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112學年鷺江國中第2次段考數學 第17題 詳解

根式有理化代入平方差 · 非選 · 題目出處:112 學年度第 1 學期第 2 次定期評量 數學科(新北市立鷺江國民中學)

答案86168\sqrt6-16看逐步解析 ↓

題目
已知 x=26+4x=\dfrac{2}{\sqrt{6}+\sqrt{4}}y=4y=\sqrt{4},則 (x+y)2(xy)2=(x+y)^2-(x-y)^2=?(6分)

逐步解析

  1. 1

    先把能開的根號開掉

    4=2\sqrt{4}=2,所以 x=26+4=26+2x=\dfrac{2}{\sqrt{6}+\sqrt{4}}=\dfrac{2}{\sqrt{6}+2},而 y=4=2y=\sqrt{4}=2。開得盡的根號一定要先化成整數,留著它會看不出後面可以約分。
  2. 2

    把 x 的分母有理化

    分母有根號時要乘上它的同伴 62\sqrt{6}-2,分子分母同時乘才不會改變大小:x=2(62)(6+2)(62)=2(62)64=2(62)2=62x=\dfrac{2(\sqrt{6}-2)}{(\sqrt{6}+2)(\sqrt{6}-2)}=\dfrac{2(\sqrt{6}-2)}{6-4}=\dfrac{2(\sqrt{6}-2)}{2}=\sqrt{6}-2
  3. 3

    整個式子先用平方差化簡

    別急著把數字代進 (x+y)2(x+y)^2(xy)2(x-y)^2 硬展開。把 x+yx+yxyx-y 各看成一整包,用平方差公式:(x+y)2(xy)2=[(x+y)+(xy)][(x+y)(xy)]=2x×2y=4xy(x+y)^2-(x-y)^2=\left[(x+y)+(x-y)\right]\left[(x+y)-(x-y)\right]=2x\times 2y=4xy
  4. 4

    代入求值

    4xy=4×(62)×2=8(62)=86164xy=4\times(\sqrt{6}-2)\times 2=8(\sqrt{6}-2)=8\sqrt{6}-16。乘進括號時兩項都要乘到,8×6=868\times\sqrt{6}=8\sqrt{6}8×(2)=168\times(-2)=-16
  5. 5

    確認最簡並寫出結論

    6=2×3\sqrt{6}=\sqrt{2\times 3} 根號內沒有平方因數,已是最簡根式;868\sqrt{6} 帶根號、16-16 是整數,不同類不能合併。所以 (x+y)2(xy)2=8616(x+y)^2-(x-y)^2=8\sqrt{6}-16
答案
86168\sqrt6-16

關鍵觀念:#根式有理化 #平方差公式

常見卡點
兩個關鍵。一是有理化:分母 6+2\sqrt{6}+2 要乘它的同伴 62\sqrt{6}-2,而且分子必須跟著乘,只乘分母等號就不成立了。二是別把 x=62x=\sqrt{6}-2 直接代進兩個平方去硬展開,先用平方差把整串化成 4xy4xy,計算量少一大半也不容易算錯。另外 4\sqrt{4} 一定要先寫成 22,否則會看不出可以約分。

還是卡住嗎?

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