(1)求值: ①(279)12−(23−π)0−(21027)−23+0.25−32①(2 \dfrac{7}{9}{)}^{ \frac{1}{2}}-(2 \sqrt{3}-π{)}^{0}-(2 \dfrac{10}{27}{)}^{- \frac{2}{3}}+0.{25}^{- \frac{3}{2}} ; ②②已知0<x<10 < x < 1,且x+x−1=3x+x^{-1}=3,求x12−x−12{x}^{ \frac{1}{2}}-{x}^{- \frac{1}{2}} . (2)①(2)①计算:2723+16−12−(12)−2−(827)−23{27}^{ \frac{2}{3}}+{16}^{- \frac{1}{2}}-( \dfrac{1}{2}{)}^{-2}-( \dfrac{8}{27}{)}^{- \frac{2}{3}} ; ②②化简:(a−1)2+(1−a)2+(1−a)33( \sqrt{a-1}{)}^{2}+ \sqrt{(1-a{)}^{2}}+ \sqrt[3]{(1-a{)}^{3}} .

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完整解法

(1)①

1. 将各部分底数化为幂的形式并化简指数

(279)12=(259)12=53(2 \frac{7}{9})^{\frac{1}{2}} = (\frac{25}{9})^{\frac{1}{2}} = \frac{5}{3}
(23−π)0=1(2\sqrt{3}-\pi)^0 = 1
(21027)−23=(6427)−23=((43)3)−23=(43)−2=916(2 \frac{10}{27})^{-\frac{2}{3}} = (\frac{64}{27})^{-\frac{2}{3}} = ((\frac{4}{3})^3)^{-\frac{2}{3}} = (\frac{4}{3})^{-2} = \frac{9}{16}
0.25−32=(14)−32=(2−2)−32=23=80.25^{-\frac{3}{2}} = (\frac{1}{4})^{-\frac{3}{2}} = (2^{-2})^{-\frac{3}{2}} = 2^3 = 8

2. 代回原式进行有理数加减计算

原式 =53−1−916+8=23+7+(1−916)=23+7+716=233+716=368+2148=38948= \frac{5}{3} - 1 - \frac{9}{16} + 8 = \frac{2}{3} + 7 + (1 - \frac{9}{16}) = \frac{2}{3} + 7 + \frac{7}{16} = \frac{23}{3} + \frac{7}{16} = \frac{368 + 21}{48} = \frac{389}{48}

答案

38948\frac{389}{48}

(1)②

1. 利用完全平方公式建立目标式与已知式的关系

对目标式进行平方:
(x12−x−12)2=(x12)2−2⋅x12⋅x−12+(x−12)2=x−2+x−1=(x+x−1)−2(x^{\frac{1}{2}} - x^{-\frac{1}{2}})^2 = (x^{\frac{1}{2}})^2 - 2 \cdot x^{\frac{1}{2}} \cdot x^{-\frac{1}{2}} + (x^{-\frac{1}{2}})^2 = x - 2 + x^{-1} = (x + x^{-1}) - 2

2. 代入已知条件求得平方值

已知 x+x−1=3x + x^{-1} = 3,代入上式得:
(x12−x−12)2=3−2=1(x^{\frac{1}{2}} - x^{-\frac{1}{2}})^2 = 3 - 2 = 1

3. 根据定义域约束确定最终符号并开方

因为 0<x<10 < x < 1,所以 x12<1x^{\frac{1}{2}} < 1,而 x−12=1x>1x^{-\frac{1}{2}} = \frac{1}{\sqrt{x}} > 1
因此 x12−x−12<0x^{\frac{1}{2}} - x^{-\frac{1}{2}} < 0
故 x12−x−12=−1x^{\frac{1}{2}} - x^{-\frac{1}{2}} = -1

答案

−1-1

(2)①

1. 化简各项的分数指数幂

2723=(33)23=32=927^{\frac{2}{3}} = (3^3)^{\frac{2}{3}} = 3^2 = 9
16−12=(42)−12=4−1=1416^{-\frac{1}{2}} = (4^2)^{-\frac{1}{2}} = 4^{-1} = \frac{1}{4}
(12)−2=22=4(\frac{1}{2})^{-2} = 2^2 = 4
(827)−23=((23)3)−23=(23)−2=(32)2=94(\frac{8}{27})^{-\frac{2}{3}} = ((\frac{2}{3})^3)^{-\frac{2}{3}} = (\frac{2}{3})^{-2} = (\frac{3}{2})^2 = \frac{9}{4}

2. 代入求和并计算出最终结果

原式 =9+14−4−94=5+14−94=5−2=3= 9 + \frac{1}{4} - 4 - \frac{9}{4} = 5 + \frac{1}{4} - \frac{9}{4} = 5 - 2 = 3

答案

33

(2)②

1. 确定根式有意义的自变量范围

要使二次根式 a−1\sqrt{a-1} 在实数范围内有意义,必须满足:
a−1⩾0  ⟹  a⩾1a-1 \geqslant 0 \implies a \geqslant 1

2. 在确定范围内分别化简原式各项

当 a⩾1a \geqslant 1 时:

  1. (a−1)2=a−1(\sqrt{a-1})^2 = a - 1
  2. (1−a)2=∣1−a∣\sqrt{(1-a)^2} = |1-a|。因为 a⩾1  ⟹  1−a⩽0a \geqslant 1 \implies 1-a \leqslant 0,所以 ∣1−a∣=a−1|1-a| = a-1
  3. (1−a)33=1−a\sqrt[3]{(1-a)^3} = 1 - a

3. 将化简结果相加合并同类项

原式 =(a−1)+(a−1)+(1−a)=a−1= (a-1) + (a-1) + (1-a) = a-1

答案

a−1a-1

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