内容正文:
4.1.1 n次方根与分数指数幂
明确目标 发展素养
1.根据具体实例,了解指数的拓展过程.
2.理解根式的性质,会进行简单的n次方根的运算.
3.理解分数指数幂的意义及分数指数幂与根式的互化.
4.掌握指数的运算性质,会利用整体代换的思想求值. 1.借助n次方根及根式的概念,分数指数幂的含义,提升数学抽象素养.
2.通过分数指数幂、运算性质的推导,培养逻辑推理素养.
3.借助指数幂的运算性质对代数式化简或求值,培养数学运算素养.
知识点一 根式的概念及其性质
(一)教材梳理填空
1.n次方根的概念:
x
n次方根
[微思考] 为什么负数没有偶次方根?
提示:因为正数和负数的偶次方都是正数,故逆运算求偶次方根时,负数没有偶次方根.
注:0的任何次方根都是0,记作
一个数到底有没有n次方根,我们一定先考虑被开方数到底是正数还是负数,还要分清n为奇数和偶数两种情况。
a
根指数
被开方数
a
知识点二 分数指数幂的意义
(一)教材梳理填空
0
没有意义
知识点三 有理数指数幂与无理数指数幂
(一)教材梳理填空
1.有理数指数幂的运算性质:
(1)aras=ar+s(a>0,r,s∈Q).
(2)(ar)s= (a>0,r,s∈Q).
(3)(ab)r= (a>0,b>0,r∈Q).
ars
arbr
定义
一般地,如果xn=a,那么___叫做a的 ,其中n>1,且n∈N*
性质
n是奇数
a>0
x>0
x仅有一个值,记为____
a<0
x<0
n是偶数
a>0
x有两个值,且互为相反数,记为____
a<0
x不存在
±
2.根式:
(1)定义:式子 叫做根式,这里n叫做 ,a叫做 .
(2)性质:①()n= (n>1,且n∈N*).
②当n为奇数时,=___;当n为偶数时,=|a|=___________.
[微思考] ()n中实数a的取值范围是任意实数吗?
提示:不一定,当n为大于1的奇数时,a∈R;当n为大于1的偶数时,a≥0.
例1 求下列各式的值
(1) ( 2 )
(3) ( 4 )
解:(1)
( 2 )
( 3)
(4)
思考:
(1)() ( 2 )()
解:(1)
( 2 )
正数的分数
指数幂
正分数指数幂
规定:a= (a>0,m,n∈N*,n>1)
负分数指数幂
规定:a==____(a>0,m,n∈N *,n>1)
性质
0的正分数指数幂等于 ,0的负分数指数幂
[微思考] 在分数指数幂与根式的互化公式a=中,为什么必须规定a>0?
提示:①若a=0,0的正分数指数幂恒等于0,即=a=0,无研究价值.
②若a<0,a=不一定成立,如(-2)=无意义,故为了避免上述情况规定了a>0.
例2 求值:
(1) ; (2);
例3 用分数指数幂的形式表示并计算下列各式(其中):
(1) ; (2);
根式与分数指数幂的互化
根式与分数指数幂互化的规律
(1)根指数分数指数的分母,被开方数(式)的指数分数指数的分子.
(2)在具体计算时,通常会把根式转化成分数指数幂的形式,然后利用有理数指数幂的运算性质解题.
练习 计算下列各式(式子字母均为正数):
(1) ; (2);
(3)
[课堂小结]
1.n次方根的概念
2.根式:
3.正数的分数指数幂
4.有理数指数幂的运算性质
根式化简应遵循的三个原则
(1)被开方数中不能含有能开得尽方的因数或因式.
(2)被开方数是带分数的要化成假分数.
(3)被开方数中不能含有分母;使用=·(a≥0,b≥0)化简时,被开方数如果不是乘积形式必须先化成乘积的形式.
[课后作业]
1.课本107页 练习1、2、3题
2.课本109页 习题 4、5题
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