内容正文:
3.3 立方根 分节讲练测
浙教版《数学》七年级上册(2024年新版)· 第3章 实数 · 第3课时(满分100分)
第一部分 知识梳理
一、立方根的概念
一般地,一个数的立方等于 a,即 ,那么这个数 x 就叫做 a 的立方根(cube root),也叫做 a 的三次方根,记作 。其中 a 是被开方数,3 是根指数,符号读作“三次根号”。
例如 ,其中 2 是 8 的立方根,即 ;,其中 −2 是 −8 的立方根,即 。
注意:立方根的根指数 3 不能省略,要写在根号的左上角。
二、立方根的性质
任何数都有立方根,并且只有一个:正数的立方根是正数;负数的立方根是负数;0 的立方根是 0。
互为相反数的两个数的立方根也互为相反数,即 。例如 。
三、开立方
求一个数的立方根的运算叫做开立方。开立方是立方运算的逆运算,可以运用立方运算来求一个数的立方根。
例如求 −27 的立方根,因为 ,所以 −27 的立方根是 −3,即 。
四、立方根与平方根的区别
① 一个正数有两个平方根(互为相反数),但只有一个立方根;
② 负数没有平方根,但有立方根;
③ 平方根的符号中省略了根指数 2,而立方根的根指数 3 不能省略;
④ 平方根是它本身的数只有 0,而立方根是它本身的数有 −1、0、1。
图1 体积为 8 cm³ 的正方体,其棱长为 2 cm
第二部分 典例精讲
例1 求下列各数的立方根(教材例1):
(1)27;(2)−27;(3);(4)−0.064;(5)0。
【分析】求一个数的立方根,就是找出立方等于这个数的数,可逆向运用立方运算。
【解答】(1)因为 ,所以 ;
(2)因为 ,所以 ;
(3)因为 ,所以 ;
(4)因为 ,所以 ;
(5)因为 ,所以 。
【点拨】立方根与被开方数同号;正数、负数、0 都有唯一的立方根。
例2 计算(教材例2):
(1);(2)。
【分析】先把被开方数写成某个数的立方,再开立方;注意区分立方根与算术平方根。
【解答】(1)因为 ,所以 ;
(2),,所以原式 。
【点拨】小数与分数的立方根要先“想立方”:,。
例3 判断下列说法是否正确,并说明理由(教材课内练习1、作业题1):
(1) 的立方根是 ;(2)负数不能开立方;(3)8 的立方根是 ±2;(4)−8 的立方根是 −2。
【分析】抓住立方根的性质:任何数都有唯一的立方根,符号与被开方数相同。
【解答】(1)错误, 的立方根只有一个,是 ,不能带“±”;
(2)错误,负数可以开立方,负数的立方根是负数;
(3)错误,8 的立方根是 2,不是 ±2;
(4)正确,因为 。
【点拨】“立方根是 ±”是高频易错点:一个数只有一个立方根,与平方根有两个要区分开。
例4 由立方根求原数与解方程(教材作业题2):
(1)已知 ,求 x 的值;(2)解方程 。
【分析】先把 (或 x−1)看作一个整体,求出它的值,再用立方运算求 x。
【解答】(1)由 得 ,所以 ;
(2)由 得 ,所以 。
【点拨】已知立方根求原数,用立方运算 “”;形如 的方程开立方后只有唯一解。
例5 立方根的实际应用(教材作业题6):
要制作一个立方体,使它的体积是已知立方体体积的 27 倍,那么它的棱长应是已知立方体棱长的几倍?
【分析】设已知立方体的棱长为 a,则其体积为 ;新立方体体积为 ,求它的棱长即求 的立方根。
【解答】设新立方体的棱长为 x。由题意 ,所以 ,即它的棱长是已知立方体棱长的 3 倍。
【点拨】正方体的体积 = 棱长的立方;已知体积求棱长,用开立方。
例6 用公式求值(杭州拱墅区期末):
已知球的体积 ,若一个球的体积是 ,求它的半径 r。
【分析】把 V = 36π 代入公式,得到关于 r 的方程,再用开立方求 r。
【解答】由 得 ,所以 。答:这个球的半径为 3。
【点拨】遇到含公式的实际问题,先把已知量代入,再转化为 “” 的形式开立方求解。
例7 平方根与立方根的综合(杭州滨江区期末):
已知 3a+1 的两个平方根分别是 7−m 和 2−2m,9+b 的立方根是 2。(1)求 m、a、b 的值;(2)求 7a−b 的平方根。
【分析】平方根互为相反数,可列和为 0 的方程求 m;再由 “被开方数 = 立方根的立方” 求 b。
【解答】(1)因为 7−m 与 2−2m 互为相反数,所以 ,解得 。此时两个平方根为 4 与 −4,所以 ,解得 ;由 得 。
(2),36 的平方根是 ±6。
【点拨】综合题中先分别求出各字母的值,最后注意平方根有正、负两个,而算术平方根、立方根都只有一个。
第三部分 分层训练
说明:本部分按基础、提升、拓展三个层次编排,共 13 题,满分 100 分。题目选自近三年各地期末考试真题,答案与提示见第四部分。
A组 基础过关(每小题 5 分,共 30 分)
1.(5分)−8 的立方根是( )(河北新乐市一模)
A. ±2 B. 2 C. −2 D. 不存在
2.(5分)下列说法正确的是( )(广东汕头市金平区期中)
A. B. −3² 的算术平方根是 3 C. 0 没有立方根 D. 是 7 的一个平方根
3.(5分)计算: = 。(杭州萧山区、临平区期末)
4.(5分)若一个数的立方根是 ,则这个数是 。(河北沧州市期末)
5.(5分)−0.027 的立方根是 ; = 。(教材作业题改编)
6.(5分)有下列判断:①49 的平方根是 7;②只有正数才有平方根;③ 的算术平方根是 ;④0.64 的立方根是 0.4。其中正确的有( )(山西临汾市尧都区期中)
A. 1 个 B. 2 个 C. 3 个 D. 4 个
B组 能力提升(每小题 10 分,共 50 分)
7.(10分)解方程:(1);(2)。(湖北武汉市洪山区校级月考)
8.(10分)已知 ,求 的立方根。(山东菏泽市月考)
9.(10分)判断下列说法是否正确,并说明理由:(1)互为相反数的数的立方根也互为相反数;(2)立方根是它本身的数只有 0;(3)平方根是它本身的数只有 0。(教材作业题改编)
10.(10分)我们知道 时 也成立,若把 a 看成 的立方根,b 看成 的立方根,可得结论:若两个数的立方根互为相反数,则这两个数也互为相反数。(1)请举一个例子说明上述结论成立;(2)若 与 互为相反数,求 的值。(广东雷州市期末)
11.(10分)已知 3a+1 的平方根是 ±4,2a+b−5 的算术平方根是 3。(1)求 a、b 的值;(2)求 5b+a+2 的立方根。(北京市昌平区期中)
C组 拓展探究(每小题 10 分,共 20 分)
12.(10分)小明做了两个正方体纸盒,已知第一个纸盒的棱长为 3 厘米,第二个纸盒比第一个纸盒的体积大 189 立方厘米,求第二个正方体纸盒的棱长。(内蒙古满洲里市校级期末)
13.(10分)我国著名数学家华罗庚一次在飞机上看到一道智力题:一个数是 59 319,求它的立方根。华罗庚脱口而出:39。他的方法是:由 ,,确定 是两位数;由 59 319 个位上的数是 9,确定其立方根个位上的数是 9;划去 59 319 后面的三位 319 得到 59,而 ,,由此确定十位上的数是 3,所以 。
(1)请用上述方法确定 的值;
(2)仿照上面的方法,直接写出 的值。
第四部分 参考答案
(本答案与试题分离,供批阅与自查使用)
【典例精讲·例1—例7】
例1(1)3;(2)−3;(3);(4)−0.4;(5)0。
例2(1);(2)0。
例3(1)错,应为 ;(2)错,负数可以开立方;(3)错,应为 2;(4)对。
例4(1)x = −27;(2)x = −2。
例5新立方体的棱长是已知立方体棱长的 3 倍。
例6r = 3。
例7(1)m = 3,a = 5,b = −1;(2)7a−b = 36,其平方根是 ±6。
A组 基础过关
1.C因为 ,所以 −8 的立方根是 −2。立方根唯一,没有 ±2。
2.DA 中 ,不是 ±3;B 中 是负数,没有算术平方根;C 中 0 的立方根是 0;D 中 ,所以 是 7 的一个平方根。选 D。
3.4。因为 。
4.。因为 。
5.−0.3;。因为 ,。
6.A①错,49 的平方根是 ±7;②错,0 也有平方根;③对,,其算术平方根是 ;④错,,0.64 的立方根不是 0.4。只有③正确,选 A。
B组 能力提升
7.(1)由 得 ,所以 或 ;
(2)由 得 ,,所以 。
8.由非负性得 ,,,所以 ,,,,其立方根是 。
9.(1)正确,例如 ,两数 −8 与 8 互为相反数,其立方根也互为相反数;(2)错误,立方根是它本身的数还有 −1 和 1;(3)正确,平方根是它本身的数只有 0。
10.(1)例如 ,立方根互为相反数,其被开方数 −1 与 1 也互为相反数(举例合理即可);
(2)由两个数的立方根互为相反数,得 ,解得 ,所以 。
11.(1)由 得 ;由 得 。
(2),其立方根是 3。
C组 拓展探究
12.第一个纸盒体积为 (cm³),第二个纸盒体积为 (cm³)。因为 ,所以第二个纸盒的棱长为 (cm)。
13.(1)由 , 确定它是两位数;195 112 的个位是 2,而 ,故个位上的数是 8;划去后三位 112 得 195,而 ,,故十位上的数是 5,所以 ;
(2)。
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