内容正文:
第19章 实数
19.2 实数
(第2课时)无理数
八年级上册 数学(沪教版·五四制)
学习目标
本课学习目标
认识新数
认识无限不循环小数,辨认常见无理数。
估计大小
用相邻数的平方逐步缩小算术平方根的范围。
求近似值
用计算器求平方根、立方根,并按要求取近似值。
复习引入
已有的小数形式
回顾
有理数必为有限小数或无限循环小数。
举例
;。
思考
是否存在既不是有限小数、也不是无限循环小数的数?
知识讲授
两个正方形的拼图
剪开
两个单位正方形,各沿对角线剪开。
拼合
四个相同三角形,各面积为。
面积
拼成正方形,面积仍是。
拼合 →
例题讲解
问题1 拼成的正方形边长
图中,正方形的边长是多少?
答:。
解
设边长为,由面积得。
边长为正,所以。
方法:用面积列出边长的平方关系。
注意:边长取正数。
例题讲解
问题2 平方等于2的数是有理数吗(选学)
正方形的边长是一条线段的长,即表示一个数。那么是有理数吗?
建立假设
答:假设它是有理数,并写成最简正分数。
解
假设,为互素的正整数。
两边平方得,所以是偶数,也是偶数。
方法:先假设结论相反,再寻找矛盾。
注意:分子、分母互素是关键条件。
知识讲授
为什么平方为偶数,原数也是偶数
如果为奇数
设整数为,其平方为。
观察奇偶
前两项为偶数,再加,结果仍为奇数。
因此
整数的平方为偶数时,这个整数不可能是奇数。
例题讲解
问题2 矛盾来自分子分母同为偶数(选学)
正方形的边长是一条线段的长,即表示一个数。那么是有理数吗?
推出矛盾
答:不是有理数。
解
由为偶数,设,代入得,故也为偶数。
于是有公因数,与互素矛盾;原假设不成立。
方法:保留原假设的互素条件,检查是否矛盾。
注意:不能只证明偶数就结束。
知识讲授
无理数
无限不循环小数又叫作无理数.
“无限”与“不循环”两个条件缺一不可。
、、、都是无理数。
有根号的数未必是无理数,如。
环节归纳
辨析 判断下列说法是否正确,并说明理由:
(1)是无理数。
错
理由:它是无限循环小数,是有理数。
(2)是无理数。
错
理由:,是有理数。
(3)没有根号,所以是有理数。
错
理由:是无限不循环小数,是无理数。
方法:依据定义,必要时先求根式的值。
注意:近似值与原数不能混为一谈。
知识讲授
用平方估计算术平方根
如果,那么.
正方形面积越大,边长也越大。
先找到两个数的平方,把被开方数夹在中间。
比较平方时,先确保用来比较的数都非负。
知识讲授
逐步确定根号2的范围
先取整数
,所以。
逐位细化
继续试平方,把范围缩小到十分位、百分位、千分位。
所在的范围
所在的范围
知识讲授
更精细地逼近根号2
继续缩小
每增加一位,就把区间长度缩小为原来的十分之一。
注意含义
这些有限小数给出的是范围;仍是精确的无理数。
所在的范围
所在的范围
知识讲授
探究 估计值与近似值
由,能直接断言保留三位小数为吗?
答:仅凭这个区间还不够;再知,才可取。
解
三位小数的舍入需判断第四位是否小于。
更细区间说明第四位是,所以保留三位小数为。
方法:位数要求与舍入判据对应。
注意:区间下端不总等于四舍五入后的值。
方法总结
估计范围与求近似值
平方夹逼
(1)先用相邻整数的平方确定整数范围。
(2)再试相邻的一位、两位小数的平方。
计算器取近似值
(1)完整输入被开方数,再求平方根或立方根。
(2)多看后一位,按要求四舍五入。
知识讲授
计算器输入的三个检查
根号范围
分数要作为整体输入,如。
正负符号
的负号在根号外;可求值。
取舍时机
先保留屏幕上的较多位数,最后按题意舍入。
输入整个被开方数
求平方根或立方根
按要求取近似值
↓
↓
不同计算器的按键次序可不同,依使用说明操作。
例题讲解
例 4
用计算器求值(近似值保留三位小数):
(1)
(2)
(3)
(4)
解第(1)题
计算器显示,第四位为。
解第(2)题
,结果是精确整数。
方法:按三位小数舍入。
注意:近似值用。
方法:用平方回查。
注意:精确结果用。
例题讲解
例 4
用计算器求值(近似值保留三位小数):
(1)
(2)
(3)
(4)
解第(3)题
先输入作为被开方数,得。
解第(4)题
计算器得,保留三位小数。
方法:完整输入分数。
注意:第四位为,向前进位。
方法:检查小数点位置。
注意:第四位为,第三位进位。
例题讲解
变式
例 4
用计算器求值(近似值保留三位小数):
(1)
(2)
解第(1)题
显示,第四位为。
解第(2)题
,精确值为。
方法:先看所需位数的下一位。
注意:第三位由进为。
方法:优先辨认完全平方。
注意:精确值无需写成近似等号。
例题讲解
例 5
用计算器求值(近似值保留四位小数):
(1)
(2)
(3)
(4)
解第(1)题
显示,第五位为。
解第(2)题
。
方法:按四位小数舍入。
注意:连续进位后末位为。
方法:用立方检验。
注意:这是精确值。
例题讲解
例 5
用计算器求值(近似值保留四位小数):
(1)
(2)
(3)
(4)
解第(3)题
先求,再添负号。
解第(4)题
先把化为,再开立方。
方法:负数立方根为负数。
注意:不要把负号丢掉。
方法:带分数先化为假分数。
注意:被开方数不是。
例题讲解
变式
例 5
用计算器求值(近似值保留三位小数):
(1)
(2)
解第(1)题
,取三位小数后添负号。
解第(2)题
。
方法:先看正数部分,再恢复负号。
注意:保留三位小数,末尾的要写。
方法:用立方确认精确值。
注意:小数点位置要正确。
方法总结
计算表达式与规范书写
辨清根号和符号
(1)时,表示算术平方根,表示两个平方根。
(2)负数可以开立方,结果仍为负数。
辨清等号和位数
(1)精确求值用,四舍五入结果用。
(2)近似值末尾的体现要求的保留位数。
课堂练习
练习1
请判断并说明理由:
(1) 无限小数一定是无理数吗?
(2) 无理数一定是无限小数吗?
解第(1)题
不一定。
例如是无限小数,但它是有理数。
解第(2)题
一定。
无理数是无限不循环小数,因此小数位数必为无限。
方法:用明确反例否定“一定”。
注意:无限循环小数不是无理数。
方法:直接使用定义。
注意:必须同时具有不循环的特征。
课堂练习
练习2
下列无理数分别介于哪两个相邻的整数之间?
(1)
(2)
解第(1)题
。
。
方法:找相邻整数的平方。
注意:端点必须相邻。
课堂练习
练习2
下列无理数分别介于哪两个相邻的整数之间?
(1)
(2)
解第(2)题
。
,故。
添上负号后,位置落在与之间。
方法:先确定正数的范围。
注意:负数范围的左端是。
课堂练习
练习3
用计算器求值(近似值保留三位小数):
(1)
(2)
(3)
(4)
解第(1)题
,再添负号。
解第(2)题
。
方法:按要求保留三位小数。
注意:原式的负号在根号外。
方法:用立方检验。
注意:精确值用等号。
课堂练习
练习3
用计算器求值(近似值保留三位小数):
(1)
(2)
(3)
(4)
解第(3)题
,算术平方根约为。
解第(4)题
负数立方根为负,计算得。
方法:先求正值,再同时写正负两值。
注意:不要漏掉。
方法:完整输入负的被开方数。
注意:近似值保留三位小数。
课堂小结
无理数
拼图发现
两个单位正方形可拼成面积为二的正方形,其正边长为根号二,不能表示为整数之比。
概念辨认
无理数是无限不循环小数;不能只凭有根号、没有根号或无限小数就作出判断。
逐位逼近
用相邻非负数的平方夹住被开方数,逐步缩小范围,可以获得更精细的近似值。
计算器求值
正确输入根号内的整体,辨清正负号、带分数与根指数,按要求舍入并用近似等号。
特别提醒:原数是无理数,它的有限近似值是有理数。
针对训练
训练1 判断下列说法是否正确,并说明理由:
(1)(相邻两个之间依次多一个)是无理数。
对
理由:位数无限且不能从某一位起按固定数字组循环。
(2)是无理数。
错
理由:,是有理数。
(3)是无理数。
错
理由:所写数是有限小数。
方法:依据定义,必要时先求根式的值。
注意:近似值与原数不能混为一谈。
针对训练
训练2 辨认:先求能求出的根
判断是否为无理数,并说明理由:
(1)
(2)
解第(1)题
不是。
,是有理数。
解第(2)题
是。
不是整数的完全平方,是无限不循环小数。
方法:先求根式的值。
注意:不能只看根号。
方法:识别常见无理根式。
注意:负号不改变其无限不循环的性质。
针对训练
训练3 估计:相邻整数
不用计算器,确定下列数在哪两个相邻整数之间:
(1)
(2)
解第(1)题
。
。
解第(2)题
。
,故。
方法:用平方夹逼。
注意:选取相邻整数。
方法:先找正数范围。
注意:负号对应左侧区间。
针对训练
训练4 辨错:范围的次序
小华由写出。请改正并说明。
答:应为。
解
在与之间。
对应负数在与之间,左端较小。
方法:用熟悉的负数次序核对。
注意:区间从左至右应由小到大。
针对训练
训练5 逼近:把范围缩小
已知,;,。
(1) 写出在相邻一位小数间的范围。
(2) 再写出在相邻两位小数间的范围。
解第(1)题
。
由可得。
解第(2)题
。
由可得。
方法:比较非负数的平方。
注意:区间长度为。
方法:用更精细的小数试平方。
注意:区间长度缩小为。
方法总结
辨认无理数与检验范围
先化简再分类
(1)完全平方数、完全立方数开方后可能是有理数。
(2)无限循环小数虽然不终止,仍是有理数。
平方回查与负号检查
(1)回查两端的平方是否确实夹住被开方数。
(2)估计负根式时,先估计对应的正数。
针对训练
训练6 计算器:三位小数
用计算器求值(近似值保留三位小数):
(1)
(2)
解第(1)题
显示,第四位为。
解第(2)题
显示,第四位为,连续进位。
方法:看保留位后一位。
注意:用近似等号。
方法:从右向左正确进位。
注意:末尾的必须保留。
针对训练
训练7 计算器:两个平方根与负立方根
用计算器求值(近似值保留两位小数):
(1)
(2)
解第(1)题
,第三位为。
解第(2)题
,保留两位后添负号。
方法:先求算术平方根。
注意:结果包含正、负两个值。
方法:负数开立方保留负号。
注意:第三位为,舍去。
针对训练
训练8 辨析:显示屏上的有限小数
计算器显示。小华说:“因此是有限小数。”这句话对吗?
答:不对;屏幕只显示了有限位近似值。
解
本身是无限不循环小数。
作为有限小数是有理数,但它不等于。
方法:把原数和近似值分清。
注意:显示位数受屏幕限制,不决定原数类别。
针对训练
训练9 选择:近似值的舍入
已知。保留两位小数的结果是什么?
答:。
解
十分位是、百分位是,千分位是。
按四舍五入,百分位由进为。
方法:由区间确定舍入所需的下一位。
注意:保留两位小数要看第三位。
针对训练
训练10 综合:整数范围里的无理数
请写出两个介于与之间的无理数,并分别用平方关系说明。
答:例如、。
解
。
同理,且均不是完全平方数。
方法:先选两个介于与之间的非完全平方数。
注意:只需给出符合条件的两个数,答案不唯一。
方法总结
长度问题的两种处理
精确表示
(1)面积已知的正方形:边长的平方等于面积。
(2)体积已知的正方体:棱长的立方等于体积。
满足实际精度
(1)先保留根式作为精确值,再求近似值。
(2)选材料长度或规格时,再检验实际条件。
针对训练
训练11 应用:正方形展区
一个正方形展区的面积为平方米。
(1) 求正方形展区的边长,结果保留三位小数。
(2) 用一根米长的直杆沿展区一边摆放,长度够吗?为什么?
解第(1)题
米。
设边长为米,则,。
所以。
方法:面积求正边长。
注意:先写精确值,再写近似值和单位。
针对训练
训练11 应用:正方形展区
一个正方形展区的面积为平方米。
(1) 求正方形展区的边长,结果保留三位小数。
(2) 用一根米长的直杆沿展区一边摆放,长度够吗?为什么?
解第(2)题
够;展区边长小于米。
,所以。
方法:直接比较平方判断是否足够。
注意:不必依赖舍入后的数决定结论。
针对训练
训练12 应用:正方体容器
一个正方体容器的容量为升,已知升立方分米。忽略容器壁厚。
(1) 求容器的内棱长,结果保留三位小数。
(2) 若另做内棱长分米的正方体容器,容量能达到升吗?
解第(1)题
分米。
设内棱长为分米,则。
计算得。
方法:体积求正的立方根。
注意:体积用立方分米,长度用分米。
针对训练
训练12 应用:正方体容器
一个正方体容器的容量为升,已知升立方分米。忽略容器壁厚。
(1) 求容器的内棱长,结果保留三位小数。
(2) 若另做内棱长分米的正方体容器,容量能达到升吗?
解第(2)题
不能;容量只有升。
立方分米,即升。
它小于升。
方法:把拟定棱长立方后检验。
注意:容量要求不能只按一位小数四舍五入选规格。
$