23. (10分)观察下列各式及其验证过程:
$\sqrt{2+\frac{2}{3}}=2\sqrt{\frac{2}{3}}$,验证:$\sqrt{2+\frac{2}{3}}=\sqrt{\frac{8}{3}}=\sqrt{\frac{2^{2}\times2}{3}}=2\sqrt{\frac{2}{3}}$;
$\sqrt{3+\frac{3}{8}}=3\sqrt{\frac{3}{8}}$,验证:$\sqrt{3+\frac{3}{8}}=\sqrt{\frac{27}{8}}=\sqrt{\frac{3^{2}\times3}{8}}=3\sqrt{\frac{3}{8}}$.
(1)按照上述两个等式及其验证过程,猜想$\sqrt{4+\frac{4}{15}}$的变形结果并进行验证.
(2)针对上述各式反映的规律,写出用$a$($a$为任意自然数,且$a\geq2$)表示的等式,并给出证明.
$\sqrt{2+\frac{2}{3}}=2\sqrt{\frac{2}{3}}$,验证:$\sqrt{2+\frac{2}{3}}=\sqrt{\frac{8}{3}}=\sqrt{\frac{2^{2}\times2}{3}}=2\sqrt{\frac{2}{3}}$;
$\sqrt{3+\frac{3}{8}}=3\sqrt{\frac{3}{8}}$,验证:$\sqrt{3+\frac{3}{8}}=\sqrt{\frac{27}{8}}=\sqrt{\frac{3^{2}\times3}{8}}=3\sqrt{\frac{3}{8}}$.
(1)按照上述两个等式及其验证过程,猜想$\sqrt{4+\frac{4}{15}}$的变形结果并进行验证.
(2)针对上述各式反映的规律,写出用$a$($a$为任意自然数,且$a\geq2$)表示的等式,并给出证明.
答案
(1) $\sqrt{4+\frac{4}{15}} = 4\sqrt{\frac{4}{15}}$,验证:$\sqrt{4+\frac{4}{15}}=\sqrt{\frac{64}{15}}=\sqrt{\frac{4^{2}\times4}{15}} = 4\sqrt{\frac{4}{15}}$;(2) $\sqrt{a+\frac{a}{a^{2}-1}}=a\sqrt{\frac{a}{a^{2}-1}}$,证明:$\sqrt{a+\frac{a}{a^{2}-1}}=\sqrt{\frac{a^{3}}{a^{2}-1}}=a\sqrt{\frac{a}{a^{2}-1}}$
24. (12分)对于“化简并求值:$\frac{1}{a}+\sqrt{\frac{1}{a^{2}}+a^{2}-2}$,其中$a=\frac{1}{5}$”,甲、乙两人的解答不同.
甲的解答是:$\frac{1}{a}+\sqrt{\frac{1}{a^{2}}+a^{2}-2}=\frac{1}{a}+\sqrt{(\frac{1}{a}-a)^{2}}=\frac{1}{a}+\frac{1}{a}-a=\frac{2}{a}-a=\frac{49}{5}$;
乙的解答是:$\frac{1}{a}+\sqrt{\frac{1}{a^{2}}+a^{2}-2}=\frac{1}{a}+\sqrt{(a-\frac{1}{a})^{2}}=\frac{1}{a}+a-\frac{1}{a}=a=\frac{1}{5}$
(1)______的解答是错误的.
(2)解答错误的原因是未能正确运用二次根式的性质:______________________.
(3)化简并求值:$\vert1 - a\vert+\sqrt{1 - 8a + 16a^{2}}$,其中$a = 2$.
甲的解答是:$\frac{1}{a}+\sqrt{\frac{1}{a^{2}}+a^{2}-2}=\frac{1}{a}+\sqrt{(\frac{1}{a}-a)^{2}}=\frac{1}{a}+\frac{1}{a}-a=\frac{2}{a}-a=\frac{49}{5}$;
乙的解答是:$\frac{1}{a}+\sqrt{\frac{1}{a^{2}}+a^{2}-2}=\frac{1}{a}+\sqrt{(a-\frac{1}{a})^{2}}=\frac{1}{a}+a-\frac{1}{a}=a=\frac{1}{5}$
(1)______的解答是错误的.
(2)解答错误的原因是未能正确运用二次根式的性质:______________________.
(3)化简并求值:$\vert1 - a\vert+\sqrt{1 - 8a + 16a^{2}}$,其中$a = 2$.
答案
(1) 乙;(2) $\sqrt{a^{2}}=\vert a\vert$;(3) 原式 $=\vert1 - a\vert+\sqrt{(1 - 4a)^{2}}=a - 1+\vert1 - 4a\vert=a - 1 + 4a - 1=5a - 2 = 8$
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