内容正文:
2023-2024高一数学必修第一册
专题12指数
№考向解读
➊考点精析
➋真题精讲
➌题型突破
➍专题精练
第四章指数函数与对数函数
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专题12 指数
→➊考点精析←
1整数指数幂的概念及运算性质
①整数指数幂的概念
②运算法则
(1);
(2);
(3);
(4).
2根式的概念和运算法则
①次方根的定义:
若,则称为的次方根.
为奇数时,正数的奇次方根有一个,是正数,记为;负数的奇次方根有一个,是负数,记为;露的奇次方根为零,记为.
为偶数时,正数的偶次方根有两个,记为;负数没有偶次方根;零的偶次方根为零,记为.
②两个等式
(1)当且时,;
(2)
③要注意上述等式在形式上的联系与区别;
④计算根式的结果关键取决于根指数的取值,尤其当根指数取偶数时,开方后的结果必为非负数,可先写成的形式,这样能避免出现错误.
3分数指数幂的概念和运算法则
为避免讨论,我们约定,,,且为既约分数,分数指数幂可如下定义:
4有理数指数幂的运算
①有理数指数幂的运算性质
(1)
(2)
(3)
当,为无理数时,是一个确定的实数,上述有理数指数幂的运算性质仍适用.
②知识点诠释:
(1)根式问题常利用指数幂的意义与运算性质,将根式转化为分数指数幂运算;
(2)根式运算中常出现乘方与开方并存,要注意两者的顺序何时可以交换、何时不能交换.如;
(3)幂指数不能随便约分.如.
5指数幂的一般运算步骤
有括号先算括号里的;无括号先做指数运算.负指数幂化为正指数幂的倒数.底数是负数,先确定符号,底数是小数,先要化成分数,底数是带分数,先要化成假分数,然后要尽可能用幂的形式表示,便于用指数运算性质.在化简运算中,也要注意公式:,,,,的运用,能够简化运算.
6无理数指数幂
一般地,无理数指数幂(,为无理数)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.
【注意】
(1)对于无理数指数幂,我们只需要了解两点:
①它是一个确定的实数;
②它是有理数指数幂无限逼近的结果.
(2)定义了无理数指数幂之后,幂的指数就由原来的有理数范围扩充到了实数范围.
7实数指数幂的运算性质
①.
②.
③.
→➋题型突破←
【题型】由根式的意义求范围
1.若有意义,则的取值范围是( )
A. B.∪
C. D.
【答案】D
【解析】因为,则,解得.
故选:D.
2.若,,则下列四个式子中有意义的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】A选项中,为偶数,则恒成立,A中式子有意义;
B选项中,,无意义;
C选项中,为恒大于或等于0的数,有意义;
D选项中,当时,式子无意义.
故选:AC.
3.若要使有意义,则取值范围是_______.
【答案】
【解析】∵,
要使有意义,则,即,
∴.
故答案为:.
【题型二】利用根式的性质化简或求值
3.若,则的值为( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
【答案】C
【解析】因为,所以.
故选:C
4.(2021·上海高一专题练习)求下列各式的值.
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)-2;(2);(3)π-3;(4).
【解析】(1)=-2;
(2);
(3)=|3-π|=π-3;
(4)原式=,
当x≥y时,原式=x-y+y-x=0;
当x<y时,原式=y-x+y-x=2(y-x).
所以原式=
【题型三】有限制条件的根式的化简
5.求使等式成立的实数a的取值范围.
【解析】,
要使|成立,
需解得a∈[-3,3].
【题组四】 根式与分数指数幂的互化
6.已知,为正数,化简_______.
【答案】
【解析】原式.
故答案为:.
7.(2021·上海高一专题练习)将下列根式化成有理数指数幂的形式:
(1)(a>0);
(2)(x>0);
(3)(b>0).
【答案】(1);(2);(3).
【解析】(1)原式====.
(2)原式======.
(3)原式===.
【题型五】利用分数指数幂的运算性质化简求值
8.(2022·江苏省灌南高级中学高一阶段练习)化简的结果为( )
A. B. C.1 D.
【答案】C
【解析】
故选:C
9.(2021·全国)计算__________;若,则_________.
【答案】
【解析】由
由
故答案为:;.
10.(2021·全国高一课时练习)化简下列各式:
(1);
(2);
(3)++-×.
【答案】(1);(2);(3).
【解析】(1)原式;
(2)原式
;
(3)原式
.
【题型六】整体代换法求分数指数幂
11.(2022·广东中山·高一阶段练习)已知,则__________.
【答案】
【解析】因为,所以,即
所以,
故答案