Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
M4_8_2010.pdf
Скачиваний:
75
Добавлен:
03.06.2015
Размер:
441 Кб
Скачать
☆

2010-2011 уч. год., № 4, 8 кл. Математика. Квадратные корни

В полученной дроби умножаем числитель и знаменатель на 1 + 2,

получаем:

(1 + 2 )(1 +2 2 − 5 − 10 )

=

 

 

 

6(1 −2)

 

 

= −

1+ 2 +2 2 +4 − 5 − 10 − 10 − 20

=

 

6

 

 

 

 

 

 

 

= −

5 +3 2 −3 5 −2 10

. ▲

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

§4. Преобразование выражений, содержащих квадратные корни

Покажем на примере, как можно тождественными преобразованиями упрощать выражения, содержащие квадратные корни. При этом мы будем пользоваться правилами, которые указали в предыдущем параграфе, как, например, правило произведения корней, правило деления корней, правило вынесения множителя из-под знака корня и т. д.

 

Пример 1. Упростите выражение 5 18 +7

50 −30

2.

 

 

 

Заметим,

что

5 18 =5

9 2 =5 9

2 =15

2 и 7 50 =

=7 25 2 = 7 25

2 =35 2.

 

 

 

 

 

 

В итоге получаем: 15

2 +35 2 −30 2 = 20

2. ▲

 

 

Пример 2. Упростите выражение:

 

 

 

а)

7 +4 3; б) 3 −2 2 ; в) a +1 + 4 a −3.

 

 

а) Заметим, что 7 = 4 +3 = 22 +(

3 )2 , тогда

 

 

7 +4

3 = 22 +( 3 )2 +2 2

3 =(2 +

3 )2 . Поэтому

 

7 + 4 3 = (2 + 3 )2 =

 

2 + 3

 

= 2 + 3.

 

 

 

 

 

 

б) 3 −2 2 = 1 + 2 −2 2 = 1 +( 2 )2 −2 2 = (1 − 2 )2 =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

1 −

2

= 2 −1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в) a +1 + 4 a −3 = (a −3)+4 +4 a −3 =

= ( a −3 )2 +22 +2 2 a −3 = ( a −3 + 2)2 = a −3 +2. ▲

© 2010, ФЗФТШ при МФТИ. Составитель: Яковлева Тамара Харитоновна

10

2010-2011 уч. год., № 4, 8 кл. Математика. Квадратные корни

 

Пример 3. Сократите дроби:

 

 

а)

a −b

; б)

64a −49b

; в)

3x + 3y

; г)

7a − 7b

8 a −7 b

3x +3y +6 xy

 

 

 

 

а) Заметим, что

a −b =( a )2 −( b )2 , 7a = 7 a, 7b = 7 b,

подставляем эти выражения в данную дробь:

 

 

( a )2 −( b )2

( a − b )( a +

b )

 

7 a − 7 b =

7 ( a − b )

 

=

aa −b b . a − b

a + b . 7

б)

 

64a −49b

 

=

(8

 

 

a )2 −(7 b )2

=

(8

 

a −7 b )(8 a +7

b )

=

 

8 a −7

 

 

 

 

 

8 a −7 b

 

 

 

 

8 a −7 b

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=8 a +7

b.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

 

3x +

3y

 

=

 

 

 

 

 

3x + 3y

 

 

 

=

 

 

 

 

3x +3y +6 xy

( 3x )2 +( 3y )2 +2 3x 3y

 

 

 

=

 

3x +

3y

=

 

 

1

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( 3x + 3y )2

 

 

3x + 3y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г) Преобразуем числитель дроби:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a a −b b =

( a )2

a −( b )2

b =( a )3 −( b )3 =

 

 

 

=( a − b )(

( a )2 + a b +( b )2 )=( a − b )(a +b + ab ).

В результате получаем:

( a − b )(a +b +

ab )

= a +b

+

ab. ▲

 

 

 

 

a −

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 4. Докажите тождество

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

n

 

 

mn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

= −1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n + m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n − mn m − mn

 

 

 

 

 

∆ Преобразуем выражение, стоящее в скобках:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

n

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

n

 

=

 

 

 

+

 

=

 

 

+

 

 

 

 

n − mn

m − mn

( n )2 − m n

 

(

m )2 − m n

 

© 2010, ФЗФТШ при МФТИ. Составитель: Яковлева Тамара Харитоновна

11

2010-2011 уч. год., № 4, 8 кл. Математика. Квадратные корни

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

n

=

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−

 

 

=

 

 

n (

n − m )

 

m (

m − n )

 

 

 

 

n ( n − m )

 

m ( n − m )

 

 

 

m m −

n n

 

 

( m )2 −( n )2

 

 

=

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

n m (

n − m )

n m ( n − m )

 

 

=

(

m − n )( m + n )

=

 

 

m + n

. Тождество доказано. ▲

 

 

 

m (

 

m )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

n −

 

 

− nm

 

 

 

Пример 5. Решите уравнение

 

 

 

4x2 +16x +16 −

x2 −6x +9 = 4.

∆ Преобразуем левую часть уравнения:

 

 

 

4x2 +16x +16 − x2 −6x +9 = 4(x2 + 4x +4)− (x −3)2 =

=

 

 

4

(x + 2)2 −

(x −3)2

= 2

 

x + 2

 

−

 

x −3

 

. После тождественных пре-

 

 

 

 

 

 

образований получили уравнение 2

 

x +2

 

−

 

x −3

 

= 4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) Пусть

x ≥3,

тогда

 

x −3

 

= x −3,

 

x + 2

 

= x + 2

и наше уравнение

 

 

 

 

 

 

 

сводится к уравнению

2(x + 2)−(x −3)= 4; 2x + 4 − x +3 = 4; x +3 =0; x = −3.

Это число меньше 3, поэтому при x ≥ 3 решений нет.

2) Пусть теперь −2 < x <3. Тогда

 

x −3

 

=3 − x,

 

x

+2

 

= x +2. Полу-

 

 

 

 

чаем уравнение 2x +4 + x −3 = 4, 3x =3, x =

 

1. Число

1

 

удовлетворяет

условию −2 <1 <3, x =1 − решение.

3) Пусть x ≤ −2. Тогда x −3 =3 − x, x +2 = −x −2 и приходим к уравнению −2x −4 −3 + x = 4, − x =11, x = −11. Число −11 < −2.

Ответ: 1; −11. ▲

Пример 6. Решите систему уравнений

3 x +3 −2 y −2 =3,

2 x +3 + y −2 =9.

∆ Корень x +3 определён при x ≥ −3, а корень y −2 определён при y ≥ 2.

Умножив второе уравнение системы на 2 и прибавив к первому уравнению, получаем: 7 x +3 = 21, x +3 =3, x +3 =9, x =6. Подставляем это значение для x в первое уравнение, получаем:

© 2010, ФЗФТШ при МФТИ. Составитель: Яковлева Тамара Харитоновна

12

2010-2011 уч. год., № 4, 8 кл. Математика. Квадратные корни

3 3 −2 y −2 =3; 6 = 2 y −2; y −2 =3; y −2 =9; y =11.

Ответ: (6;11). ▲

§5. Преобразование двойных радикалов

Выражения вида a +b c называют сложными или двойными ра-

дикалами. Мы уже рассматривали примеры, в которых можно было избавиться от внешних радикалов.

Пример 1. Освободитесь от внешнего радикала в выражении

23 + 4

15 .

 

 

 

 

 

 

 

Заметим, что выражение 23 +4

15 = 20 +3 + 2 2

5

3 =

=(2 5 +

3 )2 , тогда 23 +4 15 =

(2

5 + 3)2

 

 

 

=

2 5 +3

=2

5 + 3.

Пример 2. Освободитесь от

внешнего

 

радикала

 

в

выражении

124 −70 3.

∆ В этом примере укажем метод, по которому можно иногда можно избавляться от внешнего радикала. Подберём целые числа a и b такие,

чтобы

124 −70

3 = a −b 3.

Если такие числа есть, то должны вы-

полняться такие условия:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

(a −b 3 )

=124 −70

3,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 ≥0.

 

 

 

 

 

 

a −b

 

 

Из первого условия получаем

 

 

 

 

 

 

 

 

a2 −2ab 3 +3b2 =124 −70

3,

 

 

 

 

a2 +3b2 −124 = 2ab

3 −70

3.

a2 +3b2 −124 является

Так как

a

и

b − целые числа, то выражение

целым

числом,

значит,

рациональным

числом. Выражение

(2ab −70)

3

является рациональным числом,

если 2ab −70 = 0, т. е.

ab =35. Уравнению

ab =35 удовлетворяют следующие пары чисел:

a =1, b =35;

a =5, b

= 7;

a =7, b =5; a =35, b =1; a = −1, b = −35;

a = −5, b = −7;

a = −7, b = −5;

a = −35, b = −1.

Условию a2 +3b2 −124 =0 удовлетворяют две пары чисел: a = 7, b =5 и a = −7, b = −5. Число 7 −5 3 не удовлетворяет условию a −b 3 ≥0,

а число

−7 +5 3

удовлетворяет этому условию. Таким образом,

124 −70

3 = −7 +5

3.▲

В некоторых примерах удаётся избавиться от внешнего радикала, если воспользоваться тождеством

© 2010, ФЗФТШ при МФТИ. Составитель: Яковлева Тамара Харитоновна

13

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]