第十六章 二次根式
第一节 二次根式的相关概念
学习目标
1. 理解二次根式、最简二次根式、被开方数相同的二次根式的概念.
2. 会确定二次根式有意义的条件.
3. 能根据二次根式的性质对代数式进行简单变形.
知识精讲
1. 二次根式的相关概念.
(1)二次根式的定义:一般地,我们把形如(a≥0)的式子叫作二次根式.
注:① 中的a可以是数或式,但a一定是非负数.
② 判断一个式子是否为二次根式,要具备两个特征:一是根指数是2;二是被开方数为非负数.
③ 二次根式有意义的条件:被开方数是非负数.
④ 的含义:表示非负数a的算术平方根.
(2)最简二次根式:满足下列条件的二次根式称为最简二次根式,即被开方数不含分母,被开方数中不含能开得尽方的因数或因式.
注:被开方数中能开得尽方的因数或因式要进行开方.
(3)被开方数相同的二次根式:几个二次根式化成最简二次根式后,如果被开方数相同,那么这几个最简二次根式就叫作被开方数相同的二次根式.
注:① 将二次根式化成最简二次根式后,看被开方数是否相同.
② 被开方数相同的二次根式只与被开方数和根指数有关,与根号外面的数无关.
2. 二次根式的性质.
(1)(a≥0)是一个非负数.
注:对于二次根式,有两个“非负”:
① 根据二次根式的定义可知a≥0.
② 根据算术平方根的定义,可知≥0.
到目前为止,我们已经学过三类具有非负性的代数式:
Ⅰ:|a|≥0;Ⅱ:a2≥0;Ⅲ:≥0(a≥0).
若几个非负数的和为0,则这几个非负数均为0. 例如,若a2+|b|+=0,则a=0,b=0,c=0.
(2)=a(a≥0).
注:公式的逆用为a=(a≥0). 可以将一个非负数a写成一个二次根式的平方,从而在实数范围内进行因式分解.
(3)
注:化简通常分为两步:①先将它化为|a|;②再根据a的正负去掉绝对值.
(4)积的算术平方根(a≥0, b≥0).
(5)商的算术平方根(a≥0, b>0).
(6)若a>b≥0, 则.
注:逆用二次根式的性质进行合理的变形,可以解决一些问题. 例如,比较和的大小,可逆用=a(a≥0)将根号外的整数移到根号内,再比较被开方数的大小.
方法提炼
二次根式比较大小的方法:被开方数法、平方法、估算法、倒数法、作差法、有理化法等.
1. 被开方数法(恒等变形):当a≥0, b≥0时,若要比较形如与的两数大小,可先把根号外的非负因数a与b平方后移入根号内,再根据被开方数的大小进行比较.
2. 平方法:(1)如果a>b>0,则a2>b2;(2)如果b>a>0,则a2<b2. 这种方法常用于比较无理数的大小.
3. 估算法:若一个非负数a介于另外两个非负数a1、a2之间,即0≤a1<a<a2时,它的算术平方根也介于之间,即0≤.
4. 倒数法:设a、b为任意两个正实数,先分别求出a与b的倒数,再根据“当时,a>b;当,a=b;当时,a<b”来比较a与b的大小.
5. 作差法:在对两数(或式子)比较大小时,通常考虑作差法:(1)a-b≥0⇔a≥b;(2)a-b≤0⇔a≤b.
6. 分母有理化法:把分母有理化,根据分子的大小来比较大小.
例如:比较2与的大小.
7. 分子有理化法:把分子有理化,根据分母的大小来比较大小.
例如:比较与的大小.
典例精析
例题1. 当x为何值时,下列代数式在实数范围内有意义?
【思路点拨】 此题主要考查二次根式的意义和性质;二次根式中的被开方数必须是非负数.
【解】(1)由6+3x≥0,得x≥-2. 所以当x≥-2时,在实数范围内有意义.
(2)由-x2≥0,且x2≥0,得x=0. 所以当x=0时,在实数范围内有意义.
(3)由于x2+1≥1恒成立,所以无论x取任何实数,在实数范围内都有意义.
(4)由3-x≥0,且,得x<3. 所以当x<3时,在实数范围内有意义.
(5)由x-2≥0,且x-3≠0,得x≥2且x≠3. 所以当x≥2且x≠3时,在实数范围内有意义.
例题2. 化简:
【思路点拨】 先根据=|a|去掉根号,然后利用去绝对值的符号法则化简.
【解】(1)=|-1.5|=1.5;
(2)∵a>3,∴a-3>0. ∴原式=|a-3|=a-3;
(3)∵x<,∴2x-3<0. ∴原式=|2x-3|=3-2x.
典题精练
1. (1)下列式子一定是二次根式的是( ).
(2)下列是最简二次根式的是( ).
(3)下列二次根式中,与的被开方数相同的二次根式是( ).
2. 若为二次根式,则m的取值范围为( ).
A. m≤2
B. m<2
C. m≥2
D. m>2
3. 把根号外的因式移到根号内,得( ).
4. 已知x<2,化简( ).
A. x-2
B. x+2
C. -x-2
D. 2-x
5. 若+(1+y)2=0,则x2+y2=____.
6. 比较:.
7. 当x, a, b分别为何值时,下列各式为二次根式.
8. 已知三角形的两边长分别为3和5,第三边为x,化简:.
9. 已知数a,b,c在数轴上的位置如图16-1-1所示,化简:.
图16-1-1
10. 观察下列各式:
(1)请你写出第6个式子____.
(2)请你将发现的规律用含自然数n(n≥1)的等式表示出来,并说明理由.
中考真题链接
真题1. (辽宁丹东)若有意义,则实数x的取值范围是____.
真题2. (甘肃白银)已知x、y为实数,且,则x-y=____.