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B
4
解:原式​$=2-2\sqrt {2}-(2+\sqrt {2})$​
​$=2-2\sqrt {2}-2-\sqrt {2}$​
​$=-3\sqrt {2}$​
解:原式​$=a\sqrt {ab}-\frac {4}{3}a$​
解:原式​$=2\sqrt {x}+2\sqrt {y}=2\sqrt {3}+2\sqrt {\frac 13}=\frac {8}{3}\sqrt {3}$​
解:(1)因为$\frac{1}{\sqrt{5}-2}=\frac{\sqrt{5}+2}{(\sqrt{5}-2)(\sqrt{5}+2)}=\sqrt{5}+2,$
$\frac{1}{\sqrt{4}-\sqrt{3}}=\frac{\sqrt{4}+\sqrt{3}}{(\sqrt{4}-\sqrt{3})(\sqrt{4}+\sqrt{3})}=2+\sqrt{3},$
且$\sqrt{5}+2>2+\sqrt{3},$所以$\frac{1}{\sqrt{5}-2}>\frac{1}{\sqrt{4}-\sqrt{3}},$
又因为$\sqrt{5}-2$与$\sqrt{4}-\sqrt{3}$都是正数,所以$\sqrt{5}-2<\sqrt{4}-\sqrt{3}。$
(2)猜想:$\sqrt{n+1}-\sqrt{n}<\sqrt{n}-\sqrt{n-1}$($n$为正整数)。
证明:因为$\frac{1}{\sqrt{n+1}-\sqrt{n}}=\frac{\sqrt{n+1}+\sqrt{n}}{(\sqrt{n+1}-\sqrt{n})(\sqrt{n+1}+\sqrt{n})}=\sqrt{n+1}+\sqrt{n},$$\frac{1}{\sqrt{n}-\sqrt{n-1}}=\frac{\sqrt{n}+\sqrt{n-1}}{(\sqrt{n}-\sqrt{n-1})(\sqrt{n}+\sqrt{n-1})}=\sqrt{n}+\sqrt{n-1},$
且$\sqrt{n+1}+\sqrt{n}>\sqrt{n}+\sqrt{n-1},$
所以$\frac{1}{\sqrt{n+1}-\sqrt{n}}>\frac{1}{\sqrt{n}-\sqrt{n-1}},$
又因为$\sqrt{n+1}-\sqrt{n}$与$\sqrt{n}-\sqrt{n-1}$都是正数,
所以$\sqrt{n+1}-\sqrt{n}<\sqrt{n}-\sqrt{n-1}。$
【分析】
要解决这道二次根式混合运算题,思路如下:首先根据二次根式的化简规则,将括号内的非最简二次根式化为最简二次根式,这样才能进行加减运算;接着计算括号内的减法,得到一个最简二次根式;最后利用二次根式的除法法则进行运算,同时注意分母有理化,最终得到结果后与选项对比即可。
【解析】
1. 化简括号内的二次根式:
$2\sqrt{48}=2\sqrt{16×3}=2×4\sqrt{3}=8\sqrt{3}$
$3\sqrt{27}=3\sqrt{9×3}=3×3\sqrt{3}=9\sqrt{3}$
2. 计算括号内的减法:
$2\sqrt{48}-3\sqrt{27}=8\sqrt{3}-9\sqrt{3}=-\sqrt{3}$
3. 进行除法运算并化简:
$(-\sqrt{3})÷\sqrt{6}=-\sqrt{\frac{3}{6}}=-\sqrt{\frac{1}{2}}=-\frac{\sqrt{2}}{2}$
【答案】
B
【知识点】
二次根式化简,二次根式混合运算,分母有理化
【点评】
本题考查二次根式的混合运算,核心是先将二次根式化为最简形式,再遵循先括号内后括号外的运算顺序计算,运算过程中要注意符号的处理和分母有理化的规范,属于基础运算题,有助于巩固二次根式的基本运算能力。
【难度系数】
0.7
【分析】
观察原式可知,每个分式的分母均为两个连续奇数的算术平方根之和,直接通分计算繁琐。我们可以利用平方差公式对每个分式进行分母有理化,将其转化为两个根式的差的形式,再通过裂项相消的方法抵消中间重复的项,从而简化计算。具体步骤为:先对单个分式进行分母有理化,找出规律后,将所有分式展开,合并同类项(抵消中间项),最后计算剩余项的结果。
【解析】
第一步,对每个分式进行分母有理化:
对于一般项$\frac{1}{\sqrt{2n+7}+\sqrt{2n+9}}$(其中$n$从1到56,当$2n+9=121$时,$n=56$),利用平方差公式$(a+b)(a-b)=a^2-b^2$,给分子分母同乘$\sqrt{2n+9}-\sqrt{2n+7}$,得:
$\frac{1}{\sqrt{2n+7}+\sqrt{2n+9}}=\frac{\sqrt{2n+9}-\sqrt{2n+7}}{(\sqrt{2n+9}+\sqrt{2n+7})(\sqrt{2n+9}-\sqrt{2n+7})}=\frac{\sqrt{2n+9}-\sqrt{2n+7}}{(2n+9)-(2n+7)}=\frac{\sqrt{2n+9}-\sqrt{2n+7}}{2}$
第二步,将原式中每个分式按上述形式展开:
原式$=\frac{\sqrt{11}-\sqrt{9}}{2}+\frac{\sqrt{13}-\sqrt{11}}{2}+···+\frac{\sqrt{121}-\sqrt{119}}{2}$
第三步,提取公因式$\frac{1}{2}$,并抵消中间项:
原式$=\frac{1}{2}[(\sqrt{11}-\sqrt{9})+(\sqrt{13}-\sqrt{11})+···+(\sqrt{121}-\sqrt{119})]$
$=\frac{1}{2}(\sqrt{121}-\sqrt{9})$
第四步,计算结果:
$\sqrt{121}=11$,$\sqrt{9}=3$,代入得:
原式$=\frac{1}{2}(11-3)=\frac{1}{2}×8=4$
【答案】
4
【知识点】
分母有理化、裂项相消法、平方差公式
【点评】
本题主要考查分母有理化与裂项相消的综合应用,解题关键是观察算式结构,利用平方差公式将分式转化为可裂项的形式,通过抵消中间项简化运算,既考查了对根式运算的掌握,也考验了学生的观察能力与运算技巧。
【难度系数】
0.6
【分析】
(1)第一题解题思路:先化简括号内的二次根式,再运用二次根式除法法则计算括号内式子与$\sqrt{3}$的商,接着对分式进行分母有理化,最后合并同类二次根式得到结果。具体步骤为:先将$3\sqrt{\frac{4}{3}}$和$\sqrt{24}$化为最简二次根式,再分别除以$\sqrt{3}$;对$\frac{2}{2-\sqrt{2}}$通过分子分母同乘有理化因式$(2+\sqrt{2})$去掉分母中的根号,最后将两部分结果相减合并。
(2)第二题解题思路:分别化简两项,再合并结果。第一项利用二次根式性质化简,第二项根据二次根式除法法则,系数与系数相除、被开方数与被开方数相除,结合$a>0,b>0$的条件确定开方结果,最后将两项合并。
【解析】
(1)计算$(3\sqrt{\frac{4}{3}}-\sqrt{24})÷\sqrt{3}-\frac{2}{2-\sqrt{2}}$:
① 化简括号内的二次根式:
$3\sqrt{\frac{4}{3}}=3×\frac{2\sqrt{3}}{3}=2\sqrt{3}$,$\sqrt{24}=2\sqrt{6}$;
② 计算括号内式子除以$\sqrt{3}$:
$(2\sqrt{3}-2\sqrt{6})÷\sqrt{3}=2\sqrt{3}÷\sqrt{3}-2\sqrt{6}÷\sqrt{3}=2-2\sqrt{2}$;
③ 对分式进行分母有理化:
$\frac{2}{2-\sqrt{2}}=\frac{2(2+\sqrt{2})}{(2-\sqrt{2})(2+\sqrt{2})}=\frac{2(2+\sqrt{2})}{4-2}=2+\sqrt{2}$;
④ 合并结果:
原式$=(2-2\sqrt{2})-(2+\sqrt{2})=2-2\sqrt{2}-2-\sqrt{2}=-3\sqrt{2}$。
(2)计算$\frac{a}{b}\sqrt{ab^{3}}+(-\frac{2}{3}\sqrt{ab})÷\frac{1}{2}\sqrt{\frac{b}{a}}(a>0,b>0)$:
① 化简第一项:
$\frac{a}{b}\sqrt{ab^{3}}=\frac{a}{b}× b\sqrt{ab}=a\sqrt{ab}$;
② 计算第二项的二次根式除法:
$(-\frac{2}{3}\sqrt{ab})÷\frac{1}{2}\sqrt{\frac{b}{a}}=(-\frac{2}{3}÷\frac{1}{2})×\sqrt{ab÷\frac{b}{a}}=-\frac{4}{3}×\sqrt{ab×\frac{a}{b}}=-\frac{4}{3}×\sqrt{a^2}=-\frac{4}{3}a$(因$a>0$,$\sqrt{a^2}=a$);
③ 合并两项结果:
原式$=a\sqrt{ab}-\frac{4}{3}a$。
【答案】
(1)$\boldsymbol{-3\sqrt{2}}$;(2)$\boldsymbol{a\sqrt{ab}-\frac{4}{3}a}$
【知识点】
1. 二次根式化简
2. 二次根式乘除法
3. 分母有理化
【点评】
本题考查二次根式的混合运算,需熟练掌握二次根式的性质、乘除法法则及分母有理化方法,运算时注意符号处理,结合字母取值范围判断开方结果的正负,确保每一步运算准确。
【难度系数】
0.6
【分析】
首先观察式子中的两个分式,第一个分式的分子$x-y$可利用平方差公式分解为$(\sqrt{x}-\sqrt{y})(\sqrt{x}+\sqrt{y})$,与分母$\sqrt{x}-\sqrt{y}$约分;第二个分式的分子$x+y+2\sqrt{xy}$是完全平方形式$(\sqrt{x}+\sqrt{y})^2$,与分母$\sqrt{x}+\sqrt{y}$约分。将两个约分后的式子合并化简,最后代入$x$和$y$的值计算出结果即可。
【解析】
$\begin{aligned}&\frac{x-y}{\sqrt{x}-\sqrt{y}}+\frac{x+y+2\sqrt{xy}}{\sqrt{x}+\sqrt{y}}\\=&\frac{(\sqrt{x}-\sqrt{y})(\sqrt{x}+\sqrt{y})}{\sqrt{x}-\sqrt{y}}+\frac{(\sqrt{x}+\sqrt{y})^2}{\sqrt{x}+\sqrt{y}}\\=&\sqrt{x}+\sqrt{y}+\sqrt{x}+\sqrt{y}\\=&2\sqrt{x}+2\sqrt{y}\\\end{aligned}$
当$x=3$,$y=\frac{1}{3}$时,
$\begin{aligned}&\mathrm{原式}=2\sqrt{3}+2\sqrt{\frac{1}{3}}\\=&2\sqrt{3}+2×\frac{\sqrt{3}}{3}\\=&2\sqrt{3}+\frac{2\sqrt{3}}{3}\\=&\frac{6\sqrt{3}+2\sqrt{3}}{3}\\=&\frac{8\sqrt{3}}{3}\end{aligned}$
【答案】
$\frac{8\sqrt{3}}{3}$
【知识点】
二次根式化简求值,平方差公式,完全平方公式
【点评】
本题重点考查二次根式的运算及因式分解公式的应用,通过平方差公式和完全平方公式对分式约分是解题的核心,代入求值时需注意二次根式的分母有理化,熟练掌握相关公式和运算规则是解题关键。
【难度系数】
0.6
【分析】
对于(1),我们可以模仿题目给出的方法:先分别求出$\sqrt{5}-2$与$\sqrt{4}-\sqrt{3}$的倒数,通过分母有理化化简倒数表达式,再比较两个倒数的大小;由于这两个数都是正数,根据“正数中倒数越大,原数越小”的规律,即可得出原数的大小关系。
对于(2),先根据(1)的结果进行猜想,再用同样的倒数法对一般情况进行推导:先对$\sqrt{n+1}-\sqrt{n}$和$\sqrt{n}-\sqrt{n-1}$的倒数进行分母有理化,比较倒数的大小,结合原数为正数的性质,证明猜想的结论。
【解析】
(1)计算两个数的倒数并化简:
$\frac{1}{\sqrt{5}-2}=\frac{\sqrt{5}+2}{(\sqrt{5}-2)(\sqrt{5}+2)}=\sqrt{5}+2$,
$\frac{1}{\sqrt{4}-\sqrt{3}}=\frac{2+\sqrt{3}}{(2-\sqrt{3})(2+\sqrt{3})}=2+\sqrt{3}$。
因为$\sqrt{5}>\sqrt{3}$,所以$\sqrt{5}+2>\sqrt{3}+2$,
又因为$\sqrt{5}-2$与$\sqrt{4}-\sqrt{3}$都是正数,正数中倒数越大原数越小,
所以$\sqrt{5}-2<\sqrt{4}-\sqrt{3}$。
(2)猜想:$\sqrt{n+1}-\sqrt{n}<\sqrt{n}-\sqrt{n-1}$($n$为正整数)。
证明如下:
对两个数的倒数进行分母有理化:
$\frac{1}{\sqrt{n+1}-\sqrt{n}}=\frac{\sqrt{n+1}+\sqrt{n}}{(\sqrt{n+1}-\sqrt{n})(\sqrt{n+1}+\sqrt{n})}=\sqrt{n+1}+\sqrt{n}$,
$\frac{1}{\sqrt{n}-\sqrt{n-1}}=\frac{\sqrt{n}+\sqrt{n-1}}{(\sqrt{n}-\sqrt{n-1})(\sqrt{n}+\sqrt{n-1})}=\sqrt{n}+\sqrt{n-1}$。
因为$\sqrt{n+1}>\sqrt{n-1}$($n$为正整数),所以$\sqrt{n+1}+\sqrt{n}>\sqrt{n}+\sqrt{n-1}$,
又因为$\sqrt{n+1}-\sqrt{n}$与$\sqrt{n}-\sqrt{n-1}$都是正数,正数中倒数越大原数越小,
所以$\sqrt{n+1}-\sqrt{n}<\sqrt{n}-\sqrt{n-1}$。
【答案】
(1)$\boxed{\sqrt{5}-2<\sqrt{4}-\sqrt{3}}$;
(2)$\boxed{\sqrt{n+1}-\sqrt{n}<\sqrt{n}-\sqrt{n-1}}$($n$为正整数)。
【知识点】
分母有理化、实数大小比较、二次根式运算
【点评】
本题通过示例引导学生运用倒数法结合分母有理化比较实数大小,既考查了二次根式的运算能力,又培养了学生类比推理、从特殊到一般的数学思维,有助于学生掌握灵活比较正数大小的技巧。
【难度系数】
0.6