18. (8分)已知$a,b$是有理数,$a(\sqrt{2}-1)+b(3+\sqrt{2})=5+3\sqrt{2}$,求$\sqrt{a+b}+\sqrt{ab}-\sqrt{a}-\sqrt{b}$的值.
答案
【点拨】本题考查二次根式的化简求值,解题的关键是根据题意求出$a,b$的值.
【解析】$\because a(\sqrt{2}-1)+b(3+\sqrt{2})=5+3\sqrt{2}$,
$\therefore \sqrt{2}(a+b)+(-a+3b)=5+3\sqrt{2}$.
$\because a,b$是有理数,
$\therefore a+b=3$且$-a+3b=5$,解得$a=1$,$b=2$,
$\therefore \sqrt{a+b}+\sqrt{ab}-\sqrt{a}-\sqrt{b}=\sqrt{3}+\sqrt{2}-\sqrt{1}-\sqrt{2}=\sqrt{3}-1$.
【解析】$\because a(\sqrt{2}-1)+b(3+\sqrt{2})=5+3\sqrt{2}$,
$\therefore \sqrt{2}(a+b)+(-a+3b)=5+3\sqrt{2}$.
$\because a,b$是有理数,
$\therefore a+b=3$且$-a+3b=5$,解得$a=1$,$b=2$,
$\therefore \sqrt{a+b}+\sqrt{ab}-\sqrt{a}-\sqrt{b}=\sqrt{3}+\sqrt{2}-\sqrt{1}-\sqrt{2}=\sqrt{3}-1$.
解析
【分析】要解决本题,需先根据等式两边有理数与无理数部分分别相等的性质求出a、b的值,再代入所求式子化简计算。具体步骤:1. 展开原式左边并合并同类项,分离出含√2的项和常数项;2. 利用a、b是有理数,得到无理数系数和常数项分别相等,列出方程组求解a、b;3. 将a、b代入所求式子,化简得到结果。
【解析】已知$a(\sqrt{2}-1)+b(3+\sqrt{2})=5+3\sqrt{2}$,先展开左边并合并同类项:
$a\sqrt{2} -a +3b +b\sqrt{2} = \sqrt{2}(a+b) + (-a +3b)$,
等式右边为$5 +3\sqrt{2}$,因为a、b是有理数,所以等式两边无理数部分的系数相等,常数项也相等,可得方程组:
$\begin{cases}a + b = 3 \\ -a + 3b =5 \end{cases}$,
解方程组:两式相加得$4b=8$,解得$b=2$,代入$a+b=3$得$a=1$。
将$a=1$,$b=2$代入$\sqrt{a+b}+\sqrt{ab}-\sqrt{a}-\sqrt{b}$:
原式=$\sqrt{1+2} + \sqrt{1×2} - \sqrt{1} - \sqrt{2} = \sqrt{3} + \sqrt{2} -1 - \sqrt{2} = \sqrt{3} -1$。
【答案】$\sqrt{3}-1$
【知识点】二次根式的化简求值;有理数与无理数的性质
【点评】本题考查二次根式化简求值,核心是利用“等式两边有理数部分和无理数部分分别相等”的性质求解参数,需掌握同类二次根式的合并规则,属于中等难度的基础题。
【难度系数】0.5
【解析】已知$a(\sqrt{2}-1)+b(3+\sqrt{2})=5+3\sqrt{2}$,先展开左边并合并同类项:
$a\sqrt{2} -a +3b +b\sqrt{2} = \sqrt{2}(a+b) + (-a +3b)$,
等式右边为$5 +3\sqrt{2}$,因为a、b是有理数,所以等式两边无理数部分的系数相等,常数项也相等,可得方程组:
$\begin{cases}a + b = 3 \\ -a + 3b =5 \end{cases}$,
解方程组:两式相加得$4b=8$,解得$b=2$,代入$a+b=3$得$a=1$。
将$a=1$,$b=2$代入$\sqrt{a+b}+\sqrt{ab}-\sqrt{a}-\sqrt{b}$:
原式=$\sqrt{1+2} + \sqrt{1×2} - \sqrt{1} - \sqrt{2} = \sqrt{3} + \sqrt{2} -1 - \sqrt{2} = \sqrt{3} -1$。
【答案】$\sqrt{3}-1$
【知识点】二次根式的化简求值;有理数与无理数的性质
【点评】本题考查二次根式化简求值,核心是利用“等式两边有理数部分和无理数部分分别相等”的性质求解参数,需掌握同类二次根式的合并规则,属于中等难度的基础题。
【难度系数】0.5
19. (10 分)已知 $x=\sqrt{5}+2,y=\sqrt{5}-2.$
(1)求 $x+y$ 与 $xy$ 的值;
(2)求 $x^2+xy+y^2$ 的值.
(1)求 $x+y$ 与 $xy$ 的值;
(2)求 $x^2+xy+y^2$ 的值.
答案
【点拨】本题考查二次根式的混合运算,解题的关键是熟练掌握二次根式的混合运算法则.
【解析】(1)$x+y=\sqrt{5}+2+\sqrt{5}-2=2\sqrt{5}$,
$xy=(\sqrt{5}+2)×(\sqrt{5}-2)=1$.
(2)$x^2+xy+y^2=(x+y)^2-xy=(2\sqrt{5})^2-1=20-1=19$.
【解析】(1)$x+y=\sqrt{5}+2+\sqrt{5}-2=2\sqrt{5}$,
$xy=(\sqrt{5}+2)×(\sqrt{5}-2)=1$.
(2)$x^2+xy+y^2=(x+y)^2-xy=(2\sqrt{5})^2-1=20-1=19$.
解析
【分析】
本题需先根据二次根式的运算法则计算x+y与xy的值,再利用公式变形简化x²+xy+y²的计算。步骤如下:
1. 计算x+y时,直接合并x与y的表达式,抵消常数项后合并同类二次根式;
2. 计算xy时,利用平方差公式简化乘法运算;
3. 计算x²+xy+y²时,将其变形为(x+y)² - xy,代入第一问结果即可快速求解,避免复杂运算。
【解析】
(1) 计算x+y:
$x+y = (\sqrt{5}+2)+(\sqrt{5}-2) = \sqrt{5}+\sqrt{5}+2-2 = 2\sqrt{5}$;
计算xy:
$xy = (\sqrt{5}+2)(\sqrt{5}-2) = (\sqrt{5})^2 - 2^2 = 5 - 4 = 1$;
(2) 对$x^2+xy+y^2$变形:
$x^2+xy+y^2 = (x+y)^2 - xy$,
将$x+y=2\sqrt{5}$,$xy=1$代入得:
$(2\sqrt{5})^2 - 1 = 4×5 - 1 = 20 - 1 = 19$;
【答案】
(1) $x+y=2\sqrt{5}$,$xy=1$;(2) $19$
【知识点】
二次根式的混合运算、完全平方公式的应用
【点评】
本题考查二次根式的运算,核心是利用公式变形和整体代入简化计算,属于基础题型,注重对公式的灵活运用,能有效考查学生的运算能力。
【难度系数】
0.6
本题需先根据二次根式的运算法则计算x+y与xy的值,再利用公式变形简化x²+xy+y²的计算。步骤如下:
1. 计算x+y时,直接合并x与y的表达式,抵消常数项后合并同类二次根式;
2. 计算xy时,利用平方差公式简化乘法运算;
3. 计算x²+xy+y²时,将其变形为(x+y)² - xy,代入第一问结果即可快速求解,避免复杂运算。
【解析】
(1) 计算x+y:
$x+y = (\sqrt{5}+2)+(\sqrt{5}-2) = \sqrt{5}+\sqrt{5}+2-2 = 2\sqrt{5}$;
计算xy:
$xy = (\sqrt{5}+2)(\sqrt{5}-2) = (\sqrt{5})^2 - 2^2 = 5 - 4 = 1$;
(2) 对$x^2+xy+y^2$变形:
$x^2+xy+y^2 = (x+y)^2 - xy$,
将$x+y=2\sqrt{5}$,$xy=1$代入得:
$(2\sqrt{5})^2 - 1 = 4×5 - 1 = 20 - 1 = 19$;
【答案】
(1) $x+y=2\sqrt{5}$,$xy=1$;(2) $19$
【知识点】
二次根式的混合运算、完全平方公式的应用
【点评】
本题考查二次根式的运算,核心是利用公式变形和整体代入简化计算,属于基础题型,注重对公式的灵活运用,能有效考查学生的运算能力。
【难度系数】
0.6
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