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Algebra · real student question

把 2 ÷ (√7 + √2) 分母有理化,并化简结果。

Question

分母有理化并化简:

27+2\frac{2}{\sqrt{7}+\sqrt{2}}

Step-by-step solution

  1. 先看清楚为什么只乘一次不管用。 如果只把分子分母同乘 7\sqrt{7},分母里会留下一个 14\sqrt{14}。两个不同根号之和必须用共轭式,因为只有平方差这个结构才能一次干掉两个根号。

  2. 同乘共轭式,其实就是乘 1。 7+2\sqrt{7}+\sqrt{2} 的共轭式是 7−2\sqrt{7}-\sqrt{2}。乘上 7−27−2\dfrac{\sqrt7-\sqrt2}{\sqrt7-\sqrt2} 就是乘 11,所以式子的值不会改变:

    27+2⋅7−27−2\frac{2}{\sqrt{7}+\sqrt{2}}\cdot\frac{\sqrt{7}-\sqrt{2}}{\sqrt{7}-\sqrt{2}}

  3. 用 (a+b)(a−b)=a2−b2(a+b)(a-b)=a^2-b^2 展开分母。 交叉项互相抵消,这正是关键所在:

    (7+2)(7−2)=(7)2−(2)2=7−2=5(\sqrt{7}+\sqrt{2})(\sqrt{7}-\sqrt{2}) = (\sqrt7)^2-(\sqrt2)^2 = 7-2 = 5

  4. 分子按分配律展开。

    2(7−2)=27−222(\sqrt{7}-\sqrt{2}) = 2\sqrt{7}-2\sqrt{2}

    结果就是 27−225\dfrac{2\sqrt7-2\sqrt2}{5}。

  5. 检查还能不能再约分。 22、22 和 55 的最大公约数是 11,所以约不动;也可以写成 2(7−2)5\dfrac{2(\sqrt7-\sqrt2)}{5}。

  6. 做一次数值验算。 7≈2.6458\sqrt7\approx2.6458,2≈1.4142\sqrt2\approx1.4142,所以原式约为 24.0600≈0.4926\tfrac{2}{4.0600}\approx0.4926,而答案约为 2(1.2316)5≈0.4926\tfrac{2(1.2316)}{5}\approx0.4926,两者一致。

Answer

27−225\frac{2\sqrt{7}-2\sqrt{2}}{5}

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