内容正文:
4.1 指数(第一课时)
年 级:高一
学 科:高中数学(人教A版)
牛顿(Newton 1643~1727)是大家所熟悉的物理学家,可是你知道他在数学史上的贡献吗?
他在1676年写给莱布尼茨的信里说:”因为数学家将 写成 所以可将 写成将写成”.
问题1 什么是次方根?
我们知道,如果,那么叫做的平方根.
如果,那么叫做的立方根.
① (±2)2=4,则称±2为4的 ;
② 23=8,则称2为8的 ;
平方根
立方根
类似地,由于(±2)4=16,所以±2叫做16的 ;
4次方根
5次方根
如果,那么叫做的4次方根.
由于 25=32,所以2叫做32的 .
如果,那么叫做的5次方根.
问题1 什么是次方根?
我们知道,如果,那么叫做的平方根.
如果,那么叫做的立方根.
① (±2)2=4,则称±2为4的 ;
② 23=8,则称2为8的 ;
平方根
立方根
类似地,由于(±2)4=16,所以±2叫做16的 ;
由于 25=32,所以2叫做32的 .
4次方根
5次方根
定义1:一般地,如果那么叫做的次方根.其中,且.
问题2 方根有什么样的性质?
【1】 当是奇数时,正数的次方根是一个正数,负数的次方根是一个负数.
这时,的次方根用符号表示.
【2】 当是偶数时,正数的次方根有两个,这两个数互为相反数.
正的次方根用 表示,负的次方根用表示.
【3】 负数没有偶次方根.
【4】 0的任何次方根都是0.记作:
两者也可以合并成 (0).
问题3 什么是根式?
定义2:式子叫做根式,其中叫做根指数,叫做被开方数.
根指数
被开方数
问题4 分别等于什么?一般地等于什么?
根据次方根的意义,可得
问题5 表示的次方根,一定成立吗?
结论:当为奇数时,则有
结论:当为偶数时,则有
根式的性质
⑴当为任意正整数时,
⑵当为奇数时,=
当为偶数时, .
根式的性质
⑴当为任意正整数时,
⑵当为奇数时,=
当为偶数时, .
例1 求下列各式的值:
(1) ;(2) ;(3) ;(4) .
解:
(1) -8 ;(2) =10 ;
(3) ;
(4) =||=.
问题6(1)观察以下式子,你总结出什么规律呢?(> 0)
结论:当根式的被开方数的指数能被根指数整除时,
根式可以表示为分数指数幂的形式.
问题6(2)利用(1)的规律,你能表示下列式子吗?
结论:当根式的被开方数的指数不能被根指数整
除时,根式也可以表示为分数指数幂的形式.
()
被开方数的指数
根指数
规定,正数的正分数指数幂的意义是:
规定,正数的负分数指数幂的意义是:
规定,0的正分数指数幂等于0,
0的负分数指数幂没意义.
分数指数幂
注意:分数指数不能随意约分. 因为约分之后可能会改变根式有意义的条件,如约分后变成了,而在实数范围内无意义.
对于任意有理数r,s均有下面的运算性质
有理数指数幂的运算性质
同底数幂相乘,底数不变,指数相加
幂的乘方,底数不变,指数相乘
积的乘方,等于积的每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘
同底数幂相除,底数不变,指数相减
例2 求值:(1) ;(2) .
解:
(1)法一;
(2)法一.
法二;
法二.
法三.
解:
例3 用分数指数幂的形式表示并计算下列各式( 其中>0).
; .
(1) ;
(2) .
例4 计算下式各式(式中字母均是正数).
解:
本节课你学会了哪些主要内容?
(1)次方根与分数指数幂的概念与性质
(2)分数指数幂的意义、根式与分数指数幂之间的相互转化
(3)有理指数幂的含义及其运算性质
课后作业:
1. 用分数指数幂的形式表示并计算下列各式:
;(>0) .
2.计算下式各式:
; ;
;.
; .
(1);; (4) .
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