12. 小丽想用一张面积为444 cm²的正方形纸片,沿着边的方向裁出一张面积为294 cm²的长方形纸片,使它的长、宽之比为3:2. 她的想法能实现吗?为什么?

一定能用一张面积大的纸片裁出一张面积小的纸片!
答案:12. 她的想法能实现.理由如下:因为长方形纸片的长、宽之比为$3:2$,所以设它的长、宽分别为$3x$ cm,$2x$ cm. 又长方形纸片的面积为$294\ \mathrm{cm}^2$,所以$3x· 2x=294$. 因为$x>0$,所以$x=7$. 所以$3x=21,2x=14$,即长方形纸片的长和宽分别为21 cm,14 cm. 因为面积为$444\ \mathrm{cm}^2$的正方形纸片的边长为$\sqrt{444}\ \mathrm{cm}$,$\sqrt{444}>\sqrt{441}=21$,所以能沿着边的方向裁出一张面积为$294\ \mathrm{cm}^2$的长方形纸片,使它的长、宽之比为$3:2$,即她的想法能实现.
解析:
【分析】
要判断能否裁出符合要求的长方形,不能仅对比两块纸片的面积大小,核心是对比长方形的长和正方形的边长:若长方形的长不大于正方形的边长,则可以裁出,反之则不能。解题步骤如下:第一步,根据长方形的长宽比设未知数,结合长方形面积列方程求出长方形的长和宽;第二步,根据正方形面积求出正方形的边长;第三步,比较长方形的长与正方形边长的大小,得出结论。
【解析】
设长方形纸片的长为$3x\ \mathrm{cm}$,宽为$2x\ \mathrm{cm}$($x>0$)。
由长方形面积为$294\ \mathrm{cm}^2$,可得:
$3x· 2x=294$
化简得$6x^2=294$,即$x^2=49$。
因为$x>0$,所以$x=\sqrt{49}=7$。
因此长方形的长为$3x=3×7=21\ \mathrm{cm}$,宽为$2x=2×7=14\ \mathrm{cm}$。
面积为$444\ \mathrm{cm}^2$的正方形纸片的边长为$\sqrt{444}\ \mathrm{cm}$。
因为$444>441=21^2$,所以$\sqrt{444}>\sqrt{441}=21$,即正方形边长大于长方形的长,且长方形的宽14cm也小于正方形边长,因此可以沿着边的方向裁出符合要求的长方形。
【答案】
她的想法能实现。理由如下:长方形长、宽分别为21 cm、14 cm,正方形纸片的边长为$\sqrt{444}\ \mathrm{cm}$,$\sqrt{444}>\sqrt{441}=21$,故能裁出符合要求的长方形。
【知识点】
算术平方根计算,实数大小比较,面积公式应用
【点评】
本题容易出现仅靠面积大小判断能否裁剪的错误,解题时需要结合边长的限制条件,通过计算对比边长大小才能得到正确结论,考查了实际问题中的算术平方根应用能力。
【难度系数】
0.7
13. 若$\sqrt{150x}$(0<x<150)是一个整数,则整数x所有可取的值之和为(
B
)
A.96
B.180
C.330
D.4
答案:13. B 解析:因为$150=25× 6=5^2× 6$,$\sqrt{150x}(0<x<150)$是一个整数,$x$为整数,所以$x=6$或24或54或96,即整数$x$所有可取的值之和为$6+24+54+96=180$.
解析:
【分析】
要解决本题,首先明确:若一个数的算术平方根是整数,则这个数本身是完全平方数。第一步先将被开方数150分解质因数,分离出其中能开得尽方的因数,推导得出x需要满足的特征;再结合x的取值范围,找出所有符合条件的整数x,最后求和即可得到结果。
【解析】
先对150分解质因数:$150=5^2×6$,因此$\sqrt{150x}=\sqrt{5^2×6x}=5\sqrt{6x}$。
因为$\sqrt{150x}$是整数,所以$\sqrt{6x}$必须是整数,即$6x$是完全平方数。
完全平方数的所有质因数的指数均为偶数,6的质因数为2和3,各有1次,因此x必须包含因数$2×3=6$,可设$x=6k^2$(k为正整数)。
已知$0<x<150$,代入得$0<6k^2<150$,化简得$0<k^2<25$,所以正整数k可取1、2、3、4:
当k=1时,$x=6×1^2=6$
当k=2时,$x=6×2^2=24$
当k=3时,$x=6×3^2=54$
当k=4时,$x=6×4^2=96$
k=5时$x=6×25=150$,不符合$x<150$的要求,舍去。
将所有符合条件的x相加:$6+24+54+96=180$。
【答案】B
【知识点】
算术平方根的定义,完全平方数的性质
【点评】
本题核心考查算术平方根的意义,解题关键是根据算术平方根为整数的特征,推导出被开方数为完全平方数,再结合取值范围筛选符合条件的x,解题时需注意边界值的取舍,避免漏解或多解。
【难度系数】
0.6
14. 新素养 应用意识 已知 $\min\{ \sqrt{x}, x^2, x \}$表示取三个数中最小的那个数,例如:当$x=9$时,$\min\{ \sqrt{x}, x^2, x \} = \min\{ \sqrt{9}, 9^2, 9 \} = 3$. 当$\min\{ \sqrt{x}, x^2, x \} = \frac{1}{16}$时,$x$的值为
$\frac{1}{4}$
.
答案:14. $\frac{1}{4}$ 解析:由题意,得$x>0$. 分类讨论如下:当$\sqrt{x}=\frac{1}{16}$时,$x=\frac{1}{256}$,则$x^2=(\frac{1}{256})^2=\frac{1}{2^{16}}$. 此时$\frac{1}{2^{16}}<\frac{1}{256}<\frac{1}{16}$,不符合题意;当$x^2=\frac{1}{16}$时,$x=\frac{1}{4}$,则$\sqrt{x}=\frac{1}{2}$. 此时$\frac{1}{16}<\frac{1}{4}<\frac{1}{2}$,符合题意;当$x=\frac{1}{16}$时,$\sqrt{x}=\frac{1}{4}$,$x^2=\frac{1}{256}$,此时$\frac{1}{256}<\frac{1}{16}<\frac{1}{4}$,不符合题意. 综上,$x$的值为$\frac{1}{4}$.
解析:
【分析】
首先明确min函数的含义是取三个数中的最小值,由算术平方根的被开方数非负可得x≥0,若x=0时三个数的最小值为0,不符合题意,因此x>0。解题时采用分类讨论的思路:分别假设√x、x²、x是最小值且等于1/16,求出对应的x值后,再计算另外两个数,验证此时1/16是否为三个数中的最小值,若存在更小的数则该情况不成立,最终筛选出符合条件的x即可。
【解析】
由题意可知x>0,分三类讨论:
1. 当$\sqrt{x}=\frac{1}{16}$时,解得$x=\frac{1}{256}$,此时$x^2=(\frac{1}{256})^2=\frac{1}{65536}$,显然$\frac{1}{65536}<\frac{1}{256}<\frac{1}{16}$,三个数的最小值为$\frac{1}{65536}$,不符合题意;
2. 当$x^2=\frac{1}{16}$时,结合x>0解得$x=\frac{1}{4}$,此时$\sqrt{x}=\sqrt{\frac{1}{4}}=\frac{1}{2}$,三个数的大小为$\frac{1}{16}<\frac{1}{4}<\frac{1}{2}$,最小值为$\frac{1}{16}$,符合题意;
3. 当$x=\frac{1}{16}$时,此时$\sqrt{x}=\sqrt{\frac{1}{16}}=\frac{1}{4}$,$x^2=(\frac{1}{16})^2=\frac{1}{256}$,显然$\frac{1}{256}<\frac{1}{16}<\frac{1}{4}$,三个数的最小值为$\frac{1}{256}$,不符合题意。
综上,x的值为$\frac{1}{4}$。
【答案】
$\frac{1}{4}$
【知识点】
算术平方根计算;新定义运算;分类讨论
【点评】
本题结合新定义考查算术平方根的相关计算,解题的核心是准确理解新定义的运算规则,分类讨论后注意验证结果是否符合“取最小值”的要求,避免未检验导致的错误。
【难度系数】
0.6
15. 有两名十分喜欢探究的同学小明和小刚,他们善于将所做的题目进行归纳,下面是他们的探究过程.
(1)解题与归纳:
① 小明摘选了下列各题,请你帮他完成填空:
$\sqrt{2^2}=$
2
,$\sqrt{5^2}=$
5
,
$\sqrt{6^2}=$
6
,$\sqrt{0^2}=$
0
,
$\sqrt{(-3)^2}=$
3
,$\sqrt{(-6)^2}=$
6
.
归纳:对于任意有理数$a$,有$\sqrt{a^2}=$ ______ =$\begin{cases}a(a>0), \\ 0(a=0), \\ -a(a<0),\end{cases}$
② 小刚摘选了下列各题,请你帮他完成填空:
$(\sqrt{4})^2=$
4
,$(\sqrt{9})^2=$
9
,
$(\sqrt{25})^2=$
25
,$(\sqrt{36})^2=$
36
,
$(\sqrt{49})^2=$
49
,$(\sqrt{0})^2=$
0
.
归纳:对于任意非负有理数$a$,有$(\sqrt{a})^2=$
a
;
(2)应用:已知有理数$a,b$在数轴上的对应点位置如图所示,化简:$\sqrt{a^2}-\sqrt{b^2}+\sqrt{(a-b)^2}-(\sqrt{b-a})^2$.

答案:15. (1) ① 2 5 6 0 3 6 $|a|$
② 4 9 25 36 49 0 $a$
(2) 由数轴,得$a<0,b>0$. 所以$a-b<0,b-a>0$. 所以原式$=|a|-|b|+|a-b|-(b-a)=-a-b+b-a-b+a=-a-b$.
解析:
【分析】
首先(1)部分通过计算具体正数、0、负数的平方的算术平方根,归纳得到$\sqrt{a^2}$的化简规律;再计算非负数的算术平方根的平方,归纳得到$(\sqrt{a})^2$的化简规律。(2)部分应用规律解题时,先根据数轴上a、b的位置判断a、b、$a-b$、$b-a$的正负性,再结合$\sqrt{a^2}=|a|$、$(\sqrt{a})^2=a(a≥0)$的性质将式子转化为绝对值化简问题,最后去括号合并同类项即可得到结果。
【解析】
(1)① 计算得:
$\sqrt{2^2}=\sqrt{4}=2$,$\sqrt{5^2}=\sqrt{25}=5$,
$\sqrt{6^2}=\sqrt{36}=6$,$\sqrt{0^2}=\sqrt{0}=0$,
$\sqrt{(-3)^2}=\sqrt{9}=3$,$\sqrt{(-6)^2}=\sqrt{36}=6$。
观察结果可归纳:对于任意有理数$a$,$\sqrt{a^2}=|a|$。
② 计算得:
$(\sqrt{4})^2=2^2=4$,$(\sqrt{9})^2=3^2=9$,
$(\sqrt{25})^2=5^2=25$,$(\sqrt{36})^2=6^2=36$,
$(\sqrt{49})^2=7^2=49$,$(\sqrt{0})^2=0^2=0$。
观察结果可归纳:对于任意非负有理数$a$,$(\sqrt{a})^2=a$。
(2)由数轴可知$-1<a<0<b<1$,因此$a<0$,$b>0$,$a-b<0$,$b-a>0$,代入原式化简:
$\begin{aligned}原式&=|a|-|b|+|a-b|-(b-a)\\&=-a - b + [-(a-b)] - b + a\\&=-a - b -a + b -b + a\\&=-a -b\end{aligned}$
【答案】
(1) ① $\boxed{2}$;$\boxed{5}$;$\boxed{6}$;$\boxed{0}$;$\boxed{3}$;$\boxed{6}$;$\boxed{|a|}$
② $\boxed{4}$;$\boxed{9}$;$\boxed{25}$;$\boxed{36}$;$\boxed{49}$;$\boxed{0}$;$\boxed{a}$
(2) $\boxed{-a-b}$
【知识点】
二次根式的性质;绝对值化简;数轴的应用
【点评】
本题通过从特殊到一般的推理过程总结二次根式的核心性质,再结合数轴判断代数式正负完成化简,解题时需注意$(\sqrt{a})^2$成立的前提是$a≥0$,去绝对值时要先判断绝对值内式子的正负,避免符号出错。
【难度系数】
0.7