22.(5分)先化简,再求值:$(a+b)(a-b)+2a^2$,其中$a=\sqrt[3]{-27}$,$b=\sqrt{2}$.
答案:22.解:原式$=a^2-b^2+2a^2=3a^2-b^2$,
当$a=\sqrt[3]{-27}=-3,b=\sqrt{2}$时,
原式$=3×(-3)^2-(\sqrt{2})^2=3×9-2=25$.
解析:
【分析】
本题属于整式化简求值类题目,解题可按三步思考:第一步观察原式结构,发现第一项符合平方差公式的形式,优先用平方差公式展开降低计算量;第二步将展开后的式子合并同类项,得到最简整式;第三步先算出a、b的具体数值,再代入最简整式完成实数运算即可,计算时要注意负数乘方的符号、根式乘方的运算规则,避免出错。
【解析】
解:先利用平方差公式展开,再合并同类项:
原式$=a^2 - b^2 + 2a^2 = 3a^2 - b^2$
计算a、b的取值:
$a=\sqrt[3]{-27}=-3$,$b=\sqrt{2}$
将$a=-3$、$b=\sqrt{2}$代入最简式计算:
原式$=3×(-3)^2 - (\sqrt{2})^2 = 3×9 - 2 = 27 - 2 = 25$
【答案】
25
【知识点】
平方差公式,根式化简,代数式求值
【点评】
本题是整式运算与实数运算结合的基础题型,核心考查乘法公式的运用和实数运算能力,熟练掌握相关运算规则,注意计算过程中的符号问题即可顺利解答。
【难度系数】
0.85
23.(6分)我们知道$\sqrt{2}$是无理数,其整数部分是1,于是小明用$\sqrt{2}-1$来表示$\sqrt{2}$的小数部分.请解答下列问题:
(1)如果$\sqrt{5}$的小数部分为$a$,$\sqrt{13}$的整数部分为$b$,求$a+b-\sqrt{5}$的值;
(2)已知$10+\sqrt{3}=x+y$,其中$x$是整数,且$0<y<1$,求$x-y$的值.
答案:23.解:(1)$\because 2<\sqrt{5}<3,\sqrt{5}$的小数部分为$a,\therefore a=\sqrt{5}-2$.
$\because 3<\sqrt{13}<4,\sqrt{13}$的整数部分为$b,\therefore b=3$,
$\therefore a+b-\sqrt{5}=\sqrt{5}-2+3-\sqrt{5}=1$.
(2)$\because 1<\sqrt{3}<2,10+\sqrt{3}=x+y$,其中$x$是整数,
$\therefore x=10+1=11,y=10+\sqrt{3}-11=\sqrt{3}-1$,
$\therefore x-y=11-(\sqrt{3}-1)=12-\sqrt{3}$.
解析:
【分析】
解决这类问题的核心是用“夹逼法”估算无理数的大小,先找到与被开方数相邻的两个完全平方数,确定无理数介于哪两个整数之间,即可得到它的整数部分,再用无理数减去整数部分得到小数部分,最后代入对应代数式计算即可。
对于(1),先估算$\sqrt{5}$和$\sqrt{13}$的范围,分别得到小数部分$a$和整数部分$b$,再代入$a+b-\sqrt{5}$计算;对于(2),先估算$\sqrt{3}$的范围,得到$10+\sqrt{3}$的整数部分$x$和小数部分$y$,再代入$x-y$计算。
【解析】
(1) 先估算$\sqrt{5}$的范围:
$\because 2^2=4$,$3^2=9$,$4<5<9$,$\therefore 2<\sqrt{5}<3$
$\because \sqrt{5}$的小数部分为$a$,$\therefore a=\sqrt{5}-2$
再估算$\sqrt{13}$的范围:
$\because 3^2=9$,$4^2=16$,$9<13<16$,$\therefore 3<\sqrt{13}<4$
$\because \sqrt{13}$的整数部分为$b$,$\therefore b=3$
代入式子计算:
$a+b-\sqrt{5}=(\sqrt{5}-2)+3-\sqrt{5}=1$
(2) 先估算$\sqrt{3}$的范围:
$\because 1^2=1$,$2^2=4$,$1<3<4$,$\therefore 1<\sqrt{3}<2$
$\therefore 10+1<10+\sqrt{3}<10+2$,即$11<10+\sqrt{3}<12$
$\because 10+\sqrt{3}=x+y$,$x$是整数,$0<y<1$
$\therefore x=11$,$y=10+\sqrt{3}-11=\sqrt{3}-1$
代入式子计算:
$x-y=11-(\sqrt{3}-1)=11-\sqrt{3}+1=12-\sqrt{3}$
【答案】
(1) $\boxed{1}$;(2) $\boxed{12-\sqrt{3}}$
【知识点】
无理数大小估算、实数的运算、代数式求值
【点评】
本题是无理数估算的基础常考题,解题关键是掌握夹逼法确定无理数的整数部分和小数部分,牢记“小数部分=原数-整数部分”的规律,计算时注意去括号的符号规则即可。
【难度系数】
0.7
24.(5分)实数a,b,c在数轴上对应点的位置如图所示,化简:$\sqrt{(-c)^2} + |a - b| + \sqrt[3]{(a + b)^3} - \sqrt{(b - c)^2}$。

答案:24.解:由题图可知$a<b<0<c,\therefore a-b<0,b-c<0$,
$\therefore$原式$=-(-c)+(b-a)+(a+b)-(c-b)=c+b-a+a+b-c+b=3b$.
解析:
【分析】
解决这类数轴结合代数式化简的题目,首先第一步从数轴读取数值大小关系:数轴上左侧的数小于右侧的数,可得$a<b<0<c$;第二步回忆相关化简规则:①二次根式$\sqrt{x^2}=|x|$,需判断$x$的正负再化简绝对值;②立方根$\sqrt[3]{x^3}=x$,对任意实数$x$都成立;③负数的绝对值等于它的相反数,正数的绝对值等于它本身。第三步分别判断待化简的每个式子中代数式的正负,再对应规则化简,最后合并同类项得到结果。
【解析】
解:由题图可知$a<b<0<c$,
$\therefore a-b<0$,$b-c<0$,
根据相关性质化简原式:
$\sqrt{(-c)^2}=|c|=c$,
$|a-b|=b-a$,
$\sqrt[3]{(a + b)^3}=a+b$,
$\sqrt{(b - c)^2}=|b-c|=c-b$,
代入原式得:
$\begin{aligned}原式&=c+(b-a)+(a+b)-(c-b)\\&=c+b-a+a+b-c+b\\&=3b\end{aligned}$
【答案】
$3b$
【知识点】
数轴的应用,绝对值化简,根式的性质
【点评】
本题是数轴与代数化简结合的典型题型,考查学生读取数轴信息的能力,以及根式、绝对值化简规则的掌握情况,解题核心是准确判断各代数式的正负,避免符号出错。
【难度系数】
0.7
25.(6分)如图,A,B,C三点在数轴上表示的数分别为1,$\sqrt{2}$和x,且$OC=AB$.
(1)求x的值;
(2)求$(x-\sqrt{2})^2$的立方根.

答案:25.解:(1)由题意,得$AB=\sqrt{2}-1$,由$OC=AB$,知$x=\sqrt{2}-1$.
(2)由(1)知$x=\sqrt{2}-1,\therefore (x-\sqrt{2})^2=(\sqrt{2}-1-\sqrt{2})^2=1$,
$\therefore (x-\sqrt{2})^2$的立方根为$\sqrt[3]{1}=1$.
解析:
【分析】
(1) 解题第一步先计算数轴上A、B两点的距离:数轴上右侧点表示的数减去左侧点表示的数即为两点距离,可先求出AB的长度。已知C点在原点右侧,因此OC的长度等于C点表示的数x,结合OC=AB的等量关系,即可求出x的值。
(2) 将第(1)问求出的x代入算式,先计算出$(x-\sqrt{2})^2$的结果,再根据立方根的定义计算该结果的立方根即可。
【解析】
(1) 由题意,点A表示的数为1,点B表示的数为$\sqrt{2}$,因此AB的长度为:
$AB=\sqrt{2}-1$
因为C点在原点右侧,$OC$的长度等于C点表示的数$x$,又已知$OC=AB$,因此:
$x=\sqrt{2}-1$
(2) 将$x=\sqrt{2}-1$代入$(x-\sqrt{2})^2$得:
$(x-\sqrt{2})^2=(\sqrt{2}-1-\sqrt{2})^2=(-1)^2=1$
根据立方根的定义,1的立方根为$\sqrt[3]{1}=1$,因此$(x-\sqrt{2})^2$的立方根为1。
【答案】
(1) $x=\sqrt{2}-1$;(2) $1$
【知识点】
数轴两点距离计算、代数式求值、立方根运算
【点评】
本题结合数轴考查实数的基础运算,解题核心是掌握数轴上两点距离的计算方法和立方根的定义,代入运算时注意符号计算的准确性。
【难度系数】
0.85