多重二次根式的化简

复习:单层二次根式的化简

化简:

\[\sqrt {54188a^{114514}b^{45}} \]

这种题目已经是基本操作了。解析如下:
\[解:原式=\sqrt {2^2\cdot 13547\cdot (a^{57257})^2\cdot (b^{24})^2\cdot b} \]

\[=2a^{57257}b^{24}\sqrt {13547b} \]

任意的单层二次根式,都可以通过这种方式化简而来。

多重二次根式

引入

化简:

\[\sqrt {4-2\sqrt 3} \]

这是什么根式套根式的玩意儿啊!怎么化简呢?

我们注意到,要想化简一个双层根式,至少应该先把一层根号去掉。

那你觉得\(\sqrt 3\)更好去根号,还是\(\sqrt {4-2\sqrt 3}\)更好去根号呢?

当然是希望去掉外层根号。

那么,在我们现在已学的公式中,有什么东西能把一个根号去掉呢?

\[\sqrt {a^2}=|a| \]

\[(\sqrt a)^2=a\{a>0\} \]

请从这两个公式上思考一下。

显然,把内部的\(4-2\sqrt 3\)化成某个根式的平方即可。完全平方公式是最好的选择。

恰好\(2\sqrt 3\)可以看做公式中的\(2ab\)。于是,我们希望找到两个式子\(a\)、\(b\),使得\(ab=\sqrt 3\),且要满足\(a^2+b^2=4\)。

你看着,\(ab\)都出现根号了,那\(a\)、\(b\)能不是根式吗?

因此,目标转化为:

求两个整数\(a\)、\(b\),使得\(\sqrt a\cdot \sqrt b=\sqrt {ab}=\sqrt 3\)即\(ab=3\),且\((\sqrt a)^2+(\sqrt b)^2=a+b=4\)。

挨个试一试也出来了,\(a=1\),\(b=3\)。最终,原式

\[=\sqrt {(\sqrt 1)^2-2\sqrt {1\cdot 3}+(\sqrt 3)^2} \]

\[=\sqrt {(\sqrt 1+\sqrt 3)^2} \]

\[=1+\sqrt 3 \]

好神奇呀。

化简方法:完全平方公式

如引入中所示。

下面拓展一些变式。

出题人看到了一个题目。

化简:

\[\sqrt {8-2\sqrt {12}} \]

你会做吗?当然会做啊,原式

\[=\sqrt {2+2\sqrt{2\cdot 6}+6} \]

\[=\sqrt {(\sqrt 2+\sqrt 6)^2} \]

\[=\sqrt 2+\sqrt 6 \]

出题人:太简单了太简单了,不符合我哈基米的气质。我来改一改。

化简:

\[\sqrt {8-4\sqrt 3} \]

刚刚会做,难道现在不会做了吗?原式

\[=\sqrt {8-2\sqrt {12}}=\sqrt 2+\sqrt 6 \]

变式\(1\):把后面的根式化到最简,故意让你看不出来。
对策\(1\):只要看见\(a+b\sqrt c\)的形式,尝试把\(b\)化成\(2\)。

出题人:可恶,这次得分率还是那么高。我再来改改。

化简:

\[\sqrt {2-\sqrt 3} \]

这下彻底炸了,\(b\)直接消失,还怎么化成\(2\)?

你忘了。\(b\)其实是\(1\),被隐藏了。原式

\[=\sqrt {\frac {4-2\sqrt 3} 2} \]

\[=\sqrt {\frac {(1-\sqrt 3)^2} 2} \]

\[=\frac {1-\sqrt 3} {\sqrt 2} \]

最后再来一个分母有理化。

\[=\frac {\sqrt 2-\sqrt 6} 2 \]

变式\(2\):把外层根式除个\(d\),正好把\(b\)隐藏。
对策\(2\):看不见\(b\),立刻外层乘个\(2\),分子常规化,分母有理化。

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