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数学
题目

=dfrac (sqrt {1+x)-sqrt (1-x)}(sqrt {1+x)+sqrt (1-x)}

题目解答

答案

解析

考查要点:本题主要考查分式化简中的分母有理化技巧,涉及平方差公式、完全平方公式的应用,以及代数式的化简能力。

解题核心思路:
当分子和分母均为根号表达式的加减形式时,通常通过分子分母同乘以分子或分母的共轭来消除根号,简化表达式。本题的关键在于选择分子的共轭进行有理化,从而将分母转化为多项式形式,进一步展开并约分。

破题关键点:

  1. 识别分式结构:分子为$\sqrt{1+x} - \sqrt{1-x}$,分母为$\sqrt{1+x} + \sqrt{1-x}$。
  2. 选择共轭形式:通过分子分母同乘以$\sqrt{1+x} - \sqrt{1-x}$,利用平方差公式简化分母。
  3. 展开并化简:分子需展开平方项,分母通过平方差公式化简,最终约分得到最简形式。

步骤1:分子分母同乘以分子的共轭
将分子和分母同时乘以$\sqrt{1+x} - \sqrt{1-x}$,即:
$y = \frac{\sqrt{1+x} - \sqrt{1-x}}{\sqrt{1+x} + \sqrt{1-x}} \cdot \frac{\sqrt{1+x} - \sqrt{1-x}}{\sqrt{1+x} - \sqrt{1-x}}.$

步骤2:展开分母(平方差公式)
分母部分展开为:
$(\sqrt{1+x} + \sqrt{1-x})(\sqrt{1+x} - \sqrt{1-x}) = (\sqrt{1+x})^2 - (\sqrt{1-x})^2 = (1+x) - (1-x) = 2x.$

步骤3:展开分子(完全平方公式)
分子部分展开为:
$(\sqrt{1+x} - \sqrt{1-x})^2 = (\sqrt{1+x})^2 - 2\sqrt{1+x}\sqrt{1-x} + (\sqrt{1-x})^2 = (1+x) - 2\sqrt{1-x^2} + (1-x) = 2 - 2\sqrt{1-x^2}.$

步骤4:约分并化简
将分子和分母代入原式,得到:
$y = \frac{2 - 2\sqrt{1-x^2}}{2x} = \frac{1 - \sqrt{1-x^2}}{x}.$

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