18. 先阅读材料,再回答问题:
∵$\sqrt{1^2+1}=\sqrt{2},1<\sqrt{2}<2,\therefore\sqrt{1^2+1}$的整数部分为1;
∵$\sqrt{2^2+2}=\sqrt{6},2<\sqrt{6}<3,\therefore\sqrt{2^2+2}$的整数部分为2;
∵$\sqrt{3^2+3}=\sqrt{12},3<\sqrt{12}<4,\therefore\sqrt{3^2+3}$的整数部分为3;
……
(1)填空:$\sqrt{n^2+n}$的整数部分是________.(n是正整数)
(2)已知a,b分别是$4-\sqrt{6}$的整数部分和小数部分.
①分别写出a,b的值;
②求$5ab-b^2$的值.
∵$\sqrt{1^2+1}=\sqrt{2},1<\sqrt{2}<2,\therefore\sqrt{1^2+1}$的整数部分为1;
∵$\sqrt{2^2+2}=\sqrt{6},2<\sqrt{6}<3,\therefore\sqrt{2^2+2}$的整数部分为2;
∵$\sqrt{3^2+3}=\sqrt{12},3<\sqrt{12}<4,\therefore\sqrt{3^2+3}$的整数部分为3;
……
(1)填空:$\sqrt{n^2+n}$的整数部分是________.(n是正整数)
(2)已知a,b分别是$4-\sqrt{6}$的整数部分和小数部分.
①分别写出a,b的值;
②求$5ab-b^2$的值.
答案
(1)$n$
(2)解:①$\because2<\sqrt{6}<3,\therefore-3<-\sqrt{6}<-2.$
$\therefore1<4-\sqrt{6}<2.\therefore4-\sqrt{6}$的整数部分$a=1,4-\sqrt{6}$的小数部分$b=3-\sqrt{6}.$
②将$a=1,b=3-\sqrt{6}$代入$5ab-b^2,$得
原式$=5×1×(3-\sqrt{6})-(3-\sqrt{6})^2=15-5\sqrt{6}-(9-6\sqrt{6}+6)=15-5\sqrt{6}-9+6\sqrt{6}-6=\sqrt{6}.$
(2)解:①$\because2<\sqrt{6}<3,\therefore-3<-\sqrt{6}<-2.$
$\therefore1<4-\sqrt{6}<2.\therefore4-\sqrt{6}$的整数部分$a=1,4-\sqrt{6}$的小数部分$b=3-\sqrt{6}.$
②将$a=1,b=3-\sqrt{6}$代入$5ab-b^2,$得
原式$=5×1×(3-\sqrt{6})-(3-\sqrt{6})^2=15-5\sqrt{6}-(9-6\sqrt{6}+6)=15-5\sqrt{6}-9+6\sqrt{6}-6=\sqrt{6}.$
解析
【分析】
(1)要确定$\sqrt{n^2+n}$的整数部分,可比较被开方数和相邻两个完全平方数的大小:正整数n满足$n^2 < n^2+n < n^2+2n+1=(n+1)^2$,根据算术平方根的性质可得$n < \sqrt{n^2+n} < n+1$,即可得到整数部分。
(2)①求$4-\sqrt{6}$的整数、小数部分,先估算$\sqrt{6}$的范围:由$2^2<6<3^2$得$2<\sqrt{6}<3$,通过不等式变形得到$4-\sqrt{6}$的范围,即可确定整数部分a,小数部分b为原数减去整数部分。②将a、b代入代数式,按照先乘方、再乘法、最后加减的顺序计算,注意完全平方公式的正确展开。
【解析】
(1) 对任意正整数n:
$\because n^2 < n^2+n < n^2+2n+1=(n+1)^2$
$\therefore \sqrt{n^2} < \sqrt{n^2+n} < \sqrt{(n+1)^2}$,即$n < \sqrt{n^2+n} < n+1$
$\therefore \sqrt{n^2+n}$的整数部分是$n$。
(2) ①$\because 2^2=4,3^2=9$,$4<6<9$
$\therefore 2<\sqrt{6}<3$
不等式两边同乘$-1$得:$-3 < -\sqrt{6} < -2$
两边同时加4得:$1 < 4-\sqrt{6} < 2$
$\therefore 4-\sqrt{6}$的整数部分$a=1$,小数部分$b=4-\sqrt{6}-1=3-\sqrt{6}$。
②将$a=1,b=3-\sqrt{6}$代入$5ab-b^2$:
$\begin{aligned}原式&=5×1×(3-\sqrt{6})-(3-\sqrt{6})^2\\&=15-5\sqrt{6}-(9-6\sqrt{6}+6)\\&=15-5\sqrt{6}-15+6\sqrt{6}\\&=\sqrt{6}\end{aligned}$
【答案】
(1) $n$
(2) ①$a=1,b=3-\sqrt{6}$;②$\sqrt{6}$
【知识点】
无理数的估算,代数式求值,完全平方公式
【点评】
本题结合规律探究考查无理数范围估算、整式运算的能力,解题核心是掌握用相邻完全平方数估算无理数取值范围的方法,计算时注意运算顺序和符号规则。
【难度系数】
0.7
(1)要确定$\sqrt{n^2+n}$的整数部分,可比较被开方数和相邻两个完全平方数的大小:正整数n满足$n^2 < n^2+n < n^2+2n+1=(n+1)^2$,根据算术平方根的性质可得$n < \sqrt{n^2+n} < n+1$,即可得到整数部分。
(2)①求$4-\sqrt{6}$的整数、小数部分,先估算$\sqrt{6}$的范围:由$2^2<6<3^2$得$2<\sqrt{6}<3$,通过不等式变形得到$4-\sqrt{6}$的范围,即可确定整数部分a,小数部分b为原数减去整数部分。②将a、b代入代数式,按照先乘方、再乘法、最后加减的顺序计算,注意完全平方公式的正确展开。
【解析】
(1) 对任意正整数n:
$\because n^2 < n^2+n < n^2+2n+1=(n+1)^2$
$\therefore \sqrt{n^2} < \sqrt{n^2+n} < \sqrt{(n+1)^2}$,即$n < \sqrt{n^2+n} < n+1$
$\therefore \sqrt{n^2+n}$的整数部分是$n$。
(2) ①$\because 2^2=4,3^2=9$,$4<6<9$
$\therefore 2<\sqrt{6}<3$
不等式两边同乘$-1$得:$-3 < -\sqrt{6} < -2$
两边同时加4得:$1 < 4-\sqrt{6} < 2$
$\therefore 4-\sqrt{6}$的整数部分$a=1$,小数部分$b=4-\sqrt{6}-1=3-\sqrt{6}$。
②将$a=1,b=3-\sqrt{6}$代入$5ab-b^2$:
$\begin{aligned}原式&=5×1×(3-\sqrt{6})-(3-\sqrt{6})^2\\&=15-5\sqrt{6}-(9-6\sqrt{6}+6)\\&=15-5\sqrt{6}-15+6\sqrt{6}\\&=\sqrt{6}\end{aligned}$
【答案】
(1) $n$
(2) ①$a=1,b=3-\sqrt{6}$;②$\sqrt{6}$
【知识点】
无理数的估算,代数式求值,完全平方公式
【点评】
本题结合规律探究考查无理数范围估算、整式运算的能力,解题核心是掌握用相邻完全平方数估算无理数取值范围的方法,计算时注意运算顺序和符号规则。
【难度系数】
0.7
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