14. 嘉嘉准备完成题目“$( \blacksquare \sqrt{\dfrac{1}{27}} - \dfrac{2}{3}\sqrt{18} ) - ( \sqrt{\dfrac{4}{3}} - \sqrt{8} )$”时,发现■处的数字印刷不清楚。
(1)他把■处的数猜成6,请你计算$( 6\sqrt{\dfrac{1}{27}} - \dfrac{2}{3}\sqrt{18} ) - ( \sqrt{\dfrac{4}{3}} - \sqrt{8} )$的结果。
(2)他妈妈说:“你猜错了,我看到该题的标准答案是$-\sqrt{3}$。”请你通过计算说明原题中■处的数是几。
(1)他把■处的数猜成6,请你计算$( 6\sqrt{\dfrac{1}{27}} - \dfrac{2}{3}\sqrt{18} ) - ( \sqrt{\dfrac{4}{3}} - \sqrt{8} )$的结果。
(2)他妈妈说:“你猜错了,我看到该题的标准答案是$-\sqrt{3}$。”请你通过计算说明原题中■处的数是几。
答案
(1) 原式$=6×\frac{\sqrt{3}}{9}-\frac{2}{3}×3\sqrt{2}-\frac{2\sqrt{3}}{3}+2\sqrt{2}=\frac{2\sqrt{3}}{3}-2\sqrt{2}-\frac{2\sqrt{3}}{3}+2\sqrt{2}=0$ (2) 设原题中■处的数是$a$,则原式$=(a\sqrt{\frac{1}{27}}-\frac{2}{3}\sqrt{18})-(\sqrt{\frac{4}{3}}-\sqrt{8})=a×\frac{\sqrt{3}}{9}-\frac{2}{3}×3\sqrt{2}-\frac{2\sqrt{3}}{3}+2\sqrt{2}=\frac{a\sqrt{3}}{9}-2\sqrt{2}-\frac{2\sqrt{3}}{3}+2\sqrt{2}=\frac{(a - 6)\sqrt{3}}{9}=-\sqrt{3}$. 解得$a = -3$. 所以原题中■处的数是$-3$
解析
【分析】
(1)第一问的解题思路:先将式子中所有二次根式化为最简二次根式,再去括号,最后合并同类二次根式即可得到计算结果。
(2)第二问的解题思路:设■处的数为a,先按照二次根式加减的运算规则化简原式,再根据标准答案为$-\sqrt{3}$列关于a的一元一次方程,解方程即可求出■处的数。
【解析】
(1)先化简各二次根式:$\sqrt{\frac{1}{27}}=\frac{\sqrt{3}}{9}$,$\sqrt{18}=3\sqrt{2}$,$\sqrt{\frac{4}{3}}=\frac{2\sqrt{3}}{3}$,$\sqrt{8}=2\sqrt{2}$,代入原式得:
$\begin{aligned}原式&=6×\frac{\sqrt{3}}{9}-\frac{2}{3}×3\sqrt{2}-\frac{2\sqrt{3}}{3}+2\sqrt{2}\\&=\frac{2\sqrt{3}}{3}-2\sqrt{2}-\frac{2\sqrt{3}}{3}+2\sqrt{2}\\&=0\end{aligned}$
(2)设原题中■处的数是$a$,代入原式化简:
$\begin{aligned}原式&=(a\sqrt{\frac{1}{27}}-\frac{2}{3}\sqrt{18})-(\sqrt{\frac{4}{3}}-\sqrt{8})\\&=a×\frac{\sqrt{3}}{9}-\frac{2}{3}×3\sqrt{2}-\frac{2\sqrt{3}}{3}+2\sqrt{2}\\&=\frac{a\sqrt{3}}{9}-2\sqrt{2}-\frac{2\sqrt{3}}{3}+2\sqrt{2}\\&=\frac{(a-6)\sqrt{3}}{9}\end{aligned}$
由题意得$\frac{(a-6)\sqrt{3}}{9}=-\sqrt{3}$,两边同时除以$\sqrt{3}$得$\frac{a-6}{9}=-1$,解得$a=-3$。
【答案】
(1)$\boxed{0}$;(2)$\boxed{-3}$
【知识点】
二次根式化简,二次根式加减运算,解一元一次方程
【点评】
本题围绕二次根式的加减运算设置问题,核心考查“先化简再合并同类二次根式”的运算规则,第二问结合方程思想求解未知系数,侧重对基础运算能力和方程思想应用能力的考查。
【难度系数】
0.7
(1)第一问的解题思路:先将式子中所有二次根式化为最简二次根式,再去括号,最后合并同类二次根式即可得到计算结果。
(2)第二问的解题思路:设■处的数为a,先按照二次根式加减的运算规则化简原式,再根据标准答案为$-\sqrt{3}$列关于a的一元一次方程,解方程即可求出■处的数。
【解析】
(1)先化简各二次根式:$\sqrt{\frac{1}{27}}=\frac{\sqrt{3}}{9}$,$\sqrt{18}=3\sqrt{2}$,$\sqrt{\frac{4}{3}}=\frac{2\sqrt{3}}{3}$,$\sqrt{8}=2\sqrt{2}$,代入原式得:
$\begin{aligned}原式&=6×\frac{\sqrt{3}}{9}-\frac{2}{3}×3\sqrt{2}-\frac{2\sqrt{3}}{3}+2\sqrt{2}\\&=\frac{2\sqrt{3}}{3}-2\sqrt{2}-\frac{2\sqrt{3}}{3}+2\sqrt{2}\\&=0\end{aligned}$
(2)设原题中■处的数是$a$,代入原式化简:
$\begin{aligned}原式&=(a\sqrt{\frac{1}{27}}-\frac{2}{3}\sqrt{18})-(\sqrt{\frac{4}{3}}-\sqrt{8})\\&=a×\frac{\sqrt{3}}{9}-\frac{2}{3}×3\sqrt{2}-\frac{2\sqrt{3}}{3}+2\sqrt{2}\\&=\frac{a\sqrt{3}}{9}-2\sqrt{2}-\frac{2\sqrt{3}}{3}+2\sqrt{2}\\&=\frac{(a-6)\sqrt{3}}{9}\end{aligned}$
由题意得$\frac{(a-6)\sqrt{3}}{9}=-\sqrt{3}$,两边同时除以$\sqrt{3}$得$\frac{a-6}{9}=-1$,解得$a=-3$。
【答案】
(1)$\boxed{0}$;(2)$\boxed{-3}$
【知识点】
二次根式化简,二次根式加减运算,解一元一次方程
【点评】
本题围绕二次根式的加减运算设置问题,核心考查“先化简再合并同类二次根式”的运算规则,第二问结合方程思想求解未知系数,侧重对基础运算能力和方程思想应用能力的考查。
【难度系数】
0.7
1.(河北中考)计算:$(\sqrt{10}+\sqrt{6})(\sqrt{10}-\sqrt{6})=$ 【 】
A.2
B.4
C.6
D.8
A.2
B.4
C.6
D.8
答案
B
解析
【分析】
观察算式的结构,两个因式中$\sqrt{10}$是相同项,$\sqrt{6}$和$-\sqrt{6}$是相反项,符合平方差公式$(a+b)(a-b)=a^2-b^2$的特征,因此可以直接套用平方差公式简化计算。首先明确公式中$a=\sqrt{10}$、$b=\sqrt{6}$,再代入公式,结合二次根式的性质$(\sqrt{a})^2=a(a≥0)$计算即可得到结果,无需展开逐项计算,可提升运算效率、降低出错概率。
【解析】
利用平方差公式计算:
$\begin{aligned}(\sqrt{10}+\sqrt{6})(\sqrt{10}-\sqrt{6})&=(\sqrt{10})^2-(\sqrt{6})^2\\&=10-6\\&=4\end{aligned}$
【答案】
B
【知识点】
1.平方差公式 2.二次根式的性质
【点评】
本题是基础运算类题目,核心考查整式乘法公式在二次根式运算中的迁移应用,熟练识别乘法公式的结构特征是快速解题的关键,能有效避免复杂的逐项展开计算。
【难度系数】
0.8
观察算式的结构,两个因式中$\sqrt{10}$是相同项,$\sqrt{6}$和$-\sqrt{6}$是相反项,符合平方差公式$(a+b)(a-b)=a^2-b^2$的特征,因此可以直接套用平方差公式简化计算。首先明确公式中$a=\sqrt{10}$、$b=\sqrt{6}$,再代入公式,结合二次根式的性质$(\sqrt{a})^2=a(a≥0)$计算即可得到结果,无需展开逐项计算,可提升运算效率、降低出错概率。
【解析】
利用平方差公式计算:
$\begin{aligned}(\sqrt{10}+\sqrt{6})(\sqrt{10}-\sqrt{6})&=(\sqrt{10})^2-(\sqrt{6})^2\\&=10-6\\&=4\end{aligned}$
【答案】
B
【知识点】
1.平方差公式 2.二次根式的性质
【点评】
本题是基础运算类题目,核心考查整式乘法公式在二次根式运算中的迁移应用,熟练识别乘法公式的结构特征是快速解题的关键,能有效避免复杂的逐项展开计算。
【难度系数】
0.8
2. (大连模拟)下列各式中,正确的是 【 】
A.$\sqrt{8} - \sqrt{2} = \sqrt{6}$
B.$\sqrt{27} ÷ \sqrt{3} = 9$
C.$(\sqrt{5} + 1)(\sqrt{5} - 1) = 4$
D.$(\sqrt{3} + \sqrt{2})^2 = 5$
A.$\sqrt{8} - \sqrt{2} = \sqrt{6}$
B.$\sqrt{27} ÷ \sqrt{3} = 9$
C.$(\sqrt{5} + 1)(\sqrt{5} - 1) = 4$
D.$(\sqrt{3} + \sqrt{2})^2 = 5$
答案
C
解析
【分析】
本题考查二次根式的混合运算,解题思路是逐一计算每个选项的结果,与选项给出的结果对比判断正误,涉及二次根式的化简、四则运算法则、乘法公式的应用:①二次根式加减要先化简为最简二次根式再合并同类二次根式;②二次根式除法可先写为根号下两数相除再化简;③符合乘法公式特征的可以用乘法公式简化计算。
【解析】
我们逐个验证选项:
选项A:先化简$\sqrt{8}=2\sqrt{2}$,则$\sqrt{8}-\sqrt{2}=2\sqrt{2}-\sqrt{2}=\sqrt{2}≠\sqrt{6}$,A错误;
选项B:根据二次根式除法法则,$\sqrt{27}÷\sqrt{3}=\sqrt{27÷3}=\sqrt{9}=3≠9$,B错误;
选项C:利用平方差公式$(a+b)(a-b)=a^2-b^2$,得$(\sqrt{5}+1)(\sqrt{5}-1)=(\sqrt{5})^2-1^2=5-1=4$,C正确;
选项D:利用完全平方公式$(a+b)^2=a^2+2ab+b^2$,得$(\sqrt{3}+\sqrt{2})^2=(\sqrt{3})^2+2×\sqrt{3}×\sqrt{2}+(\sqrt{2})^2=3+2\sqrt{6}+2=5+2\sqrt{6}≠5$,D错误。
【答案】
C
【知识点】
二次根式的运算;平方差公式;完全平方公式
【点评】
本题是二次根式运算的基础题,核心是熟练掌握二次根式的化简、运算法则,以及常用乘法公式的应用,计算时要注意不要漏项,避免因公式记错导致错误。
【难度系数】
0.8
本题考查二次根式的混合运算,解题思路是逐一计算每个选项的结果,与选项给出的结果对比判断正误,涉及二次根式的化简、四则运算法则、乘法公式的应用:①二次根式加减要先化简为最简二次根式再合并同类二次根式;②二次根式除法可先写为根号下两数相除再化简;③符合乘法公式特征的可以用乘法公式简化计算。
【解析】
我们逐个验证选项:
选项A:先化简$\sqrt{8}=2\sqrt{2}$,则$\sqrt{8}-\sqrt{2}=2\sqrt{2}-\sqrt{2}=\sqrt{2}≠\sqrt{6}$,A错误;
选项B:根据二次根式除法法则,$\sqrt{27}÷\sqrt{3}=\sqrt{27÷3}=\sqrt{9}=3≠9$,B错误;
选项C:利用平方差公式$(a+b)(a-b)=a^2-b^2$,得$(\sqrt{5}+1)(\sqrt{5}-1)=(\sqrt{5})^2-1^2=5-1=4$,C正确;
选项D:利用完全平方公式$(a+b)^2=a^2+2ab+b^2$,得$(\sqrt{3}+\sqrt{2})^2=(\sqrt{3})^2+2×\sqrt{3}×\sqrt{2}+(\sqrt{2})^2=3+2\sqrt{6}+2=5+2\sqrt{6}≠5$,D错误。
【答案】
C
【知识点】
二次根式的运算;平方差公式;完全平方公式
【点评】
本题是二次根式运算的基础题,核心是熟练掌握二次根式的化简、运算法则,以及常用乘法公式的应用,计算时要注意不要漏项,避免因公式记错导致错误。
【难度系数】
0.8
3. 已知$m=(2\sqrt{6}-2\sqrt{2})×\sqrt{2}$,则实数$m$的取值范围为【 】
A.$1<m<2$
B.$2<m<3$
C.$3<m<4$
D.$4<m<5$
A.$1<m<2$
B.$2<m<3$
C.$3<m<4$
D.$4<m<5$
答案
B
解析
【分析】
解题思路分为两步:第一步先利用二次根式的乘法分配律化简给定的m的表达式,得到含有无理数√3的最简形式;第二步估算√3的取值范围,再利用不等式的性质计算出m的取值范围,最后匹配对应选项即可。
【解析】
首先化简m的表达式:
$\begin{aligned}m&=(2\sqrt{6}-2\sqrt{2})×\sqrt{2}\\&=2\sqrt{6}×\sqrt{2} - 2\sqrt{2}×\sqrt{2}\\&=2\sqrt{12} - 2×(\sqrt{2})^2\\&=2×2\sqrt{3} - 2×2\\&=4\sqrt{3} - 4\end{aligned}$
接下来估算√3的范围:
因为$1.7^2=2.89$,$1.75^2=3.0625$,所以$1.7<\sqrt{3}<1.75$。
根据不等式的性质,三边同时乘4得:$6.8<4\sqrt{3}<7$,
三边同时减4得:$6.8-4<4\sqrt{3}-4<7-4$,即$2.8<m<3$,
因此$2<m<3$。
【答案】
B
【知识点】
1. 二次根式的乘法运算
2. 无理数的大小估算
3. 不等式的性质
【点评】
本题是二次根式运算结合无理数估算的常规题型,先化简再估算是解决这类问题的核心思路,需要熟练掌握二次根式的运算法则,记住常见无理数的近似值可以提升解题速度。
【难度系数】
0.7
解题思路分为两步:第一步先利用二次根式的乘法分配律化简给定的m的表达式,得到含有无理数√3的最简形式;第二步估算√3的取值范围,再利用不等式的性质计算出m的取值范围,最后匹配对应选项即可。
【解析】
首先化简m的表达式:
$\begin{aligned}m&=(2\sqrt{6}-2\sqrt{2})×\sqrt{2}\\&=2\sqrt{6}×\sqrt{2} - 2\sqrt{2}×\sqrt{2}\\&=2\sqrt{12} - 2×(\sqrt{2})^2\\&=2×2\sqrt{3} - 2×2\\&=4\sqrt{3} - 4\end{aligned}$
接下来估算√3的范围:
因为$1.7^2=2.89$,$1.75^2=3.0625$,所以$1.7<\sqrt{3}<1.75$。
根据不等式的性质,三边同时乘4得:$6.8<4\sqrt{3}<7$,
三边同时减4得:$6.8-4<4\sqrt{3}-4<7-4$,即$2.8<m<3$,
因此$2<m<3$。
【答案】
B
【知识点】
1. 二次根式的乘法运算
2. 无理数的大小估算
3. 不等式的性质
【点评】
本题是二次根式运算结合无理数估算的常规题型,先化简再估算是解决这类问题的核心思路,需要熟练掌握二次根式的运算法则,记住常见无理数的近似值可以提升解题速度。
【难度系数】
0.7
4. 计算:(1) $(\sqrt{2}+1)(\sqrt{2}-1)=$
1
;(2) $(4+3\sqrt{5})^2=$ $61+24\sqrt{5}$
.答案
4. (1) 1 (2) $61+24\sqrt{5}$
解析
【分析】
本题考查乘法公式在二次根式运算中的应用,解题思路如下:
(1) 观察第一个算式,符合平方差公式$(a+b)(a-b)=a^2-b^2$的结构特征,其中$a=\sqrt{2}$,$b=1$,直接代入公式计算即可,计算时注意二次根式平方的运算规则$(\sqrt{a})^2=a(a≥0)$。
(2) 观察第二个算式,是两个数和的平方,符合完全平方公式$(a+b)^2=a^2+2ab+b^2$的结构特征,其中$a=4$,$b=3\sqrt{5}$,代入公式后分别计算每一项,再合并常数项即可得到结果。
【解析】
(1) 利用平方差公式计算:
$\begin{aligned}(\sqrt{2}+1)(\sqrt{2}-1)&=(\sqrt{2})^2 - 1^2\\&=2 - 1\\&=1\end{aligned}$
(2) 利用完全平方公式计算:
$\begin{aligned}(4+3\sqrt{5})^2&=4^2 + 2×4×3\sqrt{5} + (3\sqrt{5})^2\\&=16 + 24\sqrt{5} + 9×5\\&=16 + 24\sqrt{5} + 45\\&=61 + 24\sqrt{5}\end{aligned}$
【答案】
(1) $\boxed{1}$;(2) $\boxed{61+24\sqrt{5}}$
【知识点】
平方差公式、完全平方公式、二次根式混合运算
【点评】
本题是二次根式运算的基础常考题型,核心考查整式乘法公式在二次根式运算中的迁移应用,熟记乘法公式的结构特征、准确计算二次根式的乘方和乘法即可顺利解题,此类题型需要熟练掌握,为后续复杂运算打好基础。
【难度系数】
0.9
本题考查乘法公式在二次根式运算中的应用,解题思路如下:
(1) 观察第一个算式,符合平方差公式$(a+b)(a-b)=a^2-b^2$的结构特征,其中$a=\sqrt{2}$,$b=1$,直接代入公式计算即可,计算时注意二次根式平方的运算规则$(\sqrt{a})^2=a(a≥0)$。
(2) 观察第二个算式,是两个数和的平方,符合完全平方公式$(a+b)^2=a^2+2ab+b^2$的结构特征,其中$a=4$,$b=3\sqrt{5}$,代入公式后分别计算每一项,再合并常数项即可得到结果。
【解析】
(1) 利用平方差公式计算:
$\begin{aligned}(\sqrt{2}+1)(\sqrt{2}-1)&=(\sqrt{2})^2 - 1^2\\&=2 - 1\\&=1\end{aligned}$
(2) 利用完全平方公式计算:
$\begin{aligned}(4+3\sqrt{5})^2&=4^2 + 2×4×3\sqrt{5} + (3\sqrt{5})^2\\&=16 + 24\sqrt{5} + 9×5\\&=16 + 24\sqrt{5} + 45\\&=61 + 24\sqrt{5}\end{aligned}$
【答案】
(1) $\boxed{1}$;(2) $\boxed{61+24\sqrt{5}}$
【知识点】
平方差公式、完全平方公式、二次根式混合运算
【点评】
本题是二次根式运算的基础常考题型,核心考查整式乘法公式在二次根式运算中的迁移应用,熟记乘法公式的结构特征、准确计算二次根式的乘方和乘法即可顺利解题,此类题型需要熟练掌握,为后续复杂运算打好基础。
【难度系数】
0.9
5. 计算:(1) $\frac{\sqrt{3}}{\sqrt{3}+\sqrt{12}} =$
$\frac{1}{3}$
;(2) $(\sqrt{27}-\sqrt{12})×\sqrt{\frac{1}{3}} =$ 1
;(3) $(\sqrt{3}+\sqrt{2})^2 - \sqrt{24} =$ 5
;(4) $(3\sqrt{2}+\sqrt{6})(3\sqrt{2}-\sqrt{6}) =$ 12
。答案
5. (1) $\frac{1}{3}$ (2) 1 (3) 5 (4) 12
解析
【分析】
这4道题均属于二次根式的混合运算题型,解题通用思路如下:①先将式子中所有非最简二次根式化简为最简二次根式;②观察式子结构特征,优先选择简便方法计算:符合乘法公式(平方差、完全平方公式)结构的直接套用公式,有括号的可结合分配律简化运算,分母含二次根式的可先合并分母的同类二次根式再约分,或进行分母有理化;③最后合并同类二次根式得到结果。
【解析】
(1) 先化简$\sqrt{12}=2\sqrt{3}$,
原式$=\frac{\sqrt{3}}{\sqrt{3}+2\sqrt{3}}=\frac{\sqrt{3}}{3\sqrt{3}}=\frac{1}{3}$;
(2) 利用乘法分配律计算更简便:
原式$=\sqrt{27}×\sqrt{\frac{1}{3}}-\sqrt{12}×\sqrt{\frac{1}{3}}=\sqrt{27×\frac{1}{3}}-\sqrt{12×\frac{1}{3}}=\sqrt{9}-\sqrt{4}=3-2=1$;
(3) 先利用完全平方公式展开,再化简$\sqrt{24}=2\sqrt{6}$:
原式$=(\sqrt{3})^2+2×\sqrt{3}×\sqrt{2}+(\sqrt{2})^2 - 2\sqrt{6}=3+2\sqrt{6}+2-2\sqrt{6}=5$;
(4) 观察式子符合平方差公式$(a+b)(a-b)=a^2-b^2$的结构,直接套用公式:
原式$=(3\sqrt{2})^2 - (\sqrt{6})^2=9×2 - 6=18-6=12$。
【答案】
(1) $\frac{1}{3}$;(2) $1$;(3) $5$;(4) $12$
【知识点】
二次根式化简,二次根式混合运算,乘法公式应用
【点评】
本题是二次根式运算的基础练习题,侧重考察二次根式运算法则和乘法公式的灵活运用,计算前先观察式子特征选择简便方法,可有效降低计算错误率。
【难度系数】
0.8
这4道题均属于二次根式的混合运算题型,解题通用思路如下:①先将式子中所有非最简二次根式化简为最简二次根式;②观察式子结构特征,优先选择简便方法计算:符合乘法公式(平方差、完全平方公式)结构的直接套用公式,有括号的可结合分配律简化运算,分母含二次根式的可先合并分母的同类二次根式再约分,或进行分母有理化;③最后合并同类二次根式得到结果。
【解析】
(1) 先化简$\sqrt{12}=2\sqrt{3}$,
原式$=\frac{\sqrt{3}}{\sqrt{3}+2\sqrt{3}}=\frac{\sqrt{3}}{3\sqrt{3}}=\frac{1}{3}$;
(2) 利用乘法分配律计算更简便:
原式$=\sqrt{27}×\sqrt{\frac{1}{3}}-\sqrt{12}×\sqrt{\frac{1}{3}}=\sqrt{27×\frac{1}{3}}-\sqrt{12×\frac{1}{3}}=\sqrt{9}-\sqrt{4}=3-2=1$;
(3) 先利用完全平方公式展开,再化简$\sqrt{24}=2\sqrt{6}$:
原式$=(\sqrt{3})^2+2×\sqrt{3}×\sqrt{2}+(\sqrt{2})^2 - 2\sqrt{6}=3+2\sqrt{6}+2-2\sqrt{6}=5$;
(4) 观察式子符合平方差公式$(a+b)(a-b)=a^2-b^2$的结构,直接套用公式:
原式$=(3\sqrt{2})^2 - (\sqrt{6})^2=9×2 - 6=18-6=12$。
【答案】
(1) $\frac{1}{3}$;(2) $1$;(3) $5$;(4) $12$
【知识点】
二次根式化简,二次根式混合运算,乘法公式应用
【点评】
本题是二次根式运算的基础练习题,侧重考察二次根式运算法则和乘法公式的灵活运用,计算前先观察式子特征选择简便方法,可有效降低计算错误率。
【难度系数】
0.8
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