内容正文:
4.1 指数
第1课时 根式
第4章 指数与对数
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第4章 指数与对数
数学·必修 第一册(配SJ版)
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目
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课前案
01
课堂案
02
课后案
03
CONTENTS
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课前案 必备知识·自主学习
01
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xn=a
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0
两
相反
算术
没有
一
正
负
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n
a
a
a
|a|
a
- a
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课堂案 关键能力·互动探究
02
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谢谢观看
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学业标准
素养目标
1.理解n次方根及根式的概念,掌握根式的性质.
2.能利用根式的性质进行根式的化简和运算.
1.通过根式的概念及性质的学习,培养数学抽象等核心素养.
2.通过根式的化简与求值,提升数学运算等核心素养.
[教材梳理]
导学 n次方根、算术根、根式
我们在初中学习了平方根、立方根,有没有四次方根、五次方根、……、n次方根呢?
我们知道x2=3,这样的x有几个?它们叫作3的什么?怎么表示x3=8呢?
提示:对于x2=3,则x=± eq \r(3) ;对于x3=8,则x=2.
◎结论形成
1.n次方根的定义
如果_________,(a>1,n∈N*),那么称x为a的n次方根.
eq \r(n,a)
2.n次方根的表示
(1)0的任意正整数次方根均为______,记为__________.
(2)正数a的偶数次方根有______个,它们互为________数,其中正的方根称为a的n次________根,记为______,负的方根记为________;负数的偶数次方根在实数范围内不存在,即当a<0且n为偶数时, eq \r(n,a) ________意义.
(3)任意实数的奇数次方根都有且只有______个,记为______.而且正数的奇数次方根是一个______数,负数的奇数次方根是一个______数.
eq \r(n,0) =0
eq \r(n,a)
- eq \r(n,a)
3.根式的定义和性质
(1)定义:式子 eq \r(n,a) 叫做根式,其中______叫做根指数,______叫做被开方数.
(2)性质
对于n∈N*,n>1,
①( eq \r(n,a) )n=______.
②当n为奇数时, eq \r(n,an) =______;当n为偶数时, eq \r(n,an) =__________
= eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(______,a≥0,,________,a<0.))
[基础自测]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)当n∈N*时,( eq \r(n,-3) )n有意义.( )
(2) eq \r(81) =±9.( )
(3) eq \r((a-3)2) =a-3.( )
(4) eq \r(3,(b-3)3) =b-3.( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√
2.m是实数,则下列式子中可能没有意义的是( )
A. eq \r(4,m2)
B. eq \r(5,m)
C. eq \r(6,m)
D. eq \r(5,-m)
解析 当m<0时, eq \r(6,m) 没有意义,其余各式均有意义.故选C.
答案 C
3.(多选)下列说法正确的是( )
A.16的4次方根是2
B. eq \r(4,16) 的运算结果是±2
C.当n为大于1的奇数时, eq \r(n,a) 对任意a∈R都有意义
D.当n为大于1的偶数时, eq \r(n,a) 只有当a≥0时才有意义
解析 A.16的4次方根应是±2;B. eq \r(4,16) =2,所以正确的应为C,D.
故选C,D.
答案 CD
4.计算 eq \r(3,(2-π)3) + eq \r((3-π)2) 的值为( )
A.5
B.-1
C.2π-5
D.5-2π
解析 eq \r(3,(2-π)3) + eq \r((3-π)2) =2-π+π-3=-1.故选B.
答案 B
题型一 n次方根的概念问题
(1)27的立方根是____________;16的4次方根是____________.
(2)已知x6=2 024,则x=____________.
(3)若 eq \r(4,x+3) 有意义,则实数x的取值范围为__________.
[解析] (1)27的立方根是3;16的4次方根是±2.
(2)因为x6=2 024,所以x=± eq \r(6,2 024) .
(3)要使 eq \r(4,x+3) 意义,则需要x+3≥0,即x≥-3.
所以实数x的取值范围是[-3,+∞).
[答案] (1)3 ±2 (2)± eq \r(6,2 024) (3)[-3,+∞)
[规律方法] n次方根的个数及符号的确定
(1)n的奇偶性决定了n次方根的个数;
(2)n为奇数时,a的正负决定着n次方根的符号.
[触类旁通]
1.已知a∈R,n∈N*,给出下列4个式子:
① eq \r(6,(-3)2n) ;② eq \r(5,a2) ;③ eq \r(6,(-5)2n+1) ;④ eq \r(9,-a2) ,其中无意义的有( )
A.1个
B.2个
C.3个
D.0个
解析 ①中(-3)2n>0,所以 eq \r(6,(-3)2n) 有意义;②中根指数为5有意义;③中(-5)2n+1<0,因此无意义;④中根指数为9,有意义.选A.
答案 A
题型二 根式的化简与求值
化简下列各式:
(1) eq \r(5,(x-π)5) =____________;
(2)( eq \r(a-2) )2+ eq \r(3,(2-a)3) =____________.
[解析] (1) eq \r(5,(x-π)5) =x-π.
(2)由题意,首先a-2≥0,即a≥2.
从而( eq \r(a-2) )2=a-2, eq \r(3,(2-a)3) =2-a
所以原式=a-2+2-a=0.
[答案] (1)x-π (2)0
[规律方法] (1)化简 eq \r(n,an) 时,首先明确根指数n是奇数还是偶数,然后依据根式的性质进行化简;化简( eq \r(n,a) )n时,关键是明确 eq \r(n,a) 是否有意义,只要 eq \r(n,a) 有意义,则( eq \r(n,a) )n=a.
(2)在对根式进行化简时,若被开方数中含有字母参数,则要注意字母参数的取值范围,即确定 eq \r(n,an) 中a的正负,再结合n的奇偶性给出正确结果.
[触类旁通]
2.(1)若 eq \r(4a2-4a+1) = eq \r(3,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1-2a))3) ,则实数a的取值范围为____________.
(2)若 eq \r(x-1) + eq \r(4,x+y) =0,则x2 024+y2 025=__________.
解析 (1)由题设得 eq \r(4a2-4a+1) = eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2a-1))2) = eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(2a-1)) ,
eq \r(3,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1-2a))3) =1-2a,所以 eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(2a-1)) =1-2a,
所以1-2a≥0,a≤ eq \f(1,2) .故答案为 eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(-∞,\f(1,2))) .
(2)∵ eq \r(x-1) ≥0, eq \r(4,x+y) ≥0,
且 eq \r(x-1) + eq \r(4,x+y) =0,
∴ eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x-1=0,,x+y=0,)) ⇒ eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x=1,,y=-1,))
∴x2 024+y2 015=1-1=0.
答案 (1) eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(-∞,\f(1,2))) (2)0
题型三 有限制条件的根式的运算 一题多变
(1)若x<0,则x+|x|+ eq \f(\r(x2),x) =____________.
(2)若-3<x<3,求 eq \r(x2-2x+1) - eq \r(x2+6x+9) 的值.
(1)[解析] ∵x<0,∴|x|=-x, eq \r(x2) =|x|=-x,
∴x+|x|+ eq \f(\r(x2),x) =x-x-1=-1.
[答案] -1
(2)[解析] eq \r(x2-2x+1) - eq \r(x2+6x+9)
= eq \r((x-1)2) - eq \r((x+3)2) =|x-1|-|x+3|,
当-3<x≤1时,原式=1-x-(x+3)=-2x-2.
当1<x<3时,原式=x-1-(x+3)=-4.
因此,原式= eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(-2x-2,-3<x≤1,,-4,1<x<3.))
[母题变式]
1.(变条件)将本例(2)的条件“-3<x<3”改为“x≤-3”,则结果又是什么?
解析 因为x≤-3,所以x-1<0,x+3≤0,
所以原式=-(x-1)+(x+3)=4.
2.(变结论)在本例(1)条件不变的情况下,求 eq \r(3,x3) + eq \f(\r(x2),|x|) .
解析 eq \r(3,x3) + eq \f(\r(x2),|x|) =x+ eq \f(|x|,|x|) =x+1.
[素养聚焦] 通过配方,巧妙变形,提高运算求解能力,进而提升数学运算等核心素养.
[方法技巧] 带条件根式的化简
(1)有条件根式的化简问题,是指被开方数或被开方的表达式可以通过配方、拆分等方式进行化简.
(2)有条件根式的化简经常用到配方的方法.当根指数为偶数时,在利用公式化简时,要考虑被开方数或被开方的表达式的正负.
[触类旁通]
3.已知实数a,b满足(a+ eq \r(a2+1) )(b+ eq \r(b2+1) )=1,则a+b=( )
A.-1
B.1
C.±1
D.0
解析 设m=a+ eq \r(a2+1) ,n=b+ eq \r(b2+1) ,
∴ eq \f(1,m) = eq \f(1,a+\r(a2+1)) = eq \r(a2+1) -a, eq \f(1,n) = eq \f(1,b+\r(b2+1)) = eq \r(b2+1) -b,
∴m- eq \f(1,m) = eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a+\r(a2+1))) - eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\r(a2+1)-a)) =2a,
n- eq \f(1,n) = eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(b+\r(b2+1))) - eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\r(b2+1)-b)) =2b.
∴a= eq \f(m-\f(1,m),2) ,b= eq \f(n-\f(1,n),2) .
又∵m·n=1,∴n= eq \f(1,m) ,m= eq \f(1,n) ,
∴a= eq \f(m-n,2) ,b= eq \f(n-m,2) ,∴a+b= eq \f(m-n,2) + eq \f(n-m,2) =0.
故选D.
答案 D
知识落实
技法强化
(1)n次方根及根式的概念.
(2)根式的化简、求值及运算.
(1)正确区分 eq \r(n,an) 与( eq \r(n,an) )n的意义.
(2)含参数的根式、注意分类讨论思想的应用.
$$