典例① 小林在学习了估算以后,做了进一步的思考:若一个正数的算术平方根在两个相邻整数之间,且这个正数与这两个相邻整数的平方同样接近,则这个正数的算术平方根会与其中哪个整数更接近呢?
要研究这个问题,我们可以先从特例入手,得出猜想,再用字母进行一般验证.
(1)2.5的算术平方根在整数1和2之间,且2.5与1和4同样接近,则2.5的算术平方根与整数1和2中的
更接近;
(2)请判断56.5的算术平方根在哪两个相邻整数之间,与其中哪个整数更接近?写出你的判断过程;
(3)通过对特例的研究,请写出你的猜想,并进行验证.
母题分析▶(1)利用$1.5^2$和2.5的大小比较确定.(2)先确定56.5的算术平方根在哪两个相邻整数之间,再类比(1)确定与哪个整数最接近.(3)通过(1)(2)进行猜想并证明猜想正确.
【答案】(1)2 解析:因为$1.5^2=2.25$,所以$1.5<\sqrt{2.5}$.所以2.5的算术平方根与整数2更接近.
(2)因为$7^2=49,8^2=64$,且$49<56.5<64$,所以56.5的算术平方根在整数7和8之间.因为
$7.5^2=56.25$,且$56.25<56.5$,所以$7.5<\sqrt{56.5}$.所以56.5的算术平方根与整数8更接近.
(3)猜想:若一个正数的算术平方根在相邻的两个整数之间,且这个正数与这两个相邻整数的平方同样接近,则这个正数的算术平方根与较大数更接近.验证如下:设$a<\sqrt{x}<a+1(a,x$均大于$0)$,且$x=\frac{(a+1)^2+a^2}{2}=a^2+a+\frac{1}{2}$.因为$(a+\frac{1}{2})^2=a^2+a+\frac{1}{4}<a^2+a+\frac{1}{2}$,所以$x$的算术平方根与$a+1$更接近.