内容正文:
第4章
指数与对数
数学 (SJ) · 高中·必修一
4 . 1 指 数
某种细胞分裂时,由 1个分裂成 2个,2个分裂成4 个,4个分裂成8个······ 如果分裂一次需要 10 min,那么,1个细胞1h后分裂成多少个细胞?
4 . 1 指 数
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假设细胞分裂的次数为 x,相应的细胞个数为 y,则
y=2x.
由题中条件可知,x=60÷10=6,
那么,当 x=6 时,
y=26=64,
即1个细胞 1h 后分裂成 64 个细胞.
4 . 1 指 数
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在上述例子中,x只能取正整数可以规定 2-x= 和 20=1,使得 2x 对 x 取负整数和 0 也是有意义的.
那么,
● 2x中的 x 能取分数甚至无理数吗?
4 . 1 指 数
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4.1.1 根式
我们知道,如果 x2=a,那么 x 称为 a 的平方根;
如果 x3=a,那么 x 称为 a 的立方根.
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4 . 1 . 1 根 数
一、n 次方根
一般地,如果 xn=a (n>1,n∈N*),那么称 x为 a 的 n 次方根.
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4 . 1 . 1 根 数
当 n 为奇数时,正数的 n 次方根是一个正数,负数的 n 次方根是一个负数.
这时,a 的 n 次方根只有一个,记为 x=.
例如,
33=27 ⇒ 3= ;
(-2)3=-8 ⇒-2=;
x3=6 ⇒ x=.
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4 . 1 . 1 根 数
当n为偶数时,正数的n次方根有两个,它们为相反数.
这时,正数a的正的n次方根用符号表示,负的n次方根用符号- 表示,它们可以合并写成± (a>0)的形式.
例如,
x4 = 6 ⇒ x = ± ;
x2=3 ⇒ x = ± .
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4 . 1 . 1 根 数
可用下表表示:
n为奇数 n为偶数
a∈R a>0 a=0 a<0
x=_______ x=______ x=0 不存在
±
需要注意的是,0 的 n 次方根等于 0 .
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4 . 1 . 1 根 数
【思考】
正数 a 的 n 次方根一定有两个吗?
提示:不一定.
当n为偶数时,正数a的n次方根有两个,且互为相反数, 当n为奇数时,正数a的n次方根只有一个且仍为正数.
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4 . 1 . 1 根 数
二、根式
(1) 式子 叫作根式,
n叫作根指数,a 叫作被开方数.
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4 . 1 . 1 根 数
【思考】
式子( )4与 中的 a 的范围一样吗?
提示:不一样,
式子( )4中a≥0, 中a∈R.
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例 1
求下列各式的值:
(1) ()2;
(2) ()3 ;
(3) ;
(4) .
= 5.
= -2.
= =2.
==π-3.
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4 . 1 . 1 根 数
观察下列各式:
=2,=2=∣-2∣;
=2,=2=∣-2∣;
=2,=2=∣-2∣;
=3,=-3;
=3,=-3;
······
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4 . 1 . 1 根 数
(2) 性质:当n>1,n∈N* 时,
① ()n=________;
a,n 为奇数
② =
______= n为偶数.
a,a ≥0,
-a,a<0,
a
∣a∣
可以发现:
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4 . 1 . 1 根 数
练 习
1. 计算:
(1) ; (2) ;
(3) ; (4) ;
= = 5
==
= = 2
==
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4 . 1 . 1 根 数
2. 求下列各式的值:
(1) ;
(2) ()3;
(3) .
=∣-2∣=2-
=4
==∣-1∣=-1
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4 . 1 . 1 根 数
3. 化简:
(1) (a>4);
(