根号2减1分之1等于多少


√2 – 1 分之 1,也即 1/(√2 – 1),求其值是一个常见的代数问题。要把它讲透,我们需要用到一些数学技巧,并从多个角度看待它。

直接计算 (错误示范)

有些人可能会尝试直接用计算器算√2的值(大约是1.414),然后减1,再求倒数。虽然可以得到一个近似值,但这不够严谨,也无法体现背后的数学原理。

有理化分母 (标准解法)

正确的方法是 有理化分母。 也就是说,我们要想办法把分母中的根号消掉。 技巧是利用平方差公式: (a + b)(a – b) = a² – b²

  1. 乘以共轭表达式: 将 1/(√2 – 1) 的分子和分母同时乘以 (√2 + 1), 这个 (√2 + 1) 叫做 (√2 – 1) 的 共轭表达式

    得到:

    [1/(√2 – 1)] * [(√2 + 1)/(√2 + 1)]

  2. 简化分母: 根据平方差公式,分母变成:

    (√2)² – 1² = 2 – 1 = 1

  3. 简化表达式: 整个表达式就变成了:

    (√2 + 1) / 1 = √2 + 1

所以,1/(√2 – 1) = √2 + 1

几何角度的理解

想象一个正方形,边长为1。那么它的对角线长度是√2(根据勾股定理)。 现在,考虑一个新的矩形,其长为√2+1,宽为√2-1。 那么,这个矩形的面积是:

(√2 + 1)(√2 – 1) = (√2)² – 1² = 2 – 1 = 1

也就是说,这个矩形的面积正好是1。 这提供了一个将√2 – 1和√2 + 1联系起来的几何直观。 (√2 – 1) 和 (√2 + 1) 互为倒数,面积为1的矩形恰好体现了这一点。

近似值与精度

√2是一个无理数,意味着它的十进制表示是无限不循环的。 因此,√2 + 1 也是一个无理数。

如果需要一个近似值,可以使用 √2 ≈ 1.414。 那么 √2 + 1 ≈ 2.414。

需要注意的是,近似值的精度取决于我们对√2取多少位小数。 在不同的情境下,根据需求选择合适的精度。

总结

1/(√2 – 1) 的值为 √2 + 1。 我们通过有理化分母的方法,巧妙地利用平方差公式,将一个看似复杂的分数表达式简化成了一个更简洁的形式。 此外,从几何角度理解和计算近似值也帮助我们更全面地认识这个问题。


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