内容正文:
必修第一册 第四章
指数函数与对数函数
4.1.1 n次方根与分数指数幂
第四章 指数函数与对数函数
情景引入,温故知新
良渚遗址位于浙江省杭州市余杭区良渚和瓶窑镇,1936年首次发现.这里的巨型城址,面积近630万平方米,包括古城、水坝和多处高等级建筑.考古学家利用遗址中遗存物碳14的残留测定,古城存在时期为公元前3300年——前2300年.你知道考古学家在测定遗址年代时用了什么数学知识吗?
实际上,考古学家所用的数学知识就是本章即将要学的指数函数.为了研究指数函数,我们需要把指数的范围拓展到全体实数.
新知1:n次方根与根式
叫做的平方根.例如,就是9的平方根.
叫做的立方根.例如,就是27的立方根.
叫做16的四次方根.例如,2叫做32的五次方根.
一般地,如果,那么叫做的次方根,其中,且
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;
0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.
问题1:表示的次方根,一定成立吗?如果不一定成立,那么等于什么呢?
新知2:根式运算性质
新知3:分数指数幂
根式
分数指数幂
我们约定,,,且为既约分数,分数指数幂可如下定义:
0的正分数指数幂为0;0的负分数指数幂无意义.
分数指数幂不可随意约分
新知4:有理指数幂
有理数指数幂的运算性质(a>0 ; r,s∈Q):
①ar·as=ar+s
②(ar)s=ars
③(ab)r=ar·br(b>0)
④ar÷as=ar-s
整数指数幂
分数指数幂
有理数指数幂
【例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.
题型一:由根式的意义求范围
典型例题
【对点训练1】若有意义,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由题意可知,且,
∴a的取值范围是且.
故选:B.
题型一:由根式的意义求范围
典型例题
【例2】化简下列各式:
(1); (2);
(3); (4);
(5).
【解析】(1)由题意得;
(2)
(3)
(4)由于,则,
故;
(5).
题型二:利用根式的性质化简或求值
典型例题
【对点训练2】= .
【答案】
【解析】当时,
;
当时,
.
所以.
故答案为:
题型二:利用根式的性质化简或求值
典型例题
【对点训练3】化简的结果是( )
A.0 B. C.0或 D.
【答案】C
【解析】
.
当时,原式;
当是,原式.
故选:C.
题型二:利用根式的性质化简或求值
典型例题
【例3】把代数式中的移到根号内,那么这个代数式等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】 ,即 ,
,
.
故选:A .
题型三:有限制条件的根式的化简
典型例题
【对点训练4】若满足关系+=+,则的值为 .
【答案】21
【解析】由题意得:,
则,∴x+y=19,
∴+=0,
则3x+5y−2−m=0①,2x+3y−m=0②,
①−②得:x+2y−2=0,∵x=19-y,
∴y=−17,x=36,
∴,∴m=21.
题型三:有限制条件的根式的化简
典型例题
【例4】用分数指数幂的形式表示下列根式(式中字母都是正数):
(1); (2); (3).
【解析】(1);
(2)
;
(3)
.
题型四:根式与指数幂的互化
典型例题
【对点训练5】将下列根式与分数指数幂进行互化.
(1); (2).
【解析】
题型四:根式与指数幂的互化
典型例题
小结提升,形成结构
请你带着下列问题回顾本节课学习的内容:
(1)解释有理数指数加的含义.
(2)如果先定义,你能利用根式的性质给出的含义吗?
布置作业,应用迁移
作业:教科书第109页习题4.1第1、3题.
18
好学数学
数学好学
学好数学
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