12.已知$△ ABC$的三边长$a,b,c$均为整数,且$a,b$满足$\sqrt{a-3}+\sqrt{3-a}+b^2-4b+4=0$,求边长$c$的值.
答案
12.解:由题意,得$\sqrt{a-3}+\sqrt{3-a}+(b-2)^2=0$.
$\because \sqrt{a-3}≥0,\sqrt{3-a}≥0,(b-2)^2≥0$,
$\therefore a-3=0,3-a=0,b-2=0$,
$\therefore a=3,b=2$.
$\because a,b,c$为$△ ABC$的三边长,
$\therefore 3-2<c<3+2$,即$1<c<5$.
$\because c$为整数,$\therefore c=2$或3或4.
$\because \sqrt{a-3}≥0,\sqrt{3-a}≥0,(b-2)^2≥0$,
$\therefore a-3=0,3-a=0,b-2=0$,
$\therefore a=3,b=2$.
$\because a,b,c$为$△ ABC$的三边长,
$\therefore 3-2<c<3+2$,即$1<c<5$.
$\because c$为整数,$\therefore c=2$或3或4.
解析
【分析】
解题时首先观察已知等式的结构,等式中包含二次根式和完全平方式,首先利用二次根式有意义的条件(被开方数非负)确定a的取值,再结合“几个非负数的和为0时,每个非负数都为0”的性质求出a、b的具体值;接下来根据三角形三边关系“两边之差小于第三边,两边之和大于第三边”列出关于c的不等式,求出c的取值范围,最后结合c是整数的限制筛选出符合条件的c的值即可。
【解析】
首先对原式变形可得:$\sqrt{a-3}+\sqrt{3-a}+(b-2)^2=0$
根据二次根式有意义的条件,被开方数必须为非负数,因此:
$\begin{cases}a-3≥0 \\3-a≥0\end{cases}$
解得$a=3$。
又因为$\sqrt{a-3}≥0$,$\sqrt{3-a}≥0$,$(b-2)^2≥0$,几个非负数的和为0时,每个非负数的值都为0,因此:
$b-2=0$,解得$b=2$。
已知a、b、c是$△ ABC$的三边长,根据三角形三边关系可得:
$a-b < c < a+b$
代入$a=3$,$b=2$得:$3-2 < c < 3+2$,即$1 < c < 5$。
又因为c为整数,因此c的取值为2或3或4。
【答案】
c的值为2或3或4
【知识点】
二次根式有意义的条件;非负数的性质;三角形三边关系
【点评】
本题属于基础综合题,将二次根式、非负数性质与三角形三边关系结合考察,解题的核心是先通过非负性确定两条边长,再结合三边范围和整数限制求第三边,解题时注意不要漏记c的整数要求导致多解或漏解。
【难度系数】
0.7
解题时首先观察已知等式的结构,等式中包含二次根式和完全平方式,首先利用二次根式有意义的条件(被开方数非负)确定a的取值,再结合“几个非负数的和为0时,每个非负数都为0”的性质求出a、b的具体值;接下来根据三角形三边关系“两边之差小于第三边,两边之和大于第三边”列出关于c的不等式,求出c的取值范围,最后结合c是整数的限制筛选出符合条件的c的值即可。
【解析】
首先对原式变形可得:$\sqrt{a-3}+\sqrt{3-a}+(b-2)^2=0$
根据二次根式有意义的条件,被开方数必须为非负数,因此:
$\begin{cases}a-3≥0 \\3-a≥0\end{cases}$
解得$a=3$。
又因为$\sqrt{a-3}≥0$,$\sqrt{3-a}≥0$,$(b-2)^2≥0$,几个非负数的和为0时,每个非负数的值都为0,因此:
$b-2=0$,解得$b=2$。
已知a、b、c是$△ ABC$的三边长,根据三角形三边关系可得:
$a-b < c < a+b$
代入$a=3$,$b=2$得:$3-2 < c < 3+2$,即$1 < c < 5$。
又因为c为整数,因此c的取值为2或3或4。
【答案】
c的值为2或3或4
【知识点】
二次根式有意义的条件;非负数的性质;三角形三边关系
【点评】
本题属于基础综合题,将二次根式、非负数性质与三角形三边关系结合考察,解题的核心是先通过非负性确定两条边长,再结合三边范围和整数限制求第三边,解题时注意不要漏记c的整数要求导致多解或漏解。
【难度系数】
0.7
13. 观察下列各式:
①$\sqrt{1+\frac{1}{3}}=2\sqrt{\frac{1}{3}}$;②$\sqrt{2+\frac{1}{4}}=3\sqrt{\frac{1}{4}}$;
③$\sqrt{3+\frac{1}{5}}=4\sqrt{\frac{1}{5}}$;…….
(1)请观察规律,并写出第④个等式:
(2)请用含$n(n≥1)$的式子写出你猜想的规律:
(3)请证明(2)中的结论.
①$\sqrt{1+\frac{1}{3}}=2\sqrt{\frac{1}{3}}$;②$\sqrt{2+\frac{1}{4}}=3\sqrt{\frac{1}{4}}$;
③$\sqrt{3+\frac{1}{5}}=4\sqrt{\frac{1}{5}}$;…….
(1)请观察规律,并写出第④个等式:
$\sqrt{4+\frac{1}{6}}=5\sqrt{\frac{1}{6}}$
;(2)请用含$n(n≥1)$的式子写出你猜想的规律:
$\sqrt{n+\frac{1}{n+2}}=(n+1)\sqrt{\frac{1}{n+2}}$
;(3)请证明(2)中的结论.
答案
13.解:(1)$\sqrt{4+\frac{1}{6}}=5\sqrt{\frac{1}{6}}$
(2)$\sqrt{n+\frac{1}{n+2}}=(n+1)\sqrt{\frac{1}{n+2}}$
(3)证明: $\sqrt{n+\frac{1}{n+2}} = \sqrt{\frac{n^2+2n}{n+2}+\frac{1}{n+2}} = \sqrt{\frac{n^2+2n+1}{n+2}} = \sqrt{\frac{(n+1)^2}{n+2}} = (n+1)\sqrt{\frac{1}{n+2}}$.
(2)$\sqrt{n+\frac{1}{n+2}}=(n+1)\sqrt{\frac{1}{n+2}}$
(3)证明: $\sqrt{n+\frac{1}{n+2}} = \sqrt{\frac{n^2+2n}{n+2}+\frac{1}{n+2}} = \sqrt{\frac{n^2+2n+1}{n+2}} = \sqrt{\frac{(n+1)^2}{n+2}} = (n+1)\sqrt{\frac{1}{n+2}}$.
解析
【分析】
解决本题可按三步思考:1. 写第④个等式:观察已知3个等式,根号内整数项依次为1、2、3,分数分子恒为1、分母依次为1+2=3、2+2=4、3+2=5;等号右侧系数依次为1+1=2、2+1=3、3+1=4,根号内分数和左侧根号内分数完全一致,按此规律即可写出第④个等式。2. 推导含n的通用规律:将变化的数值用n(n≥1)替换,整数项为n,分数分母为n+2,右侧系数为n+1,即可得到通用表达式。3. 证明规律:先对根号内的式子通分合并,再用完全平方公式对分子因式分解,最后根据二次根式的性质$\sqrt{a^2}=a(a≥0)$化简,即可验证结论成立。
【解析】
(1) 按照规律,第④个等式的整数项为4,分数分母为$4+2=6$,右侧系数为$4+1=5$,因此等式为$\sqrt{4+\frac{1}{6}}=5\sqrt{\frac{1}{6}}$。
(2) 结合变量的对应关系,n≥1时,猜想的规律为$\sqrt{n+\frac{1}{n+2}}=(n+1)\sqrt{\frac{1}{n+2}}$。
(3) 证明:
先对根号内的式子通分合并:
$\sqrt{n+\frac{1}{n+2}} = \sqrt{\frac{n(n+2)}{n+2}+\frac{1}{n+2}} = \sqrt{\frac{n^2+2n+1}{n+2}}$
对分子因式分解得$\frac{n^2+2n+1}{n+2}=\frac{(n+1)^2}{n+2}$,
因为n≥1,所以n+1>0,根据二次根式的性质可得:
$\sqrt{\frac{(n+1)^2}{n+2}} = (n+1)\sqrt{\frac{1}{n+2}}$,等式成立。
【答案】
(1) $\sqrt{4+\frac{1}{6}}=5\sqrt{\frac{1}{6}}$
(2) $\sqrt{n+\frac{1}{n+2}}=(n+1)\sqrt{\frac{1}{n+2}}$
(3) 证明:$\sqrt{n+\frac{1}{n+2}} = \sqrt{\frac{n^2+2n}{n+2}+\frac{1}{n+2}} = \sqrt{\frac{n^2+2n+1}{n+2}} = \sqrt{\frac{(n+1)^2}{n+2}} = (n+1)\sqrt{\frac{1}{n+2}}$
【知识点】
规律探究,二次根式化简,完全平方公式
【点评】
本题结合规律探究与二次根式运算考查归纳推理能力,解题核心是从已知等式中分离出不变量和变化量总结通用规律,再通过代数运算验证猜想,有助于提升观察归纳能力与代数运算能力。
【难度系数】
0.7
解决本题可按三步思考:1. 写第④个等式:观察已知3个等式,根号内整数项依次为1、2、3,分数分子恒为1、分母依次为1+2=3、2+2=4、3+2=5;等号右侧系数依次为1+1=2、2+1=3、3+1=4,根号内分数和左侧根号内分数完全一致,按此规律即可写出第④个等式。2. 推导含n的通用规律:将变化的数值用n(n≥1)替换,整数项为n,分数分母为n+2,右侧系数为n+1,即可得到通用表达式。3. 证明规律:先对根号内的式子通分合并,再用完全平方公式对分子因式分解,最后根据二次根式的性质$\sqrt{a^2}=a(a≥0)$化简,即可验证结论成立。
【解析】
(1) 按照规律,第④个等式的整数项为4,分数分母为$4+2=6$,右侧系数为$4+1=5$,因此等式为$\sqrt{4+\frac{1}{6}}=5\sqrt{\frac{1}{6}}$。
(2) 结合变量的对应关系,n≥1时,猜想的规律为$\sqrt{n+\frac{1}{n+2}}=(n+1)\sqrt{\frac{1}{n+2}}$。
(3) 证明:
先对根号内的式子通分合并:
$\sqrt{n+\frac{1}{n+2}} = \sqrt{\frac{n(n+2)}{n+2}+\frac{1}{n+2}} = \sqrt{\frac{n^2+2n+1}{n+2}}$
对分子因式分解得$\frac{n^2+2n+1}{n+2}=\frac{(n+1)^2}{n+2}$,
因为n≥1,所以n+1>0,根据二次根式的性质可得:
$\sqrt{\frac{(n+1)^2}{n+2}} = (n+1)\sqrt{\frac{1}{n+2}}$,等式成立。
【答案】
(1) $\sqrt{4+\frac{1}{6}}=5\sqrt{\frac{1}{6}}$
(2) $\sqrt{n+\frac{1}{n+2}}=(n+1)\sqrt{\frac{1}{n+2}}$
(3) 证明:$\sqrt{n+\frac{1}{n+2}} = \sqrt{\frac{n^2+2n}{n+2}+\frac{1}{n+2}} = \sqrt{\frac{n^2+2n+1}{n+2}} = \sqrt{\frac{(n+1)^2}{n+2}} = (n+1)\sqrt{\frac{1}{n+2}}$
【知识点】
规律探究,二次根式化简,完全平方公式
【点评】
本题结合规律探究与二次根式运算考查归纳推理能力,解题核心是从已知等式中分离出不变量和变化量总结通用规律,再通过代数运算验证猜想,有助于提升观察归纳能力与代数运算能力。
【难度系数】
0.7
14. 在复习“二次根式”时,老师出了一道题目:
已知$\sqrt{7}=a$,$\sqrt{70}=b$,用含$a$,$b$的代数式表示$\sqrt{4.9}$。
小豪、小麦两名同学的解法如下:
小豪:$\sqrt{4.9}=\sqrt{\dfrac{49}{10}}=\sqrt{\dfrac{49×10}{10×10}}=\sqrt{\dfrac{490}{100}}=\dfrac{\sqrt{7×70}}{10}=\dfrac{\sqrt{7}×\sqrt{70}}{10}=\dfrac{ab}{10}$。
小麦:$\sqrt{4.9}=\sqrt{49×0.1}=7\sqrt{0.1}$。
因为$\sqrt{0.1}=\sqrt{\dfrac{1}{10}}=\sqrt{\dfrac{7}{70}}=\dfrac{\sqrt{7}}{\sqrt{70}}=\dfrac{a}{b}$,所以$\sqrt{4.9}=7\sqrt{0.1}=\dfrac{7a}{b}$。
老师看后,提出下面的问题:
(1)两名同学的解法都正确吗?
(2)请你再给出一种不同于两人的解法。
已知$\sqrt{7}=a$,$\sqrt{70}=b$,用含$a$,$b$的代数式表示$\sqrt{4.9}$。
小豪、小麦两名同学的解法如下:
小豪:$\sqrt{4.9}=\sqrt{\dfrac{49}{10}}=\sqrt{\dfrac{49×10}{10×10}}=\sqrt{\dfrac{490}{100}}=\dfrac{\sqrt{7×70}}{10}=\dfrac{\sqrt{7}×\sqrt{70}}{10}=\dfrac{ab}{10}$。
小麦:$\sqrt{4.9}=\sqrt{49×0.1}=7\sqrt{0.1}$。
因为$\sqrt{0.1}=\sqrt{\dfrac{1}{10}}=\sqrt{\dfrac{7}{70}}=\dfrac{\sqrt{7}}{\sqrt{70}}=\dfrac{a}{b}$,所以$\sqrt{4.9}=7\sqrt{0.1}=\dfrac{7a}{b}$。
老师看后,提出下面的问题:
(1)两名同学的解法都正确吗?
(2)请你再给出一种不同于两人的解法。
答案
14.解:(1)两名同学的解法都正确.
(2)答案不唯一.
$\because \sqrt{10}=\sqrt{\frac{70}{7}}=\frac{\sqrt{70}}{\sqrt{7}}=\frac{b}{a}$,
$\therefore \sqrt{4.9}=\sqrt{\frac{49}{10}}=\sqrt{\frac{49×10}{10×10}}=\sqrt{\frac{490}{100}}=\frac{7}{10}\sqrt{10}=\frac{7b}{10a}$.
(2)答案不唯一.
$\because \sqrt{10}=\sqrt{\frac{70}{7}}=\frac{\sqrt{70}}{\sqrt{7}}=\frac{b}{a}$,
$\therefore \sqrt{4.9}=\sqrt{\frac{49}{10}}=\sqrt{\frac{49×10}{10×10}}=\sqrt{\frac{490}{100}}=\frac{7}{10}\sqrt{10}=\frac{7b}{10a}$.
解析
【分析】
(1)判断两名同学的解法是否正确,需依据二次根式的乘除运算法则:$\sqrt{ab}=\sqrt{a}·\sqrt{b}$($a\ge0,b\ge0$)、$\sqrt{\frac{a}{b}}=\frac{\sqrt{a}}{\sqrt{b}}$($a\ge0,b>0$),逐一验证每一步变形是否符合规则即可。小豪将$\sqrt{4.9}$转化为含$\sqrt{7}×\sqrt{70}$的形式,符合乘法法则,变形正确;小麦将$\sqrt{0.1}$转化为含$\frac{\sqrt{7}}{\sqrt{70}}$的形式,符合除法法则,变形也正确。
(2)要给出新解法,可先通过已知条件推导$\sqrt{10}$的表达式:由$\sqrt{70}=\sqrt{7×10}=\sqrt{7}·\sqrt{10}$,可得$\sqrt{10}=\frac{\sqrt{70}}{\sqrt{7}}=\frac{b}{a}$,再将$\sqrt{4.9}$化简为含$\sqrt{10}$的形式,代入$\sqrt{10}$的表达式即可得到不同于两人的结果。
【解析】
(1)小豪的解法:利用二次根式乘法法则,将$\sqrt{4.9}$转化为$\frac{\sqrt{7×70}}{10}$,代入已知$\sqrt{7}=a$、$\sqrt{70}=b$,得到结果$\frac{ab}{10}$,每一步变形均符合二次根式运算规则,解法正确。
小麦的解法:先将$\sqrt{4.9}$化简为$7\sqrt{0.1}$,再利用二次根式除法法则将$\sqrt{0.1}$转化为$\frac{\sqrt{7}}{\sqrt{70}}=\frac{a}{b}$,代入得到结果$\frac{7a}{b}$,每一步变形均符合二次根式运算规则,解法正确。
故两名同学的解法都正确。
(2)先推导$\sqrt{10}$的表达式:
$\because\sqrt{70}=\sqrt{7×10}=\sqrt{7}·\sqrt{10}$,
$\therefore\sqrt{10}=\frac{\sqrt{70}}{\sqrt{7}}=\frac{b}{a}$。
再化简$\sqrt{4.9}$:
$\sqrt{4.9}=\sqrt{\frac{49}{10}}=\sqrt{\frac{49×10}{10×10}}=\frac{7\sqrt{10}}{10}$,
将$\sqrt{10}=\frac{b}{a}$代入得:
$\sqrt{4.9}=\frac{7}{10}×\frac{b}{a}=\frac{7b}{10a}$。
【答案】
(1)两名同学的解法都正确;
(2)$\sqrt{4.9}=\dfrac{7b}{10a}$(答案不唯一)。
【知识点】
1.二次根式的性质
2.二次根式的乘除运算
3.二次根式的化简
【点评】
本题重点考查二次根式的灵活变形与运算能力,解题核心是熟练掌握二次根式的运算法则,能根据已知条件对目标式进行合理拆分转化,解法开放多元,可有效锻炼发散思维。
【难度系数】
0.7
(1)判断两名同学的解法是否正确,需依据二次根式的乘除运算法则:$\sqrt{ab}=\sqrt{a}·\sqrt{b}$($a\ge0,b\ge0$)、$\sqrt{\frac{a}{b}}=\frac{\sqrt{a}}{\sqrt{b}}$($a\ge0,b>0$),逐一验证每一步变形是否符合规则即可。小豪将$\sqrt{4.9}$转化为含$\sqrt{7}×\sqrt{70}$的形式,符合乘法法则,变形正确;小麦将$\sqrt{0.1}$转化为含$\frac{\sqrt{7}}{\sqrt{70}}$的形式,符合除法法则,变形也正确。
(2)要给出新解法,可先通过已知条件推导$\sqrt{10}$的表达式:由$\sqrt{70}=\sqrt{7×10}=\sqrt{7}·\sqrt{10}$,可得$\sqrt{10}=\frac{\sqrt{70}}{\sqrt{7}}=\frac{b}{a}$,再将$\sqrt{4.9}$化简为含$\sqrt{10}$的形式,代入$\sqrt{10}$的表达式即可得到不同于两人的结果。
【解析】
(1)小豪的解法:利用二次根式乘法法则,将$\sqrt{4.9}$转化为$\frac{\sqrt{7×70}}{10}$,代入已知$\sqrt{7}=a$、$\sqrt{70}=b$,得到结果$\frac{ab}{10}$,每一步变形均符合二次根式运算规则,解法正确。
小麦的解法:先将$\sqrt{4.9}$化简为$7\sqrt{0.1}$,再利用二次根式除法法则将$\sqrt{0.1}$转化为$\frac{\sqrt{7}}{\sqrt{70}}=\frac{a}{b}$,代入得到结果$\frac{7a}{b}$,每一步变形均符合二次根式运算规则,解法正确。
故两名同学的解法都正确。
(2)先推导$\sqrt{10}$的表达式:
$\because\sqrt{70}=\sqrt{7×10}=\sqrt{7}·\sqrt{10}$,
$\therefore\sqrt{10}=\frac{\sqrt{70}}{\sqrt{7}}=\frac{b}{a}$。
再化简$\sqrt{4.9}$:
$\sqrt{4.9}=\sqrt{\frac{49}{10}}=\sqrt{\frac{49×10}{10×10}}=\frac{7\sqrt{10}}{10}$,
将$\sqrt{10}=\frac{b}{a}$代入得:
$\sqrt{4.9}=\frac{7}{10}×\frac{b}{a}=\frac{7b}{10a}$。
【答案】
(1)两名同学的解法都正确;
(2)$\sqrt{4.9}=\dfrac{7b}{10a}$(答案不唯一)。
【知识点】
1.二次根式的性质
2.二次根式的乘除运算
3.二次根式的化简
【点评】
本题重点考查二次根式的灵活变形与运算能力,解题核心是熟练掌握二次根式的运算法则,能根据已知条件对目标式进行合理拆分转化,解法开放多元,可有效锻炼发散思维。
【难度系数】
0.7
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