内容正文:
第4章 指数与对数
4.1 指数
4.1.1 根式
【学习目标】
1.能够在具体的数学情境中,了解n次方根及根式的含义.
2.理解并掌握n次方根的性质.
3.利用n次方根的性质解决有关问题,并培养学生数学运算的核心素养.
◆ 知识点一 n次方根的概念
一般地,如果xn=a(n>1,n∈N*),那么称x为a的 .
(1)当n为奇数时,正数的n次方根是 ,负数的n次方根是 .
(2)当 时,正数的n次方根有两个,它们互为相反数.
(3)需要注意的是,0的n次方根等于0.
【诊断分析】 判断正误.(请在括号中打“√”或“×”)
(1)任意实数的奇次方根只有1个. ( )
(2)正数的偶次方根有两个,且互为相反数. ( )
(3)-32的5次方根为±2. ( )
(4)=π-4. ( )
◆ 知识点二 根式的概念及其性质
1.根式的定义:式子 叫作根式,其中n叫作根指数,a叫作被开方数.
2.根式的性质:对于n∈N*,n>1,当n为奇数时,= ;当n为偶数时,= .
【诊断分析】
我们已经知道,若x2=3,则x=±,那么()2等于什么?呢?呢?
◆ 探究点一 n次方根的概念
例1 (1)(多选题)若n∈N*,a∈R,则下列四个式子中有意义的是 ( )
A. B.
C. D.
(2)的3次方根是 .
变式 (多选题)下列说法正确的是 ( )
A.的运算结果是±3
B.16的4次方根是2
C.当n为大于1的偶数时,只有当a≥0时才有意义
D.当n为大于1的奇数时,对任意a∈R都有意义
[素养小结]
(1)方根的个数:正数的偶次方根有两个,且互为相反数,负数没有偶次方根;0的偶次方根只有一个,为0;任意实数的奇次方根只有一个.
(2)符号:根式的符号由根指数n的奇偶性及被开方数a的符号共同确定.
①当n为偶数,且a≥0时,为非负实数;
②当n为奇数时,的符号与a的符号一致.
(3)对于根式(a>0,b>0),若存在x>y>0,xy=b,x+y=a,则=±.
◆ 探究点二 利用根式的性质化简与求值
例2 (1)式子+的值为 ( )
A.7-2π B.2π-7
C.-1 D.1
(2)化简:+= .
(3)已知a=,b=,则a+b= .
变式 化简下列各式:
(1)+-;
(2)-(其中m<n<0);
(3)·(a<1).
[素养小结]
根式化简与求值的思路及注意点
思路:用根式的性质将根式化简,首先要分清根式为奇次根式还是偶次根式,其次选用相应公式化简.
注意点:①解题时要注意公式的适用范围,特别是在化简含有字母的根式时要注意字母的取值范围;
②正确区分()n与;
③运算时注意变形与整体代换,以及平方差、立方差、完全平方式的运用,必要时要进行分类讨论.
◆ 探究点三 有限制条件的根式的化简
例3 若代数式+有意义,化简+2.
变式 [2026·江苏扬州高一期中] 若1<a<2,则+的化简结果是 ( )
A.1 B.-1
C.3-2a D.2a-3
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第4章 指数与对数
4.1 指数
4.1.1 根式
【课前预习】
知识点一
n次方根 (1)一个正数 一个负数 (2)n为偶数
诊断分析
1.(1)√ (2)√ (3)× (4)×
知识点二
1. 2.a |a|=
诊断分析
解:()2=3;==3;==3.
【课中探究】
探究点一
例1 (1)ACD (2) [解析] (1)因为n∈N*,所以4n为正偶数,则(-5)4n>0,所以有意义,A正确;取n=1,则(-5)3<0,此时无意义,B错误;因为的根指数为奇数,所以有意义,C正确;对任意a∈R,a2+1>0恒成立,则有意义,D正确.故选ACD.
(2)因为=,所以的3次方根是.
变式 CD [解析] 对于A,偶次根式的结果只能是正数,故A错误;对于B,正数的偶次方根的结果有正有负,故B错误;对于C,D,根据根式的性质可知C,D正确.故选CD.
探究点二
例2 (1)A (2)2 (3)2 [解析] (1)+=|π-4|+3-π=4-π+3-π=7-2π.故选A.
(2)+=1++-1=2.
(3)方法一:因为a===-2,b===+2,所以a+b=2.
方法二:a+b====2.
变式 解:(1)原式=-8+|-2|-(2-)=-8+(2-)-(2-)=-8.
(2)-=|m-n|-|m+n|.
因为m<n<0,所以m-n<0,m+n<0.
所以原式=n-m+m+n=2n.
(3)因为a<1,所以a-1<0,所以原式=·=-(a+1)3·(a-1)3=-(a2-1)3.
探究点三
例3 解:由+有意义,得即≤x≤2,故+2=+2=|2x-1|+2|x-2|=2x-1+2(2-x)=3.
变式 D [解析] 因为1<a<2,所以1-a<0,a-2<0,所以+=|1-a|+(a-2)=a-1+a-2=2a-3.故选D.
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