【分析】
这是一道根式化简的规律探究题,解题思路是先观察已知等式的结构和变形规律,再利用规律解决问题:
1. 对于问题(1),对比已知的三个等式,发现左边式子为$\sqrt{\frac{1}{k}(\frac{1}{k+1}-\frac{1}{k+2})}$(k依次为1、2、3),右边结果为$\frac{1}{k+1}\sqrt{\frac{k+1}{k(k+2)}}$,当k=4时代入即可得到结果;
2. 问题(2),按照上述规律,当k=8时先猜想变形结果,再仿照已知验证步骤,先计算括号内的差,再将根号内分数的分子分母同乘9,转化为可开方的形式完成验证;
3. 问题(3),根据前面的具体例子归纳出用n(n≥2的自然数)表示的一般等式,再通过通分、分子分母同乘(n+1)、开平方的步骤进行验证,确保等式成立。
【解析】
(1) 根据已知等式的规律,当左边为$\sqrt{\frac{1}{4}(\frac{1}{5}-\frac{1}{6})}$时,右边为$\frac{1}{5}\sqrt{\frac{5}{4×6}}=\frac{1}{5}\sqrt{\frac{5}{24}}$;
(2) 猜想:$\sqrt{\frac{1}{8}(\frac{1}{9}-\frac{1}{10})}=\frac{1}{9}\sqrt{\frac{9}{80}}$
验证:
$\sqrt{\frac{1}{8}(\frac{1}{9}-\frac{1}{10})}=\sqrt{\frac{1}{8}×\frac{10-9}{9×10}}=\sqrt{\frac{1}{8×9×10}}=\sqrt{\frac{9}{8×9^2×10}}=\frac{1}{9}\sqrt{\frac{9}{80}}$;
(3) 用n(n≥2的自然数)表示的等式:$\sqrt{\frac{1}{n}(\frac{1}{n+1}-\frac{1}{n+2})}=\frac{1}{n+1}\sqrt{\frac{n+1}{n^2+2n}}$
验证:
$\sqrt{\frac{1}{n}(\frac{1}{n+1}-\frac{1}{n+2})}=\sqrt{\frac{1}{n}×\frac{(n+2)-(n+1)}{(n+1)(n+2)}}=\sqrt{\frac{1}{n(n+1)(n+2)}}=\sqrt{\frac{n+1}{n·(n+1)^2·(n+2)}}=\frac{1}{n+1}\sqrt{\frac{n+1}{n(n+2)}}=\frac{1}{n+1}\sqrt{\frac{n+1}{n^2+2n}}$
【答案】
(1) $\boldsymbol{\frac{1}{5}\sqrt{\frac{5}{24}}}$;
(2) 猜想结果为$\boldsymbol{\frac{1}{9}\sqrt{\frac{9}{80}}}$,验证过程见解析;
(3) 等式为$\boldsymbol{\sqrt{\frac{1}{n}(\frac{1}{n+1}-\frac{1}{n+2})}=\frac{1}{n+1}\sqrt{\frac{n+1}{n^2+2n}}}$($n≥2$的自然数),验证过程见解析。
【知识点】
根式化简、规律探究、分式通分
【点评】
本题考查了根式的化简运算和规律探究能力,解题关键是通过观察已知等式,准确归纳出左边式子与右边结果的对应规律,再利用分式运算和根式性质进行验证,培养了学生的观察归纳能力和运算能力。
【难度系数】
0.6