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Arithmetic · real student question

展开并化简:根号 2 乘以(根号 7 加上 6 倍根号 72)。

Question

展开并化简 2(7+672)\sqrt{2}\left(\sqrt{7}+6\sqrt{72}\right)。

Step-by-step solution

  1. 把外面的根号分配到两项上。 2(7+672)=2⋅7+2⋅672.\sqrt2\left(\sqrt7+6\sqrt{72}\right) = \sqrt2\cdot\sqrt7 + \sqrt2\cdot6\sqrt{72}. 系数 66 只是跟着走,真正相乘的只有根号部分。

  2. 先乘第一对根号。 当 a,ba,b 非负时 a b=ab\sqrt a\,\sqrt b = \sqrt{ab}:2⋅7=14.\sqrt2\cdot\sqrt7 = \sqrt{14}. 由于 14=2⋅714 = 2\cdot7 不含平方因数,14\sqrt{14} 已经是最简二次根式。

  3. 再乘第二对——注意它变成了有理数。 2⋅72=144=12,\sqrt2\cdot\sqrt{72} = \sqrt{144} = 12, 因为 2⋅72=1442\cdot72 = 144 恰好是完全平方数。这正是这道题的用意:一项仍是无理数,另一项却不是。

  4. 把系数乘上去。 6⋅12=726 \cdot 12 = 72,所以第二项就是整数 7272。

  5. 把答案拼起来。 2(7+672)=14+72=72+14.\sqrt2\left(\sqrt7+6\sqrt{72}\right) = \sqrt{14}+72 = 72+\sqrt{14}. 两项不是同类项(一个有理、一个是根式),所以再也合并不下去了。

  6. 做数值检验。 2≈1.414214\sqrt2 \approx 1.414214,7≈2.645751\sqrt7 \approx 2.645751,72≈8.485281\sqrt{72} \approx 8.485281,所以原式约为 1.414214(2.645751+50.911688)≈75.7416571.414214(2.645751+50.911688) \approx 75.741657;而 72+14≈72+3.741657=75.74165772+\sqrt{14} \approx 72+3.741657 = 75.741657。两者吻合。

  7. 再提一条更省事的路子。 先把 72=62\sqrt{72} = 6\sqrt2 化简,第二项就直接变成 2⋅362=36⋅2=72\sqrt2\cdot36\sqrt2 = 36\cdot2 = 72 —— 结果相同,算得还更少。

Answer

72+14≈75.741772+\sqrt{14} \approx 75.7417

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