内容正文:
第二章 实数
共2课时
第一节 平方根
问题导入
问题:一个面积为2的正方形的边长为____________.
思考: 是一个什么样的数呢?你能求出它的一个大致范围吗?
你能找出它在哪两个整数之间吗?
已知,
∵ 12<2,2<22,
∴1<<2.
1<<2表示介于1与2之间。
12 = 1, 22 = 4;
1.42 = 1.96 1.52 = 2.25
1.412 = 1.9881 1.422 = 2.0164
1 .414²=1.999396, 1.415²=2.002225;
1.4142²=1.99996164, 1.4143²=2.00024449;
… …
问题1:观察下列结果,估计 2 的算术平方根 的大致范围.
都比2小
都比2大
解:由于12<2,2<22,所以1<<2.
由于1.42<2<1.52,所以1.4<<1.5.
同理可得,1.41<<1.42,1.414<<1.415,1.4142<<1.4143.
1<<2表示 介于 1 与 2 之间.
问题2:若将写成一个小数,则它是一个怎样的小数?
是一个无限不循环小数,不可写成分数的形式,从而它不是一个有理数.
若将写成一个小数,则由(1)可以猜测它应该比 1.4142 大,比 1.4143 小,且是一个小数点后面的位数不断增加的小数.
= 1.414213562…
像这样,若一个数是无限不循环小数或可以表示成一个无限不循环小数,则把这个数叫作无理数.
= 1.414213562…
π = 3.141592653…
= 1.732050807…
= 2.236067977…
无理数
正无理数 如:
负无理数 如:
沿虚线对折
再沿虚线对折
展开铺平
剪开拼图
拼接起来的正方形的面积是多少?边长是多少?
拼接起来的正方形的面积是2,但边长不会求!
小明将一个长为2,宽为1的长方形纸片,按图所示方法剪拼成了一个正方形 . 观察图中过程,由此你能发现这个正方形的面积是多少吗?它的边长呢?
小明将一个长为2,宽为1的长方形纸片,按图所示方法剪拼成了一个正方形 . 观察图中过程,由此你能发现这个正方形的面积是多少吗?它的边长呢?
沿虚线对折
再沿虚线对折
展开铺平
剪开拼图
这个问题的实质就是找一个数,使它的平方等于给定的数.
拼接起来的正方形的面积是多少?边长是多少?
如果有一个数r,使得r²=a,那么把r叫作a的一个平方根,也叫作二次方根.
若 r2= a,则 r 是 a 的一个平方根.
例如,由于2²=4,因此2是4的一个平方根 .
又因为(-2)²=4,因此-2是4的一个平方根 .
新知探究
思考
观察下列结果:
12 = 1, 22 = 4;
1.42 = 1.96 1.52 = 2.25
1.412 = 1.9881 1.422 = 2.0164
1 .4142=1.999396, 1.4152=2.002225;
1.41422=1.99996164, 1.41432=2.00024449;
… …
(1)分别根据上述结果,估计2的算术平方根的大致范围;
(2)若将写成一个小数,则它是一个怎样的小数?
新知探究
解:由于12<2,2<22,
所以1<<2.
由于1.42<2<1.52,
所以1.4<<1.5.
同理可得,1.41<<1.42,1.414<<1.415,1.4142<<1.4143.
(1)分别根据上述结果,估计2的算术平方根的大致范围;
新知探究
(2)若将写成一个小数,则它是一个怎样的小数?
解:若将 写成一个小数,则由(1)可以猜测它应该比 1.4142 大,比 1.4143 小,且是一个小数点后面的位数不断增加的小数.
事实上, = 1.414213562··· ,是一个无限不循环小数,不可写成分数的形式,从而它不是一个有理数.
议一议:
下面的说法正确吗?如果不正确,请说明理由.
(1)无限小数都是有理数;
(2)无理数都是无限小数;
(3)带根号的数都是无理数;
(4)无理数都是带根号的小数.
解:(1)不正确,无限不循环小数是无理数;
(2)正确;
(3)不正确,根号内的数无法开尽的才是无理数,
如 =2,是有理数;
(4)不正确,π也是无理数.
我们常见的无理数的有以下三种形式:
(1) 化简后含有 π 的数;
(2) 开不尽方的数;
(3) 有规律但不循环的数,如1.01001000100001…(相邻两个1之间依次增加一个0)
4的平方根除了2和-2以外,还有其他的数吗?
边长大于2的正方形,它的面积一定大于4,所以比2大的数都不是4的平方根.
类似地,边长小于2的正方形,它的面积一定小于4,从而比2小的正数都不是4的平方根.
又由于(-b)²=b²,因此,大于-2或小于-2的负数都不是4的平方根,0显然不是4的平方根;
所以4的平方根有且只有两个:2与-2.
即:一个正数有两个平方根,它们互为相反数.
如:因为0.32=0.09,
所以±0.3是0.09的平方根.
因为22=4,
所以±2是4的平方根.
如果r是正数a的一个平方根,那么a的平方根有且只有两个:r与-r.
我们把a的正平方根叫作a的算术平方根,记作 ,读作“根号a”;
把a的负平方根记作 ,读作“负根号a”.
这样,正数a的平方根可以用 “ ”来表示.
如:4的平方根是2与-2,记作:
新知探究
定义
若一个数是一个无限不循环小数或可以表示成一个无限不循环小数,则把这个数叫作无理数.
判断标准:小数位数无限,小数部分的数字不循环.
π=3.141 592 653… , =1.732 050 807… , =2.236 067 977… ,
=2. 645 751 311…,它们都是无理数.
新知探究
无理数的分类:无理数分为正无理数和负无理数.
例如, ,,π是正无理数,,,π是负无理数.
无理数
正无理数
负无理数
把下列各数分别填入相应的集合内:
有理数集合
无理数集合
(每两个3之间依次增加一个7)
(每两个3之间依次增加一个7)
π = 3.1415926···
精确到小数点后面第二位 ___________.
精确到小数点后面第三位 ___________.
π ≈ 3.14
π ≈ 3.142
3.14,3.142,3.1416,··· 都是 π 的近似值,称它们为近似数.
根据实际需要,有时需用一个有限小数来近似地表示一个无理数.
(-4)2算术平方根记作什么?2的平方根记作什么?
一个正数有两个平方根,且它们互为相反数,一个正数只有一个算术平方根.
零的平方根是多少?负数有平方根吗?
由于同号两数相乘得正数,且02=0,即在迄今为止我们所认识的数中,任何一个数的平方都不会是负数,因此负数没有平方根.
新知探究
议一议:下面的说法正确吗? 如果不正确,请说明理由.
(1) 无限小数都是有理数; (2) 无理数都是无限小数;
(3) 带根号的数都是无理数; (4) 无理数都是带根号的数.
解:(1) 不正确. 如π,是一个无限不循环小数,属于无理数;
(2)正确.无理数都是无限不循环小数,无限循环小数是有理数;
(3)不正确.如=2 属于有理数.
(4)不正确.如π是无理数,它不带根号.
新知探究
无理数的三种常见形式
1.开方开不尽的数,如,,,。
2.含有π的一类数,如2π,π+1,。
3.以无限不循环小数的形式出现的具有特定结构的数,如0.1010010001(相邻两个1之间0的个数逐次加1)
例1 用计算器求下列各式的值.
(1) ;
解:(1) 依次按键:
显示:32.
所以=32.
1
2
0
4
=
因为322=1024,所以32是的精确值.
不同型号的计算器,操作可能不同.
(2 (结果精确到小数点后面第三位).
解:(2) 依次按键:
显示:2.828427125.
所以≈2.828.
8
=
“精确到小数点后面第三位”也可以说成“精确到0.001”或“精确到千分位”或“保留三位小数”.
注意:用计算器验证可知,2.8284271252=8.000000001435765625,它也不是的精确值,而是近似值,是一个无理数.
成立吗?若不成立,请举例说明.
解:不成立.
例如:因为
所以.
总结:
由于(±)2 = a,则对于任意一个非负数 a,先开平方,然后再平方,最后的结果仍等于 a.
正数的平方根:
一个正数有两个平方根,它们互为相反数。
“0”的平方根:
“0”的平方根是0。
负数的平方根:
负数没有平方根。
正数的算术平方根:
一个正数只有一个算术平方根
“0”的算术平方根:
0的算术平方根是0。
负数的算术平方根:
负数没有平方根。
归纳
求一个非负数的平方根的运算,叫作开平方.这个非负数叫作被开方数。
新知探究
思考:怎么用小数近似地表示一个无理数呢?
例如π=3.141592653…,用四舍五入法,分别取到小数点后面第二位,第三位,…,得到π≈3.14,π≈3.142,…,我们称 3.14,3.142 分别是π的精确到小数点后面第二位,第三位的近似值.
3.14,3.142,3.1416,...都是π的近似值,称它们为近似数.
例题精讲
例2 用计算器求下列各式的值.
(1) ; (2) (精确到小数点后面第三位)
解:(1) 依次按键:
显示:32
所以=32
1
0
2
4
=
(2) 依次按键:
显示:2.828427125
所以≈2.828.
8
=
不同型号的计算器,操作可能不同.
无理数
无理数的概念:
无理数分类:
无理数的表现形式:
无限不循环小数叫做无理数.
①小数形式:无限不循环小数;
正无理数
负无理数
②根式形式:开不尽方的根式;
③混合形式:化简后含有无限不循环小数或开不尽方的根式.
$