内容正文:
第十四章 实数 知识清单
一、核心知识总结(必背・单元重点)
1. 平方根
1.1 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 就叫作 的平方根,也叫作 的二次方根。
示例: 的平方根是 和 ,因为 ; 的平方根是 。
1.2 平方根的性质
一个正数有两个平方根,它们互为相反数。
0 只有一个平方根,是 0 本身。
负数没有平方根。
示例: 的平方根是 和 ; 的平方根是 ; 没有平方根。
1.3 平方根的表示
一个非负数 的平方根可记为“”,读作“正负根号 ”。其中, 称为被开方数。
一个正数 有两个平方根:一个是正数 ,读作“根号 ”;一个是负数 ,读作“负根号 ”。
0 的平方根是 0。
由此,我们知道:,其中 。
示例: 的平方根为 ,被开方数是 ; 的平方根为 ,被开方数是 。
1.4 开平方
我们把求一个数的平方根的运算,叫作开平方。
对于正数来说,开平方与平方互为逆运算。
示例: 因为 ,所以 的平方根为 ,即 。
1.5 算术平方根的定义
一个正数的两个平方根互为相反数。我们把一个正数 的正的平方根 叫作 的算术平方根。
当求得一个正数的算术平方根后,它的负的平方根可相应求得。
0 的平方根只有一个,就是 0,我们也说 0 的算术平方根为 0,即 。
示例: 的算术平方根为 ,即 ;它的负的平方根是 ,即 。
注意: 对于正数 , 表示其算术平方根。
2. 立方根
2.1 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 就叫作 的立方根,也叫作 的三次方根。
示例: 的立方根为 ,因为 ; 的立方根为 ,因为 。
2.2 立方根的性质
一个正数有一个正的立方根。
一个负数有一个负的立方根。
0 的立方根是 0。
示例: 的立方根是 ; 的立方根是 ; 的立方根是 。
2.3 立方根的表示
我们把数 的立方根用符号“”来表示,读作“三次根号 ”。其中, 称为被开方数, 称为根指数。
示例: ,,,。
2.4 开立方
求一个数的立方根的运算,叫作开立方。
开立方和立方互为逆运算。
示例: 因为 ,所以 的立方根为 ,即 。
3. 实数
3.1 无理数的定义
我们把无限不循环小数叫作无理数。
无理数包括正无理数和负无理数。
一般地,如果 是一个正无理数,那么 是一个负无理数。
示例: 、、、、 等都是正无理数;、、、、 等都是负无理数。
3.2 实数的定义
我们把有理数和无理数统称为实数。
示例: 、、、、 都是实数。
3.3 实数的分类
实数
有理数
正有理数、0、负有理数
无理数
正无理数、负无理数
示例: 、、 是有理数;、、 是无理数。
3.4 实数与数轴
事实上,每个有理数或无理数都可以用数轴上的一个点来表示;反过来,数轴上的点表示的数是有理数或无理数。
实数和数轴上的点是一一对应的,即每一个实数都可以用数轴上的一个点来表示;反过来,数轴上的每一个点都表示一个实数。
示例: 可用数轴上表示边长为 的正方形的对角线长度的点来表示; 可用数轴上表示直径为 的圆滚动一周所得的点来表示。
3.5 实数的绝对值
在数轴上,表示一个实数的点到原点的距离称为这个实数的绝对值。实数 的绝对值记为 。
示例: 表示 的点到原点的距离是 ,所以 。
3.6 实数的相反数与倒数
对于符号不同而绝对值相等的两个实数,我们称其中一个数是另一个数的相反数,也称这两个数互为相反数。 的相反数可以表示为 。
如果两个实数的积为 ,则称这两个实数互为倒数。
示例: 与 互为相反数; 与 互为倒数。
3.7 实数大小的比较
一般地,已知两个正数 和 ,如果 ,那么 ;反过来,如果 ,那么 。
数轴上的两点,右边的点表示的数大于左边的点表示的数。
示例: 因为 ,所以 ;因为 ,所以 。
4. 近似数
4.1 近似数的定义
接近实际的数或在计算中按要求所取的与某个准确数接近的数,我们称它为近似数。
示例: 一般取 、 等作为它的近似值; 一般取 、、 等。
4.2 四舍五入与精确度
在很多情况下,常采用四舍五入法得到一个数的近似数。
一般地,一个近似数四舍五入到哪一位,就说这个数精确到哪一位。
示例: 的十分位(即小数点后面第一位)上是“”,四舍五入到十分位得 ;四舍五入到百分位得 。
二、二级结论与方法技巧
1. 常用二级推论
1.1 的化简
:当 时,;当 时,。
【使用提醒】 当 时 不成立,须先判断 的符号。
1.2 立方根公式
( 为任意实数),。
1.3 平方根、算术平方根、立方根等于本身的数
· 平方根等于本身的数:;
· 算术平方根等于本身的数: 和 ;
· 立方根等于本身的数:、 和 。
2. 解题方法与操作步骤
2.1 求一个数的平方根、立方根
借助乘方运算求根:先找出被开方数是哪个数的平方(或立方),再写出结果。求正数 的平方根写成 ,求算术平方根只写 。
示例: 求 的平方根:因 ,故平方根为 ,算术平方根为 。
2.2 解 或 型的方程
:当 时 ;当 时 ;当 时无实数解。:( 为任意实数)。
示例: 化为 ,故 ;,故 。
2.3 估算 的范围(夹逼法)
若 ,则 ;再取中间数逐步缩小范围,可得到更精确的近似值。
示例: 因 ,故 ;又 ,故 。
3. 大小比较 / 化简 / 运算小技巧
技巧
要点
示例
平方法比较正数开方数
两个正数比较 与 ,只需比较被开方数 与
,故
比较两个负数开方数
先比较绝对值,绝对值大的那个数反而小
,故
判断无理数在哪两个整数间
把被开方数夹在两个平方数(立方数)之间
,故
多重根号化简
从内向外逐层开方,注意先算内层
,
求负数立方根
先求绝对值的立方根,再取相反数
4. 常见考试模型
4.1 用平方根、立方根求几何量(面积、体积模型)
公式: 正方形面积 求边长 ;正方体体积 求棱长 。
限定: 边长、棱长均为正数,负根舍去。
示例: 面积为 的长方形草坪,宽为 、长为 ,由 得 ,故 ( 舍去)。
三、章节高频易错点 + 错解 / 正解对比
易错点 1:把“平方根”与“算术平方根”混为一谈
典例: 求 的平方根和算术平方根。
错解: 的平方根是 ,算术平方根是 。
正解: 的平方根是 ;算术平方根是 (即 )。
原因: 没分清“平方根有两个、算术平方根只有一个(非负)”这一区别。正数 的平方根是 ,算术平方根只是其中非负的那个 。
易错点 2:忽略“负数没有平方根”
典例: 求 的值。
错解: (或 )。
正解: 负数没有平方根,所以 无意义。
原因: 把平方根与立方根混为一谈。任何数的平方都是非负数,因此不存在平方后等于负数的数,负数没有平方根(但负数有立方根)。
易错点 3:化简 时忘记讨论符号
典例: 计算 。
错解: 。
正解: (即 )。
原因: 误认为“开方与平方直接抵消”而照抄底数 ,忘了算术平方根必须非负。 表示 的非负平方根,结果为 ,须先判断 的符号。
易错点 4:认为“带根号的数都是无理数”
典例: 判断 、 是不是无理数。
错解: 因为带根号,所以 、 都是无理数。
正解: 、,它们都是有理数。无限不循环小数才是无理数,能开得尽的带根号数不是无理数。
原因: 把“带根号”当成判断无理数的依据。无理数是无限不循环小数;、 能化成整数,是有理数,只有 、 这类开方开不尽的才是无理数。
易错点 5:比较两个负数的大小,忽略“绝对值大的反而小”
典例: 比较 与 的大小。
错解: 因为 ,所以 。
正解: 因为 ,而两个负数比较大小,绝对值大的反而小,所以 。
原因: 把正数比较的规则直接套用到负数上。比较两个负数时,先比绝对值,再反过来写不等号,即“绝对值大的那个负数反而小”。
易错点 6:求负数立方根时符号处理错误
典例: 计算 。
错解: 无意义,或 。
正解: (因为 )。
原因: 把立方根与平方根的性质混淆。负数没有平方根,但有立方根,且负数的立方根是负数。求负数立方根时,可先求绝对值的立方根,再取相反数。
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