14. 教材习题变式 [2025西宁中考]当$x=1$时,下列代数式在实数范围内有意义的是(

B
)答案
14.B 当$x=1$时,$x-1=0$,$x-2=-1<0$,故$\frac{\sqrt{x-1}}{x}$有意义(关键点:①分母不为0;②根号下的式子非负),$\frac{\sqrt{x-1}}{x-1}$,$\frac{\sqrt{x-2}}{x-1}$,$\frac{\sqrt{x-2}}{x}$都没有意义.
解析
【分析】
要判断x=1时代数式在实数范围内是否有意义,需牢记两个核心判定规则:①二次根式的被开方数必须是非负数(即≥0);②分式的分母不能为0。解题时将x=1依次代入四个选项,分别验证每个选项的被开方数和分母是否满足上述要求,排除不符合条件的选项即可得到正确答案。
【解析】
解:代数式在实数范围内有意义需同时满足:二次根式的被开方数≥0,分式的分母≠0。
将x=1分别代入各选项验证:
选项A:分母$x-1=1-1=0$,分式无意义,排除;
选项B:被开方数$x-1=1-1=0≥0$,分母$x=1≠0$,两个条件均满足,代数式有意义;
选项C:被开方数$x-2=1-2=-1<0$,二次根式无意义,且分母$x-1=0$,分式也无意义,排除;
选项D:被开方数$x-2=1-2=-1<0$,二次根式无意义,排除。
综上,符合要求的是选项B。
【答案】
B
【知识点】
二次根式有意义的条件;分式有意义的条件
【点评】
本题属于代数基础题型,核心考查代数式有意义的判定规则,做题时需注意同时核查二次根式的被开方数和分式的分母两个部分,避免遗漏条件导致出错。
【难度系数】
0.8
要判断x=1时代数式在实数范围内是否有意义,需牢记两个核心判定规则:①二次根式的被开方数必须是非负数(即≥0);②分式的分母不能为0。解题时将x=1依次代入四个选项,分别验证每个选项的被开方数和分母是否满足上述要求,排除不符合条件的选项即可得到正确答案。
【解析】
解:代数式在实数范围内有意义需同时满足:二次根式的被开方数≥0,分式的分母≠0。
将x=1分别代入各选项验证:
选项A:分母$x-1=1-1=0$,分式无意义,排除;
选项B:被开方数$x-1=1-1=0≥0$,分母$x=1≠0$,两个条件均满足,代数式有意义;
选项C:被开方数$x-2=1-2=-1<0$,二次根式无意义,且分母$x-1=0$,分式也无意义,排除;
选项D:被开方数$x-2=1-2=-1<0$,二次根式无意义,排除。
综上,符合要求的是选项B。
【答案】
B
【知识点】
二次根式有意义的条件;分式有意义的条件
【点评】
本题属于代数基础题型,核心考查代数式有意义的判定规则,做题时需注意同时核查二次根式的被开方数和分式的分母两个部分,避免遗漏条件导致出错。
【难度系数】
0.8
15. [2025成都温江区月考]若$|a|=4$,$\sqrt{b^2}=3$,且$a+b<0$,则$a-b$的值为
-7或-1
。答案
15.$-7$或$-1$ $\because |a|=4$,$\sqrt{b^2}=3$,$\therefore a=\pm4$,$b=\pm3$.
$\because a+b<0$,$\therefore a=-4$,$b=3$或$-3$,$\therefore a-b=-7$或$-1$.
$\because a+b<0$,$\therefore a=-4$,$b=3$或$-3$,$\therefore a-b=-7$或$-1$.
解析
【分析】
解题时首先根据绝对值的性质得出a的所有可能取值,再根据二次根式的性质$\sqrt{x^2}=|x|$得出b的所有可能取值,接下来结合限制条件$a+b<0$筛选出符合要求的a、b的取值组合,最后将每组取值代入$a-b$计算即可得到结果。
【解析】
解:$\because |a|=4$,$\therefore a=\pm 4$,
$\because \sqrt{b^2}=|b|=3$,$\therefore b=\pm 3$,
又$\because a+b<0$,
若$a=4$,无论b取3还是-3,$a+b$的值分别为7、1,均大于0,不符合条件,故a只能取-4,b可取3或-3。
当$a=-4$,$b=3$时,$a-b=-4-3=-7$;
当$a=-4$,$b=-3$时,$a-b=-4-(-3)=-1$。
综上,$a-b$的值为-7或-1。
【答案】
$-7$或$-1$
【知识点】
绝对值的性质、二次根式的化简、不等式的应用
【点评】
本题是基础的综合类题目,重点考察对绝对值和二次根式性质的掌握,解题时需注意结合给定的不等式条件筛选未知数的有效取值,避免出现多解、漏解的错误。
【难度系数】
0.7
解题时首先根据绝对值的性质得出a的所有可能取值,再根据二次根式的性质$\sqrt{x^2}=|x|$得出b的所有可能取值,接下来结合限制条件$a+b<0$筛选出符合要求的a、b的取值组合,最后将每组取值代入$a-b$计算即可得到结果。
【解析】
解:$\because |a|=4$,$\therefore a=\pm 4$,
$\because \sqrt{b^2}=|b|=3$,$\therefore b=\pm 3$,
又$\because a+b<0$,
若$a=4$,无论b取3还是-3,$a+b$的值分别为7、1,均大于0,不符合条件,故a只能取-4,b可取3或-3。
当$a=-4$,$b=3$时,$a-b=-4-3=-7$;
当$a=-4$,$b=-3$时,$a-b=-4-(-3)=-1$。
综上,$a-b$的值为-7或-1。
【答案】
$-7$或$-1$
【知识点】
绝对值的性质、二次根式的化简、不等式的应用
【点评】
本题是基础的综合类题目,重点考察对绝对值和二次根式性质的掌握,解题时需注意结合给定的不等式条件筛选未知数的有效取值,避免出现多解、漏解的错误。
【难度系数】
0.7
16. [2025重庆北碚区月考]实数$a,b$在数轴上的位置如图所示,化简:$\sqrt{a^2} - \sqrt{b^2} - \sqrt{(a - b)^2} =$
-2b
。答案
16.$-2b$ 由题图可知,$a<0<b$,$\therefore a-b<0$,$\therefore \sqrt{a^2}-\sqrt{b^2}-\sqrt{(a-b)^2}=|a|-|b|-|a-b|=-a-b-(b-a)=-a-b-b+a=-2b$.
解析
【分析】
要解这道题,首先根据数轴上点的位置判断a、b的正负性,以及a-b的正负性;再利用二次根式的性质$\sqrt{x^2}=|x|$,将原式中的二次根式转化为绝对值形式;最后根据绝对值的性质去掉绝对值符号,合并同类项即可得到化简结果。
【解析】
解:由数轴可知,$-1<a<0<b<1$,
$\therefore a<0$,$b>0$,$a-b<0$,
根据二次根式的性质$\sqrt{x^2}=|x|$,可得:
$\sqrt{a^2} - \sqrt{b^2} - \sqrt{(a - b)^2}=|a|-|b|-|a-b|$
其中$|a|=-a$,$|b|=b$,$|a-b|=-(a-b)=b-a$,代入得:
$\begin{aligned}原式&=-a - b - (b - a)\\&=-a - b - b + a\\&=-2b\end{aligned}$
【答案】
$-2b$
【知识点】
二次根式的性质;绝对值的化简;数轴的应用
【点评】
本题是二次根式化简的典型基础题,解题的核心是先通过数轴准确判断各代数式的正负,再结合二次根式和绝对值的性质运算,去绝对值时要注意符号变化,避免符号错误。
【难度系数】
0.7
要解这道题,首先根据数轴上点的位置判断a、b的正负性,以及a-b的正负性;再利用二次根式的性质$\sqrt{x^2}=|x|$,将原式中的二次根式转化为绝对值形式;最后根据绝对值的性质去掉绝对值符号,合并同类项即可得到化简结果。
【解析】
解:由数轴可知,$-1<a<0<b<1$,
$\therefore a<0$,$b>0$,$a-b<0$,
根据二次根式的性质$\sqrt{x^2}=|x|$,可得:
$\sqrt{a^2} - \sqrt{b^2} - \sqrt{(a - b)^2}=|a|-|b|-|a-b|$
其中$|a|=-a$,$|b|=b$,$|a-b|=-(a-b)=b-a$,代入得:
$\begin{aligned}原式&=-a - b - (b - a)\\&=-a - b - b + a\\&=-2b\end{aligned}$
【答案】
$-2b$
【知识点】
二次根式的性质;绝对值的化简;数轴的应用
【点评】
本题是二次根式化简的典型基础题,解题的核心是先通过数轴准确判断各代数式的正负,再结合二次根式和绝对值的性质运算,去绝对值时要注意符号变化,避免符号错误。
【难度系数】
0.7
17. [2024上海中考]已知$\sqrt{2x -1}=1$,则$x=$
1
.答案
17.$1$ $\because \sqrt{2x-1}=1$,$\therefore 2x-1=1$,解得$x=1$.
解析
【分析】
本题是含二次根式的方程求解问题,解题思路如下:首先观察到方程左边是二次根式,右边是非负常数,要去掉根号求解,可根据算术平方根的性质:若$\sqrt{a}=b$($b≥0$),则$a=b^2$,对等式两边同时平方,将无理方程转化为熟悉的一元一次方程,解出x后代入原方程验证,确保被开方数非负且等式成立即可。
【解析】
解:$\because \sqrt{2x-1}=1$,
根据算术平方根的性质,等式两边同时平方得:$2x-1=1^2=1$,
移项合并同类项得:$2x=2$,
系数化为1得:$x=1$。
检验:将$x=1$代入原方程,左边$=\sqrt{2×1-1}=\sqrt{1}=1=$右边,且被开方数$2x-1=1≥0$,符合二次根式定义,故$x=1$是原方程的解。
【答案】
$1$
【知识点】
1. 算术平方根的性质
2. 一元一次方程的解法
【点评】
本题是基础考题,主要考查二次根式的基本应用,解题关键是通过平方消去根号转化为整式方程求解,计算难度低,掌握二次根式的基本性质即可顺利得分。
【难度系数】
0.9
本题是含二次根式的方程求解问题,解题思路如下:首先观察到方程左边是二次根式,右边是非负常数,要去掉根号求解,可根据算术平方根的性质:若$\sqrt{a}=b$($b≥0$),则$a=b^2$,对等式两边同时平方,将无理方程转化为熟悉的一元一次方程,解出x后代入原方程验证,确保被开方数非负且等式成立即可。
【解析】
解:$\because \sqrt{2x-1}=1$,
根据算术平方根的性质,等式两边同时平方得:$2x-1=1^2=1$,
移项合并同类项得:$2x=2$,
系数化为1得:$x=1$。
检验:将$x=1$代入原方程,左边$=\sqrt{2×1-1}=\sqrt{1}=1=$右边,且被开方数$2x-1=1≥0$,符合二次根式定义,故$x=1$是原方程的解。
【答案】
$1$
【知识点】
1. 算术平方根的性质
2. 一元一次方程的解法
【点评】
本题是基础考题,主要考查二次根式的基本应用,解题关键是通过平方消去根号转化为整式方程求解,计算难度低,掌握二次根式的基本性质即可顺利得分。
【难度系数】
0.9
18. 教材思考变式 [2026 上海浦东新区三林中学期中] 求代数式 $a+\sqrt{1-2a+a^2}$ 的值,其中 $a=1012$.
如图是小亮和小芳的解答过程:

(1)
(2) 求代数式 $a+2\sqrt{a^2-6a+9}$ 的值,其中 $a=-2025$.
如图是小亮和小芳的解答过程:
(1)
小亮
的解法是错误的.(2) 求代数式 $a+2\sqrt{a^2-6a+9}$ 的值,其中 $a=-2025$.
答案
18. 解:
(1) 小亮
$a+\sqrt{1-2a+a^2}=a+\sqrt{(1-a)^2}$. $\because a=1012$,$\therefore 1-a<0$,
$\therefore$ 原式$=a+[-(1-a)]=a-1+a=2023$,故小亮的解法是错误的,小芳的解法是正确的.
(2)$a+2\sqrt{a^2-6a+9}=a+2\sqrt{(a-3)^2}$.
$\because a=-2025$,$\therefore a-3<0$,
$\therefore$ 原式$=a+2[-(a-3)]=a-2a+6=-a+6=2025+6=2031$.
解题通法
(1)根据直接条件或隐含条件,确定字母的取值范围或式子的正负;(2)利用二次根式或绝对值的性质化简.
(1) 小亮
$a+\sqrt{1-2a+a^2}=a+\sqrt{(1-a)^2}$. $\because a=1012$,$\therefore 1-a<0$,
$\therefore$ 原式$=a+[-(1-a)]=a-1+a=2023$,故小亮的解法是错误的,小芳的解法是正确的.
(2)$a+2\sqrt{a^2-6a+9}=a+2\sqrt{(a-3)^2}$.
$\because a=-2025$,$\therefore a-3<0$,
$\therefore$ 原式$=a+2[-(a-3)]=a-2a+6=-a+6=2025+6=2031$.
解题通法
(1)根据直接条件或隐含条件,确定字母的取值范围或式子的正负;(2)利用二次根式或绝对值的性质化简.
解析
【分析】
(1) 解决第一问的核心是掌握二次根式的性质$\sqrt{x^2}=|x|$,化简前需要先判断根号内平方的底数的正负性。已知$a=1012$,可得$1-a<0$,因此$\sqrt{(1-a)^2}=|1-a|=a-1$,小亮直接将$\sqrt{(1-a)^2}$化简为$1-a$,未考虑底数的正负,因此解法错误。
(2) 解决第二问时,先将根号内的多项式分解为完全平方式,再根据$a$的取值判断完全平方式底数的正负,结合二次根式的性质去根号,最后代入$a$的值计算即可。
【解析】
(1) 先化简代数式$a+\sqrt{1-2a+a^2}$:
原式$=a+\sqrt{(1-a)^2}$,
当$a=1012$时,$1-a=1-1012=-1011<0$,
根据二次根式的性质$\sqrt{x^2}=|x|$,可得$\sqrt{(1-a)^2}=|1-a|=a-1$,
因此原式$=a+(a-1)=2a-1=2×1012-1=2023$,小芳解法正确,小亮未判断底数正负直接开根号,解法错误。
(2) 化简代数式$a+2\sqrt{a^2-6a+9}$:
首先将根号内因式分解,得原式$=a+2\sqrt{(a-3)^2}$,
当$a=-2025$时,$a-3=-2025-3=-2028<0$,
因此$\sqrt{(a-3)^2}=|a-3|=3-a$,
代入原式得:
$a+2(3-a)=a+6-2a=-a+6$,
将$a=-2025$代入,得$-(-2025)+6=2025+6=2031$。
【答案】
(1) 小亮;(2) $2031$
【知识点】
二次根式的性质,完全平方公式,绝对值的化简
【点评】
本题的易错点是化简二次根式$\sqrt{x^2}$时,忽略判断$x$的正负直接去根号,解题时要牢记$\sqrt{x^2}=|x|$,先根据已知条件判断$x$的正负,再结合绝对值的性质完成化简。
【难度系数】
0.7
(1) 解决第一问的核心是掌握二次根式的性质$\sqrt{x^2}=|x|$,化简前需要先判断根号内平方的底数的正负性。已知$a=1012$,可得$1-a<0$,因此$\sqrt{(1-a)^2}=|1-a|=a-1$,小亮直接将$\sqrt{(1-a)^2}$化简为$1-a$,未考虑底数的正负,因此解法错误。
(2) 解决第二问时,先将根号内的多项式分解为完全平方式,再根据$a$的取值判断完全平方式底数的正负,结合二次根式的性质去根号,最后代入$a$的值计算即可。
【解析】
(1) 先化简代数式$a+\sqrt{1-2a+a^2}$:
原式$=a+\sqrt{(1-a)^2}$,
当$a=1012$时,$1-a=1-1012=-1011<0$,
根据二次根式的性质$\sqrt{x^2}=|x|$,可得$\sqrt{(1-a)^2}=|1-a|=a-1$,
因此原式$=a+(a-1)=2a-1=2×1012-1=2023$,小芳解法正确,小亮未判断底数正负直接开根号,解法错误。
(2) 化简代数式$a+2\sqrt{a^2-6a+9}$:
首先将根号内因式分解,得原式$=a+2\sqrt{(a-3)^2}$,
当$a=-2025$时,$a-3=-2025-3=-2028<0$,
因此$\sqrt{(a-3)^2}=|a-3|=3-a$,
代入原式得:
$a+2(3-a)=a+6-2a=-a+6$,
将$a=-2025$代入,得$-(-2025)+6=2025+6=2031$。
【答案】
(1) 小亮;(2) $2031$
【知识点】
二次根式的性质,完全平方公式,绝对值的化简
【点评】
本题的易错点是化简二次根式$\sqrt{x^2}$时,忽略判断$x$的正负直接去根号,解题时要牢记$\sqrt{x^2}=|x|$,先根据已知条件判断$x$的正负,再结合绝对值的性质完成化简。
【难度系数】
0.7
19. 运算能力 [2026上海浦东新区建平中学月考] 当$x=$
0
时,$4 - \sqrt{x^2 +9}$的值最大,该最大值为1
。答案
19.$0$;$1$ $\because 4-\sqrt{x^2+9}$的值最大,$\therefore \sqrt{x^2+9}$的值最小.
$\because x^2≥0$,$\therefore$ 当$x=0$时,$\sqrt{x^2+9}$的值最小,该最小值为$\sqrt{9}=3$,此时$4-\sqrt{x^2+9}$的值最大,该最大值为$4-3=1$.
$\because x^2≥0$,$\therefore$ 当$x=0$时,$\sqrt{x^2+9}$的值最小,该最小值为$\sqrt{9}=3$,此时$4-\sqrt{x^2+9}$的值最大,该最大值为$4-3=1$.
解析
【分析】
要使代数式$4 - \sqrt{x^2 +9}$取得最大值,首先观察代数式结构:被减数4是固定常数,根据减法运算性质,当减数$\sqrt{x^2 +9}$最小时,整个代数式的差最大。接下来分析二次根式的最小值:根号下的$x^2$具有非负性,即$x^2≥0$,因此找到$x^2$的最小值,就能得到根号部分的最小值,进而求出原式的最大值和对应的$x$取值。
【解析】
要使$4 - \sqrt{x^2 +9}$的值最大,需使减数$\sqrt{x^2 +9}$的值最小。
根据平方的非负性可知$x^2≥0$,因此当$x=0$时,$x^2$取得最小值0,此时$\sqrt{x^2 +9}$取得最小值为$\sqrt{0+9}=3$。
代入原式计算可得最大值为$4-3=1$。
【答案】
$0$;$1$
【知识点】
平方的非负性;二次根式的性质;代数式最值求解
【点评】
本题需要先将代数式最值问题转化为求减数的最小值问题,结合平方和二次根式的非负性即可求解,属于基础题型,核心是掌握非负性的应用。
【难度系数】
0.8
要使代数式$4 - \sqrt{x^2 +9}$取得最大值,首先观察代数式结构:被减数4是固定常数,根据减法运算性质,当减数$\sqrt{x^2 +9}$最小时,整个代数式的差最大。接下来分析二次根式的最小值:根号下的$x^2$具有非负性,即$x^2≥0$,因此找到$x^2$的最小值,就能得到根号部分的最小值,进而求出原式的最大值和对应的$x$取值。
【解析】
要使$4 - \sqrt{x^2 +9}$的值最大,需使减数$\sqrt{x^2 +9}$的值最小。
根据平方的非负性可知$x^2≥0$,因此当$x=0$时,$x^2$取得最小值0,此时$\sqrt{x^2 +9}$取得最小值为$\sqrt{0+9}=3$。
代入原式计算可得最大值为$4-3=1$。
【答案】
$0$;$1$
【知识点】
平方的非负性;二次根式的性质;代数式最值求解
【点评】
本题需要先将代数式最值问题转化为求减数的最小值问题,结合平方和二次根式的非负性即可求解,属于基础题型,核心是掌握非负性的应用。
【难度系数】
0.8
20. 运算能力 [2026 运城垣曲期中] 已知$\sqrt{13 - m}$是整数,则自然数$m$的最小值是
4
.答案
20.$4$ 设$k=\sqrt{13-m}$($k$为整数且$k≥0$),则$k^2=13-m$,$\therefore m=13-k^2$. $\because m≥0$,$\therefore k^2≤13$,$\therefore k$的值为$0,1,2,3$. 当$m$的值最小时,$k^2$的值最大,即$k$的值最大,$\therefore$ 当$k=3$时,$m$取得最小值,为$4$.
解析
【分析】
解题时首先要明确两个隐含条件:一是二次根式有意义的条件,即被开方数$13-m≥0$,可得$m≤13$;二是算术平方根的结果是非负整数,即$\sqrt{13-m}$为非负整数,说明$13-m$是一个非负完全平方数。要求自然数$m$的最小值,只需让$13-m$的取值尽可能大,即找到不大于13的最大完全平方数,进而计算出$m$的值即可。
【解析】
设$k=\sqrt{13 - m}$($k$为整数且$k≥0$),根据算术平方根的定义,两边平方可得:
$k^2=13 - m$
变形得$m=13 - k^2$
因为$m$是自然数,所以$m≥0$,即:
$13 - k^2≥0$,也就是$k^2≤13$
符合条件的非负整数$k$的值为$0,1,2,3$
要使$m$取得最小值,需让$k^2$的取值最大,即$k$取最大值
当$k=3$时,$k^2=9$,代入得$m=13 - 9=4$
【答案】
4
【知识点】
二次根式有意义的条件,算术平方根的性质,完全平方数的概念
【点评】
本题是二次根式性质的基础应用题型,解题的核心是通过设整数参数将代数式关系转化为不等式关系,结合完全平方数的特征找到符合条件的最值,解题时需注意不要忽略算术平方根非负、自然数非负的隐含条件。
【难度系数】
0.7
解题时首先要明确两个隐含条件:一是二次根式有意义的条件,即被开方数$13-m≥0$,可得$m≤13$;二是算术平方根的结果是非负整数,即$\sqrt{13-m}$为非负整数,说明$13-m$是一个非负完全平方数。要求自然数$m$的最小值,只需让$13-m$的取值尽可能大,即找到不大于13的最大完全平方数,进而计算出$m$的值即可。
【解析】
设$k=\sqrt{13 - m}$($k$为整数且$k≥0$),根据算术平方根的定义,两边平方可得:
$k^2=13 - m$
变形得$m=13 - k^2$
因为$m$是自然数,所以$m≥0$,即:
$13 - k^2≥0$,也就是$k^2≤13$
符合条件的非负整数$k$的值为$0,1,2,3$
要使$m$取得最小值,需让$k^2$的取值最大,即$k$取最大值
当$k=3$时,$k^2=9$,代入得$m=13 - 9=4$
【答案】
4
【知识点】
二次根式有意义的条件,算术平方根的性质,完全平方数的概念
【点评】
本题是二次根式性质的基础应用题型,解题的核心是通过设整数参数将代数式关系转化为不等式关系,结合完全平方数的特征找到符合条件的最值,解题时需注意不要忽略算术平方根非负、自然数非负的隐含条件。
【难度系数】
0.7
【阅读理解】
化简: $(\sqrt{1-3x})^2 - |1 - x|$.
解:根据二次根式有意义的条件,
可得 $1-3x ≥ 0$, 解得 $x ≤ \frac{1}{3}$, $\therefore 1 - x ≥ 1 - \frac{1}{3} = \frac{2}{3} > 0$,
$\therefore$ 原式 $=(1-3x)-(1 - x)=1 - 3x -1 + x = -2x$.
阅读上面的解题过程,体会如何发现隐含条件,
并解答下面的问题.
【启发应用】
(1) 按照上面的解法,试化简: $\sqrt{x^2 -8x +16} - (\sqrt{3 - x})^2$.
【类比迁移】
(2)已知实数 $a,b$ 在数轴上的位置如图所示,化简: $\sqrt{b^2} + \sqrt{(a - b)^2} - |b - a|$.

【拓展应用】
(3)若 $\sqrt{x^2 -8x +16} - |1 - x| =5 -2x$,求 $x$ 的取值范围.
化简: $(\sqrt{1-3x})^2 - |1 - x|$.
解:根据二次根式有意义的条件,
可得 $1-3x ≥ 0$, 解得 $x ≤ \frac{1}{3}$, $\therefore 1 - x ≥ 1 - \frac{1}{3} = \frac{2}{3} > 0$,
$\therefore$ 原式 $=(1-3x)-(1 - x)=1 - 3x -1 + x = -2x$.
阅读上面的解题过程,体会如何发现隐含条件,
并解答下面的问题.
【启发应用】
(1) 按照上面的解法,试化简: $\sqrt{x^2 -8x +16} - (\sqrt{3 - x})^2$.
【类比迁移】
(2)已知实数 $a,b$ 在数轴上的位置如图所示,化简: $\sqrt{b^2} + \sqrt{(a - b)^2} - |b - a|$.
【拓展应用】
(3)若 $\sqrt{x^2 -8x +16} - |1 - x| =5 -2x$,求 $x$ 的取值范围.
答案
解:
(1)$\because 3-x≥0$,$\therefore x≤3$,$\therefore x-4≤-1<0$,
$\therefore \sqrt{x^2-8x+16}-(\sqrt{3-x})^2=\sqrt{(x-4)^2}-(3-x)=-(x-4)-3+x=-x+4-3+x=1$.
(2)根据实数$a,b$在数轴上的位置,
可得$b<0,a-b>0,b-a<0$,
$\therefore \sqrt{b^2}+\sqrt{(a-b)^2}-|b-a|=-b+(a-b)-[-(b-a)]=-b+a-b+b-a=-b$.
(3)$\sqrt{x^2-8x+16}-|1-x|=\sqrt{(x-4)^2}-|1-x|=|x-4|-|1-x|$.
①当$x<1$时,$x-4<0,1-x>0$,
$\therefore |x-4|-|1-x|=(4-x)-(1-x)=4-x-1+x=3$(舍去);
②当$1≤x≤4$时,$x-4≤0,1-x≤0$,
$\therefore |x-4|-|1-x|=(4-x)-(x-1)=4-x-x+1=5-2x$;
③当$x>4$时,$x-4>0,1-x<0$,
$\therefore |x-4|-|1-x|=(x-4)-(x-1)=x-4-x+1=-3$(舍去).
综上,$x$的取值范围是$1≤x≤4$.
(1)$\because 3-x≥0$,$\therefore x≤3$,$\therefore x-4≤-1<0$,
$\therefore \sqrt{x^2-8x+16}-(\sqrt{3-x})^2=\sqrt{(x-4)^2}-(3-x)=-(x-4)-3+x=-x+4-3+x=1$.
(2)根据实数$a,b$在数轴上的位置,
可得$b<0,a-b>0,b-a<0$,
$\therefore \sqrt{b^2}+\sqrt{(a-b)^2}-|b-a|=-b+(a-b)-[-(b-a)]=-b+a-b+b-a=-b$.
(3)$\sqrt{x^2-8x+16}-|1-x|=\sqrt{(x-4)^2}-|1-x|=|x-4|-|1-x|$.
①当$x<1$时,$x-4<0,1-x>0$,
$\therefore |x-4|-|1-x|=(4-x)-(1-x)=4-x-1+x=3$(舍去);
②当$1≤x≤4$时,$x-4≤0,1-x≤0$,
$\therefore |x-4|-|1-x|=(4-x)-(x-1)=4-x-x+1=5-2x$;
③当$x>4$时,$x-4>0,1-x<0$,
$\therefore |x-4|-|1-x|=(x-4)-(x-1)=x-4-x+1=-3$(舍去).
综上,$x$的取值范围是$1≤x≤4$.
解析
【分析】
(1) 首先根据二次根式有意义的条件,被开方数非负,得到$3-x≥0$,确定$x$的取值范围;再将根号下的多项式变形为完全平方形式,结合$x$的范围判断底数的符号,利用二次根式$\sqrt{a^2}=|a|$、$(\sqrt{a})^2=a(a≥0)$的性质化简,最后合并同类项即可。
(2) 先根据数轴上点的位置判断$a$、$b$的大小和正负:$b<0<a$,进而判断$a-b$、$b-a$的符号;再结合二次根式的性质将式子转化为绝对值化简问题,根据绝对值的代数意义去符号后合并同类项。
(3) 先将原式左边化简为$|x-4|-|1-x|$,找到绝对值的零点$x=1$和$x=4$,分三段讨论去绝对值,找到化简结果等于$5-2x$的区间,即为$x$的取值范围。
【解析】
(1) 根据二次根式有意义的条件,可得$3-x≥0$,解得$x≤3$,
$\therefore x-4≤3-4=-1<0$,
$\therefore \sqrt{x^2-8x+16} - (\sqrt{3-x})^2=\sqrt{(x-4)^2}-(3-x)=|x-4|-3+x=-(x-4)-3+x=-x+4-3+x=1$。
(2) 由数轴可得:$b<0<a$,
$\therefore a-b>0$,$b-a<0$,
$\therefore \sqrt{b^2} + \sqrt{(a-b)^2} - |b-a|=|b|+|a-b|-|b-a|=-b+(a-b)-[-(b-a)]=-b+a-b+b-a=-b$。
(3) 先化简原式左边:$\sqrt{x^2-8x+16}-|1-x|=\sqrt{(x-4)^2}-|1-x|=|x-4|-|1-x|$,分情况讨论:
①当$x<1$时,$x-4<0$,$1-x>0$,
$\therefore |x-4|-|1-x|=(4-x)-(1-x)=3≠5-2x$,不符合题意,舍去;
②当$1≤x≤4$时,$x-4≤0$,$1-x≤0$,
$\therefore |x-4|-|1-x|=(4-x)-(x-1)=4-x-x+1=5-2x$,符合题意;
③当$x>4$时,$x-4>0$,$1-x<0$,
$\therefore |x-4|-|1-x|=(x-4)-(x-1)=-3≠5-2x$,不符合题意,舍去。
综上,$x$的取值范围是$1≤x≤4$。
【答案】
(1) $\boxed{1}$;(2) $\boxed{-b}$;(3) $\boxed{1≤ x≤4}$
【知识点】
二次根式的性质,绝对值化简,分类讨论思想
【点评】
本题围绕二次根式化简设置问题,重点考查学生挖掘隐含条件的能力,对于含多个绝对值的问题,采用分段讨论的方法可避免漏解,能有效锻炼学生的逻辑推理能力和运算能力。
【难度系数】
0.7
(1) 首先根据二次根式有意义的条件,被开方数非负,得到$3-x≥0$,确定$x$的取值范围;再将根号下的多项式变形为完全平方形式,结合$x$的范围判断底数的符号,利用二次根式$\sqrt{a^2}=|a|$、$(\sqrt{a})^2=a(a≥0)$的性质化简,最后合并同类项即可。
(2) 先根据数轴上点的位置判断$a$、$b$的大小和正负:$b<0<a$,进而判断$a-b$、$b-a$的符号;再结合二次根式的性质将式子转化为绝对值化简问题,根据绝对值的代数意义去符号后合并同类项。
(3) 先将原式左边化简为$|x-4|-|1-x|$,找到绝对值的零点$x=1$和$x=4$,分三段讨论去绝对值,找到化简结果等于$5-2x$的区间,即为$x$的取值范围。
【解析】
(1) 根据二次根式有意义的条件,可得$3-x≥0$,解得$x≤3$,
$\therefore x-4≤3-4=-1<0$,
$\therefore \sqrt{x^2-8x+16} - (\sqrt{3-x})^2=\sqrt{(x-4)^2}-(3-x)=|x-4|-3+x=-(x-4)-3+x=-x+4-3+x=1$。
(2) 由数轴可得:$b<0<a$,
$\therefore a-b>0$,$b-a<0$,
$\therefore \sqrt{b^2} + \sqrt{(a-b)^2} - |b-a|=|b|+|a-b|-|b-a|=-b+(a-b)-[-(b-a)]=-b+a-b+b-a=-b$。
(3) 先化简原式左边:$\sqrt{x^2-8x+16}-|1-x|=\sqrt{(x-4)^2}-|1-x|=|x-4|-|1-x|$,分情况讨论:
①当$x<1$时,$x-4<0$,$1-x>0$,
$\therefore |x-4|-|1-x|=(4-x)-(1-x)=3≠5-2x$,不符合题意,舍去;
②当$1≤x≤4$时,$x-4≤0$,$1-x≤0$,
$\therefore |x-4|-|1-x|=(4-x)-(x-1)=4-x-x+1=5-2x$,符合题意;
③当$x>4$时,$x-4>0$,$1-x<0$,
$\therefore |x-4|-|1-x|=(x-4)-(x-1)=-3≠5-2x$,不符合题意,舍去。
综上,$x$的取值范围是$1≤x≤4$。
【答案】
(1) $\boxed{1}$;(2) $\boxed{-b}$;(3) $\boxed{1≤ x≤4}$
【知识点】
二次根式的性质,绝对值化简,分类讨论思想
【点评】
本题围绕二次根式化简设置问题,重点考查学生挖掘隐含条件的能力,对于含多个绝对值的问题,采用分段讨论的方法可避免漏解,能有效锻炼学生的逻辑推理能力和运算能力。
【难度系数】
0.7
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