开n次方根的直式计算与原理
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次方根的概念次方根是数学中的一个重要概念,在代数学中经常会涉及到次方根的运算。
次方根是指对一个数进行幂运算的逆运算,即给定一个正整数n和一个非负实数a,求出满足x^n = a的数x,这个x就称为a的n次方根。
在代数学中,常见的次方根有平方根(n=2)、立方根(n=3)、四次方根(n=4)等,分别表示对一个数开平方、开立方、开四次方。
以平方根为例,对于任意一个非负数a,可以找到一个非负数x,满足x^2 = a。
其中,当a为正数时,x 就是a的平方根;当a为零时,x为零;当a为负数时,则不存在实数x满足该等式。
在实际应用中,次方根有广泛的用途,涉及到许多领域。
以下将从不同维度介绍次方根的概念和其应用。
首先,次方根在几何中起到重要作用。
在几何中,次方根与平方、立方运算密切相关。
通过求平方根,可以得到给定的正实数的边长。
例如,在正方形中,平方根可以用来计算对角线的长度。
同样,在立方体中,立方根可以用来计算边长。
其次,次方根在物理学中也有广泛应用。
在牛顿力学中,速度是位置的一次方根对时间的导数,加速度是位置的二次方根对时间的导数。
光的强度也与其传播距离的平方成反比关系。
通过应用次方根的概念,可以推导出这些物理现象背后的数学模型,从而更好地理解和描述自然界的运动规律。
此外,次方根在统计学和概率论中也有重要应用。
例如,在概率分布函数中,正态分布曲线的形状可以通过对数函数求平方根来得到。
在统计学中,次方根经常用来计算方差和标准差。
方差是观测值与均值之间差异程度的平方和的平均,而标准差则是方差的平方根。
通过将方差和标准差应用于数据集,可以揭示数据分布的离散程度,帮助分析和解释实际问题。
此外,次方根还在金融计算、信号处理和图像处理等领域中得到广泛应用。
在金融计算中,次方根常常用于计算利息的本质增长率。
在信号处理和图像处理中,次方根可以用来进行信号和图像的压缩和解压缩操作。
通过对信号和图像的分解和合成,可以减小数据的存储和传输开销,提高处理效率。
徒手开n次方根的方法:原理:设被开方数为X,开n次方,设前一步的根的结果为a,现在要试根的下一位,设为b,则有:(10*a+b)^n-(10*a)^n<=c(前一步的差与本段合成);且b取最大值用纯文字描述比较困难,下面用实例说明:我们求2301781.9823406 的5次方根:第1步:将被开方的数以小数点为中心,向两边每隔n位分段(下面用'表示);不足部分在两端用0补齐;23'01781.98234'06000'00000'00000'..........从高位段向低位段逐段做如下工作:初值a=0,差c=23(最高段)第2步:找b,条件:(10*a+b)^n-(10*a)^n<=c,即b^5<=23,且为最大值;显然b=1差c=23-b^5=22,与下一段合成,c=c*10^n+下一段=22*10^5+01781=2201781第3步:a=1(计算机语言赋值语句写作a=10*a+b),找下一个b,条件:(10*a+b)^n-(10*a)^n<=c,即:(10+b)^5-10^5<=2201781,b取最大值8,差c=412213,与下一段合成,c=c*10^5+下一段=412213*10^5+98234=41221398234第4步:a=18,找下一个b,条件:(10*a+b)^n-(10*a)^n<=c,即:(180+b)^5-180^5<=41221398234,b取最大值7说明:这里可使用近似公式估算b的值:当10*a>>b时,(10*a+b)^n-(10*a)^n≈n*(10*a)^(n-1)*b,即:b≈41221398234/n/(10*a)^(n-1)=41221398234/5/180^4≈7.85,取b=7以下各步都更加可以使用此近似公式估算b之值差c=1508808527;与下一段合成,c=c*10^5+下一段=1508808527*10^5+06000=150880852706000第5步:a=187,找下一个b,条件:(10*a+b)^n-(10*a)^n<=c,即:(1870+b)^5-1870^5<=150880852706000,b取最大值2,差c=28335908584368;与下一段合成,c=c*10^5+下一段=2833590858436800000第6步:a=1872,找下一个b,条件:(10*a+b)^n-(10*a)^n<=c,即:(18720+b)^5-18720^5<=2833590858436800000,b取最大值4,差c=376399557145381376;与下一段合成,c=c*10^5+下一段=37639955714538137600000 .............................最后结果为:18.724....../question/8563091.html论三角函数的笔解方法三角数学发展到今天,已经达到相当完美的程度,但它却并不完善,是因为在解题时须通过查表或计算器才能完成,试想,在生活中,我们随时随地都有可能去计算一个数据,但我们不可能随时随地都带着函数表或计算器,没了它们怎么办呢?这人问题不容忽视,它的解决在三角数学领域里应该占有举足轻重的地位。
x的n次方根的公式我们需要明确一点,x的n次方根只有在x大于等于0的时候才有意义。
因为在实数范围内,负数的n次方是不存在的。
那么,x的n次方根的计算公式是什么呢?我们可以通过以下方式来求解:假设x的n次方根为y,即y = x^(1/n),其中^表示乘方运算。
我们可以将这个问题转化为求解方程x = y^n,即求解y使得y^n = x成立。
接下来,我们来讨论一下具体的计算方法。
当n为正整数时,我们可以使用迭代法来逼近解。
具体步骤如下:1. 初始化一个值y0,作为迭代的起始点。
2. 根据迭代公式y(i+1) = (1/n) * ((n-1) * y(i) + x / (y(i)^(n-1))),来生成新的逼近值y(i+1)。
3. 不断重复步骤2,直到y(i+1)与y(i)的差值足够小,即满足要求的解近似值。
当n为分数时,我们可以将其转化为一个整数次方根的问题。
具体步骤如下:1. 将n写成分数的形式,即n = a/b,其中a和b为整数,且b不等于0。
2. 将x的a次方根记为y1,即y1 = x^(1/a)。
3. 将y1的b次方记为y,即y = y1^b,即y = (x^(1/a))^b。
4. 则y即为x的n次方根。
需要注意的是,当n为负数时,x的n次方根是不存在的,因为在实数范围内,负数的n次方是没有意义的。
当n为0时,x的n次方根定义为1,无论x的值是多少。
总结一下,求解x的n次方根可以通过迭代法、转化为整数次方根、以及特殊情况的处理来实现。
在实际应用中,我们可以利用计算器或编程语言中的数学函数来求解。
通过本文的介绍,相信大家对求解x的n次方根有了更深入的了解。
数学中的公式和运算方法可以帮助我们解决各种实际问题,是我们学习和探索的重要工具之一。
希望大家能够在数学学习中取得更好的成绩,运用数学知识解决实际问题。
n次方根的概念和性质一、教学分析分数指数幂是必修一第二章第一节的内容,是研究基本初等函数之一的指数函数的基础。
分数指数幂不同于整数指数幂,要理解分数指数幂,首先要深入理解n次方根的概念和性质.根式的概念教学是一个难点,但它是后续学习所必需的。
教学中可考虑以具体的例子为载体,类比平方根、立方根的定义,给出n次方根的定义,可以在给出定义前,让学生类比平方根、立方根举些例子。
将平方根和立方根的性质推广到n次方根时,多给学生提供一些实例,经过比较让学生自己归纳出结论。
教学时,要让学生充分体会当n是偶数时,正数的n次方根有两个,这两个数互为相反数。
对于结论0的n次方根都是0,要启发学生用n次方根的定义去理解。
根式的概念源于方根的概念,根据n次方根的意义就能得到n次方根的性质1。
但性质2是不能由n次方根的意义直接得出的,因此,教学中可让学生从具体实例中自己探究归纳得出结论。
二、学情分析学生在义务阶段的学习中已经知道了平方根和立方根的概念,掌握了平方根和立方根的相关性质。
然而知识需在运用中得到巩固,学生较长时间不接触平方根和立方根的知识,所以在教学中以正方形的面积和正方体的体积为例,帮助学生回顾平方根和立方根的概念。
教学中要充分利用学生已有的知识,着眼于学生的最近发展区,为学生提供学生感兴趣的的内容,调动学生的积极性,发挥其潜能。
由此,学生将很容易类比平方根和立方根的知识,得出n次方根的概念及其表示方法。
然而,让学生直接抽象地得出n次方根的相关性质,难度很大,学生的抽象概论能力还需进一步培养,所以,教学中应用大量丰富的实例,让学生从实例中观察,归纳得出结论。
通过本节课的学习,不仅要求学生掌握n次方根的相关知识,同时要培让学生感受基本数学思想,数学方法。
三、教学目标:(1)知识与技能:n次方根的概念,根式的性质(2)过程与方法:类比平方根和立方根,得出n次方根的概念;根据n次方根的概念,结合具体实例,总结n次方根性质;(3)情感态度价值观:类比思想,分类讨论思想;四、教学重难点重点:n次方根的概念和性质,难点:n次方根的性质五、教学过程1.触景生情问题1 据国务院发展研究中心2000年发表的《未来20年我国发展前景分析》判断,未来20年,我国GDP (国内生产总值)年平均增长率可望达到7.3%。
笔算n次方根和笔算正余切值方法徒手开n次方根的方法:原理:设被开方数为X,开n次方,设前一步的根的结果为a,现在要试根的下一位,设为b,则有:(10*a+b)^n-(10*a)^n<=c(前一步的差与本段合成);且b取最大值用纯文字描述比较困难,下面用实例说明:我们求2301781.9823406 的5次方根:第1步:将被开方的数以小数点为中心,向两边每隔n位分段(下面用'表示);不足部分在两端用0补齐;23'01781.98234'06000'00000'00000'..........从高位段向低位段逐段做如下工作:初值a=0,差c=23(最高段)第2步:找b,条件:(10*a+b)^n-(10*a)^n<=c,即b^5<=23,且为最大值;显然b=1差c=23-b^5=22,与下一段合成,c=c*10^n+下一段=22*10^5+01781=2201781第3步:a=1(计算机语言赋值语句写作a=10*a+b),找下一个b,条件:(10*a+b)^n-(10*a)^n<=c,即:(10+b)^5-10^5<=2201781,b取最大值8,差c=412213,与下一段合成,c=c*10^5+下一段=412213*10^5+98234=41221398234第4步:a=18,找下一个b,条件:(10*a+b)^n-(10*a)^n<=c,即:(180+b)^5-180^5<=41221398234,b取最大值7说明:这里可使用近似公式估算b的值:当10*a>>b时,(10*a+b)^n-(10*a)^n≈n*(10*a)^(n-1)*b,即: b≈41221398234/n/(10*a)^(n-1)=41221398234/5/180^4≈7.85,取b=7以下各步都更加可以使用此近似公式估算b之值差c=1508808527;与下一段合成,c=c*10^5+下一段=1508808527*10^5+06000=150880852706000第5步:a=187,找下一个b,条件:(10*a+b)^n-(10*a)^n<=c,即:(1870+b)^5-1870^5<=150880852706000,b取最大值2,差c=28335908584368;与下一段合成,c=c*10^5+下一段=2833590858436800000第6步:a=1872,找下一个b,条件:(10*a+b)^n-(10*a)^n<=c,即:(18720+b)^5-18720^5<=2833590858436800000,b取最大值4,差c=376399557145381376;与下一段合成,c=c*10^5+下一段=37639955714538137600000 .............................最后结果为:18.724....../doc/5d60660203d8ce2f006623ec.html/question/8563091.html论三角函数的笔解方法三角数学发展到今天,已经达到相当完美的程度,但它却并不完善,是因为在解题时须通过查表或计算器才能完成,试想,在生活中,我们随时随地都有可能去计算一个数据,但我们不可能随时随地都带着函数表或计算器,没了它们怎么办呢?这人问题不容忽视,它的解决在三角数学领域里应该占有举足轻重的地位。
次方根的公式次方根这个概念啊,在数学里那可是相当重要!咱们先来说说啥是次方根。
比如说,2 的 3 次方等于 8,那么 2 就是 8 的三次方根。
这就好比你有一堆积木,摆成一个大的正方体需要 8 块,那每一条边上的积木数量 2 就是这个大正方体的三次方根。
再比如,9 的平方根是 3 和 -3 。
这就像你有 9 个苹果,要平均放在两个篮子里,每个篮子里要么放 3 个,要么放 -3 个(当然啦,现实中苹果个数不能是负数,咱们这只是数学上的说法)。
次方根的公式有不少呢。
对于正数 a 的 n 次方根,当 n 为偶数时,它有两个,分别是正负的 n 次根号下 a ;当 n 为奇数时,就只有一个 n 次根号下 a 。
这就好像是走迷宫,偶数次的时候有两条路能走,奇数次的时候就只有一条路。
我记得我之前教过一个学生,叫小李。
这孩子呀,刚开始学次方根的时候,那叫一个迷糊。
有一次做作业,题目是求 16 的四次方根。
他居然给我写了个2 就交上来了。
我问他怎么想的,他挠挠头说:“老师,我以为四次方根就是两个数相乘四次得到 16 就行。
”我一听,乐了,这孩子把概念完全搞混啦。
我就给他耐心地解释:“小李呀,16 的四次方根,就像是要找四个一样的数相乘能得到 16 ,那可不止 2 哦,还有-2 呢。
”我一边说,一边在纸上给他比划,“你看,2 的四次方是 16 ,(-2)的四次方也是 16 呀。
”经过这么一番细致的讲解,小李终于恍然大悟,后来再遇到这类题目,就很少出错啦。
在解题的时候,次方根的公式可得用对咯。
比如说,要化简根号下16 ,这其实就是求 16 的二次方根,那答案就是 4 。
可要是根号下 256 呢?这就是求 256 的二次方根,答案就是 16 。
还有啊,在方程里次方根也经常出现。
比如 x 的平方等于 4 ,那 x 就等于正负 2 ,这里面就是用到了 4 的平方根。
总之,次方根的公式虽然看起来有点复杂,但只要咱们多练习,多琢磨,就一定能把它拿下!就像小李同学一样,刚开始迷糊,后来通过努力不也搞明白了嘛!相信大家都能在数学的海洋里畅游,把次方根的知识运用得得心应手!。
4.1.1分数指数幂---n次根式一、教材分析本节课是新课标职业高中数学基础模块上册第四章实数指数幂第一课时,也是指数运算的入门。
n次是初中平方根与立方根概念的拓展与延伸,同时也是学习分数指数幂的基础。
教材通过二次方根、三次方根扩充到n次方根以及根式的性质,本节内容是分数指数幂的基础和前提,便于我们将整数指数幂推广到分数指数幂,为研究后期的运算法则做好准备。
同时,通过对n次根式的学习,进一步培养和提升了学生的数学运算、直观想象、逻辑推理等核心素养。
二、学情分析我所教授的班级是商务专业,该专业的人才培养方向对数学的运算能力要求较高,而本章的指数与对数函数模型与该专业很多专业知识也联系紧密。
本班学生活泼好动,个性鲜明,头脑聪明灵活,但学习起点低,学习基础弱,部分学生有厌学现象,基础薄弱的学生“望数生畏”,游离于数学学习之外。
上课注意力不易集中,对数学的兴趣不易做到持之以恒,对枯燥持久的讲授方式容易厌倦。
基于这样的学情,在教学设计的过程中,我尽力做到思路清晰,简洁明了,通熟易懂,通过师生互动,生生互动,小组内优带差,优比优,打破课堂的沉闷,慢慢让学生体会到学习数学的快乐以及学习数学的价值。
三、教学设计基于本节课的内容和学生实际,作如下教学设计。
章前设疑回顾旧知得出概念最近呢,老师碰到一个问题想请同学们解决一下。
经过几年的努力,终于有了一笔存款,但银行有两种储蓄方法:1、存期一年,到期后连本带息自动转存,三年后取出;2、存三年期,到期取出;(一年期年利率2.50%,三年期年利率3.25%)三年后,哪种方式获利更多?你能帮我解决这个问题吗?解决过程中我们又是根据什么数学模型来计算的呢?从今天开始,我们便将进入第四章《对数函数与指数函数》的神奇世界。
章前设疑,激发兴趣.将问题发送至钉钉家校本,让同学们课后解决并提交方案。
学生利用原有的知识基础以及专业知识解决问题。
经过第三章《函数》的学习,学生已经对函数的概念、基本性质、以及研究函数的基本方法等函数的“共性”有了一定的了解,那么第四章的三类函数又有什么“个性”呢?结合学生专业特色和生活实际,在章前设疑,激发学生的求知欲望.初中我们学习过:,.x a a a=±一个正数的平方根有两个,它们互为相反数,即其中叫做的算术平方根例如:若23x=,则x= ;3±叫做3的;3叫做3的;332,=x a x a a=、若则叫做的立方根(三次方根).3338,2x x x==例如:则;=0,则x=0;x=-8,x=-2.一个正数的立方根是一个正数,一个负数的立方根是一个负数,0的立方根是0.(实数a的立方根只有一个.)引导学生回顾二次方根,立方根的概念及运算。
高一数学寒假课程n 次方根与实数的运算(学生版) 1 / 14 初一数学暑假课程高一数学寒假课程n 次方根与实数的运算(学生版) 2 / 14 初一数学暑假课程 初一数学暑假班(学生版)一、n 次方根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a 的奇次方根;当n 为偶数时,这个数为a 的偶次方根。
★求一个数a 的n 次方根的运算叫做开n 次方,a 叫做被开方数,n 叫做根指数。
2、实数a 的奇次方根有且只有一个,用“n a ”表示。
其中被开方数a 是任意一个数,根指数n 是大于1的奇数。
正数a 的偶次方根有两个,它们互为相反数,正n 次方根用“n a ”表示,负n 次方根用“-na ”表示。
其中被开方数a >0,根指数n 是正偶数(当n=2时,在±na 中省略n )。
负数的偶次方根不存在。
零的n 次方根等于零,表示为n 0=0。
二、用数轴上的点表示实数1、数轴上的每一个点都可以用唯一的一个实数来表示,全体实数所对应的点布满整个数轴。
n 次方根与实数的运算知识梳理2、绝对值:一个实数在数轴上所对应的点到原点的距离叫做这个数的绝对值。
实数a的绝对值记作a。
3、相反数:绝对值相等、符号相反的两个数互为相反数;零的相反数是零,非零实数a的相反数是a-。
4、实数的绝对值表示:一个正实数的绝对值是它本身;一个负实数的绝对值是它的相反数;0的绝对值是0。
5、负数小于零;零小于正数。
两个正数,绝对值大的数较大;两个负数,绝对值大的数较小。
从数轴上看,右边的点所表示的数比左边的点所表示的数大。
实数的大小比较方法⎧⎧⎪⎨⎩⎪⎪⎧⎨⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩⎩利用数轴直接法近似估计放缩法间接法分母有理化作商或作差比较三、实数的运算:1、加法:(1)同号两数相加,取原来的符号,并把它们的绝对值相加;(2)异号两数相加,取绝对值大的加数的符号,并用较大的绝对值减去较小的绝对值。
开根号原理开根号,是数学中一个非常基础且重要的概念。
它在我们的日常生活中也有着广泛的应用,比如在计算机科学、物理学、工程学等领域都有着重要的作用。
在本文中,我们将围绕开根号的原理展开讨论,希望能够帮助读者更好地理解这一概念。
首先,我们来看一下开根号的定义。
开根号,简单来说,就是求一个数的平方根。
对于一个非负实数a,其平方根记作√a,满足(√a)²=a。
这里需要注意的是,开根号的结果可能是一个实数,也可能是一个虚数。
在实际应用中,我们通常关注的是非负实数的平方根。
接下来,让我们来了解一下开根号的计算方法。
对于一个非负实数a,我们可以通过不断逼近来计算其平方根。
其中,最常见的方法就是牛顿迭代法。
该方法的基本思想是通过不断迭代来逼近方程f(x)=0的根。
对于求解√a,我们可以构造方程f(x)=x²-a,然后通过不断迭代来逼近方程f(x)=0的根,即√a。
当迭代次数足够多时,我们就可以得到√a的近似值。
除了牛顿迭代法,我们还可以通过其他方法来计算开根号,比如二分法、泰勒展开等。
这些方法各有优劣,可以根据具体情况选择合适的计算方法。
在实际应用中,开根号有着广泛的用途。
比如在计算机科学中,开根号常常用于优化算法和数据结构;在物理学中,开根号则常常用于求解物理问题中的特定量;在工程学中,开根号则常常用于设计和分析工程问题。
可以说,开根号是数学中一个非常基础且重要的概念,它在各个领域都有着重要的应用价值。
总之,开根号作为数学中的一个基础概念,其原理和应用都是非常广泛的。
通过本文的讨论,希望读者能够更好地理解开根号的原理,并在实际问题中灵活运用开根号的计算方法,为各个领域的发展贡献自己的力量。
希望本文能够对您有所帮助,谢谢阅读!。
科学计算器开n次方根
科学计算器在数学运算中起着重要的作用,其中一个常见的运算是求一个数的
n次方根。
这个功能可以帮助我们快速准确地计算复杂的数学问题。
什么是n次方根?
n次方根是一个数学术语,表示一个数的n次方根即为该数的n次方等于被开
方数。
比如,若a的n次方根为b,则b的n次方等于a。
如何使用科学计算器开n次方根?
使用科学计算器开n次方根非常简单。
首先,打开科学计算器功能,通常可以
在计算器的高级模式或科学模式中找到开n次方根的功能。
接下来,输入要开方的数,然后选择要开的次方数n。
在科学计算器中,可能
需要点击相应的按钮或输入特定的命令来执行这个操作。
示例
假设我们要计算8的2次方根,即开2次方根,则结果应为4。
我们可以在科
学计算器中输入“8”,然后选择“开2次方根”的功能,计算器会给出结果“4”。
同样地,如果我们要计算27的3次方根,即开3次方根,结果应为3。
在科
学计算器中输入“27”,选择“开3次方根”的功能,计算器会显示结果“3”。
通过科学计算器的帮助,我们可以快速准确地计算各种数的n次方根,节省时
间提高效率。
小结
科学计算器的开n次方根功能为我们在数学计算中提供了便利,让复杂的计算
变得简单和高效。
通过合理利用科学计算器的功能,我们可以更好地完成数学任务,提升计算效率,加深对数学概念的理解。
因此,在进行数学计算时,不妨考虑使用科学计算器的开n次方根功能,来帮助我们更加轻松地完成任务。
根号的运算法则根式运算法则相乘时:两个有平方根的数相乘等于根号下两数的乘积,再化简;相除时:两个有平方根的数相除等于根号下两数的商,再化简;相加或相减:没有其他方法,只有用计算器求出具体值再相加或相减;分母为带根号的式子,首先让分母有理化,使②分母没有根号,而把根号转移到同次根式相乘(除),把根式前面的系数相乘(除),作为积(商)的系数;把被开方数相乘(除),作为被开方数,根指数不变,然后再化成最简根式。
非同次根式相乘(除),应先化成同次根式后,再按同次根式相乘(除)的法则。
根式的介绍根式是数学的基本概念之一,是一种含有开方(求方根)运算的代数式,即含有根号的表达式。
按根指数是偶数还是奇数,根式分别称为偶次根式或奇次根式。
若x的n次方=a,则x叫作a的n次方根,记作n√a=x,n√a 叫做根式。
根式的各部分名称:在根式n√a中,n叫做根指数,a 叫做被开方数,“√”叫做根号。
根式中含有开方运算的代数式,如n√a=x(n为大于1的正整数,n为奇数时,a为一切实数;n为偶数时,a≥0),其中a叫作被开方数。
根式的来源法国数学家笛卡尔(1596~1650年)第一个使用了现今用的根号“√ ̄”。
有时被开方数的项数较多,为了避免混淆,笛卡尔就用一条横线把这几项连起来,前面放上根号√ ̄(不过,它比路多尔夫的根号多了一个小钩)就为现时根号形式。
立方根符号出现得很晚,一直到十八世纪,才在一书中看到符号的使用,比如25的立方根用表示。
以后,诸如√ ̄等等形式的根号渐渐使用开来。
最简根式当根式满足以下三个条件时,称为最简根式。
被开方数的指数与根指数互质;被开方数不含分母,即被开方数中因数是整数,因式是整式;被开方数中不含开得尽方的因数或因式。
根式的易考知识点根据字母的取值范围化简二次根式。
根据二次根式的化简结果确定字母的取值范围。
利用二次根式的性质求字母(或代数式)的最小(大)值。
利用平方差公式进行分母有理化的计算求值;再者就是相关最简二次根式、同类二次根式等相关的基础知识考察。
求多次方根公式法在我们学习数学的过程中,求多次方根可是个挺有意思的事儿。
你想想啊,当一个数被多次乘方之后,要反过头来找出最初那个底数,这就像一场解谜游戏。
而求多次方根的公式法,就是我们手中的解谜利器。
咱们先来说说什么是多次方根。
比如说 2 的 3 次方等于 8,那么 2就是 8 的三次方根。
这就好比我们有一把锁,多次方是把锁锁上,而求多次方根就是找到打开这把锁的钥匙。
那求多次方根的公式法到底是咋回事呢?其实啊,对于一个数的 n次方根,它的公式可以表示为:如果一个数 a 的 n 次方等于 b,那么 a就是 b 的 n 次方根,记作a = ± n √ b (当 n 为偶数时,前面的 ±要带上;当 n 为奇数时,前面就是n √ b )。
举个例子吧,就说 8 的三次方根。
因为 2 的 3 次方等于 8,所以 8的三次方根就是 2。
再比如说,16 的四次方根。
因为 2 的 4 次方等于16,(-2) 的 4 次方也等于 16,所以 16 的四次方根就是 ± 2 。
我记得有一次,我在课堂上讲这个知识点的时候,有个同学就迷糊了,皱着眉头问我:“老师,这咋这么绕啊?”我笑着跟他说:“别着急,咱们慢慢来。
”然后我一步一步地带着他,从最简单的例子开始,让他自己动手算算,慢慢地他就搞明白了。
在实际运用中,求多次方根的公式法用处可大了。
比如说在解决一些方程问题的时候,如果方程里出现了多次方的形式,我们就可以通过求多次方根来找到答案。
还有啊,在物理学中,当计算一些跟能量、波长相关的问题时,也经常会用到求多次方根的公式法。
不过呢,大家在使用这个公式法的时候,一定要注意一些细节。
比如说符号的问题,可别马虎,要不然得出的答案可就错啦。
总之,求多次方根的公式法虽然有点小复杂,但只要我们多练习,多思考,就能熟练掌握,让它成为我们解决数学问题的好帮手。
就像我们在学习的道路上,遇到的每一个难题,只要我们用心去攻克,都能变成我们进步的阶梯。
補充教材
開n 次方根的直式計算與原理
范志軒 編輯
壹、二次方根
在10進位的數字中,若要建構開次方根號的直式計算,得要先觀察數字在次方運算下的進位規律,譬如以二次方為例:
一位數字x :010x <<20100x ⇒<<
二位數字x :10100x ≤<210010000x ⇒≤<
三位數字x :1001000x ≤<2100001000000x ⇒≤< ………
n 位數字x :11010n n x -≤<2(1)221010n n x -⇒≤<
上述的規律顯示:2n 或21n -位數字的平方根為n 位數字,因此若要反向求出二次方根,例如622521 的平方根,可以先觀察到此數為6位數,所以平方根為3位數。
其次,若已知622521 的平方根為3位數,如何決定其值?
二次方根直式計算法
(1) 首先,由小數點位置開始向左或向右每二位數標上一撇,由左至右,分成第一小節,第
二小節,……,以622521為例,共可分成三小節,而每一小節恰可計算出平方根的一位數字
(2) 由第一小節開始,估算出正整數a ,使得2a 最接近此節的數字
將第一小節的數減去2a ,連同次一小節的數字下降至下一列
(3) 令110a a =,估算求出正整數b ,使得()12a b +乘以b 最接近此列上的數 用此列上的數減去()12a b +乘以b ,再連同次一小節的數字下降至下一列
62'25'2
149 13252a =7a =取
749 132511
841
41
21
777148b =取8
8
()12a b +=
()1=2a b b
+⨯8
1
10a a =
(4) 令()21010a b a ⨯+=,估算求出正整數c ,使得()22a c +乘以c 最接近此列上的數
用此列上的數減去()22a c +乘以c ,再連同次一小節上的數字降下至下一列
(5) 若此時降下的數字為0,則開二次根號結束,平方根為10010a b c ++
否則令()31010010a b c a ⨯++=,繼續上述步驟,直到降下的數字為0或算出所要求的位
數為止
計算二次方根的原理 x a β=+
()()2
222x a a a βββ=+=++ ⇒ ()222x a a ββ-=+ 令b βγ=+,代入上式
()()222x a a b b γγ-=+++()()222a b b a b γγ
=++++
⇒()()22
222x a a b b a b γγ--+=++
令c γω=+,代入上式
()()()22222x a a b b a b c c ωω--+=++++()()22222a b c c a b c ωω=++++++
()()()22222222x a a b b a b c c a b c ωω--+-++=+++
…………
重複上述步驟,直到算出所要求的位數為止 由原理對直式運算作檢驗
例如對622521的平方根運算進行觀察
622521()2
700β=+…………觀察兩側數字,估算得700a =
()26225217002700ββ⇒-=⨯+
令80βγ=+,代入上式…………觀察上式兩側數字,估算得80b = ()()262252170027008080γγ⇒-=⨯+++
()()2622521700270080802700280γγ⇒--⨯+=⨯+⨯+
令9γ=,代入上式…………觀察上式兩側數字,估算得9c = ()()262252170027008080270028099⇒--⨯+=⨯+⨯+
()()262252170027008080270028099⇒--⨯+-⨯+⨯+ 622521490000118400141210=---=
49 1325118414121141210777148
8()22a c +=89
15699()2=2a c c +⨯9
c =取()2
1010a b a ⨯+=
故62251的平方根為70070080700809789βγ+=++=++=
貳、三次方根
開三次方根的直式運算
若是仿照求二次方根的原理與步驟,考慮三次方根的求法,可得以下直式求法:
(1) 首先,由小數點位置開始向左或向右每三位數標上一撇,由左至右,分成第一小節,第
二小節,……,而每一小節恰可計算出立方根的一位數字 (2) 由第一小節開始,估算出正整數a ,使得3a 最接近此節的數字並將第一小節的數減去2a ,
連同次一小節的數字下降至下一列
(3) 令110a a =,估算求出正整數b ,使得()221133a a b b ++乘以b 最接近此列上的數並用此列上
的數減去()221133a a b b ++乘以b ,再連同次一小節的數字下降至下一列
(4) 令()21010a b a ⨯+=,估算求出正整數c ,使得()2
22233a a c c ++乘以c 最接近此列上的數,
並用此列上的數減去()2
22233a a c c ++乘以c ,再連同次一小節上的數字降下至下一列
(5) 若此時降下的數字為0,則開三次根號結束,立方根為10010a b c ++
否則令()31010010a b c a ⨯++=,繼續上述步驟,直到降下的數字為0或算出所要求的位
數為止
例如對491169069開立方根,其直式運算如下:
計算三次方根的原理
x a β=+
()()3
332233x a a a a ββββ=+=+++ ⇒ ()332233x a a a βββ-=++
令b βγ=+,代入上式
()()
(
)()2
33233x a a a b b b γγγ-=+++++()()
()()
2
2223333a ab b b a b a b γγγ
=+++++++
⇒()()()()
2
332223333x a a ab b b a b a b γγγ--++=++++ 令c γω=+,代入上式
343 148169131552166170
6916617069
7897a =取3a =8b =取9c =取1
10a a =()221133a a b b b ++=()222233a a c c c ++=()2
1010a b a ⨯+=
()()()()()
(
)()
2
233223333x a a ab b b a b a b c c c ωωω--++=+++++++()
()(
)()
()()2
2
2
2
3333a b a b c c c a b c a b c ωωω=+++++++++++
()()()22222222x a a b b a b c c a b c ωω
--+-++=+++
()()()(
)()()()
2
2
332222333333x a a ab b b a b a b c c c a b c a b c ωωω
⇒--++-++++=++++++…………
重複上述步驟,直到算出所要求的位數為止 由原理對直式運算作檢驗
例如對491169069的立方根運算進行觀察
491169069()3
700β=+…………觀察兩側數字,估算得700a =
()32249116906970037003700βββ⇒-=⨯+⨯⨯+
令80βγ=+,代入上式…………觀察上式兩側數字,估算得80b =
()()
(
)()2
3249116906970037003700808080γγγ⇒-=⨯+⨯⨯++++
()()322224911690697003700370080808037803780γγγ⇒--⨯+⨯⨯+=⨯+⨯⨯+
令9γ=,代入上式…………觀察上式兩側數字,估算得9c =
()()322224911690697003700370080808037803780999⇒--⨯+⨯⨯+=⨯+⨯⨯+ ()()322224911690697003700370080808037803780999
⇒--⨯+⨯⨯+-⨯+⨯⨯+ 491169069343000000131552000166170690=---=
故491169069的立方根為70070080700809789βγ+=++=++=
參、n 次方根
很明顯的,由前文中平方根與立方根的求法不難發現,此方法可推廣至n 次方根,只要利用二項式定理將()n
n x a b =+展開,首項n a 移至等號左側,而右側則提出b ,此時令b c d =+並且估算c 的值使得等號兩側數字最接近,將c 代入後乘開,再重複上述步驟直到求出所需要的位數即可,方法雖然有規律性變化,但是從實際的計算中可以發現,在估算最接近數字時,計算過程異常龐大,在進行三次或三次以上方根的計算時,若無計算機協助,以人工進行直式運算顯然不切實際,甚至不如採用十分逼近法恰當,然而在求次方根的過程中,同學仍可觀察到規律變化的優美性質,若是具有程式設計能力的同學,可嘗試設計開n 次方根的演算法,這會是一個不錯的練習。