√2 × (√2 / 2) = ?
好,我们来解决这个看似简单,实则可以多角度解读的数学问题:根号二乘以二分之根号二等于多少?
答案: 1
接下来,我们用不同的方法和视角来拆解这个过程,让答案更清晰:
1. 直接计算(最常规方法):
- √2 × (√2 / 2) = (√2 × √2) / 2 (将根号二乘到分子上)
- = 2 / 2 (因为 √2 × √2 = 2)
- = 1
2. 约分简化(初中生视角):
这种方法可能对一些人来说更容易理解。我们可以把√2/2看作一个整体,思考如何简化。
- 我们可以把2看成√2 * √2, 于是原式可以变为: √2 * (√2 / (√2 * √2))
- 然后约掉一个√2, 变为 √2 * (1 / √2)
- 再约掉√2, 得到 1
3. 从概念出发(理解根号的本质):
√2 表示的是一个数的平方等于2。 而 √2 / 2 实际上可以写成 (1/2)√2。
- 因此,√2 × (√2 / 2) = √2 × ((1/2)√2)
- 运用乘法交换律:= (1/2) × (√2 × √2)
- 因为√2 × √2 = 2,所以 = (1/2) × 2 = 1
4. 结合几何意义(面积计算):
想象一个正方形,边长为√2。 那么它的面积就是 (√2)² = 2。 现在,我们要计算的是 √2 乘以 (√2 / 2)。 这相当于用正方形的边长 √2,乘以边长的一半 (√2 / 2)。
如果我们将正方形沿着一个方向对半切开,得到一个矩形,这个矩形的边长分别为 √2 和 (√2 / 2)。 这个矩形的面积就是 √2 × (√2 / 2),而这个矩形的面积显然是原正方形面积的一半。因为原正方形面积为2,矩形的面积就是2/2 = 1。
5. 灵活运用指数(高中生视角):
- √2 可以写成 2^(1/2)
- √2 / 2 可以写成 2^(1/2) / 2^(1) = 2^(1/2) * 2^(-1) = 2^(1/2 – 1) = 2^(-1/2)
- 原式转化为:2^(1/2) * 2^(-1/2)
- 根据指数运算规则,底数相同,指数相加:= 2^(1/2 – 1/2) = 2^0
- 任何非零数的0次方都等于1,因此结果为1。
总结:
无论从哪个角度出发,通过直接计算、概念理解、几何想象,或是指数运算,最终的结果都是 1。 理解数学问题不应局限于单一方法,而是要灵活运用不同的工具,从不同的维度去思考,这样才能更深入地理解数学的魅力。