21. 当 a $ = \frac{2}{1-\sqrt{3}} $时,求 $ \frac{a^{2}-1}{a-1}-\frac{\sqrt{a^{2}+2a+1}}{a^{2}+a}- $ $ \frac{1}{a} $的值.
答案
21. 解 $a=\frac{2}{1-\sqrt{3}}=-1-\sqrt{3}$.
所以$\frac{a^{2}-1}{a-1}-\frac{\sqrt{a^{2}+2a+1}}{a^{2}+a}-\frac{1}{a}=\frac{(a+1)(a-1)}{a-1}-\frac{\sqrt{(a+1)^{2}}}{a(a+1)}-\frac{1}{a}=a+1+\frac{1}{a}-\frac{1}{a}=a+1=-\sqrt{3}$.
所以$\frac{a^{2}-1}{a-1}-\frac{\sqrt{a^{2}+2a+1}}{a^{2}+a}-\frac{1}{a}=\frac{(a+1)(a-1)}{a-1}-\frac{\sqrt{(a+1)^{2}}}{a(a+1)}-\frac{1}{a}=a+1+\frac{1}{a}-\frac{1}{a}=a+1=-\sqrt{3}$.
22. 【认识概念】
1. 两个含有二次根式且非零的代数式相乘,如果它们的积不含二次根式,那么这两个代数式互为有理化因式。如: $ \sqrt{2}×\sqrt{2}=2 $ $ (\sqrt{3}+1)×(\sqrt{3}-1)=3- 1=2 $ ,我们称 $ \sqrt{2} $的一个有理化因式为 $ \sqrt{2} $ $ \sqrt{3}+1 $的一个有理化因式是 $ \sqrt{3}-1. $
2. 当一个代数式的分母中含有二次根式时,通常可将分子、分母同乘分母的有理化因式,使分母中不含根式,这种变形称为分母有理化。如: $ \frac{1}{2+\sqrt{3}}= $ $ \frac{1×(2-\sqrt{3})}{(2+\sqrt{3})×(2-\sqrt{3})}=2-\sqrt{3}. $
【理解应用】
(1)写出 $ \sqrt{5}-2 $的一个有理化因式:
___,将 $ \frac{2}{3\sqrt{2}} $分母有理化得 ___;
(2) 化简,使结果中的二次根式为最简二次根式: $ \frac{3}{\sqrt{1 0}}+\frac{3}{\sqrt{7}}-\frac{5}{\sqrt{1 0}}; $
【拓展应用】
(3) 比较 $ 3-2\sqrt{2} $与 $ 5-2\sqrt{6} $的大小;
(4) 已知有理数 a,b满足 $ \frac{a}{\sqrt{2}-1}-\frac{b}{\sqrt{2}}= $ 3 $ - \sqrt{2} $ ,求 a,b的值.
1. 两个含有二次根式且非零的代数式相乘,如果它们的积不含二次根式,那么这两个代数式互为有理化因式。如: $ \sqrt{2}×\sqrt{2}=2 $ $ (\sqrt{3}+1)×(\sqrt{3}-1)=3- 1=2 $ ,我们称 $ \sqrt{2} $的一个有理化因式为 $ \sqrt{2} $ $ \sqrt{3}+1 $的一个有理化因式是 $ \sqrt{3}-1. $
2. 当一个代数式的分母中含有二次根式时,通常可将分子、分母同乘分母的有理化因式,使分母中不含根式,这种变形称为分母有理化。如: $ \frac{1}{2+\sqrt{3}}= $ $ \frac{1×(2-\sqrt{3})}{(2+\sqrt{3})×(2-\sqrt{3})}=2-\sqrt{3}. $
【理解应用】
(1)写出 $ \sqrt{5}-2 $的一个有理化因式:
___,将 $ \frac{2}{3\sqrt{2}} $分母有理化得 ___;
(2) 化简,使结果中的二次根式为最简二次根式: $ \frac{3}{\sqrt{1 0}}+\frac{3}{\sqrt{7}}-\frac{5}{\sqrt{1 0}}; $
【拓展应用】
(3) 比较 $ 3-2\sqrt{2} $与 $ 5-2\sqrt{6} $的大小;
(4) 已知有理数 a,b满足 $ \frac{a}{\sqrt{2}-1}-\frac{b}{\sqrt{2}}= $ 3 $ - \sqrt{2} $ ,求 a,b的值.
答案
22. 解(1)$\sqrt{5}+2$(答案不唯一) $\frac{\sqrt{2}}{3}$
(2)$\frac{3}{\sqrt{10}}+\frac{3}{\sqrt{7}}-\frac{5}{\sqrt{10}}=\frac{3\sqrt{10}}{10}+\frac{3\sqrt{7}}{7}-\frac{5\sqrt{10}}{10}=\frac{3\sqrt{7}}{7}-\frac{\sqrt{10}}{5}$.
(3)$3-2\sqrt{2}=\frac{(3-2\sqrt{2})(3+2\sqrt{2})}{3+2\sqrt{2}}=\frac{1}{3+2\sqrt{2}}$.
$5-2\sqrt{6}=\frac{(5-2\sqrt{6})(5+2\sqrt{6})}{5+2\sqrt{6}}=\frac{1}{5+2\sqrt{6}}$.
因为$3<5$,$\sqrt{2}<\sqrt{6}$,
所以$3+2\sqrt{2}<5+2\sqrt{6}$.
所以$3-2\sqrt{2}>5-2\sqrt{6}$.
(4)$\frac{a}{\sqrt{2}-1}-\frac{b}{\sqrt{2}}=\frac{a(\sqrt{2}+1)}{(\sqrt{2}-1)(\sqrt{2}+1)}-\frac{b\sqrt{2}}{2}=a\sqrt{2}+a-\frac{b\sqrt{2}}{2}=a+\sqrt{2}(a-\frac{b}{2})=3-\sqrt{2}$.
所以$a=3$,$a-\frac{b}{2}=-1$.
所以$a=3$,$b=8$.
(2)$\frac{3}{\sqrt{10}}+\frac{3}{\sqrt{7}}-\frac{5}{\sqrt{10}}=\frac{3\sqrt{10}}{10}+\frac{3\sqrt{7}}{7}-\frac{5\sqrt{10}}{10}=\frac{3\sqrt{7}}{7}-\frac{\sqrt{10}}{5}$.
(3)$3-2\sqrt{2}=\frac{(3-2\sqrt{2})(3+2\sqrt{2})}{3+2\sqrt{2}}=\frac{1}{3+2\sqrt{2}}$.
$5-2\sqrt{6}=\frac{(5-2\sqrt{6})(5+2\sqrt{6})}{5+2\sqrt{6}}=\frac{1}{5+2\sqrt{6}}$.
因为$3<5$,$\sqrt{2}<\sqrt{6}$,
所以$3+2\sqrt{2}<5+2\sqrt{6}$.
所以$3-2\sqrt{2}>5-2\sqrt{6}$.
(4)$\frac{a}{\sqrt{2}-1}-\frac{b}{\sqrt{2}}=\frac{a(\sqrt{2}+1)}{(\sqrt{2}-1)(\sqrt{2}+1)}-\frac{b\sqrt{2}}{2}=a\sqrt{2}+a-\frac{b\sqrt{2}}{2}=a+\sqrt{2}(a-\frac{b}{2})=3-\sqrt{2}$.
所以$a=3$,$a-\frac{b}{2}=-1$.
所以$a=3$,$b=8$.
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