16.1 二次根式
学习目标、重点、难点
【学习目标】
理解二次根式的概念,并利用(a≥0)的意义解答具体题目.
理解(a≥0)是一个非负数和()2=a(a≥0),并利用它们进行计算和化简.
【重点难点】
二次根式的性质.
能确定二次根式中字母的取值范围.
知识概览图
()2=a(a≥0)
新课导引
如右图所示,电视塔越高,从塔顶发射出的电磁波传播得就越远,从而能收到电视节目的区域就越广.如果电视塔高h km,电视节目信号的传播半径为r km,则它们之间存在近似关系式,r= ,其中R是地球半径,R≈6400 km.若某个电视塔高为200 km,则从塔顶发射出的电磁波的传播半径为多少
【问题探究】 因为R≈6400 km,h=200 km,所以求传播半径r,实际上就是求的值,即求的值.怎么求的值呢
【解析】因为16002=2560000,所以=1600.
所以r ≈=1600(km)
教材精华
知识点1 二次根式的概念
一般地,我们把形如(a≥0)的式子叫做二次根式.其中“”读作“二次根号”.
拓展 (1)二次根式必须含有二次根号“”.如,等都有“”,虽然=4,但是4是二次根式的计算结果,因此,,,等也都是二次根式.
(2)二次根式中的被开方数a既可以表示一个数,也可以表示一个代数式,但前提是必须保证有意义,即a≥0,也就是说,被开方数必须是非负数.例如:,因为无论 a取什么实数,都有a2≥0,所以是二次根式.而,都不是二次根式,因为它们虽然都有“”,但是它们的被开方数都是负数,是没有意义的.因此判别二次根式时,不仅要从表达形式上看是否存在“”,而且应注意看被开方数是否是非负数,如果被开方数中含有字母,那么就要考虑字母的取值范围.
(3)“”的根指数为2,即“”,我们常省略根指数2,写作“”,不要误把“”的根指数当做0.如就不是二次根式,因为它的根指数是3.
(4)有理数(不是0)与二次根式相乘,把有理数写在二次根式的前面,省略乘号.若有理数是分数,一定要化成假分数再与二次根式相乘,比如:与相乘,要写成的形式,此时的有理数称为二次根式的系数.
知识点2 确定二次根式中字母的取值范围
要使有意义,被开方数a就必须是非负数,即a≥0,由此可以确定被开方数中字母的取值范围,如,只有当2x+1≥0,即x≥时,二次根式才有意义. 再如,对于式子来说,只有当即-1<x≤3时,二次根式才有意义.
拓展 对于既含有二次根式,又含有分母的代数式,写字母的取值范围时,既要保证二次根式有意义,又要保证分母不为零.
知识点3 二次根式的性质
二次根式的双重非负性: ≥0,a≥0,因为(a≥0)表示非负数a的算术平方根,所以由算术平方根的定义可知≥0,如,等都是非负数.
()2=a(a≥0). 由于(a≥0)表示非负数a和算术平方根,将非负数a的算术平方根平方,就等于它本身a,因此有()2=a,例如:()2=3,()2=6,()2=1.5.
拓展 (1)()2=a(a≥0),可以看做是系数为1的二次根式的平方运算,结果等于被开方数.
(2)把()2=a(a≥0)逆用,写成a=()2(a≥0). 即任何一个非负数都可以写成它的算术平方根平方的形式,利用这一特性,我们可以在实数范围内分解因式,比如:x2-2在有理数范围内无法分解,但在实数范围内,2可以写成()2,所以x2-2=x2-()2=(x+)(x-).
(3)有理数的运算律和运算法则在有关二次根式的计算中仍然适用. 比如:
(3)2=32×()2=9×2=18. ()2=()2×()2=×6=等,则用到了积的乘方法则(ab)2=a2b2.
知识点4 的化简
由于 表示a2的算术平方根,所以的化简结果必须是个非负数. 而当有意义时a2(a≥0),这里a可以正,可以负,也可以是0. 为了保证的化简结果非负,所以在化简结果中添加绝对值符号,即,然后再根据a的符号化简绝对值. 比如:. 也可以先把被开方数写成非负数的平方的形式,再化简,比如. 如果中a的符号不确定,那么要讨论. 即=
拓展 ()2与的区别与联系,如下表所示:
()2
字母a的取值范围不同 被开方数a的取值范围为a≥0,即a是一个非负数,且()2=a. 例如:,,无意义 被开方数a2中的a可取一切实数,也就是说,a既可以是正数,也可以是负数,还可以是零. =例如当a=3时,,当a=-3时
意义不同 ()2=a(a≥0)表示a的算术平方根的平方. 例如表示5的算术平方根的平方,结果等于5 表示a的平方的算术平方根. 例如: 表示3的平方的算术平方根,结果等于3
形式不同 (a≥0),其结果只有一种形式,就是非负数a本身 ,其结果有两种形式,与a的取值有关,当a≥0时,,当a<0时,
联系 (a≥0)是一个非负数 ≥0是一个非负数
当a≥0时,
知识点5 代数式
用基本运算符号(基本运算包括加、减、乘、除、乘方和开方)把数和表示数的字母连接起来的式子叫做代数式,单独一个数或字母也是代数式. 例如:5,a,a+b,ab,(t≠0),x3,,等都是代数式.
拓展 代数式中不含有“=” “>” “<”等符号,只有运算符号.
课堂检测
基本概念题
1、下列式中,哪些是二次根式?哪些不是?为什么?
(1); (2);
(3); (4);
(5); (6);
(7); (8);
(9); (10)
基础知识应用题
2、当x取何值时,下列各式有意义?
(1); (2);
(3); (4);
(5); (6);
(7); (8).
3、实数a,b在数轴上的位置如图21-1所示,化简.
综合应用题
4、(1)三角形的高是底的,底为xcm,则这个三角形的面积是 cm2;
(2)第一圆的半径是第二个圆的半径的4倍,则这两个圆的周长之和是 (设第一个圆的半径为r).
探索创新题
5、甲同学和乙同学做一道相同的题目:化简求值
甲同学的做法是:
原式=
乙同学的做法是:
原式=
谁的做法是正确的?说明理由.
体验中考
1、若代数式有意义,则x的取值范围是( )
A. x>1且x≠2 B. x≥1
C. x≠2 D. x≥1且x≠2
2、若x,y为实数,且,则(x+y)2010的值为 .
学后反思
附: 课堂检测及体验中考答案
课堂检测
1、分析 本题考查二次根式的概念,判断一个式子是否是二次根式应满足两个条件:一是看是否含有二次根号“”;二是看被开方数是否是非负数.
解:(1)∵-3<0,∴不是二次根式.
(2)∵(-3)2>0,∴是二次根式.
(3)∵(-3)3=-27<0,∴不是二次根式.
(4)∵的根指数3,∴不是二次根式.
(5)由于中的-x的符号不能确定,因此应分两种情况讨论.
①当x≤0时,是二次根式;
②当x>0时,不是二次根式.
∴不一定是二次根式.
(6)∵的根指是4,∴不是二次根式.
(7)∵-2a2≤0,∴-2a2-1<0,∴不是二次根式.
(8)∵(x+3)2≥0,当分母x+3=0时,原式没有意义,
∴当x≠-3时,是二次根式.
∴不一定是二次根式.
(9)∵-(a-4)2≤0,∴只有当a-4=0,即a=4时,是二次根式;
当a≠4时,-(a-4)2<0,不是二次根式.
综上,不一定是二次根式.
(10)∵m2+2m+1=(m+1)2≥0,∴是二次根式.
【解题策略】 本题主要考查对二次根式的概念的理解,一定要注意当被开方数中含有字母时,应考虑字母的取值范围,即二次根式中的a必须是非负数,本题体现了分类讨论思想,在具体解题时,对一个较复杂的问题往往采取分类讨论的思想,以达到化难为易的目的.
2、分析 本题考查二次根式有意义的条件,要使二次根式有意义,则被开方数必须是非负数,如果分母是二次根式,那么被开方数必须为正数,因为零不能作分母.
解:(1)欲使有意义,则必有.
∴当x=0时,有意义.
(2)欲使有意义,则必有,且x≠-2.
∴当x≤0,且x≠-2时,有意义.
(3)∵(x-1)2≥0,∴无论x取何实数,都有意义.
(4)欲使有意义,则必有2-3x>0,∴x<.
∴当x<时,有意义.
(5)欲使有意义,则必有,且x≠2.
∴当x≥-2,且x≠2时,有意义.
(6)欲使有意义,则必有.
∴当x≥3时,有意义.
(7)欲使有意义,则必有,且x≠-1.
∴当x≤,且x≠-1时,有意义.
(8)欲使有意义,则必有,且a≠-1.
∴当a≤2,且a≠-1时,有意义.
【解题策略】 本例中的(2)及(4)~(8)小题应充分考虑到分母不能为零的情况,(6)小题中,由x-3≥0,得x≥3,由x2-3≠0,得x≠±,而±均不在x≥3的范围内,所以只需满足x≥3即可. (7)小题中,由1-2x≥0,得x≤,由≠0,得x≠±1,只有x=-1在x≤的范围内,而x=1不在x≤的范围内,所以只需满足x≤,且x≠-1即可.
3、分析 本题考查二次根式的性质,利用公式将形如的式子化简.
解:由数轴可知a<0,b>0,a-b<0,
∴==-==.
【解题策略】 解决此题的关键是牢记并理解公式=
4、分析 由面积公式或周长公式写出代数式即可. (1)底为xcm,则高为cm,所以三角形的面积为(cm2). (2)因为第一个圆的半径为r,所以第二个圆的半径为,所以这两个圆的周长之和为.
答案:(1) (2)
5、分析 本题主要考查二次根式的性质的创新应用.因为,所以,所以
解:甲同学的做法是正确的,理由如下:
乙同学在去掉绝对值符号时,忽略了与的大小关系,导致错误.
【解题策略】利用进行化简时,的条件不能忽略,否则
体验中考
1、分析 本题考查二次根式有意义的条件,被开方数为非负数及分母上含有字母的式子有意义的条件(即分母≠0),由题意知故选D.
2、分析 本题主要考查非负数的性质以及二次根式的非负性.由知x+2=0,且y-3=0,所以x=-2,y=3,所以(x+y)2010=(-2+3)2010=12010=1.故填1.
16.2 二次根式的乘除
学习目标、重点、难点
【学习目标】
最简二次根式概念;
二次根式的乘除法法则及其逆用;
【重点难点】
1、最简二次根式概念;
2、二次根式的乘除法法则及其逆用;
知识概览图
最简二次根式的概念:被开方数中不含分母且不含能开得尽方的因数或因式
的二次根式,叫做最简二次根式
二次根式乘法法则:
二次根式除法法则:
二次根式乘法法则的逆用:
二次根式除法法则的逆用:
新课导引
如右图所示,一个直角三角形ABC中,两直角边BC,AC分别是6和10,那么由勾股定理可知其斜边AB为设这个直角三角形斜边上的高CD为x,则利用的是面积“桥”的方法.
【问题探究】是最简的结果吗?如果不是,如何对进行化简呢?
【点拨】不是最简的结果,可以进行化简,首先将136分解因数,即
136=22×34,再将写成进一步将分母中的根号化没即可,
教材精华
知识点1 二次根式的乘法
两个二次根式相乘,把被开方数相乘,根指数不变,即
拓展 (1)二次根式相乘的结果是一个二次根式或一个有理式.
(2)二次根式的乘法运算公式中的被开方数的取值范围.
,公式中的a,b必须满足a≥0,b≥0,否则,就没有意义.
(3)由,得,即积的算术平方根等于积中各因式的算术平方根的积,运用这个性质可以化简二次根式,即如果一个二次根式的被开方数中有因数(式)是完全平方数(式),则可以利用性质及将这些因数(式)开出来,进而将二次根式化简.例如
(4)如果没有特别说明,本章中所有字母都为正
知识点2 二次根式的除法
公式=可通过二次根式的乘法公式得到:两个二次根式相除,把被开方数相除,根指数不变.例如:
拓展 (1)当被除式的被开方数能被除式的被开方数整除,可直接利用除法法则.比如:
(2)当被除式的被开方数不能被除式的被开方数整除时,或者是被除式是整数而除式是二次根式时,可以利用分式的基本性质把分母中的根号化去.例如:
(3)由=,得.可以用语言叙述为: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.
在公式中:(1)a必须是非负数,b必须是正数;(2)如果被开方数是带分数,应先化成假分数,如必须先化成,以免出现这样的错误.
(4)二次根式的除法运算结果要化到最简.
知识点3 最简二次根式
被开方数中不含分母且不含能开得尽方的因数或因式的二次根式,叫做最简二次根式.也就是说,若二次根式有如下特点: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,则这个二次根式就是最简二次根式.例如:等都是最简二次根式.
拓展 (1)判断一个二次根式是否是最简二次根式,要紧扣最简二次根式的特点:
①被开方数不含分母;
②被开方数不能含开得尽方的因数或因式.即把每一个因数或因式都写成底数较小、乘方的形式后,因数或因式的指数小于2.
③若被开方数是和(或差)的形式,则先把被开放方数写成积的形式,再作判定,若无法写成积(或一个数)的形式,则为最简二次根式.比如:因为,所以不是最简二次根式.因为,且因式2和的指数都是1,所以是最简二次根式.而中无法变成一个数(或因式),所以是最简二次根式.
(2)化简二次根式一般例如为两步:一如果被开方数是分数或分式,利用分母有理化化简;二化去被开方数中的分母之后,再将被开方数分解成几个数相乘的形式或分解因式,然后利用积的算术平方根的性质把能开得尽方的因数或因式开出来.若被开方数中不含分母,则只需第二步.
课堂检测
基本概念题
1、下列各式中,哪些是最简二次根式?哪些不是?为什么?
(x>2),-x,(b>0,a>0), (a>b>0), .
基础知识应用题
2、若
A. x≥3 B. x≥-3
C. -3≤x≤3 D. x为任意实数
3、如果
A. x≥6 B. 0≤x≤6 C. x≥0 D. x>6
综合应用题
4、如图21-4所示,飞行员在飞机B处用雷达测得飞机和目标城市A的距离为4.5×102m,且测得对这个目标的俯角α=45°,C为地面上位于飞机正下方的点,设地面是平的.求飞机此时的高度h.
探索创新题
5、已知a=,b=,请用含a,b的代数式表示从不同不的计算角度考虑,用两种以上方法表示.
体验中考
1、(1)有这样一个问题:与下列哪些数相乘,结果是有理数
A. B. C. D. E. 0
问题的答案是(只需填字母): ;
(2)如果一个数与相乘的结果是有理数,那么这个数的一般形式是什么?(用代数式表示)
2、对于任意不相等的两个数a,b,定义一定运算※如下:a※b .
学后反思
附: 课堂检测及体验中考答案
课堂检测
1、分析 本题主要考查最简二次根式的概念.
解: 是最简二次根式.
∵,
==x-2,
==,
==0.5,,
=(a+b) ,=,
∴,(x>2), ,,( b>0, a>0),
(a>b>0), 不是最简二次根式.
【解题策略】 判断最简二次根式主要看被开方数是否有分母,另外,要看被开方数是否含有能开方的因式.
2、分析 本题考查的知识点是二次根式的乘法公式成立的条件,要求x+3≥0,且x-3≥0,由此可得x≥3,故选A.
3、分析 本题主要考查二次根式的除法公式成立的条件,要求x≥0,且x-6>0,所以x>6.故选D.
规律·方法 求使等式成立的字母的取值范围,只需使等式的每一部分都有意义即可,这里包括二次根式的被开方数非负,分母不为零,零次幂和负整数次幂的底数不为零等.
4、分析 本题综合考查勾股定理和二次根式的化简,解决此题的关键是将问题转化到一个直角三角形中去分析.
α=45°,所以∠A= 45°.
在Rt△ABC中,∠ACB=90°,所以∠ABC== 45°,所以AC=BC=h.
由勾股定理可知AC2+BC2=AB2,即2h2=(4.5×102)2.
答:飞机此时的高度为225(m).
【解题策略】 解决此题的方法是将问题转化到一个直角三角形中去,将求飞机的高度转化为求直角边的长度,同时注意结果要化到最简.
5、分析 解决本题的关键在于把4.9用不同的形式表示出来.
解法1:
解法2:
解法3:
【解题策略】 根据4.9==及二次根式的性质化简,化简后使其与a,b相关,然后将能用a,b代替的用a,b代替,表示出结果.
体验中考
1、分析 本题考查二次根式的乘法运算,对所有的选项亲自算一下,就会得到所有答案.
解:(1)A,D,E.
(2)设这个数为x,则x·=a(a为有理数),
所以x=(a为有理数),
2、分析 本题考查对新运算的理解,以及对二次根式的化简能力,12※4=
【解题策略】 对于新定义的运算,要看清它的计算实质,利用例子把新运算转化为普通的运算.
16.3 二次根式的加减
学习目标、重点、难点
【学习目标】
同类二次根式的概念;
二次根式的加减;
二次根式的混合运算;
【重点难点】
1、同类二次根式;
2、二次根式的混合运算;
知识概览图
同类二次根式
二次根式的加减 二次根式的加减
二次根式的混合运算
新课导引
如图所示,要在圆形的花坛的中心种花,外围栽草,并使得两个圆为同心圆,种花、草的面积分别为6.28 cm2,18.84 cm2,求种草的宽度.(π取3.14)
【问题探究】 由于种植花、草的面积分别为6.28 cm2,18.84 cm2,所以花坛的大、小圆的面积分别为25.12 cm 2,6.28 cm 2,求得它们的半径分别为和,当π取3.14时,它们的值分别为,这实际上是求,那么如何计算 LINK Word.Document.8 "C:\\Documents and Settings\\Administrator\\桌面\\华师大八下数学21.3 二次根式的加减导学案.doc" OLE_LINK1 \a \r \* MERGEFORMAT 呢?
【解析】
教材精华
知识点1 同类二次根式
定义:几个二次根式化成最简二次根式以后,如果被开方数相同,这几个二次根式叫做同类二次根式.同类二次根式与同类项类似.例如:3xy2和-xy2是同类项,-2是同类二次根式,3也是同类二次根式.又如:,需要化简后再判断,因为,所以是同类二次根式.对来说,因为,它们的被开方数不同,所以不是同类的二次根式.
拓展 对同类二次根式的理解应注意以下几点:
(1)判断几个二次根式是否是同类二次根式时,首先将二次根式化为最简二次根式,其次看被开方数是否相同.
(2)几个二次根式是否是同类二次根式,只与被开方数和根指数有关,与根号外的系数无关.
全并同类二次根式.
将同类二次根式的系数相加减,根指数与被开方数保持不变.
例如: 合并同类二次根式的方法与整式加减中合并同类项类似,利用合并同类项的法则把二次根式的加减运算转化为系数(有理数)的加减运算.
拓展(1)二次根式的系数就是这个二次根式根号外的因式(或因数),它包含前面的符号.
(2)当二次根式的系数为带分数时,必须将其化为假分数.
(3)不是同类二次根式,千万不要合并.
知识点2 二次根式的加减
二次根式的加减实质上就是合并同类二次根式.
即先将各个二次根式都化成最简二次根式;再把其中的同类二次根式进行合并.
对于没有合并的二次根式,一定不要丢弃,要抄下来,它们也是结果的一部分.
√二次根式的加减运算实质上是化成最简二次根式,再合并同类二次根式.
在运算过程中,与整式的加减类似.交换律、结合律以及乘法分配律,去括号法则在二次根式的加减中仍然适用.
√二次根式的加减步骤:
(1)先将每一个二次根式都化为最简二次根式.
(2)判断哪些根式为同类二次根式,把同类二次根式合并为一组.
(3)合并同类二次根式.
例如:(1)
(2)
拓展 二次根式的加减法与二次根式的乘除法的区别如下表所示:
运算 二次根式的乘除法 二次根式的加减法
系数 系数相乘除 系数相加减
被开方数 被开方数相乘除 被开方数不变
化简 结果化成最简二次根式 先化成最简二次根式,再合并同类二次根式
知识点3 二次根式的混合运算
二次根式的混合运算实质上是有理数与无理数的混合运算,是二次根式的加、减、乘、除、乘方法则的综合应用.
在进行二次根式的混合运算时,应注意:
(1)二次根式的混合运算顺序和实数的运算顺序一样,先乘方,后乘除,最后算加减,有括号的,先算括号里面的(或者先去括号).
(2)乘法运算的运算律以及乘法公式在二次根式中的运用.
(3)二次根式运算的结果要最简,不能含有能合并的同类二次根式.
拓展 在进行二次根式的运算时,能用乘法公式的要尽量使用乘法公式,有时还需要灵活逆用公式,这样可以使计算过程大大简化.
【规律方法小结】 我们在学习同类二次根式的概念、二次根式的加减法时就是采用类比的方法,类比整式中同类项的概念、整式的加减法来学习和掌握的.
探究交流 “”是否正确?为什么?
点拨 不正确,因为不是同类二次根式,不能合并,这与合并同类项一样,不是同类的不能合并.
课堂检测
基本概念题
1、下列二次根式中,哪些是同类二次根式?
基础知识应用题
2、 下列二次根式中,能够与合并的是( )
A. B. C. D.
3、计算.
综合应用题
4、满足不等式的最小整数解是( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
探索创新题
5、在化简时,有下列两种不同的方法:
方法1:原式=
这两种方法都正确吗?若有错误,说明理由.
体验中考
1、如果等于( )
A.2 B.3 C.8 D.10
2、下列计算正确的是( )
学后反思
附: 课堂检测及体验中考答案
课堂检测
1、分析 要判断是否是同类二次根式,必须先化成最简二次根式,再判断.
解:
【解题策略】 判断同类二次根式主要看被开方数和根指数,与根式的系数无关.
2、分析 首先将不是最简二次根式的化为最简二次根式,然后再判断,因为
,所以.
【解题策略】 本题主要考查同类二次根式的概念以及化为最简二次根式的方法.
|规律·方法| 合并同类二次根式的依据是逆用简乘法分配律,根号外的因式(或数)即为该根式的系数,合并时只要把系数相加减,根指数与被开方数不变.若二次根式的系数为带分数,则需化为假分数.
3、分析 本题主要考查的是二次根式的加减运算及运算法则、运算律的应用.二次根式的加减运算应先化简,再合并同类二次根式.
解:(1)
(2)
【解题策略】 (1)在书写的过程中一定要认真,别把二次根式的根号丢了.
(2)合并时一定要看准,是同类二次根式的合并,不是同类二次根式的不能合并.
规律·方法 二次根式的加减法一般可按以下步骤进行:
(1)将每个二次根式都化为最简二次根式,若被开方数中含带分数或小数,则要先化成假分数,进而化为最简二次根式;
(2)原式中若有括号,要先去括号,再应用加法交换律、结合律将被开方数相同的二次根式合并在一起.
4、分析 本题综合考查二次根式的运算和不等式的解法.先解不等式,不等式两边同除以,得,∴x能取的最小整数是4,故选C.
【解题策略】 解不等式求出x>后,必须先算出的取出值范围,不仅要求出>3,同时必须求出<4.只有这样才能确定x能取的最小整数是4.否则,得出的x能取的最小整数值可能是错误的.
5、分析 本题主要考查的是二次根式与乘法公式、分式性质的灵活应用.
解:方法1是错误的,方法2是正确的.理由如下:
因为题中已知条件并没有给出a≠b或隐含条件a≠b,即“”,而方法1中,在约分以后将分子、分母同乘,事实上,当时,违背了分式的基本性质,虽然结论是正确的,但运算过程是错误的,当时,原式仍有意义,此时原式的值为0,所以方法1是错误的.
【解题策略】 解决知识性阅读理解题目的关键是真正读懂阅读材料,理解并掌握其思想,进而应用其方法解答题中设置的问题.
二次根式的性质
二次根式的有关概念
二次根式:一般地,形如的式子叫做二次根式
代数式:由基本运算符号把数和表示数的字母连接起来的式子叫做代数式
二次根式
二次根式的双重非负性
①被开方数a非负,即a≥0
②本身非负,即≥0
二次根式的有关公式
图21-1
二次根式的乘除法法则
二次根式乘除法法则的逆用
二次根式的乘除
图21-4