内容正文:
第十九章 实数 知识清单
一、核心知识总结(必背・单元重点)
1. 算术平方根
1.1 算术平方根的定义
一般地,如果一个正数 的平方等于 ,即 ,那么这个正数 叫作 的算术平方根。 的算术平方根记为”“,读作”根号 “。 叫作被开方数。
示例:因为 ,所以 的算术平方根是 ,即 。
1.2 0 的算术平方根
因为 的平方是 ,所以规定 的算术平方根是 ,记为 。
示例:。
1.3 算术平方根的小数点移动规律
被开方数的小数点向右或者向左移动两位,它的算术平方根的小数点相应地向右或者向左移动一位。
示例:因为 ,所以 ;因为 ,所以 。
2. 平方根
2.1 平方根的定义
一般地,如果一个数 的平方等于 ,即 ,那么这个数 叫作 的平方根,也称为二次方根。 叫作被开方数。
示例:因为 ,,所以 的平方根是 。
2.2 开平方
求一个数 的平方根的运算叫作开平方。
示例:求 的平方根,就是要对 进行开平方运算, 是被开方数。
2.3 平方根的性质
被开方数
平方根的情况
正数
有两个平方根,它们互为相反数
平方根是
负数
没有平方根
示例: 的平方根是 ; 的平方根是 ; 没有平方根。
注意:正数 的正的平方根就是 的算术平方根。 示例: 的两个平方根 中,正的 是 的算术平方根。
2.4 平方根的符号表示
正数 的两个平方根可以用符号”“表示。其中,”“表示 的正的平方根,即 的算术平方根;”“表示 的负的平方根,读作”负根号 “。 的平方根记为”“,。
示例: 的两个平方根是 ;。
3. 立方根
3.1 立方根的定义
一般地,如果一个数 的立方等于 ,即 ,那么这个数 叫作 的立方根,也称为三次方根。 叫作被开方数。
示例:因为 ,所以 的立方根是 ;因为 ,所以 的立方根是 。
3.2 开立方
求一个数 的立方根的运算叫作开立方。
示例:求 的立方根,就是要对 进行开立方运算, 是被开方数。
3.3 立方根的性质
被开方数
立方根的情况
正数
立方根是正数
立方根是
负数
立方根是负数
示例: 的立方根是 ; 的立方根是 ; 的立方根是 。
注意:任何一个数都有立方根,且只有一个立方根。 示例:正数、、负数都只有一个立方根。
3.4 立方根的符号表示
数 的立方根用符号”“表示。一般地,。
示例:,。
3.5 立方根的小数点移动规律
被开方数的小数点向右或者向左移动三位,它的立方根的小数点相应地向右或者向左移动一位。
示例:因为 ,所以 ;因为 ,所以 。
4. 有理数的小数形式
4.1 有理数与有限小数、无限循环小数
任何一个有理数都可以写成有限小数或无限循环小数的形式;反过来,任何有限小数或无限循环小数也都是有理数。即有理数必为有限小数或无限循环小数;反过来,有限小数或无限循环小数必为有理数。
示例: 化成有限小数, 化成无限循环小数,它们都是有理数。
5. 无理数
5.1 无理数的定义
无限不循环小数又叫作无理数。
示例:、、 等都是无理数, 也是无理数。
注意: 不是有理数,它是无限不循环小数。 示例:。
6. 实数与数轴
6.1 实数的定义与分类
有理数和无理数统称为实数。实数分为有理数和无理数:
类别
含义
分类
有理数
有限小数或无限循环小数
正有理数、、负有理数
无理数
无限不循环小数
正无理数、负无理数
实数也可以分为正实数、、负实数。
示例:、、、 是有理数;、 是无理数。
6.2 实数与数轴上的点一一对应
实数与数轴上的点一一对应。
示例:任意一个实数在数轴上都有唯一的对应点;反过来,数轴上任意一点都对应一个有理数或一个无理数。
7. 实数的绝对值和大小比较
7.1 实数的绝对值
一个实数在数轴上所对应的点到原点的距离,叫作这个实数的绝对值。实数 的绝对值记作 。设 表示一个实数,则
的取值
的值
示例:因为 ,所以 ;因为 ,所以 。
7.2 实数的相反数
绝对值相等、符号相反的两个实数互为相反数; 的相反数是 。非零实数 的相反数是 。
示例:,,所以 、 的相反数分别是 、。
7.3 实数的大小比较
从数轴上看,右边的点对应的实数总比左边的点对应的实数大。负实数小于 ; 小于正实数;负实数小于正实数。两个正实数,绝对值大的数较大;两个负实数,绝对值大的数较小。
示例:因为负数小于正数,所以 ;因为 ,所以 ;因为 ,,且 ,所以 。
8. 实数的运算
8.1 实数的运算法则与运算律
实数的加、减、乘、除、乘方运算的意义,和有理数运算的意义一样。有理数的运算法则、运算律以及运算顺序的规定,在实数范围内同样适用。
若 、、 为实数,则有:加法交换律 ;加法结合律 ;乘法交换律 ;乘法结合律 ;乘法对加法的分配律 。
示例:。
8.2 实数混合运算的顺序
正数和 可以进行开平方运算,任意一个实数可以进行开立方运算。实数混合运算的顺序为:先乘方和开平(立)方,再乘除,最后加减。
示例:。
注意:涉及无理数的实数运算需要取近似值时,可以先对算式适当化简,再用”四舍五入法”按要求的精确度取近似值。 示例:。
9. 科学记数法
9.1 科学记数法的定义
把一个数表示成 (, 是整数或小数, 是整数)的形式,这种记数方法叫作科学记数法。当 或 时,“”常省略不写。
示例:;;。
二、二级结论与方法技巧
1. 常用二级推论
1.1 算术平方根的双重非负性
具有双重非负性:被开方数 ,且 。如 有意义,须 ,即 。
【使用提醒】由 有意义的条件列不等式时,双重非负性缺一不可。
1.2 与 的区别
(须 );( 为任意实数),即当 时 ,当 时 。如 ,不能写成 。
【使用提醒】 先取绝对值再化简,结果恒为非负,符号由 的正负决定。
1.3 立方根的三条恒等式
,。如 ,。
1.4 几个非负数的和为 0
、、 等非负数之和为 时,每一项都等于 。如 ,则 ,,。
【使用提醒】只有非负数才有”和为 则各项为 “的性质; 形项本身已非负,不必再加绝对值。
1.5 无理数的整数部分与小数部分
若 ( 为整数),则 的整数部分是 ,小数部分是 。如 ,故 的整数部分是 ,小数部分是 。
【使用提醒】小数部分必在 与 之间,写 而非 。
1.6 数轴上两点间的距离
数轴上点 、 对应的实数分别为 、,则线段 的长为 。如点 对应 ,点 对应 ,则 。
2. 解题方法与操作步骤
2.1 求平方根、算术平方根、立方根的步骤
先由乘方关系找底数:求算术平方根找”哪个正数的平方等于它”;求平方根在算术平方根前加”“;求立方根找”哪个数的立方等于它”。如求 的平方根:由 ,,得 。
2.2 判断一个数是有理数还是无理数的步骤
先看形式:有限小数、无限循环小数、能化成分数的数是有理数;无限不循环小数是无理数。特别地, 是无理数,含 的式子通常是无理数;带根号的数须化简后判断,如 是有理数。
2.3 化简 类式子的步骤
先由 的符号写 ,再去绝对值。如化简 :因为 ,所以原式 。
3. 大小比较 / 化简 / 运算小技巧
技巧
要点
示例
比较两个正无理数 、
比较被开方数:若 ,则
,所以
比较两个负无理数
先比较它们的绝对值,绝对值大的反而小
,所以
估算无理数的整数部分(夹逼法)
找相邻整数 、 使 ,则
,得 ,整数部分是
带分数化假分数再开方
先把带分数化成假分数,再开平方
被开方数化为平方数
开平方前把被开方数写成一个数的平方
由 得
实数混合运算的化简顺序
先开方、乘方,再乘除,后加减;同含 的项合并
三、章节高频易错点 + 错解 / 正解对比
易错点 1:混淆平方根与算术平方根,丢掉负的平方根
典例:填空:______。
错解:。
正解:。 表示 的算术平方根,只能取非负的那一个,所以 ;而 的平方根才是 。
原因:概念理解错误。“”是算术平方根的专用记号,结果只有非负的那一个;而” 的平方根”要写成”“,有两个。学生把” 的平方根”与”“混为一谈,见到根号就写成带正负号。
易错点 2:,忽略 的符号
典例:化简 。
错解:。
正解:(或由 ,得 )。
原因:忽略算术平方根的非负性。学生把根号里的负号直接”搬”出来,忽略了 应等于 ,其值恒为非负。当 时 ,结果仍为正,不能简单照抄 。
易错点 3:认为负数没有立方根,混淆平方根与立方根的性质
典例:求 的立方根。
错解:因为负数没有平方根,所以 没有立方根。
正解: 的立方根是 ,因为 。负数的立方根是负数。
原因:概念迁移错误。学生把”负数没有平方根”错误地迁移到立方根上。实际上,正数、、负数都有立方根,且都只有一个立方根;负数没有的是平方根,立方根与平方根的性质恰好相反。
易错点 4:认为”带根号的数就是无理数”
典例:判断 是不是无理数。
错解:因为 带根号,所以 是无理数。
正解:,是有理数,不是无理数;而无理数 不带根号。判断无理数的依据是”是不是无限不循环小数”,与是否带根号无关。
原因:概念理解错误。学生把”带根号”当作无理数的标志。实际上,带根号的数化简后可能是有理数(如 、),而不带根号的 反而是无理数。判断的关键是小数点后是否”无限不循环”。
易错点 5:把无限循环小数当成无理数
典例:判断 是不是无理数。
错解: 是无限小数,所以是无理数。
正解:,是无限循环小数,属于有理数;只有无限不循环小数才是无理数。
原因:概念理解错误。学生把”无限小数”与”无限不循环小数”混为一谈,只记住了”无限”二字。判断的关键是小数点后是否循环:循环则是有理数,不循环才是无理数。
易错点 6:科学记数法中 10 的指数 确定错误
典例:用科学记数法表示 。
错解:。
正解:。
原因:指数确定错误。科学记数法要求 ;当原数是小于 的小数时, 是负整数,其绝对值等于小数点后第一个非零数字前面 的个数( 中小数点与 之间有 个 ,故 )。学生容易在 的符号与大小上出错。
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