除法与分母有理化
讲解
实验台画了一个面积模型:绿色矩形的宽是 1/√d、高是 √d,面积恰好是 1。这个矩形说明「1/√d 乘上 √d 正好补成整数 1」——这正是有理化时分子分母同乘 √d 的几何解释。拖动 d,数轴上红点的位置就是 1/√d 的数值,它和 √d/d 永远重合。
为什么非要处理分母?除了「最简二次根式不含分母」这条规范,还有一个实际原因:分母是无理数时估算、比较大小都不方便。统一化成 √d/d 的形式后,√2/2、√3/3、√5/5 这些结果之间的大小关系一目了然。
- 1/√2 = √2/2 ≈ 0.707;1/√3 = √3/3 ≈ 0.577;1/√5 = √5/5 ≈ 0.447
- √12/√6 = √2(先约再化更省事)
- 分母是 1 + √2 时乘 1 − √2:(1+√2)(1−√2) = 1 − 2 = −1
- 检验有理化没做错:把结果平方,应等于原式平方
现实里能做什么
没有计算器的年代怎么除以 √2
手算时代,用 1 除以 1.414… 非常痛苦,但用 1.414… 除以 2 只需要心算——这就是有理化的实际动机:把「除以无理数」变成「除以整数」。1/√2 = √2/2 ≈ 0.707,两种写法数值完全相同,但第二种在纸上好算得多。今天的计算器虽然不需要了,但这个变形技巧在代数恒等变换里到处都在用。
知识要点
- 除法法则:√(a/b) = √a / √b(a ≥ 0,b > 0)
- 分母有理化:1/√2 = √2/2,1/√3 = √3/3——分子分母同乘分母里的根式
- 原理:√2 × √2 = 2,乘一次恰好把分母的根号「补成平方」
- 几何意义:1/√d × √d = 1,相当于把单位正方形切成 d 份
- 常用结论:√a/a 型(分母是整数)就是最简结果
- 进阶:分母是 a + √b 时,乘它的「有理化因式」a − √b(平方差公式)
典型例题(点击展开题解)
例 1计算:(1)1/√3;(2)√12 ÷ √6;(3)√8 ÷ √2。
计算:(1)1/√3;(2)√12 ÷ √6;(3)√8 ÷ √2。
- (1)分子分母同乘 √3,把分母补成平方。1/√3 = √3/3
- (2)先除再化简。√12 ÷ √6 = √2
- (3)被开方数直接相除。√8 ÷ √2 = √4 = 2
- 能先约分的先约(√12/√6 直接得 √2),约不掉的再走有理化。
(1)√3/3;(2)√2;(3)2