一般地,我們把二次根式的被開方數(shù)中套有二次根式的式子稱為復(fù)合二次根式,即形如a±cb(其中a,b,c表示有理數(shù))的式子,如9+45、4-23等都是復(fù)合二次根式.
在競賽試題中,有時我們會遇到將復(fù)合二次根式化簡的問題.下面我們介紹四種化簡復(fù)合二次根式的方法,供讀者參考.
1配方法
通過配方,把根號下的式子寫成一個完全平方式,從而把根號內(nèi)的式子移到根號外,達(dá)到化簡二次根式的目的.
1.當(dāng)c=2時,如果能找到兩個正數(shù)x,y(其中x>y),且使這兩個正數(shù)的和為a,積為b,則a±cb=x±y.
例1化簡11-230.
解11-230=(6)2-26×5+(5)2=6-5.
2.當(dāng)c是大于2的偶數(shù)時,可以把c中除了2以外的因數(shù)移到根號里面,從而轉(zhuǎn)化為情形1.
例2化簡9+62.
解9+62=9+218
=(6)2+26×3+(3)2=6+3.
3.當(dāng)c=1時,可以先把根號內(nèi)式中各項(xiàng)都乘以2,再將各項(xiàng)代數(shù)和除以2,從而轉(zhuǎn)化為情形1.
例3化簡3-5.
解3-5=6-252=6-252
=(5)2-25+122=(5-1)22
=5-12=10-22.
4.當(dāng)c既不是1也不是偶數(shù)時,可以先把c移到根號里面,從而轉(zhuǎn)化為情形3.
例4化簡14+53.
解14+53=14+75
=28+2752=28+2752
=(25)2+2×5×3+(3)22
=(25+3)22=5+32=52+62.
2待定系數(shù)法
設(shè)a±cb=x±y,然后將兩邊平方,利用對應(yīng)項(xiàng)的系數(shù)相等列出方程,求出x,y的值,從而將復(fù)合二次根式化簡.
例5化簡6-33.
解設(shè)6-33=x-y(其中x,y是有理數(shù)),
兩邊平方,得6-33=x+y-2xy.
利用對應(yīng)項(xiàng)的系數(shù),得x+y=6,2xy=33(即4xy=27).
解方程組x+y=6
4xy=27,得x=92
y=32.
所以6-33=92-32=322-62.
3共軛根式法
兩個根式的積與和都為有理式,這兩個根式就互為共軛根式.如a+cb與a-cb(其中a,b,c表示有理數(shù))是一對共軛根式.在化簡復(fù)合二次根式時,可以借助它的共軛根式,然后求出這一對共軛根式的平方和與積,最后通過解方程組求出復(fù)合二次根式的值.
例6化簡7-212.
解7-212的共軛根式是7+212.設(shè)7+212=x,7-212=y,則
x2+y2=(7+212)+(7-212)=14,
xy=(7+212)(7-212)
=72-(212)2=49-48=1.
所以(x+y)2=x2+y2+2xy=14+2=16,(x-y)2=x2+y2-2xy=14-2=12.
顯然x+y>0,x-y>0.所以
x+y=4,①x-y=23.②
①-②,得2y=4-23.所以y=2-3,即7-212=2-3.
4公式法
設(shè)a+cb=x+y(或a-cb=x-y,其中x>y),兩邊平方,得a+cb=x+y+2xy.利用對應(yīng)項(xiàng)的系數(shù)相等,得x+y=a,cb=2xy(即bc2=4xy).
解方程組x+y=a
4xy=bc2,得x=a+a2-bc22
y=a-a2-bc22.
所以a±cb=a+a2-bc22±a-a2-bc22.
上面兩個公式就是化簡復(fù)合二次根式的公式.
例7化簡19-83.
解在19-83中,a=19,b=3,c=8,由化簡復(fù)合二次根式的公式,得
19-83
=19+192-3×822-19-192-3×822
=19+172-19-132=4-3.