器中原溶液中纯果汁的含量,再求出mkg溶液中纯果汁的含量,最后利用混合后果汁的浓度相等列出关系式40a−ma+mb40=90b−mb+ma90,求出m即可.
【详解】解:根据题意,甲容器中纯果汁含量为40akg,乙容器中纯果汁含量为90bkg,
甲容器倒出mkg果汁中含有纯果汁makg,乙容器倒出mkg果汁中含有纯果汁mbkg,
重新混合后,甲容器内果汁的浓度为40a−ma+mb40,
重新混合后,乙容器内果汁的浓度为90b−mb+ma90,
由题意可得,40a−ma+mb40=90b−mb+ma90,
整理得,610a-610b=5ma-5mb,∴610(a-b)=5m(a-b),
∴m=6105.
故答案为:6105.
【点睛】本题考查二次根式的应用,能够正确理解题意,化简二次根式是解题的关键.
【变式8-2】(2023春·山东滨州·八年级统考期中)(1)用“=”、“>”、“<”填空:4+3 24×3,1+16 21×16,5+5 25×5.
(2)由(1)中各式猜想m+n与2mn(m≥0,n≥0)的大小关系,并说明理由.
(3)请利用上述结论解决下面问题:
某园林设计师要对园林的一个区域进行设计改造,将该区域用篱笆围成矩形的花圃.如图所示,花圃恰好可以借用一段墙体,为了围成面积为200m2的花圃,所用的篱笆至少是多少米?
【答案】(1)>,>,=;(2)m+n≥2mn(m≥0,n≥0);(3)40米
【分析】(1)分别进行计算,比较大小即可;
(2)根据第(1)问填大于号或等于号,所以猜想m+n≥2mn;比较大小,可以作差,根据完全平方公式进行计算,问题得证;
(3)设花圃的长为a米,宽为b米,需要篱笆的长度为(a+2b)米,利用第(2)问的公式即可求得最小值.
【详解】解:(1)∵4+3=7,24×3=43
∴72=49,(43)2=48
∵49>48
∴4+3>24×3
∵1+16=76>1,21×16=63<1
∴1+16>21×16
∵5+5=10,25×5=10,
∴5+5=25×5
故答案为:>,>,=.
(2)m+n≥2mn理由如下:
当m≥0,n≥0时,
∵(m−n)2≥0
∴(m)2−2m⋅n+(n)2≥0
∴m−2mn+n≥0
∴m+n≥2mn
(3)设花圃的长为a米,宽为b米,则a>0,b>0,S=ab=200,
根据(2)的结论可得:a+2b≥2a⋅2b=22ab=22×200=40.
∴篱笆至少需要40米.
故答案为:40.
【点睛】本题主要考查了二次根式的计算,体现了由特殊到一般的思想方法,解题的关键是联想到完全平方公式,利用平方的非负性求证.
【变式8-3】(2023春·江苏·八年级专题练习)甲容器中装有浓度为a的果汁40kg,乙容器中装有浓度为b的果汁90kg,两个容器都倒出m kg,把甲容器倒出的果汁混入乙容器,把乙容器倒出的果汁混入甲容器,混合后,两容器内的果汁浓度相同,则m的值为 .
【答案】6105
【分析】分别求出甲,乙容器中原溶液中纯果汁的含量,再求出mkg溶液中纯果汁的含量,最后利用混合后果汁的浓度相等列出关系式40a−ma+mb40=90b−mb+ma90,求出m即可.
【详解】解:根据题意,甲容器中纯果汁含量为40akg,乙容器中纯果汁含量为90bkg,
甲容器倒出mkg果汁中含有纯果汁makg,乙容器倒出mkg果汁中含有纯果汁mbkg,
重新混合后,甲容器内果汁的浓度为40a−ma+mb40,
重新混合后,乙容器内果汁的浓度为90b−mb+ma90,
由题意可得,40a−ma+mb40=90b−mb+ma90,
整理得,610a-610b=5ma-5mb,∴610(a-b)=5m(a-b),
∴m=6105.
故答案为:6105.
【点睛】本题考查二次根式的应用,能够正确理解题意,化简二次根式是解题的关键.
【题型9 二次根式的新定义类问题】
【例9】(2023春·贵州黔西·八年级校考阶段练习)我们规定用a,b表示数对,给出如下定义:记m=1a,n=b(a>0,b>0),将m,n与n,m称为数对a,b的一对“对称数对”.例如:4,1的一对“对称数对”为12,1与1,12.
(1)数对25,4的一对“对称数对”是______和______;
(2)若数对3,y的一对“对称数对”的两个数对相同,求y的值;
(3)若数对x,2的一对“对称数对”的其中一个数对是2,1,求x的值.
【答案】(1)(15,2)和(2,15)
(2)y=13
(3)x=1
【分析】(1)根据题意将a=25,b=4代入m=1a,n=b即可;
(2)(3,y))的一对“对称数对”的两个数对相同说明13=y相等,求出y即可;
(3)将数对x,2的一对“对称数对”求出来,即得出xx=1,解出x即可.
【详解】(1)∵125=15,4=2,
∴数对25,4的一对“对称数对”是(15,2)和(2,15).
故答案为:(15,2)和(2,15);
(2)∵数对3,y的一对“对称数对”的两个数对相同,
∴13=y,
解得:y=13;
(3)∵1x=xx,
∴数对x,2的“对称数对”分别为(xx,2)和(2,xx).
∵数对x,2的一对“对称数对”的其中一个数对是2,1,
∴只可能为xx=1,
解得:x=1.
【点睛】本题考查新定义题型,严格按照新定义要求,结合学过的相关知识根据题意列方程求解是解决问题的关键.
【变式9-1】(2023春·全国·八年级专题练习)定义:若两个二次根式a,b满足a⋅b=c,且c是有理数,则称a与b是关于c的共轭二次根式.
(1)若a与2是关于4的共轭二次根式,求a的值;
(2)若2+3与4+3m是关于2的共轭二次根式,求m的值.
【答案】(1)22
(2)-2
【分析】(1)根据共轭二次根式的定义建立等式,即可得到答案;
(2)根据共轭二次根式的定义建立等式,即可得到答案.
【详解】(1)∵a与2是关于4的共轭二次根式,
∴2a=4.
∴a=42=22.
(2)∵2+3与4+3m是关于2的共轭二次根式,
∴2+3⋅4+3m=2.
∴4+3m=22+3=22−32+32−3=4−23.
∴m=−2.
【点睛】此题主要考查了新定义共轭二次根式的理解和应用,并会利用二次根式的性质进行计算.
【变式9-2】(2023春·重庆涪陵·八年级统考期末)对于任意实数m,n,若定义新运算m⊗n=m−nm≥n,m+nm
②11⊗2+12⊗3+13⊗4+⋅⋅⋅+199⊗100=100⊗1;
③a⊗b⋅b⊗a=a−b.
以上说法中正确的个数是( )
A.0个B.1个C.2个D.3个
【答案】D
【分析】利用新定义进行计算逐一判断即可.
【详解】解:∵18>2,
∴18⊗2=18−2=32−2=22,
所以①正确;
11⊗2+12⊗3+13⊗4+⋅⋅⋅+199⊗100
=11+2+12+3+13+4+⋯+199+100
=2−1+3−2+⋯+100−99
=100−1
=100⊗1
所以②正确;
当a≥b时,a⊗b⋅b⊗a=a−bb+a=a−b=a−b,
当a所以③正确;
故正确的为①②③,有3个,
故选D.
【点睛】本题考查新定义,二次根式的混合运算,掌握新定义的运算法则是解题的关键.
【变式9-3】(2023春·北京·八年级校考阶段练习)材料一:平方运算和开方运算是互逆运算.如a2±2ab+b2=(a±b)2,那么a2±2ab+b2=|a±b|.如何将双重二次根式5±26化简?我们可以把5±26转化为(3)2±26+(2)2=(3±2)2完全平方的形式,因此双重二次根式5±26=(3±2)2=3±2得以化简.
材料二:在直角坐标系xOy中,对于点P(x,y)和Q(x,y')给出如下定义:若y′={y(x>0)−y(x<0),则称点Q为点P的“横负纵变点”.例如:点(3,2)的“横负纵变点”为(3,2),点(﹣2,5)的“横负纵变点”为(﹣2,﹣5).
请选择合适的材料解决下面的问题:
(1)点(2,−3)的“横负纵变点”为______,点(−33,−2)的“横负纵变点”为______;
(2)化简:7+210;
(3)已知a为常数(1≤a≤2),点M(−2,m)且m=12(a+2a−1+a−2a−1),点M′是点M的“横负纵变点”,求点M′'的坐标.
【答案】(1)(2,−3);(−33,2)
(2)5+2
(3)(﹣2,﹣2)
【分析】(1)根据“横负纵变点”的定义,y′={y(x>0)−y(x<0),即可;
(2)根据材料一,双重二次根式的化简,将7+210化为(5)2+210+(2)2,再根据a2±2ab+b2=(a±b)2,即可化简;
(3)根据1≤a≤2,得a−1−1≤0;将m=12(a+2a−1+a−2a−1)化简得m=12((a−1+1)2+(a−1−1)2;根据a2±2ab+b2=|a±b|,得m=12(|a−1+1|+|a−1−1|,求出m的值,求出M的坐标,根据横负纵变点”的定义,y′={y(x>0)−y(x<0),即可求出M′的坐标.
【详解】(1)∵2>0
∴点(2,−3)的“横负纵变点”为(2,−3)
∵−33<0
∴点(−33,−2)的“横负纵变点”为(−33,2)
故答案为:(2,−3);(−33,2).
(2)7+210
=(5)2+210+(2)2
=(5+2)2
=5+2
∴7+210化简得:5+2.
(3)∵1≤a≤2
∴0≤a−1≤2−1
∴0≤a−1≤1
∴0≤a−1≤1
∴a−1−1≤0
∵m=12(a+2a−1+a−2a−1)
=12((a−1)2+2a−1×1+12+(a−1)2−2a−1×1+12)
=12((a−1+1)2+(a−1−1)2
=12(|a−1+1|+|a−1−1|)
∴m=12(a−1+1+1−a−1)
∴m=12×2=2
∴点M(−2,2)
∵−2<0
∴M′(−2,−2)
故M′的坐标为:(−2,−2).
【点睛】本题考查了二次根式的加减,新定义等知识,解题的关键是理解新定义公式,化简最简二次根式.
【题型10 二次根式的阅读理解类问题】
【例10】(2023春·江苏·八年级期末)阅读材料:
小明在学习二次根式后,发现一些含根号的式子可以写成另一个式子的平方,如3+22=1+22.善于思考的小明进行了以下探索:
设a+b2=m+n22(其中a、b、m、n均为整数),则有a+b2=m2+2n2+2mn2.
∴a=m2+2n2,b=2mn.这样小明就找到了一种把类似a+b2的式子化为平方式的方法.
请你仿照小明的方法探索并解决下列问题:
(1)当a、b、m、n均为正整数时,若a+b3=m+n32,用含m、n的式子分别表示a、b,得:a= ,b= ;
(2)利用所探索的结论,请找一组正整数a、b、m、n填空:
+ 3= + 32;
(3)若a−65=m−n52且a、m、n均为正整数,求a的值.
【答案】(1)m2+3n2,2mn
(2)13,4,1,2
(3)14或46
【分析】(1)根据上面的例子,将m+n32,按完全平方展开,可得出答案;
(2)由(1)可写出一组答案,不唯一;
(3)将m−n52展开得出m2−25mn+5n2,由题意得mn=3,m2+5n2=a,再由a、m、n均为正整数,可得出答案.
【详解】(1)解:∵a+b3=m+n32,
∴a+b3=m2+3n2+2mn3,
∴a=m2+3n2,b=2mn;
故答案为:m2+3n2,2mn.
(2)由(1)可得a=13,b=4,m=1,n=2;
故答案为:13,4,1,2.
(3)∵a−65=m−n52,
∴a+b5=m2+5n2+2mn5,
∴mn=3,m2+5n2=a,
∵a、m、n均为正整数,
∴m=3,n=1,a=14或m=1,n=3,a=46;
故答案为:14或46.
【点睛】本题考查了二次根式的混合运算,完全平方公式,分析所给的材料进行解答是解题的关键.
【变式10-1】(2023春·江西赣州·八年级统考期中)阅读材料并解决问题:13+2=3−23+23−2=3−232−22=3−2,像上述解题过程中,3+2与3−2相乘的积不含二次根式,我们可以将这两个式子称为互为有理化因式,上述解题过程也称为分母有理化.
解答下面的问题:
(1)计算:12+1=___________,14+3=___________;若n为正整数,请你猜想1n+1+n=___________.
(2)计算:12+1+13+2+⋅⋅⋅+12022+2021×2022+1;
(3)计算:23+1+25+3+⋅⋅⋅+22024+2022×2024+1.
【答案】(1)2−1;4−3(或2−3);n+1−n
(2)2021
(3)2023
【分析】(1)分子分母同时乘以有理化因式,再化简整理即可;
(2)将括号内每一项都进行分母有理化,再相消,整理之后利用平方差公式求解即可;
(3)先进行分母有理化,然后再进行计算即可解答.
【详解】(1)解:12+1=2−12+12−1=2−12−1=2−1=2−1;
14+3=4−34+34−3=4−34−3=4−3(或2−3);
1n+1+n=n+1−n(n+1+n)(n+1−n)=n+1−nn+1−n=n+1−n;
(2)解:12+1+13+2+…+12022+20212022+1
=2−1+3−2+…+2022−20212022+1
=2022−12022+1
=2022−1
=2021.
(3)解:23+1+25+3+⋅⋅⋅+22024+2022×2024+1
=23−13+13−1+25−35+35−3+⋅⋅⋅+22024−20222024+20222024−2022×2024+1
=3−1+5−3+⋅⋅⋅+2024−20222024+1
=2024−12024+1
=2023.
【点睛】本题主要考查分母有理化,二次根式混合运算,解题的关键是理解材料中分母有理化的方法并应用方法解决问题.
【变式10-2】(2023春·八年级单元测试)阅读下述材料:
我们在学习二次根式时,熟悉的分母有理化以及应用.其实,有一个类似的方法叫做“分子有理化”,
与分母有理化类似,分母和分子都乘以分子的有理化因式,从而消掉分子中的根式,比如:
7−6=7−67+67+6=17+6,
分子有理化可以用来比较某些二次根式的大小,也可以用来处理一些二次根式的最值问题.例如:
比较7−6和6−5的大小.可以先将它们分子有理化如下:
7−6=17+6, 6−5=16+5,
因为7+6>6+5,所以7−6<6−5.
再例如:求y=x+2−x−2的最大值.做法如下:
解:由x+2≥0,x−2≥0可知x≥2,而y=x+2−x−2=4x+2+x−2,
当x=2时,分母x+2+x−2有最小值2,所以y的最大值是2.
解决下述问题:
(1)比较32−4和23−10的大小;
(2)求y=1−x+1+x−x的最大值和最小值.
【答案】(1)32−4<23−10;(2)y的最大值为2,最小值为2−1.
【分析】(1)利用分子有理化得到32−4=232+4,23−10=223+10,然后比较32+4和23+10的大小即可得到32−4与23−10的大小;
(2)利用二次根式有意义的条件得到0⩽x⩽1,而y=1−x+11+x+x,利用当x=0时,11+x+x有最大值1,1−x有最大值1得到所以y的最大值;利用当x=1时,11+x+x有最小值2−1,1−x有最小值0得到y的最小值.
【详解】解:(1)32−4=(32+4)(32−4)32+4=232+4,
23−10=(23+10)(23−10)23+10=223+10,
而32>23,4>10,
∴32+4>23+10,
∴32−4<23−10;
(2)由1−x⩾0,1+x⩾0,x⩾0得0⩽x⩽1,
y=1−x+1+x−x=1−x+11+x+x,
∴当x=0时,1+x+x有最小值,则11+x+x有最大值1,此时1−x有最大值1,所以y的最大值为2;
当x=1时,1+x+x有最大值,则11+x+x有最小值2−1,此时1−x有最小值0,所以y的最小值为2−1.
【点睛】本题考查了非常重要的一种数学思想:类比思想.解决本题关键是要读懂例题,然后根据例题提供的知识点和方法解决问题.同时要注意所解决的问题在方法上类似,但在细节上有所区别.
【变式10-3】(2023春·广东惠州·八年级阶段练习)阅读材料:
①我们知道:式子x+1的几何意义是数轴上表示有理数x的点与表示有理数−1的点之间的距离,且x+1=(x+1)2;
②把根式x±2y进行化简,若能找到两个数m、n,是m2+n2=x且mn=y,则把x±2y变成m2+n2±2mn=m±n2开方,从而使得x±2y化简.如:3+22=1+22+2=12+2×1×2+22=1+22=1+2=1+2;
(1)化简:5+26.
(2)计算:13+22+15+26+17+212+19+45
(3)直接写出代数式x2+2x+5+x2−22x+130的最小值为 .
【答案】(1)2+3
(2)5−1
(3)5
【分析】(1)先将根号下的数变形为完全平方公式格式,再化简即可;
(2)先将各个分母化为完全平方公式格式,再分母有理化,最后合并即可得出答案;
(3)先根据完全平方公式化简,再根据非负数的性质得出x+12+4≥4,x−112+9≥9,即可求出最小值.
【详解】(1)5+26
=2+26+3
=22+2×2×3+32
=2+32
=2+3
=2+3
(2)13+22+15+26+17+212+19+45
=11+22+2+12+26+3+13+212+4+14+220+5
=11+2+12+3+13+4+14+5
=2−12+12−1+3−23+23−2+4−34+34−3+5−45+45−4 =2−1+3−2+4−3+5−4
=5−1
(3)x2+2x+5+x2−22x+130
=x2+2x+1+4+x2−22x+121+9
=x+12+4+x−112+9
∵x+12≥0,x−112≥0
∴x+12+4≥4,x−112+9≥9
∴原式的最小值为4+9=2+3=5
【点睛】本题考查了二次根式的性质、分母有理化、二次根式的加减以及完全平方公式,熟练掌握公式及性质是解题的关键.
型号
长
宽
小号
20cm
18cm
中号
25cm
20cm
大号
30cm
25cm
北师大版八年级数学上册专题2.6二次根式的加减【十大题型】同步练习(学生版+解析): 这是一份北师大版八年级数学上册专题2.6二次根式的加减【十大题型】同步练习(学生版+解析),共36页。
人教版(2024)八年级下册16.3 二次根式的加减练习题: 这是一份人教版(2024)八年级下册<a href="/sx/tb_c95082_t7/?tag_id=28" target="_blank">16.3 二次根式的加减练习题</a>,共38页。
初中数学北师大版(2024)八年级上册4 平行线的性质精品巩固练习: 这是一份初中数学北师大版(2024)八年级上册<a href="/sx/tb_c91903_t7/?tag_id=28" target="_blank">4 平行线的性质精品巩固练习</a>,文件包含专题72平行线的性质十大题型举一反三北师大版原卷版docx、专题72平行线的性质十大题型举一反三北师大版解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共68页, 欢迎下载使用。