根式、指数、分数指数幂---3
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分数指数幂的运算是许多初中生学习数学的一个相当重要的知识点,分数指数幂的运算也是数学学习中必不可少的知识内容。
下面,我们将对分数指数幂的运算作一次详细的学习。
首先,我们来认识一下分数指数幂的概念。
分数指数幂是以负数及分数作为指数的指数运算,常用的记法有:a^(m/n),m/n可以是任意的分数。
这里的“a”代表的是根式的底数。
接下来,我们来看看分数指数幂的运算规则。
(1)首先,我们把 m/n解成m个 n,将a^(m/n)表示为 (a^n)^m (2)若 m 为偶数,则 a^(m/n) = (a^n)^(m/2)=(a^(n/2))^(2m) (3)若 m 为奇数,则 a^(m/n) = (a^n)^[(m+1)/2]*a分数指数幂的运算公式还包括以下几种:(1)a^(-m/n) = (1/a)^(m/n)(2)(a^m)^(-n) = a^(-mn)(3)a^(m/n) * a^(k/n) = a^((m+k)/n)(4)a^(m/n) : a^(k/n) = a^((m-k)/n)(5)(a^m)^(k/n) = a^(mk/n)(6)a^(m/n) a^(k/n) = a^((m-k)/n)(7)a^(m/n) (a^(k/n))^2 = a^((m+2k)/n)让我们来看一个例子:例 1/3幂根式:3^(1/3)解们将 m/n解成 m=1,n=3,满足上面奇数的运算规则,则有:3^(1/3)=(3^3)^[(1+1)/2]*3=(27)^1*3=27*3=81根据以上可以看出,3^(1/3)=81在此,我们总结一下:分数指数幂的运算是学习数学中不可或缺的重要知识点,其计算的运算规则及其公式概念也是必然需要熟悉的。
掌握了分数指数幂的运算,能够在数学计算实践中拓展一下思路,可以帮助我们更好地把握数学知识,更好地提升学习成绩。
第27讲 根 式 一 知识点精讲1整数指数幂概念 =n a =0a (0≠a ) =-na *∈≠N n a ,02整数指数幂运算性质:=⋅n m a a =nm a )( =nab )( 3.根式的概念:一般地,如果a x n=,那么x 叫做a 的n 次方根,其中n >1,且n ∈N *. 如何求出x当2=n 时,a 的范围是 =x 当3=n 时,a 的范围是 =x4 任何实数都有奇次方根,正数的奇次方根为正,负数的奇次方根为负,0的奇次方根为0 正数的偶次方根有两个,负数没有偶次方根;0的偶次方根是0, 5.根式运算性质:①a a nn =)( ②当n 是奇数时,a a nn=,当n 是偶数时,⎩⎨⎧<≥-==)0()0(||a a a a a a n n二 典例解析: 例1.与aa 1-的值相等是( ) A. a B. a - C. a - D. a -- 例2 求下列各式的值:(1)338)(- (2)210)(-(3)443)-(π (4))(2b a b a >-)((5).,325- (6) .)3(4- (7).)32(2-(8).625- (9)11410104848++(11);246347625---++ (12)63125.132⨯⨯例3 判断正误(1)a a nn =)( (2) a a nn= (3)a a =2 (4)a a =33例4.已知02)2(4-+-x x 有意义,求实数的取值范围例5.若x x x 211442-=+- 求实数x 的取值范围.例6 若36221144x x x -=+- 求实数x 的取值范围例7.985316,8,4,2,2从小到大的排列顺序是 。
例8.已知),0(56>-=a a x求xx xx a a a a ----33的值。
第28讲 分数指数幂一 知识点精讲 例子:当0>a ①5102552510)(a a a a=== ②3124334312)(a a a a===③32333232)(a a a ==④21221)(a a a ==通过以上例子可以得出结论: 2 分数指数幂概念 =nma (1,,,0>∈>*n N n m a )=pq a (1,,,0>∈>*p N q p a ) =-nm a(1,,,0>∈>*n N n m a )3有理指数幂运算性质(可以扩充到实数集)Q s r a ∈>,,0 (1) =⋅s r a a (2)=s r a )( (3)=r ab )((4)0的正分数指数幂等于 (5)0的负分数指数幂二 典例解析:例1 求值: (1)328 (2)21100- (3)341-)( (4)。
根与幂的运算规则一、平方根与算术平方根1.平方根的定义:一个数的平方根是指与其相乘后得到该数的非负实数。
2.算术平方根的定义:一个非负实数的算术平方根是指与其相乘后得到该数的非负实数。
3.平方根与算术平方根的关系:一个数的算术平方根一定是该数的平方根,但一个数的平方根不一定是该数的算术平方根。
4.立方根的定义:一个数的立方根是指与其相乘后得到该数的非负实数。
5.立方根的性质:一个数的立方根与该数的性质符号相同。
三、负整数指数幂1.负整数指数幂的定义:一个数的负整数指数幂是指该数的倒数的正整数次幂。
2.负整数指数幂的性质:一个数的负整数指数幂与该数的性质符号相同。
四、正整数指数幂1.正整数指数幂的定义:一个数的正整数指数幂是指该数连乘自身正整数次。
2.正整数指数幂的性质:a)同底数幂的乘法:底数相同,指数相加。
b)同底数幂的除法:底数相同,指数相减。
c)幂的乘方:底数不变,指数相乘。
d)积的乘方:先将每个因数分别乘方,再将所得的幂相乘。
五、零指数幂1.零指数幂的定义:0的正整数指数幂等于0。
2.零指数幂的性质:0的零次幂没有意义。
六、分式指数幂1.分式指数幂的定义:一个数的分式指数幂是指该数的指数为分数的形式。
2.分式指数幂的性质:a)分式指数幂的乘法:底数相同,分子相乘,分母相乘。
b)分式指数幂的除法:底数相同,分子相除,分母相除。
c)分式指数幂的乘方:底数不变,分子相乘,分母相乘。
七、根式与分数指数幂1.根式的定义:一个数的根式是指以该数为底数的分数指数幂。
2.分数指数幂的定义:一个数的分数指数幂是指该数的指数为分数的形式。
3.根式与分数指数幂的关系:根式可以转化为分数指数幂,分数指数幂也可以转化为根式。
八、混合运算1.混合运算的定义:根与幂的运算规则在实际应用中,经常会与其他数学运算(如加、减、乘、除)结合进行。
2.混合运算的注意事项:a)先进行乘方、开方等运算,再进行乘除运算,最后进行加减运算。
第二章 根式与分数指数幂背景在《基本初等函数(Ⅰ)》一章中,有两个符号是学生比较不熟悉的:n a 和N a log ,教材中是通过实例引入并给出定义:如果a x n=,那么x 叫做a 的n 次方根。
如果)1,0(≠>=a a N a x ,那么数x 叫做以a 为底N 的对数,记作N x a log =。
当我们按照书上的安排,通过大量的实例来引出并说明根式与对数的含义时,仍有不少学生不能很好地理解,在教师的特别强调下,勉强记住了这两个“奇怪”的东西,时间久了,若没有经过“脑白金”式的反复记忆,遗忘是理所当然的事了。
至于理解能力较差、基础不好的学生,则只能是象在看天书了。
“老师,为什么要学习根式呢?”是啊,为什么要引入根式,又为什么要引入对数?当学生这样问我时,我便经常问自己:有什么办法可以顺利地引入根式呢? 解决策略 当我们重新回忆“2”的出现时,发现它是数系扩充的必然结果:古希腊毕达哥拉斯学派中一个叫希帕索斯的学生在研究1与2的比例中项时,发现没有一个能用整数比例写成的数可以表示它。
如果设这个数为x ,既然21x x =,推导的结果即22=x 。
他画了一个边长为1的正方形,设对角线为x ,根据勾股定理211222=+=x ,可见边长为1的正方形的对角线的长度即是所要找的那个数,这个数肯定是存在的。
可它是多少?又该怎样表示它呢?后来人们把它写成了2,当然无理数的发现引发了第一次数学危机,人们发现并承认它的存在曾经付出巨大的曲折与艰辛。
那么,“2”是什么呢?相信每位高中学生都非常清楚:2是一个数,它的平方等于2!由此,“n a ”也是一个数,它的n 次方等于a !更进一步,N a log 是什么呢?由N a x =知N aN a =log ,故N a l o g 也是一个数(对数),a 的N a log 次方等于N 。
如此,则n a 及N a log 便不难理解了。
于是我们认为,在讲授根式时,应向学生介绍数系的扩充与发展,让学生明白数系扩充的必要性以及引入数学符号的意义,这样做起码有以下几点好处:(1)介绍数学发展的历程,让学生对实数系有一个清晰的认识,而且数学史的精彩内容可以激发学生学习的兴趣。
立方根概念:1、如果一个数的立方等于a ,那么这个数叫做a 的立方根,用“3a ”表示,3a 读作“三次根号a ”,其中的a 叫做被开方数,“3”叫做根指数。
2、求一个数a 的立方根的运算叫做立开方。
注意:正数的立方是一个正数,负数的立方是一个负数,零的立方等于零,所以正数的立方根是一个正数,负数的立方根是一个负数,零的立方根是零。
任意一个实数都有立方根,而且只有一个立方根。
例:1、求下列各数的立方根(1)28- (2)0.064(3)17427- (4)2162、求出下列各式的值(1) (3)3、若33731++x x 和互为相反数,求x 的值。
练习:30.729 25-3125 3827+19n 次方根概念:1、如果一个数的n 次方(n 是大于1的整数)等于a ,那么这个数叫做a 的n 次方根。
当n 为奇数时,这个数为奇数方根;当n 为偶数时,这个数为a 的偶数方根。
2、求一个数a 的n 次方根的运算叫做开n 次方,a 叫做被开放数,n 叫做根指数。
3、实数a 的奇数方根有且只有一个,用“n a ”表示.其中被开方数a 是任意一个实数,根指数n 是大于1的奇数。
正数a 的偶数方根有两个,它们互为相反数,正n 次方跟用“n a ”表示,负n 次方用“—n a ”表示.其中被开方数a >0,根指数n 是正偶数(当n =2时,在±n a 中省略n ).负数的偶数方根不存在.零的n 次方根等于零,表示为00=n .“n a ”读做“n 次根号a ”。
例1:6641=()886-= 例2:当意义取何值时,下列各式有x x1-2-x 34-x xx 42+例3、()的值。
求已知x x nn,532,813-2=-=例4、的值。
求2018201742,011y x y x +=++-用数轴上的点表示实数1、每一个实数都可以用数轴上的一个点来表示,而且这样的点是唯一的,它是这个实数在数轴上所有对应的点。
1 根式及分数指数幂
1、根式定义:
一般地,若*),1(N n n a x n ∈>= 则x 叫做a 的n
叫做根式,n 叫做根指数,
a 叫做被开方数
2、性质:
①当n 为奇数时:正数的n 次方根为正数,负数的n 次方根为负数 记作: n a x = ②当n 为偶数时,正数的n 次方根有两个(互为相反数) 记作:
n a x ±= ③负数没有偶次方根, ④ 0的任何次方根为0
3、常用公式:
根据n 次方根的定义,易得到以下三组常用公式: ①当n 为任意正整数时,(n a )n =a.例如,(327)3=27,(532-)5=-32.
②当n 为奇数时,n n a =a ;当n 为偶数时,n n
a =|a|=⎩⎨⎧<-≥)0()0(a a a a . 例如,33)2(-=-2,552=2;443=3,2)3(-=|-3|=3. ③根式的基本性质:n m np mp a a =,
(a ≥0). 4、正数的正分数指数幂的意义
n m n m
a a = (a >0,m ,n ∈N *,且n >1)
5、要注意两点:一是分数指数幂是根式的另一种表示形式;二是根式与分数指数幂可以进行互化.另外,我们还要对正数的负分数指数幂和0的分数指数幂作如下规定:
(1)n m
n m
a a 1
=- (a >0,m ,n ∈N *,且n >1) (2)0的正分数指数幂等于0.
(3)0的负分数指数幂无意义.。
2.1.1指数与指数幂的运算重难点题型【举一反三系列】【知识点1 根式的意义】1.n次方根2.根式(1)定义:式子n a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*)①nn a )(=a .②nna =⎪⎩⎪⎨⎧为偶数为奇数,n a n a ,,【知识点2 分数指数幂及其运算】 1.分数指数幂(1)意义:nma =n ma ,nm a-=nm a1=nma 1,其中a >0,m ,n ∈N *,n >1;(2)0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义;(3)规定了分数指数幂的意义后,指数的概念就从整数指数推广到了有理数指数. 2.有理数指数幂的运算性质(1)s r a a =s r a +a (>0,r ,s ∈Q ); (2)s r a )(=rs a a (>0,r ,s ∈Q ); (3)r ab )(=r r b a a (>0,r ,s ∈Q ).3.无理数指数幂一般地,无理数指数幂αa (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同样适用于无理数指数幂.【知识点3 化简求值的方法与技巧】(1)在进行幂和根式的化简时,一般是先将根式化成幂的形式,并化小数指数幂为分数指数幂,并尽可能统一成分数指数幂的形式,再利用分数指数幂的性质进行化简、求值、计算. (2)结果必须化为最简的形式.(3)巧妙公式变形:完全平方公式,立方和、立方差等.【考点1 根式的化简】【例1】(2019秋•信阳期中)式子( ) ABC.D.【变式2-1】(2019秋•中原区校级期中)当0a >(= )A .B .C .-D .-【变式2-2】(2019秋•32(0)a a a >的结果是( )A B C D【变式2-3】(2019秋•九龙坡区校级期中)把(a -根号外的(1)a -移到根号内等于( )A .BC .D 【考点2 根式与分数指数幂互化】【例2】(2019秋•( ) A .35a -B .53aC .35aD .53a -【变式2-1】下列关系式中,根式与分数指数幂互化正确的是( )A 56aa a -=-B .24x =C .332b =D .52()a b --=【变式2-2】(2019秋•桐庐县期中)下列根式中,分数指数幂的互化,正确的是( )A .12()(0)x x =-> B 13(0)y y <C .340)xx ->D .130)xx -=≠【变式2-3】(2019秋•城关区校级期中)若0a >,则用根式形式表示35a -为和.( ) A532a bB ,1235a bC532a bD 1235b b【考点3 多重根式的化简】【例3】(2019秋•3a a a 的分数指数幂表示为( )A .32aB .3aC .34aD .都不对【变式3-1】(2019秋•等于( )A .B .2 CD .2【变式3-2】(2019秋•凌源市月考)已知0a >( )A .712aB .512aC .56aD .13a 【变式3-3】(2019秋•(0)a >为( ) A .56aB .16aC .112a-D .13a -【考点4 根式与分数指数幂的混合运算】 【例4】(2019秋•巴宜区校级期中) (1)2102329272()(9.6)()()483---+(2)1323422()ab b a ---÷【变式4-1】(2019秋•鸠江区校级期中) (121xy xy-;(21327()8-++.【变式4-2】(2019秋•温江区校级月考)计算: (1)210232983()( 2.5)()()4272----+;(2)10.523321(4()0,0)4(0.1)()ab a b a b ---->>.【变式4-3】(2019秋•石河子校级月考)计算下列各式的值:(10,0)a b >>,(2)210232183(2)(9.6)()()4272----+.【考点5 利用整体代换思想求值】 【例5】(2019秋•凌源市月考)已知11223x x --=.求:(1)1x x -+; (2)1x x --.【变式5-1】(2019秋•沙坪坝区校级期中)若1122x x-+,求12212x x x x --+-+-的值.【变式5-2】(2019秋•越秀区校级月考)已知12x y +=,9xy =且x y <,求11221122x y x y-+的值.【变式5-3】(2018秋•湛江校级月考)已知11223a a -+=,求3322a a-+的值.【考点6 幂的综合应用】【例6】已知333ax by cz ==,且1111x y z++=,求证:11112223333()ax by cz a b c ++=++.【变式6-1】(2019秋•临沂期中)已知33()5x x f x --=,33()5x x g x -+=.(1)求证:()f x 是奇函数,并求()f x 的单调区间;(2)分别计算f (4)5f -(2)g (2)和f (9)5f -(3)g (3)的值,由此概括出涉及函数()f x 和()g x 对所有不等于零的实数x 都成立的一个等式,并加以证明.【变式6-2】(2019秋•双桥区校级期末)设函数4()42xx f x =+,若01a <<,试求:(1)求f (a )(1)f a +-的值;(2)求1231000()()()()1001100110011001f f f f +++⋯+的值.【变式6-3】设正整数a 、b 、()c a b c 剟和实数x 、y 、z 、ω满足:30x y z a b c ω===,1111x y z ω++=,求a 、b 、c 的值.。