2026年学习与探究暑假学习八年级第60页答案
三、解答题。
1. 计算:
(1) $\sqrt{2} × \sqrt{3} - \sqrt{24}$;
(2) $12\sqrt{16a} ÷ (2\sqrt{ab}) × \frac{1}{6}\sqrt{4b} (a>0,b>0)$;
(3) $\sqrt{27} ÷ \frac{\sqrt{3}}{2} × 2\sqrt{2} - 6\sqrt{2}$;
(4) $(6\sqrt{\frac{x}{4}} - $$\sqrt{\frac{1}{x}}) ÷ 3\sqrt{x}$;
(5) $(\sqrt{3} + \sqrt{2})^2 × (5 - 2\sqrt{6})$;
(6) $(\sqrt{5} - \sqrt{3} + \sqrt{2})(\sqrt{5} - \sqrt{3} - \sqrt{2})$。

答案

(1) $-\sqrt{6}$
(2) $8$
(3) $6\sqrt{2}$
(4) $\dfrac{1}{3}$
(5) $1$
(6) $6-2\sqrt{15}$

解析

【分析】
这组题目均为二次根式的混合运算,解题思路如下:①先明确二次根式有意义的条件,确保被开方数非负;②先将算式中的所有二次根式化为最简二次根式;③遵循运算顺序:先算乘方,再算乘除,最后算加减,有括号先算括号内的运算;④计算过程中可灵活运用乘法公式(平方差公式、完全平方公式)简化运算,最后结果需化为最简形式。
【解析】
(1) 先计算二次根式乘法,再化简合并:
原式$=\sqrt{2×3}-\sqrt{4×6}=\sqrt{6}-2\sqrt{6}=-\sqrt{6}$
(2) 已知$a>0,b>0$,将系数与二次根式分开运算:
系数部分:$12÷2×\frac{1}{6}=1$
二次根式部分:$\sqrt{16a}÷\sqrt{ab}×\sqrt{4b}=\sqrt{\frac{16a}{ab}×4b}=\sqrt{64}=8$
原式$=1×8=8$
(3) 先化简根式,再按从左到右顺序计算乘除,最后算加减:
原式$=3\sqrt{3}×\frac{2}{\sqrt{3}}×2\sqrt{2}-6\sqrt{2}=6×2\sqrt{2}-6\sqrt{2}=12\sqrt{2}-6\sqrt{2}=6\sqrt{2}$
(4) 隐含$x>0$,先化简括号内的二次根式,再计算除法:
括号内化简:$6\sqrt{\frac{x}{4}}=6×\frac{\sqrt{x}}{2}=3\sqrt{x}$,$2x\sqrt{\frac{1}{x}}=2x×\frac{\sqrt{x}}{x}=2\sqrt{x}$
原式$=(3\sqrt{x}-2\sqrt{x})÷3\sqrt{x}=\sqrt{x}÷3\sqrt{x}=\frac{1}{3}$
(5) 先利用完全平方公式计算乘方,再用平方差公式计算乘法:
原式$=(3+2\sqrt{6}+2)×(5-2\sqrt{6})=(5+2\sqrt{6})(5-2\sqrt{6})=5^2-(2\sqrt{6})^2=25-24=1$
(6) 将$\sqrt{5}-\sqrt{3}$看作整体,先用平方差公式计算,再展开完全平方:
原式$=[(\sqrt{5}-\sqrt{3})+\sqrt{2}][(\sqrt{5}-\sqrt{3})-\sqrt{2}]=(\sqrt{5}-\sqrt{3})^2-(\sqrt{2})^2$
$=(5-2\sqrt{15}+3)-2=8-2\sqrt{15}-2=6-2\sqrt{15}$
【答案】
(1) $\boxed{-\sqrt{6}}$;(2) $\boxed{8}$;(3) $\boxed{6\sqrt{2}}$;(4) $\boxed{\dfrac{1}{3}}$;(5) $\boxed{1}$;(6) $\boxed{6-2\sqrt{15}}$
【知识点】
二次根式混合运算,乘法公式应用,最简二次根式化简
【点评】
本题是二次根式运算的常规基础题,重点考查二次根式的运算法则、运算顺序的掌握,以及灵活运用乘法公式简化运算的能力,解题时注意先化简再计算,可有效降低运算错误率。
【难度系数】
0.7
2. 当$a=3+2\sqrt{2},b=3-2\sqrt{2}$,求代数式$a^2 - 3ab + b^2$的值.

答案

$31$

解析

【分析】
本题若直接将a、b的值代入代数式计算,过程会非常繁琐。观察可知a与b是共轭二次根式,二者的和与积均为有理数,因此可先利用完全平方公式对所求代数式进行变形,转化为含(a+b)和ab的形式,再分别计算a+b、ab的值代入求解即可,能大幅简化计算量。
【解析】
首先对代数式变形:
$a^2 - 3ab + b^2 = a^2 + 2ab + b^2 - 5ab = (a+b)^2 - 5ab$
分别计算$a+b$和$ab$的值:
$a+b = (3+2\sqrt{2}) + (3-2\sqrt{2}) = 6$
根据平方差公式计算$ab$:
$ab = (3+2\sqrt{2})(3-2\sqrt{2}) = 3^2 - (2\sqrt{2})^2 = 9 - 8 = 1$
将$a+b=6$,$ab=1$代入变形后的式子:
原式$= 6^2 - 5×1 = 36 - 5 = 31$
【答案】
$31$
【知识点】
完全平方公式,平方差公式,二次根式运算
【点评】
本题是二次根式化简求值的典型题型,解题核心是根据已知条件和代数式的结构特征,灵活运用乘法公式对代数式变形,规避直接代入的复杂运算,降低计算出错的概率。
【难度系数】
0.7
3. (1) 已知$a>b>0$,用两种不同的方法比较$\frac{1}{a},\frac{1}{b}$的大小;
(2) 若$\frac{b}{a}<\frac{b+1}{a+1}$,则$a=\_\_\_\_\_\_,b=\_\_\_\_\_\_$(写出一组符合题意的值即可).

答案

(1) 略
(2) $2$;$1$

解析

【分析】
(1) 比较两个分式的大小,可采用两种常规思路:①作差法:将两个分式作差,通分后根据已知条件判断差的正负,若差小于0,则被减数小于减数;②不等式性质法:利用“不等式两边同时除以同一个正数,不等号方向不变”的性质,在已知的$a>b>0$两边同时除以正数$ab$,即可推导结果。
(2) 先对给定不等式移项、通分化简,分析不等式成立的条件:通分后可得$\frac{b-a}{a(a+1)}<0$,只要满足分子分母异号即可,选取满足条件的正整数$a、b$($a>b$)即可得到符合题意的解。
【解析】
(1) 方法1:作差法
$\frac{1}{a}-\frac{1}{b}=\frac{b - a}{ab}$
已知$a>b>0$,因此$b-a<0$,$ab>0$,可得$\frac{b-a}{ab}<0$,即$\frac{1}{a}-\frac{1}{b}<0$,因此$\frac{1}{a}<\frac{1}{b}$。
方法2:利用不等式性质
因为$a>b>0$,所以$ab>0$,将不等式$a>b$两边同时除以$ab$(正数),不等号方向不变,可得$\frac{a}{ab}>\frac{b}{ab}$,化简后得$\frac{1}{b}>\frac{1}{a}$,即$\frac{1}{a}<\frac{1}{b}$。
(2) 对$\frac{b}{a}<\frac{b+1}{a+1}$化简:
移项得$\frac{b}{a}-\frac{b+1}{a+1}<0$,通分计算得:
$\frac{b(a+1)-a(b+1)}{a(a+1)}=\frac{ab+b-ab-a}{a(a+1)}=\frac{b - a}{a(a+1)}<0$
取$a=2$,$b=1$,代入验证:左边$\frac{1}{2}=0.5$,右边$\frac{1+1}{2+1}=\frac{2}{3}$,$0.5<\frac{2}{3}$,符合要求。
【答案】
(1) $\frac{1}{a}<\frac{1}{b}$,方法见解析;
(2) $2$;$1$(答案不唯一)
【知识点】
分式大小比较、不等式的基本性质、分式的加减运算
【点评】
本题属于基础运算应用题,第一问考查代数式大小比较的常用方法,需要灵活掌握作差法和不等式性质两种常用手段;第二问是开放性题目,先推导不等式成立的条件再取值,能快速得到正确结果,避免盲目试值。
【难度系数】
0.7
4. 阅读下面材料:
将边长分别为$a,a+\sqrt{b},a+2\sqrt{b},a+3\sqrt{b}$的正方形面积分别记为$S_1,S_2,S_3,S_4$. 则$S_2 - S_1 = (a+\sqrt{b})^2 - a^2 = [(a+\sqrt{b})+a] · [(a+\sqrt{b})-a] = (2a+\sqrt{b}) · \sqrt{b} = b + 2a\sqrt{b}$.
根据以上材料解答下列问题:
(1) $S_3 - S_2 = \_\_\_\_\_\_, S_4 - S_3 = \_\_\_\_\_\_$;
(2) 把边长为$a+n\sqrt{b}$的正方形面积记作$S_{n+1}$,其中$n$是正整数,从(1)中的计算结果,你能猜出$S_{n+1} - S_n$等于多少吗?并证明你的猜想;
(3) 令$t_1 = S_2 - S_1, t_2 = S_3 - S_2, t_3 = S_4 - S_3, \dots, t_n = S_{n+1} - S_n$且$T = t_1 + t_2 + t_3 + \dots + t_{50}$,求$T$的值.

答案

(1) $3b+2a\sqrt{b}$;$5b+2a\sqrt{b}$
(2) $S_{n+1}-S_n=(2n-1)b+2a\sqrt{b}$,理由略
(3) $2500b+100a\sqrt{b}$

解析

【分析】
本题可根据材料给出的平方差公式计算面积差的方法逐步求解:
1. 第(1)问直接类比材料中计算$S_2-S_1$的方法,将对应边长代入平方差公式计算即可;
2. 第(2)问先观察第(1)问的计算结果,找到b的系数的规律,写出猜想,再用平方差公式展开$S_{n+1}-S_n$验证猜想即可;
3. 第(3)问观察$t_n$的表达式,发现求和时相邻项可以抵消,化简后得到$T=S_{51}-S_1$,再用平方差公式计算即可。
【解析】
(1) 计算$S_3-S_2$:
$S_3=(a+2\sqrt{b})^2$,$S_2=(a+\sqrt{b})^2$,根据平方差公式:
$S_3 - S_2=(a+2\sqrt{b})^2-(a+\sqrt{b})^2$
$=[(a+2\sqrt{b})+(a+\sqrt{b})]·[(a+2\sqrt{b})-(a+\sqrt{b})]$
$=(2a+3\sqrt{b})·\sqrt{b}=3b+2a\sqrt{b}$
计算$S_4-S_3$:
$S_4=(a+3\sqrt{b})^2$,$S_3=(a+2\sqrt{b})^2$,同理:
$S_4 - S_3=(a+3\sqrt{b})^2-(a+2\sqrt{b})^2$
$=[(a+3\sqrt{b})+(a+2\sqrt{b})]·[(a+3\sqrt{b})-(a+2\sqrt{b})]$
$=(2a+5\sqrt{b})·\sqrt{b}=5b+2a\sqrt{b}$
(2) 猜想:$S_{n+1}-S_n=(2n-1)b+2a\sqrt{b}$,证明如下:
由题意得$S_{n+1}=(a+n\sqrt{b})^2$,$S_n=[a+(n-1)\sqrt{b}]^2$
$S_{n+1}-S_n=(a+n\sqrt{b})^2-[a+(n-1)\sqrt{b}]^2$
$=[(a+n\sqrt{b})+a+(n-1)\sqrt{b}]·[(a+n\sqrt{b})-a-(n-1)\sqrt{b}]$
$=(2a+(2n-1)\sqrt{b})·\sqrt{b}$
$=2a\sqrt{b}+(2n-1)b=(2n-1)b+2a\sqrt{b}$,猜想成立。
(3) 由题意得:
$T=t_1+t_2+\dots+t_{50}=(S_2-S_1)+(S_3-S_2)+\dots+(S_{51}-S_{50})$
相邻项抵消后得$T=S_{51}-S_1$
$S_{51}=(a+50\sqrt{b})^2$,$S_1=a^2$,代入得:
$T=(a+50\sqrt{b})^2-a^2$
$=(a+50\sqrt{b}+a)·(a+50\sqrt{b}-a)$
$=(2a+50\sqrt{b})·50\sqrt{b}$
$=100a\sqrt{b}+2500b=2500b+100a\sqrt{b}$
【答案】
(1) $3b+2a\sqrt{b}$;$5b+2a\sqrt{b}$
(2) $S_{n+1}-S_n=(2n-1)b+2a\sqrt{b}$,证明见解析
(3) $2500b+100a\sqrt{b}$
【知识点】
平方差公式;整式的运算;规律探究
【点评】
本题以正方形面积为载体,考查平方差公式的灵活应用,同时锻炼学生的归纳推理能力和化简求和能力,熟练掌握平方差公式的结构特征是快速解题的核心。
【难度系数】
0.7