小议“二次根式中字母的取值范围”

2012-04-29 03:49王俊
数学学习与研究 2012年21期
关键词:根式化简题意

王俊

二次根式的学习是在平方根、算术平方根知识的基础上建立的,所以从二次根式的定义、性质到二次根式的每一条计算法则和化简法则,字母都有相应的取值范围,以保证二次根式有意义和计算、化简的顺利进行,现罗列如下:

二次根式的定义:一般地,式子a(a≥0)叫做二次根式.

二次根式的性质:当a≥0时,a≥0(二次根式的双重非负性).

二次根式的计算或化简法则:

1.当a≥0时,(a)2=a.

2.a2=|a|=a(a≥0).

-a(a<0).

3.二次根式的乘法法则:a·b=ab(a≥0,b≥0).

逆之得积的算术平方根的化简法则:ab=a·b(a≥0,b≥0).

4.二次根式的除法法则:a[]b=a[]b(a≥0,b>0).

逆之得商的算术平方根的化简法则:a[]b=a[]b(a≥0,b>0).

笔者发现,二次根式中字母的取值范围是一个重要的知识点,有时是解决问题的关键,有时也是学生解题时比较容易出错的地方,需要引起足够的重视.现举例如下:

一、确定字母的取值范围

例1 能使-(x-5)2有意义的实数x的值有().

A.0个B.1个

C.2个D.无数个

解析 由题意得-(x-5)2≥0,所以(x-5)2≤0,则x=5,选择B.

点评 根据二次根式的定义得:当二次根式的被开方数为非负数时,二次根式有意义.很多时候这个知识点经常还与其他知识综合考查.

例2 要使式子a+2[]a有意义,a的取值范围是.

解析 由题意得a+2≥0,

a≠0,可得a的取值范围是a≥-2且a≠0.

点评 此题将二次根式有意义与分式有意义综合在一起考查,需要对每个知识点的准确把握,学生经常顾此失彼,或混淆知识从而出错.

例3 如果(2m-1)2=1-2m,则().

A.m<1[]2B.m≤1[]2

C.m>1[]2D.m≥1[]2

解析 由题意得2m-1≤0,m≤1[]2,选择B.

点评 根据上述第2条化简法则,对比得到此题化简实质为:a2=-a,进而推出a≤0解决问题,许多学生解题时经常会漏考虑a=0的情况从而出错.

例4 式子3-x[]x-1=3-x[]x-1成立的条件是().

A.x≥3B.x≤1

C.1≤x≤3D.1

解析 由题意得3-x≥0,x-1>0,

解得1

点评 本题根据上述第4条化简法则a[]b=a[]b(a≥0,b>0)进行解答,若忽略对分母的考虑,和第3条化简法则混淆,认为a≥0,b≥0就会出错,所以极易混淆的知识点要多比较,以提高辨别能力.

二、准确抓住字母的取值范围解决问题

1.已知字母取值范围

例5 实数a在数轴上的位置如图所示,则(a-4)2+ぃ╝-11)2化简后为().

A.7B.-7

C.2a-15D.无法确定

解析 由题意得50,a-11<0,化简得:

原式=|a-4|+|a-11|=(a-4)+(11-a)=7,故选择A.

点评 本题由实数a在数轴上的位置确定a的取值范围,从而顺利解决化简问题,此题字母a的取值范围是化简得以正确进行的关键.

2.挖掘隐含的字母取值范围

例6 已知y=2x-5+5-2x-3,则2xy的值为().

A.-15B.15

C.-15[]2D.15[]2

解析 此题中2x-5,5-2x是两个二次根式,应先考虑它们有意义,得2x-5≥0,

5-2x≥0,从而得出x=5[]2,代入原式得出y=-3,所以2xy=-15,选择A.

点评 此题所涉及的两个二次根式的被开方数互为相反数,它们要同时大于或等于0,只有每一个被开方数都等于0,从而得出x,y的值解决问题.

例7 已知x,y为实数,且满足1+x-(y-1)1-y=0,那么x2011-y2001=.

解析 仔细观察题目发现:1-y前的系数-(y-1)=1-y,所以应先考虑1-y是有意义,得1-y≥0,从而将原式转化成1+x+(1-y)1-y=0,又因为1+x≥0,(1-y)1-y≥0,所以1+x=0,

(1-y)1-y=0,

从而解得x=-1,

y=1,故x2011-y2011=-2.

点评 本题关键是发现条件中第二项的系数与二次根式中的被开方数相同,利用二次根式所隐含的取值范围得出第二项整体是一个非负数,再根据“若几个非负数的和为0,则每一个非负数都为0”顺利解决问题.

例8 已知a=2-3,化简求值:1-2a+a2[]a-1-a2-2a+1[]a2-a-1[]a.

解析 原式=(a-1)2[]a-1-(a-1)2[]a(a-1)-1[]a

=(a-1)2[]a-1-|a-1|[]a(a-1)-1[]a.

∵a=2-3<1,

∴原式=(a-1)2[]a-1-(1-a)[]a(a-1)-1[]a=a-1+1[]a-1[]a=a-1=2-3-1=1-3.

点评 此题关键是抓住a=2-3<1,将(a-1)2化简为1-a,否则将会非常容易出错.

3.没有字母取值范围时需分类讨论

例9 已知xy=3,那么xy[]x+yx[]y的值.

解析 因为xy=3且y[]x≥0,x[]y≥0,所以x>0,y>0和x<0,y<0都符合题意.需分两种情况讨论,现提供两种不同解法:

解法一 直接化简

①若x>0,y>0,原式=xxy[]x2+yxy[]y2=x·xy[]x+y·xy[]y=2xy=23.

②若x<0,y<0,原式=xxy[]x2+yxy[]y2=x·xy[]-x+y·xy[]-y=-2xy=-23.

解法二 先平方,再开方.

xy[]x+yx[]y2=xy[]x2+2·xy[]x·yx[]y+yx[]y2=xy+2xy+xy=4xy=12.

①若x>0,y>0,则xy[]x+yx[]y>0,原式=23.

②若x<0,y<0,则xy[]x+yx[]y<0,原式=-23.

所以应填:±23.

点评 此题条件只告诉我们x,y同号,所以必须分两种情况讨论,学生往往只注意第一种情况,从而漏解,所以解题时思维要缜密谨慎.

综上所述,二次根式的有关问题解决中,必须要注意每一条法则所含的字母取值范围,只有正确并熟练地运用这些条件才能确保解题的正确性.教学时教师应立足基本知识点,善于将题目归类,总结解题方法,让学生熟悉各种题型的解题技巧,同时还要引导学生对错题进行反思和总结,提高解题能力.

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