12. 设$a = \sqrt{8 - 2x}$,$b = \sqrt{5x + 4}$,$c = \sqrt{x + 2}$.
(1)当 x 取什么实数时,a,b,c 都有意义?
(2)若 a,b,c 为 Rt△ABC 的三边,求 x 的值.
(1)当 x 取什么实数时,a,b,c 都有意义?
(2)若 a,b,c 为 Rt△ABC 的三边,求 x 的值.
答案
解:(1)要使$a$,$b$,$c$都有意义,需满足:
$\begin{cases}8 - 2x ≥ 0 \\5x + 4 ≥ 0 \\x + 2 ≥ 0\end{cases}$
解不等式$8 - 2x ≥ 0$,得$x ≤ 4$;
解不等式$5x + 4 ≥ 0$,得$x ≥ -\frac{4}{5}$;
解不等式$x + 2 ≥ 0$,得$x ≥ -2$;
综上,$x$的取值范围是$-\frac{4}{5} ≤ x ≤ 4$。
(2)分三种情况讨论:
①当$b$为斜边时,由勾股定理得$a^2 + c^2 = b^2$,
即$(8 - 2x) + (x + 2) = 5x + 4$,
化简得:$10 - x = 5x + 4$,
移项合并得:$6x = 6$,
解得:$x = 1$,
经检验,$x=1$在$-\frac{4}{5} ≤ x ≤ 4$范围内,符合条件;
②当$a$为斜边时,由勾股定理得$b^2 + c^2 = a^2$,
即$(5x + 4) + (x + 2) = 8 - 2x$,
化简得:$6x + 6 = 8 - 2x$,
移项合并得:$8x = 2$,
解得:$x = \frac{1}{4}$,
经检验,$x=\frac{1}{4}$在$-\frac{4}{5} ≤ x ≤ 4$范围内,符合条件;
③当$c$为斜边时,由勾股定理得$a^2 + b^2 = c^2$,
即$(8 - 2x) + (5x + 4) = x + 2$,
化简得:$3x + 12 = x + 2$,
移项合并得:$2x = -10$,
解得:$x = -5$,
经检验,$x=-5$不在$-\frac{4}{5} ≤ x ≤ 4$范围内,舍去;
综上,$x$的值为$1$或$\frac{1}{4}$。
$\begin{cases}8 - 2x ≥ 0 \\5x + 4 ≥ 0 \\x + 2 ≥ 0\end{cases}$
解不等式$8 - 2x ≥ 0$,得$x ≤ 4$;
解不等式$5x + 4 ≥ 0$,得$x ≥ -\frac{4}{5}$;
解不等式$x + 2 ≥ 0$,得$x ≥ -2$;
综上,$x$的取值范围是$-\frac{4}{5} ≤ x ≤ 4$。
(2)分三种情况讨论:
①当$b$为斜边时,由勾股定理得$a^2 + c^2 = b^2$,
即$(8 - 2x) + (x + 2) = 5x + 4$,
化简得:$10 - x = 5x + 4$,
移项合并得:$6x = 6$,
解得:$x = 1$,
经检验,$x=1$在$-\frac{4}{5} ≤ x ≤ 4$范围内,符合条件;
②当$a$为斜边时,由勾股定理得$b^2 + c^2 = a^2$,
即$(5x + 4) + (x + 2) = 8 - 2x$,
化简得:$6x + 6 = 8 - 2x$,
移项合并得:$8x = 2$,
解得:$x = \frac{1}{4}$,
经检验,$x=\frac{1}{4}$在$-\frac{4}{5} ≤ x ≤ 4$范围内,符合条件;
③当$c$为斜边时,由勾股定理得$a^2 + b^2 = c^2$,
即$(8 - 2x) + (5x + 4) = x + 2$,
化简得:$3x + 12 = x + 2$,
移项合并得:$2x = -10$,
解得:$x = -5$,
经检验,$x=-5$不在$-\frac{4}{5} ≤ x ≤ 4$范围内,舍去;
综上,$x$的值为$1$或$\frac{1}{4}$。
13. 在学习二次根式后,小明发现一些含根号的式子可以写成另一个式子的平方,如$6 + 2\sqrt{5} = 1 + 5 + 2\sqrt{5} = 1^2 + 2\sqrt{5} + (\sqrt{5})^2 = (1 + \sqrt{5})^2$.
(1)在空格中填上合适的数,使等式成立: + $\sqrt{3} = (1 + 3\sqrt{3})^2$.
(2)$11 + 4\sqrt{7}$的算术平方根为.
(3)化简:$\sqrt{3 - 2\sqrt{2}} + \sqrt{5 - 2\sqrt{6}} + \sqrt{7 - 2\sqrt{12}} + ··· + \sqrt{2n + 1 - 2\sqrt{n(n + 1)}}$(n 为正整数).
(1)在空格中填上合适的数,使等式成立: + $\sqrt{3} = (1 + 3\sqrt{3})^2$.
(2)$11 + 4\sqrt{7}$的算术平方根为.
(3)化简:$\sqrt{3 - 2\sqrt{2}} + \sqrt{5 - 2\sqrt{6}} + \sqrt{7 - 2\sqrt{12}} + ··· + \sqrt{2n + 1 - 2\sqrt{n(n + 1)}}$(n 为正整数).
答案
解:
(1) $\because (1 + 3\sqrt{3})^2 = 1^2 + 2×1×3\sqrt{3} + (3\sqrt{3})^2 = 1 + 6\sqrt{3} + 27 = 28 + 6\sqrt{3}$,
$\therefore$ 空格处依次填28,6。
(2) 设$11 + 4\sqrt{7} = (a + b\sqrt{7})^2$($a$、$b$为正整数),
展开得$a^2 + 7b^2 + 2ab\sqrt{7} = 11 + 4\sqrt{7}$,
则$\begin{cases}a^2 + 7b^2 = 11\\2ab = 4\end{cases}$,
解得$\begin{cases}a = 2\\b = 1\end{cases}$,
$\therefore 11 + 4\sqrt{7} = (2 + \sqrt{7})^2$,
故$11 + 4\sqrt{7}$的算术平方根为$2 + \sqrt{7}$。
(3) $\because 2n + 1 - 2\sqrt{n(n+1)} = (\sqrt{n+1})^2 - 2\sqrt{n}·\sqrt{n+1} + (\sqrt{n})^2 = (\sqrt{n+1} - \sqrt{n})^2$,
又$\because \sqrt{n+1} > \sqrt{n}$,
$\therefore \sqrt{2n + 1 - 2\sqrt{n(n+1)}} = \sqrt{n+1} - \sqrt{n}$,
则原式$= (\sqrt{2} - \sqrt{1}) + (\sqrt{3} - \sqrt{2}) + (\sqrt{4} - \sqrt{3}) + \dots + (\sqrt{n+1} - \sqrt{n})$
$= \sqrt{n+1} - 1$。
(1) $\because (1 + 3\sqrt{3})^2 = 1^2 + 2×1×3\sqrt{3} + (3\sqrt{3})^2 = 1 + 6\sqrt{3} + 27 = 28 + 6\sqrt{3}$,
$\therefore$ 空格处依次填28,6。
(2) 设$11 + 4\sqrt{7} = (a + b\sqrt{7})^2$($a$、$b$为正整数),
展开得$a^2 + 7b^2 + 2ab\sqrt{7} = 11 + 4\sqrt{7}$,
则$\begin{cases}a^2 + 7b^2 = 11\\2ab = 4\end{cases}$,
解得$\begin{cases}a = 2\\b = 1\end{cases}$,
$\therefore 11 + 4\sqrt{7} = (2 + \sqrt{7})^2$,
故$11 + 4\sqrt{7}$的算术平方根为$2 + \sqrt{7}$。
(3) $\because 2n + 1 - 2\sqrt{n(n+1)} = (\sqrt{n+1})^2 - 2\sqrt{n}·\sqrt{n+1} + (\sqrt{n})^2 = (\sqrt{n+1} - \sqrt{n})^2$,
又$\because \sqrt{n+1} > \sqrt{n}$,
$\therefore \sqrt{2n + 1 - 2\sqrt{n(n+1)}} = \sqrt{n+1} - \sqrt{n}$,
则原式$= (\sqrt{2} - \sqrt{1}) + (\sqrt{3} - \sqrt{2}) + (\sqrt{4} - \sqrt{3}) + \dots + (\sqrt{n+1} - \sqrt{n})$
$= \sqrt{n+1} - 1$。
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