内容正文:
第十四章 实数
14.2立方根
一、教材分析
立方根是冀教版八年级数学实数章节的重要内容.在知识体系上,它是在学生学习了有理数、平方根等知识后的进一步拓展,是数的开方运算知识的完善,为后续学习实数的运算、二次根式以及一元二次方程等知识奠定基础.从数学思维培养角度看,学习立方根有助于学生深化对数学运算互逆性的理解,提升学生的逻辑推理和抽象思维能力.在实际应用中,立方根知识可用于解决工程、物理等领域中涉及体积计算等实际问题,体现数学的应用价值,增强学生对数学实用性的认识.
教材从实际生活问题引出立方根概念,通过计算一个体积为特定值的正方体棱长,让学生感知立方根的存在和实际意义,使学生意识到数学知识与生活紧密相连,激发学生的学习兴趣和探究欲望.在给出立方根定义后,教材安排了大量具体数字求立方根的例题和练习题,由浅入深,从简单整数的立方根计算,到较为复杂的分数、小数的立方根计算,逐步引导学生掌握立方根的计算方法.
二、学习目标
1.了解数的立方根的概念,会用根号表示一个数的立方根.
2.探究立方根的性质,并能灵活运用.
3.了解开立方与立方是互逆的运算,会利用这个互逆运算关系求某数的立方根.
4.体会开立方运算与立方运算之间的互逆关系.进一步感受到所学数学知识之间的内在联系.
三、教学重难点
重点:了解数的立方根的概念,会用根号表示一个数的立方根;了解开立方与立方是互逆的运算,会利用这个互逆运算关系求某数的立方根.
难点:探究立方根的性质,并能灵活运用.
四、教学过程
· 情境导入
如图所示,已知小正方体的棱长为2,那么它的体积是多少?反过来,如果大正方体的体积V=27,你能不能求出它的棱长x呢?
我们一起来探究吧!
师生活动:教师通过实际问题,引发学生思考.
设计意图:通过身边的实际问题引导学生思考,激发学生的探究欲望,同时,让学生感受到即将学习的新课在解决实际问题中的应用价值,提高了学生的学习兴趣和应用意识.
· 探究新知
活动一:探究立方根的定义
思考:正方体的体积公式是什么?
答:设正方体的棱长为a,则体积.
思考:
答:因为小正方体的棱长为2,所以它的体积是 .
因为,所以大正方体的棱长为3 .
师生活动:教师提出问题,学生独立思考,并认真作答.
做一做:求满足下列各式的x的值:
(1)=8; (2)=−64; (3)=0.027; (4)=−.
解:(1)因为=8,所以x=2;
(2)因为=−64,所以x=-4;
(3)因为=0.027,所以x=0.3;
(4)因为=−,所以x=−.
师生活动:教师引导学生类比已知正方体体积求棱长的过程进行求解,学生独立思考,并认真作答.
师引导学生归纳立方根的概念:一般地,如果一个数x的立方等于a,即,那么这个数x就叫作a的立方根,也叫作a的三次方根.
例如,−64的立方根为-4,0.027的立方根为0.3,−的立方根为− .
设计意图:通过一些具体实例与简单计算,让学生对立方根有一定的感性认识,引导学生用数学语言描述立方根的概念,加深对概念的理解.
活动二:探究立方根的性质
1.填写下表:
x
……
-3
-1
0
1
3
……
……
……
2.观察填写后的表格,探究:
(1)一个正数有几个立方根?正数的立方根是正数还是负数?
(2)一个负数有几个立方根?负数的立方根是正数还是负数?
(3)0的立方根是什么数?
答:(1)一个,正数.
(2)一个,负数.
(3)0.
师生活动:教师利用多媒体出示表格,学生思考后计算,并小组之间进行讨论交流.共同归纳立方根的性质:
一个正数有一个正的立方根.
一个负数有一个负的立方根.
0的立方根是0.
设计意图:通过填写表格,让学生小组讨论探究平方根的性质,培养学生团体合作精神与归纳总结能力.
思考:平方根与立方根有哪些异同点?
被开方数
平方根
立方根
正数
负数
0
师生活动:教师提出问题,学生小组讨论,认真填写表格.
被开方数
平方根
立方根
正数
有两个,互为相反数
有一个,是正数
负数
没有平方根
有一个,是负数
0
0
0
设计意图:通过表格形式对比平方根和立方根的性质,让学生清晰地看到它们之间的异同,从而构建完整的知识体系.
活动三:探究立方根的表示方法
问题:一个数的立方根该如何表示呢?
师生活动:教师提出问题,学生类比平方根的表示方法积极思考,之后教师给出立方根的表示方法.
我们把数a的立方根用符号“”来表示,读作“三次根号a”.其中,a称为被开方数,3称为根指数.
师强调:根指数3,不能省略.
例如,.
求一个数的立方根的运算,叫作开立方.
开立方和立方互为逆运算.借助立方运算,可以求一个数的立方根.
设计意图:让学生掌握一个数的立方根的表示方法,加深对立方根的理解,同时让学生充分理解立方运算与开立方运算的关系.
· 应用新知
例1 求下列各数的立方根:
(1); (2) ; (3) -0.008 .
解:因为
.
师生活动:教师引导学生利用立方根的定义进行计算,学生认真思考+1,举手作答+2.
师小结:
1.一个数的立方的立方根等于它本身,即.
2.一个负数的立方根等于它的绝对值的立方根的相反数,即.
师指出:
求一个负数的立方根,可以先求出这个负数绝对值的立方根,然后再取它的相反数..
设计意图:通过例1让学生熟练掌握立方根的定义,清楚求一个数的立方根的方法.
例2. 求下列各式的值:
(1); (2) .
解:(1).
(2).
师生活动:选派两名学生板演,教师巡回指导,并根据小组评价机制进行打分.
师小结:
利用开立方运算求一个数的立方根,要注意正数有一个正的立方根,负数有一个负的立方根,0的立方根是0.
设计意图:通过板演,及时发现学生解题过程中的问题,进一步让学生熟悉立方根的定义及求一个负数的立方根的方法.
例3.已知,求a的值.
分析:这是关于“一个数的立方根等于它本身”的题,因此只需找出立方根等于本身的数即可.
解:一个数的立方根等于它本身的数有0,1,-1.
当=0时,=1,则a=±1;
当=1时,=0,则a=0;
当=-1时,=2,则a=±.
综上,a的值为:±1,±,0.
师生活动:学生思考后,小组讨论,各组选派小组代表作答.认真思考+1;合作交流+2;举手作答+2.
师小结:
根据立方根的意义解决问题,关键要将式子的意义用立方根翻译出来,如本题就是“立方根等于本身”.
设计意图:本题难度稍大,通过小组讨论,培养学生分析问题的能力,增强团队合作意识,突破本节课的难点.
· 课堂练习
1.求下列各数的立方根:
(1)−; (2) 0.008; (3) -125; (1).
解:(1)因为,所以−的立方根为−,即 .
(2)因为=0.008,所以0.008的立方根为0.2,即=0.2.
(3)因为=−125,所以−125的立方根为−5,即 =−5.
(4)因为=,所以的立方根为,即= .
2.求下列各式的值:
(1); (2) −; (3); (4) .
解:(1)==−=−3.
(2)−=−=−10.
(3)=−=−=−.
(4)==0.7.
3.下列说法:
①负数没有立方根;
②一个数的立方根不是正数就是负数;
③一个正数或负数的立方根和这个数同号,0的立方根是0;
④如果一个数的立方根是这个数本身,那么这个数必是1或0.
其中错误的是( )
A.①②③ B.①②④
C.②③④ D.①③④
解:由立方根的性质“一个正数有一个正的立方根.一个负数有一个负的立方根.0的立方根是0”知,答案为B.
4.已知一个底面为正方形的长方体,高是底面边长的3倍,体积为375,求这个长方体的表面积.
解:设这个长方体的底面边长为xcm,则高为3xcm,
依题意得:∙3x=375.所以,= 125.
解得:x=5,3x =15.
所以,这个长方体的长为5cm,宽为5cm,高为15cm
这个长方体的表面积为:2×(5×5+5×15+5×15)=350()
答:这个长方体的表面积是350.
5.若与互为相反数且y≠0,求的值.
解:由题意得:=-,
因为−=,所以1-2x=2-3y,
即2x+1=3y,
又因为y≠0,
所以=3.
6.已知=3,=−3,求的值.
解:∵=3,∴=9,2x−y=±3.
∵=−3,∴x−2y=−3.
当2x−y=3,x−2y=−3时,解得x=y=3,无意义.
当2x−y=−3,x−2y=−3时,解得x=-1,y=1,=−.
所以,的值为−.
师生活动:学生限时训练、独立完成,教师巡回,及时把握学生对知识的掌握情况.
设计意图:通过练习,学以致用,及时获知学生对所学知识的掌握程度,调动全体学生学习数学的积极性,使每个学生都能有所收益、有所提高.
· 总结归纳
这节课你学到了哪些知识?说说你的体会.
设计意图:通过学生对本节课所学内容的归纳、总结,把零碎的知识点和认知过程形成了一个完整的知识体系
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