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解题技巧
二次根式化简的常用技巧
江苏 朱元生
二次根式的化简和运算是初中数学的重要内容之一,也是中考和数学竞赛中的常见题型.对于特殊的二次根式的化简,除了掌握基本概念和运算法则外,还应根据根式的具体结构特征,灵活选用一些特殊的方法和技巧.这样做,不仅可以化难为易、化繁为简,提高解题速度,收到事半功倍的奇效,而且有助于培养学生分析问题、解决问题的能力及探索求新的学习习惯.现就几类常用的方法和技巧举例说明如下,供同学们参考:
一、巧用乘法公式
例1、化简:
解析:本题的关键是对第二个因式提取后,易发现与第一个因式的数量关系,再变形为两数和与两数差的形式,从而运用平方差公式.
原式=
=
练习:化简:.
解:原式
.
二、巧用逆运算
例3、化简
解析:本题的关键是巧用积的乘方的逆运算:
原式=
=
练习:化简:.
解:原式
.
三、巧因式分解
对“分式型”代数式,分子分母都是多项式时,有时可以先分别因式分解,通过约分达到化简目的.
例2、化简
解析:本题的关键是将分子中的8拆数配方因式分解,进而约分求得结果.
原式==
==
化简:。
分析:该题的常规做法是先进行分母有理化,然后再计算,可惜运算量太大,不宜采取。但我们发现(x-y)和(x+y-)可以在实数范围内进行因式分解,所以有下列做法。
解:原式=
=
=0.
练习:化简
(1)
(2)
解:(1)
(2)
说明:对分母中含二次根式个数较多的式子进行分母有理化,需要较强的观察能力和灵活掌握式子变形的一些技巧。如本例(2),采用因式分解,就容易找到有理化因式;本例(4)逆用分式加法法则,将原式拆成两个式子的和,就容易进行分母有理化。
练:把下列各式分母有理化:
(1)
(2)
解:(1)
原式
(2)原式=
四、巧拆项、裂项 添项
对于一些连续相加的分式型二次根式,如果拆项后能互相抵消,则可用此法.
例4、化简
解析:本题的关键是将分子中的拆成,分母因式分解,进而裂项化简
原式
=
=
练习1、化简: .
解:原式
.
练习2、
解:因为
巧添项
例6.化简:.
解:原式
.
化简: .
分析:本题若直接分母有理化显然较复杂,若将分子添加,利用完全平方公式和平方差公式来解决,则会非常简捷.
解:=
=
五、巧换元
当问题的结构过于复杂,难以直接发现规律时,可以通过换元,将结论的形式转化为简单形式,以便于发现解题规律。
例5、化简 +
解析:注意到与的和为,积为2
因此若设=, =
则 +=2 ,
所以,原式=+== ==
练习:化简:.
解:设,则原式
.
练习:化简:。
分析:本题若先计算出将十分复杂,如果将数字转化成字母积的形式,将会出现“柳暗花明又一村”的境界。
解:令,则
原式。
练习:化简。
分析:观察式子的结构,分母中含有三项,若将分母中的根式去掉,必须进行两次以上的运算,运算量大。如果用字母代数的方法,将其转化为有理式运算,则可简化运算过程。
解:设=a, =b, =c,则=ac, =bc,a2-b2=2.
原式==
==a-b=-。
练习1、(第十届初二“希望杯”)已知a、b、c都为正数,且
则x与y的大小关系为( )
(A)x>y (B)x<y
(C)x=y (D)随a、b、c的取值变化而定
练习2、(十二届初二“希望杯”)化简
六、巧构方程
方程法:对于一些带……号的无限循环式的化简,通常可设原式值为x,设法建立一个关于x的方程求解.
例6、化简
解析:本题整体设元可使问题化难为易迅捷获解,设 =
两边平方,得 即
解得 (不合舍去) 所以 =
练习:化简求值
解:设原式=x,则x=两边平方得
即(x-3)(x+2)=0,取正数x=3.
解:设原式=x,
七、巧取倒数
如果一个“分式型”二次根式只有分子可进行因式分解,常常可先取倒再来解决.
例7、化简
解析:此题先取倒数求出倒数的值,从而求得原式的值,可使问题化繁为简,迎刃而解。
设原式=,则
=, ∴原式
练习:
八、平方法
对于被开方数为和差型的复合二次之和(差),常以退为进,先求出它的平方。
解:设原式=x,则
所以原式=
化简:.
分析:观察式子,发现结果大于0,故可先将整个式子先平方,再求其算术平方根.
解:设=(,则
==3+,因为,所以,即原式=
练习1、化简:.
解:设则
.
.
即.
练习2、化简:
解:设=
显然则
= ……大胆地用完全平方公式吧!计算量其实不大。
=
=
=
= =
=
,
即原式=
用这种方法可以很轻松地解决下面这道题题。
(4)计算
解:令
则
=10 把这长串式子平方看起来挺复杂,你用完全平方公式配合平方差公式试试,就这么简单。
显然,所以
所以原式的结果为。
评注:当然,,你配方这么做也行。
九、配方法(公式法)(巧用韦达定理)
在复合二次根式中,如果存在x>0,y>0,使得
例4 化简
解:原式=
例5 化简
(A) (B)
(C)5 (D)1
1. 型二次根式的化简
例:化简:
(1)
(2)
(3)
解:(1)
(2)
(3)
说明:这是一类复合二次根式的化简问题,化简方法如下:
(i)当m=2时,可应用配方法,设法找到两个正数x、y(x>y),使x+y=a,xy=b,则,如本例(1)。
(ii)当时,设法转化为(i)处理:
如果m是大于2的偶数(如本例(2))或被开方数b中含有4的因数(如练习(2)),那么可利用根号内(外)因式的移动,容易转化成型。
如果m=1,b中又不含有4的因数,那么把根号内式子乘以,即可转化为(i),如本例(3)。
如果m是大于1的奇数,那么可先把m移到根号里面,再把根号内式子乘以,转为为(i),如练习(3)。
练:化简
(1)
(2)
(3)
解:(1)
(2)
(3)
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