内容正文:
2.1.1 指数与指数幂的运算(二)
学习目标 1.学会根式与分数指数幂之间的相互转化.2.掌握用有理数指数幂的运算性质化简求值.3.了解无理数指数幂的意义.
知识点一 分数指数幂
思考 根据n次方根的定义和数的运算,得出以下式子,你能从中总结出怎样的规律?
①==a2=(a>0);
②==a4=(a>0);
③==a3= (a>0).
答案 当a>0时,根式可以表示为分数指数幂的形式,其分数指数等于根式的被开方数的指数除以根指数.
梳理 分数指数幂的定义:
(1)规定正数的正分数指数幂的意义是:=(a>0,m,n∈N*,且n>1);
(2)规定正数的负分数指数幂的意义是:(a>0,m,n∈N*,且n>1);
(3)0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义.
知识点二 有理数指数幂的运算性质
整数指数幂的运算性质,可以推广到有理数指数幂,即:
(1)aras=ar+s(a>0,r,s∈Q);
(2)(ar)s=ars(a>0,r,s∈Q);
(3)(ab)r=arbr(a>0,b>0,r∈Q).
知识点三 无理数指数幂
一般地,无理数指数幂aα(a>0,α是无理数)是一个确定的实数.有理数指数幂的运算性质同样适用于无理数指数幂.
1.( × )
2.( × )
3.当a>0时,(ar)s=(as)r.( √ )
4.( √ )
[来源:学#科#网Z#X#X#K]
类型一 根式与分数指数幂之间的相互转化
命题角度1 分数指数幂化根式
例1 用根式的形式表示下列各式(x>0).
考点 根式与分数指数幂的互化
题点 根式与分数指数幂的互化
解 (1) =.
(2)=.
反思与感悟 实数指数幂的化简与计算中,分数指数幂形式在应用上比较方便.而在求函数的定义域中,根式形式较容易观察出各式的取值范围,故分数指数幂与根式的互化是学习的重点内容,要切实掌握.
跟踪训练1 用根式表示(x>0,y>0).
考点 根式与分数指数幂的互化
题点 根式与分数指数幂的互化
解
命题角度2 根式化分数指数幂
例2 把下列根式化成分数指数幂的形式,其中a>0,b>0.
(1); (2);
(3); (4).
考点 根式与分数指数幂的互化
题点 根式化为分数指数幂
解 (1)
(2)
(3)
(4)
反思与感悟 指数的概念从整数指数扩充到实数指数后,当a≤0时,有时有意义,有时无意义.如但就不是实数了.为了保证在取任何实数时,都有意义,所以规定a>0.当被开方数中有负数时,幂指数不能随意约分.
跟踪训练2 把下列根式化成分数指数幂:
(1) ;(2) (a>0);(3)b3·;(4) .
考点 根式与分数指数幂的互化
题点 根式化为分数指数幂
解 (1)
(2)
(3)
(4)
类型二 运用指数幂运算公式化简求值
例3 计算下列各式(式中字母都是正数):
(1)
考点 根式与分数指数幂的互化
题点 根式与分数指数幂的加减运算
解
=()2+ -=0.09+-=0.09.
(2)
考点 根式与分数指数幂的互化[来源:学§科§网]
题点 根式与分数指数幂的乘除运算
解 原式=
(3)
考点 根式与分数指数幂的互化
题点 根式与分数指数幂的乘除运算
解
反思与感悟 一般地,进行指数幂运算时,可将系数、同类字母归在一起,分别计算;化负指数为正指数,化小数为分数进行运算,便于进行乘除、乘方、开方运算,可以达到化繁为简的目的.
跟踪训练3 (1)化简:
考点 根式与分数指数幂的互化
题点 根式与分数指数幂的四则混合运算
解 原式=
(2)化简:
考点 根式与分数指数幂的互化
题点 根式与分数指数幂的乘除运算
解
(3)已知求的值.
考点 有理数指数幂的运算性质
题点 附加条件的幂的求值
解 由两边同时平方得x+2+x-1=25,整理,得x+x-1=23,则有=23.
类型三 运用指数幂运算公式解方程
例4 已知a>0,b>0,且ab=ba,b=9a,求a的值.
考点 有理数指数幂的运算性质
题点 附加条件的幂的求值
解 方法一 ∵a>0,b>0,又ab=ba,
方法二 ∵ab=ba,b=9a,∴a9a=(9a)a,
即(a9)a=(9a)a,∴a9=9a,a8=9,a=.
反思与感悟 指数取值范围由整数扩展到有理数乃至实数,给运算带来了方便,我们可以借助指数运算法则轻松对指数变形,以达到代入、消元等目的.
跟踪训练4 已知67x=27,603y=81,求-的值.
考点 有理数指数幂的运算性质
题点 附加条件的幂的求值
解 由67x=33,由603y=81,
==9=32,∴-=2,故-=-2.
1.化简的值为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
考点 根式与分数指数幂的互化
题点 根式与分数指数幂的互化
答案 B
2.等于( )
A