2020_2021学年新教材高中数学第四章指数函数与对数函数4.1.1n次方根与分数指数幂4.1.2
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第1课时 指数函数的性质与图像课 标 解 读课标要求 核心素养1.理解指数函数的概念与意义,掌握指数函数的定义域、值域的求法.(重点、难点)2.能画出具体指数函数的图像,并能根据指数函数的图像说明指数函数的性质.(重点)1.通过指数函数概念的学习,培养数学抽象的核心素养.2.借助指数函数的图像与性质的学习,提升直观想象、逻辑推理的核心素养.某种细胞分裂时,由1个分裂成2个,2个分裂成4个,……,依此类推. 问题1:1个这样的细胞分裂2次得到多少个细胞?分裂x 次得到多少个细胞? 答案 22=4个,2x个.问题2:分裂多少次可得到16个呢?如何求解? 答案 设分裂y 次,由2y=16,得2y=24,解得y=4.1.指数函数的定义一般地,函数①y=a x称为指数函数,其中a 为②常数,a>0且a≠1. 思考:指数函数中为什么规定a>0且a≠1?提示 ①如果a=0,那么当x>0时,a x恒等于0,没有研究的必要;当x≤0时,a x无意义;②如果a<0,例如f(x)=(-4)x,那么x=12,14,…时,该函数无意义;③如果a=1,那么y=1x是一个常量,没有研究的价值.为了避免上述各种情况的出现,所以规定a>0且a≠1. 2.指数函数y=a x(a>0且a≠1)的图像和性质a>10<a<1图像性 质定义域 R 值域 (0,+∞) 过定点③(0,1)函数值 的变化当x>0时, ④y>1; 当x<0时, ⑤0<y<1当x>0时,⑥0<y<1; 当x<0时,⑦y>1单调性在R 上是⑧增函数在R 上是⑨减函数探究一 指数函数的概念例1 (易错题)函数y=(a-2)2a x是指数函数,那么( )A.a=1或a=3B.a=1C.a=3D.a>0且a≠1易错辨析:忽视指数函数对底数、系数的要求致误.要特别注意底数大于0且不等于1这一隐含条件.答案 C解析 由指数函数的定义知{(a -2)2=1,a >0,a ≠1,解得a=3. 易错点拨判断函数是指数函数时需抓住四点(1)底数是大于0且不等于1的常数. (2)指数函数的自变量必须位于指数的位置上. (3)a x的系数必须为1.(4)等号右边不是多项式,如y=a x+1(a>0且a≠1)不是指数函数.1.(1)假设函数f(x)是指数函数,且f(2)=9,那么f(x)= .(2)函数f(x)=(2a-1)x是指数函数,那么实数a 的取值范围是 . 答案 (1)3x(2)(12,1)∪(1,+∞)解析 (1)由题意设f(x)=a x(a>0且a≠1),那么f(2)=a 2=9,所以a=3,所以f(x)=3x.(2)由题意可知{2a -1>0,2a -1≠1,解得a>12且a≠1,所以实数a 的取值范围是(12,1)∪(1,+∞).探究二 指数函数的图像例2 (1)①y=a x;②y=b x;③y=c x;④y=d x的函数图像如下图,那么a,b,c,d 与0和1的关系是( )A.0<a<b<1<c<dB.0<b<a<1<d<cC.0<b<a<1<c<dD.1<a<b<c<d(2)函数f(x)=a x-1(a>0,且a≠1)满足f(1)>1,假设函数g(x)=f(x+1)-4的图像不过第二象限,那么a 的取值范围是( )A.(2,+∞)B.(2,5]C.(1,2)D.(1,5] 答案 (1)B (2)B解析 (1)由指数函数的图像可知,当底数大于1时,函数为增函数,并且底数越大图像上升得越快,因此得到c>d>1;当底数大于0且小于1时,函数为减函数,并且底数越大图像下降得越慢,因此得到1>a>b>0,所以0<b<a<1<d<c.应选B.(2)因为f(1)>1,所以a-1>1,即a>2,因为函数g(x)=f(x+1)-4的图像不过第二象限,所以g(0)=a 1-1-4≤0,所以a≤5,所以a 的取值范围是(2,5].思维突破处理指数函数图像问题的策略(1)抓住特殊点:指数函数的图像过定点(0,1).(2)巧用图像变换:函数图像的平移变换(左右平移、上下平移).2.(1)(多选)在同一平面直角坐标系中画出函数y=a x,y=x+a的图像,其中可能正确的是( )(2)函数y=a-|x|(0<a<1)的图像是( )答案(1)CD (2)A解析(1)函数y=x+a单调递增,且a为直线y=x+a在y轴上的截距,又当a>1时,函数y=a x单调递增,当0<a<1时,函数y=a x单调递减.应选项C、D中的图像符合条件,应选CD.(2)y=a-|x|=(1a )|a|,易知函数为偶函数,∵0<a<1,∴1a>1,故当x>0时,函数为增函数,当x<0时,函数为减函数,当x=0时,函数有最小值,最小值为1,应选A.探究三求指数函数与其他函数复合所得函数的定义域、值域例3 求函数y=0.31a-1的定义域、值域.解析由x-1≠0得x≠1,所以函数的定义域为{x|x≠1}.由1a-1≠0得y≠1,所以函数的值域为{y|y>0且y≠1}.思维突破指数函数y=a x与y=f(x)的复合方式主要是y=af(x)和y=f(a x ).函数y=af(x)(a>0且a≠1)与函数f(x)的定义域相同,求与指数函数有关的函数的值域时,要达到指数函数本身的要求,并利用好指数函数的单调性.3.(1)(变条件)函数改为y=3a1+3a,求此函数的定义域、值域;(2)(变条件)函数改为y=4x-2x+1,求此函数的定义域、值域. 解析 (1)∵对一切x∈R,3x≠-1,∴函数的定义域为R. y=1+3a -11+3a=1-11+3a ,∵3x >0,1+3x>1, ∴0<11+3a<1,∴-1<-11+3a<0,∴0<1-11+3a<1,∴函数的值域为(0,1).(2)函数的定义域为R.y=(2x )2-2x+1=(2a -12)2+34,∵2x>0,∴2x=12,即x=-1时,y 取得最小值,最小值为34,∴函数的值域为[34,+∞).1.以下函数一定是指数函数的是( ) A.y=2x+1B.y=x 3C.y=3·2xD.y=3-x答案 D2.指数函数y=a x与y=b x的图像如下图,那么( )A.a<0,b<0B.a<0,b>0C.0<a<1,b>1D.0<a<1,0<b<1答案 C 函数y=a x的图像是下降的,所以0<a<1;函数y=b x的图像是上升的,所以b>1.3.a取任意正实数,函数f(x)=a x+1-2的图像都恒过定点( )A.(-1,-1)B.(-1,0)C.(0,-1)D.(-1,-3)答案 A4.如果函数f(x)=a x(a>0,且a≠1)的图像经过点(2,9),那么实数a= .答案 3解析指数函数f(x)=a x(a>0,且a≠1)的图像经过点(2,9),∴9=a2,解得a=3.5.函数y=(13)a在[-2,-1]上的最小值是m,最大值是n,那么m+n的值为. 答案12解析因为y=(13)a在[-2,-1]上为减函数,所以m=(13)-1=3,n=(13)-2=9,所以m+n=12.直观想象——数形结合思路的理解与应用假设曲线|y|=2x+1与直线y=b没有公共点,求b的取值范围.素养探究:指数函数问题比较抽象,解题时尽量先借助函数图像将问题直观化、形象化、明朗化,然后利用数形结合的思想使问题灵活直观,过程中表达直观想象核心素养.解析作出曲线|y|=2x+1与直线y=b,如下图,由图像可得,假设曲线|y|=2x+1与直线y=b没有公共点,那么b应满足的条件是b∈[-1,1].直线y=2a 与函数y=|2x-1|的图像有两个公共点,求实数a 的取值范围. 解析 y=|2x-1|={1-2a ,x <0,2a -1,x ≥0,函数图像如下:由图可知,要使直线y=2a 与函数y=|2x-1|的图像有两个公共点, 需0<2a<1,即0<a<12.故实数a 的取值范围是0<a<12.——————————————课时达标训练—————————————1.函数y=a x-a -1(a>0,且a≠1)的图像可能是( )答案 D 函数y=a x-a -1的图像是由函数y=a x的图像向下平移1a个单位长度得到的,A 项显然错误;当a>1时,0<1a <1,平移距离小于1,所以B 项错误; 当0<a<1时,1a >1,平移距离大于1,所以C 项错误.应选D.2.函数y=√a a -1的定义域是(-∞,0],那么a 的取值范围是( ) A.a>0 B.a<1 C.0<a<1D.a≠0答案 C 由a x-1≥0,得a x≥a 0. ∵函数的定义域为(-∞,0], ∴a 的取值范围是0<a<1.3.一批设备价值a 万元,由于使用磨损,每年比上一年的价值降低b%,那么n 年后这批设备的价值为( ) A.na(1-b%)万元 B.a(1-nb%)万元 C.a[1-(b%)n]万元D.a(1-b%)n万元答案 D 一年后这批设备的价值为a-ab%=a(1-b%)万元,两年后这批设备的价值为a(1-b%)-a(1-b%)b%=a(1-b%)2万元,……,n 年后这批设备的价值为a(1-b%)n万元,应选D. 4.假设函数f(x)=a 2a 2-3x +1在(1,3)上是增函数,那么关于x 的不等式a x-1>1的解集为( )A.{x|x>1}B.{x|x<1}C.{x|x>0}D.{x|x<0}答案 A ∵y=2x 2-3x+1的图像的对称轴是直线x=34,且开口向上, ∴函数f(x)在(1,3)上递增,根据复合函数同增异减的原那么,知a>1, 又a x-1>1=a 0,∴x -1>0,解得x>1,应选A.5.(原创题)函数f(x)={3a -12,x ≥1,4-a +1,x <1,那么f [a (-12)]的值为 .答案 15解析 由题意得,f (-12)=4-(-12)+1=3,那么f [a (-12)]=f(3)=33-12=15.6.定义在R 上的奇函数f(x)和偶函数g(x)满足f(x)+g(x)=a x -a -x+2(a>0,且a≠1).假设g(2)=a,那么a= ,f(2)= . 答案 2;154解析 ∵f(x)是奇函数,g(x)是偶函数, ∴由f(x)+g(x)=a x-a -x+2,①得f(-x)+g(-x)=-f(x)+g(x)=a -x-a x+2,② ①+②,得g(x)=2; ①-②,得f(x)=a x-a -x. 又g(2)=a,∴a=2, ∴f(x)=2x-2-x, ∴f(2)=22-2-2=154.7.x∈[-3,2],求f(x)=14a -12a +1的最小值与最大值.解析 f(x)=14a -12a +1=4-x-2-x+1=2-2x-2-x+1=(2-a -12)2+34,∵x∈[-3,2],∴14≤2-x≤8,当2-x=12,即x=1时,f(x)有最小值,且最小值为34,当2-x=8,即x=-3时,f(x)有最大值,且最大值为57.8.(多选)假设函数f(x)=a x+b-1(a>0,a≠1)的图像经过第一、三、四象限,那么一定有( ) A.a>1 B.0<a<1 C.b>0 D.b<0答案 AD ∵函数f(x)=a x +b-1(a>0,a≠1)的图像经过第一、三、四象限, ∴{a >1,a -1<-1,解得a>1且b<0,应选AD.9.定义一种运算:g☉h={a (a ≥a ),a (a <a ),函数f(x)=2x☉1,那么函数y=f(x-1)的大致图像是( )答案 B f(x)={2a (x ≥0),1(a <0),∴f(x -1)={2a -1(x ≥1),1(a <1),应选B.10.函数f(x)=a x-1-2(a>0且x≠1)的图像恒过定点 ,f(x)的值域为 . 答案 (1,-1);(-2,+∞) 解析 由x-1=0得x=1, f(1)=a 0-2=1-2=-1,即函数f(x)的图像恒过定点(1,-1). ∵a x-1>0,∴a x-1-2>-2, ∴f(x)的值域为(-2,+∞).11.方程|2x-1|=a有唯一实数解,那么a的取值范围是.答案a≥1或a=0解析作出函数y=|2x-1|的图像,如图,由题意知,直线y=a与函数y=|2x-1|的图像的交点只有一个,∴a≥1或a=0.12.函数y=f(x)的定义域为(1,2),那么函数y=f(2x)的定义域为.答案(0,1)解析由函数的定义,得1<2x<2⇒0<x<1,所以y=f(2x)的定义域为(0,1).)a,那么:13.设f(x)=3x,g(x)=(13(1)在同一平面直角坐标系中作出f(x),g(x)的图像;(2)计算f(1)与g(-1),f(π)与g(-π),f(m)与g(-m)的值,从中你能得到什么结论?解析(1)函数f(x),g(x)的图像如下图:)-1=3;(2)f(1)=31=3,g(-1)=(13)-π=3π,f(π)=3π,g(-π)=(13)-a=3m.f(m)=3m,g(-m)=(13从以上计算的结果看,当两个函数的自变量的取值互为相反数时,其函数值相等,即当指数函数的底数互为倒数时,两函数的图像关于y轴对称.14.函数f(x)=3x,且f(a+2)=18,g(x)=3ax-4x的定义域为[-1,1].(1)求3a的值及函数g(x)的解析式;(2)试判断函数g(x)的单调性;..专心. (3)假设方程g(x)=m 有解,求实数m 的取值范围.解析 (1)因为f(x)=3x ,所以f(a+2)=3a+2=32·3a =18, 所以3a =2,所以g(x)=(3a )x -4x =2x -4x .(2)g(x)=2x -4x =-(2x )2+2x ,x∈[-1,1],令2x =t,那么t∈[12,2], 所以g(x)=μ(t)=-t 2+t=-(a -12)2+14在t∈[12,2]上单调递减,又t=2x单调递增,所以g(x)在x∈[-1,1]上单调递减.(3)由(2)知g(x)=μ(t)=-t 2+t=-(a-12)2+14在t∈[12,2]上单调递减,所以g(x)∈[-2,14],即m∈[-2,-14]. 故实数m 的取值范围是[-2,-14].。
实数指数幂及其运算(15分钟30分)1.错误!未找到引用源。
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+(2019)0= ( )A.6B.7C.8D.错误!未找到引用源。
【解析】选B.错误!未找到引用源。
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=2+4+1=7.2.(2020·某某高一检测)下列各式计算正确的是( )A.(-1)0=1B.错误!未找到引用源。
·a2=a(a>0)C.错误!未找到引用源。
=8D.a6÷a2=a3【解析】选A.(-1)0=1,A正确;错误!未找到引用源。
·a2=错误!未找到引用源。
,故B错;错误!未找到引用源。
= 错误!未找到引用源。
≠8,C错;a6÷a2=a4,D错.3.化简错误!未找到引用源。
(其中a>0,b>0)的结果是()A.错误!未找到引用源。
B.-错误!未找到引用源。
C.错误!未找到引用源。
D.-错误!未找到引用源。
【解析】选C.错误!未找到引用源。
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.4.若错误!未找到引用源。
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,则实数a的取值X围是 ( )A.a∈RB.a=错误!未找到引用源。
C.a>错误!未找到引用源。
D.a≤错误!未找到引用源。
【解析】选D.左边=错误!未找到引用源。
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,所以|2a-1|=1-2a,即2a-1≤0.所以a≤错误!未找到引用源。
.【补偿训练】错误!未找到引用源。
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=________.【解析】错误!未找到引用源。
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. 答案:错误!未找到引用源。
第四章对数运算与对数函数§1对数的概念知识点对数式与指数式互化1。
☉%4¥*#0¥06%☉(多选)(2020·上海徐江区检测)下列说法中正确的是()。
A。
零和负数没有对数B。
任何一个指数式都可以化成对数式C.以10为底的对数叫作常用对数D。
以e为底的对数叫作自然对数答案:ACD解析:ACD正确,B不正确,只有a>0且a≠1时,a x=N才能化为对数式.故选ACD。
2。
☉%6#25*2@*%☉(2020·六安一中检测)若a>0且a≠1,c>0,则将a b=c化为对数式为().A。
log a b=c B.log a c=bC.log b c=a D。
log c a=b答案:B解析:由对数的定义直接可得log a c=b。
故选B。
3。
☉%1@#08¥*3%☉(2020·吴淞中学月考)若log a√b7=c(a〉0且a≠1,b〉0),则有()。
A。
b=a7c B。
b7=a cC.b=7a cD.b=c7a答案:A解析:因为log a √b 7=c ,所以a c =√b 7,所以(a c )7=(√b 7)7,所以a 7c =b 。
故选A.4.☉%4*494¥*¥%☉(2020·忻州一中月考)已知a 23=49(a >0且a ≠1),则lo g 23a =( ).A 。
2 B.3 C.12 D 。
13答案:B解析:由a 23=49,得a =(49)32=(23)3,所以lo g 23a =lo g 23(23)3=3.故选B 。
5。
☉%3##5*7*9%☉(2020·高州三中测试)下列指数式与对数式互化不正确的一组是( )。
A.e 0=1与ln1=0 B 。
log 39=2与912=3C 。
8-13=12与log 812=-13D.log 77=1与71=7 答案:B解析:log 39=2化为指数式为32=9,故选B.6.☉%¥671¥@4#%☉(2020·广安二中检测)将下列指数式化为对数式,对数式化为指数式。
4.1 指数4.1.1 n次方根与分数指数幂4.1.2 无理数指数幂及其运算性质内容标准学科素养1.理解方根及根式的概念.数学抽象2.理解有理数指数幂的含义,通过具体实例,了解实数指数幂的意义.3.掌握幂的运算.授课提示:对应学生用书第50页[教材提炼]知识点一n次方根及根式预习教材,思考问题如果x2=4,x3=8中的x可以是多少?知识梳理(1)n次方根定义一般地,如果x n=a,那么x叫做a的n次方根,其中n>1,且n∈N+.个数n是奇数a>0x>0x仅有一个值,记为naa<0x<0n是偶数a>0x有两个值,且互为相反数,记为±naa<0x不存在,(2)根式①定义:式子na 叫做根式,这里n 叫做根指数,a 叫做被开方数.②性质:(n >1,且n ∈N +)(ⅰ)(na )n =a .(ⅱ)na n =⎩⎪⎨⎪⎧a ,n 为奇数,|a |,n 为偶数.知识点二 指数幂及运算 知识梳理 (1)分数指数幂的意义 ①规定正数的正分数指数幂的意义是:a m n=na m (a >0,m ,n ∈N +,且n >1). ②规定正数的负分数指数幂的意义是:a -m n =1amn=1n a m (a >0,m ,n ∈N +,且n >1).③0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义. (2)有理数指数幂的运算性质 ①a r a s =a r +s ; ②(a r )s =a rs ; ③(ab )r =a r b r . (3)无理数指数幂无理数指数幂a α(a >0,α是无理数)是一个确定的实数,有理数指数幂的运算性质对于无理数指数幂同样适用.[自主检测]1.已知x 5=6,则x 等于( )A.6B.56C .-56D .±56答案:B2.234化成根式形式为( )A.324B.423C.432D.243答案:B3.(0.027)-23的值是( )A.1009B.9100C.103D.310解析:(0.027)-23=[(0.3)3]-23=0.33×(-23)=0.3-2=10.32=10.09=1009. 答案:A4.当8<x <10时,x -82+x -102=________.解析:由8<x <10, 得x -82+x -102=|x -8|+|x -10|=(x -8)+(10-x )=2. 答案:2授课提示:对应学生用书第51页探究一 利用根式的性质化简求值[例1](1)化简a +41-a 4的结果是( )A .1B .2a -1C .1或2a -1D .0(2)当a 、b ∈R 时,下列各式总能成立的是( )A .(6a -6b )6=a -b B.8a 2+b 28=a 2+b 2C.4a 4-4b 4=a -b D.10a +b 10=a +b(3)设-3<x <3,求x 2-2x +1-x 2+6x +9的值.[解析](1)a +41-a 4=a +|1-a |=1或2a -1,故选C.(2)取a =0,b =1,A 不成立. 取a =0,b =-1,C 、D 不成立. ∵a 2+b 2≥0,∴B 正确,故选B. (3)原式=x -12-x +32=|x -1|-|x +3|. ∵-3<x <3, ∴当-3<x <1时,原式=-(x -1)-(x +3)=-2x -2; 当1≤x <3时,原式=(x -1)-(x +3)=-4,∴原式=⎩⎪⎨⎪⎧-2x -2,-3<x <1,-4,1≤x <3.[答案](1)C (2)B (3)见解析(1)开偶次方根时,往往涉及绝对值问题.(2)在含有多个绝对值的式子中,常利用零点分段法,结合数轴完成,去绝对值,如图所示:从而把数轴分成(-∞,-3),[-3,1),[1,+∞)三段来研究.由于-3<x <3,因此只研究(-3,1)及[1,3)两个区间便可.若n <m <0,则 m 2+2mn +n 2-m 2-2mn +n 2等于( )A .2mB .2nC .-2mD .-2n 解析:m 2+2mn +n 2-m 2-2mn +n 2 =m +n2-m -n 2=|m +n |-|m -n |.∵n <m <0,∴m +n <0,m -n >0,∴原式=-(m +n )-(m -n )=-m -n -m +n =-2m . 答案:C第四章 指数函数与对数函数 数学 必修 第一册 探究二 根式与分数幂的转化 [例2]用分数指数幂形式表示下列各式(式中a >0):(1)a 2·a ;(2)a 3·3a 2;(3) a a ;(4)y 2xx 3y3y 6x 3.[解析](1)a 2·a =a 2·a12=a 2+12=a 52.(2)a3·3a2=a3·a23=a3+23=a113.(3) a a=(a·a12)12=(a32)12=a34.(4)y2xx3y3y6x3=y2xx3y⎝⎛⎭⎪⎫y6x313=y2xx3y·y2x=y2xx2·y12=⎝⎛⎭⎪⎫y2x·xy1212=y54=y4y.(1)当所求根式含有多重根号时,要按照由里向外用分数指数幂写出,然后借助运算性质化简.(2)化简过程中,要明确字母的X围,以防错解.1.2-23等于( )A.322B.223C.-322D.1322答案:D2.计算:23×31.5×612=________.解析:23×31.5×612=2×312×⎝⎛⎭⎪⎫3213×(3×22)16=21-13+13×312+13+16=2×3=6.答案:6探究三 指数幂的运算[例3]计算:(1)[12523+⎝ ⎛⎭⎪⎫116-12+34313]12;(2)⎣⎢⎡⎦⎥⎤140.02723+50×0.001 634-12. [解析](1)原式=[(53)23+(2-4)-12+(73)13]12=(52+22+7)12=3612=6. (2)原式=⎣⎢⎡⎦⎥⎤14⎝⎛⎭⎪⎫271 00023+14×50×⎝ ⎛⎭⎪⎫1610 00034-12= ⎣⎢⎡⎦⎥⎤14⎝ ⎛⎭⎪⎫3103×23+14×50×⎝ ⎛⎭⎪⎫2104×34-12=⎣⎢⎡⎦⎥⎤14⎝ ⎛⎭⎪⎫3102+14×50×⎝ ⎛⎭⎪⎫2103-12=⎝ ⎛⎭⎪⎫9400+110-12= ⎝ ⎛⎭⎪⎫9400+40400-12=⎝ ⎛⎭⎪⎫49400-12=⎝ ⎛⎭⎪⎫7202×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12= ⎝ ⎛⎭⎪⎫720-1=207.利用指数幂的运算性质化简求值的方法(1)进行指数幂的运算时,一般化负指数为正指数,化根式为分数指数幂,化小数为分数,同时兼顾运算的顺序.(2)在明确根指数的奇偶(或具体次数)时,若能明确被开方数的符号,则可以对根式进行化简运算.(3)对于含有字母的化简求值的结果,一般用分数指数幂的形式表示.化简求值:(1)0.000 1-14+2723-(4964)-12+(19)-1.5;(2)(0.064)-13-(-78)0+(8116)14+|-0.01|12.解析:(1)原式=(0.14)-14+(33)23-[(78)2]-12+[(13)2]-32=0.1-1+32-(78)-1+(13)-3 =10+9-87+27=3147.(2)原式=(0.43)-13-1+[(32)4]14+(0.12)12=0.4-1-1+32+0.1=3.1.授课提示:对应学生用书第52页一、条件求值的整体代换策略 (教材探究:教材P 110第8题拓展探究)1.求解此类问题应注意分析已知条件,通过将已知条件中的式子变形(如平方、因式分解等),寻找已知式和待求式的关系,可考虑使用整体代换法.2.在进行整体代换时常用的一些公式: (1)完全平方公式:(a -b )2=a 2-2ab +b 2, (a +b )2=a 2+2ab +b 2.(2)平方差公式:a 2-b 2=(a +b )(a -b ). (3)立方和公式:a 3+b 3=(a +b )(a 2-ab +b 2). (4)立方差公式:a 3-b 3=(a -b )(a 2+ab +b 2). (5)完全立方公式:(a +b )3=a 3+3a 2b +3ab 2+b 3, (a -b )3=a 3-3a 2b +3ab 2-b 3.[典例] 1.已知a 12+a -12=3,求a 3+a -3的值.[解析]∵a 3+a -3=(a +a -1)(a 2+a -2-1),由a 12+a -12=3得a +a -1=⎝ ⎛⎭⎪⎫a 12+a -122-2=7,a 2+a -2=(a +a -1)2-2=72-2=47,∴a 3+a -3=7×(47-1)=322. 2.如果a +a -1=3,求a 12+a -12的值. [解析]∵(a 12+a -12)2=a +a -1+2=5,且a 12+a -12>0,∴a 12+a -12= 5.二、逆用指数幂运算性质巧变换——指数幂等式证明问题 常用指数幂的变换技巧则a k 积:3k 乘方:(a k )3=a 3k[典例] 设a ,b ,c 都是正数,且3a =4b =6c ,求证:c =a +b.[证明]令3a =4b =6c =t ,则.因为3×2=6,所以,即1a +12b =1c,所以2c =2a +1b.。