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- 2021-07-01 发布
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第四章 指数函数与对数函数
4.1
指 数
4.1.1
n
次方根与分数指数幂
必备知识
·
自主学习
导思
1.
在初中学过平方根、立方根、根号,那么还有没有其他次方的方根?怎样表示?
2.
在初中学过正整数指数幂的含义、运算性质,当指数不是正整数时,有什么含义和运算性质?
1.n
次方根
如果
x
n
=a
,那么
x
叫做
a
的
n
次方根,其中
n>1
,且
n∈N
*
.
可用下表表示:
提示:
不一定
.
当
n
为偶数时,正数
a
的
n
次方根有两个,且互为相反数,当
n
为奇数时,正数
a
的
n
次方根只有一个且仍为正数
.
2.
根式
(1)
式子 叫做根式,
n
叫做根指数,
a
叫做被开方数
.
(2)
性质:当
n>1
,
n∈N
*
时,
①
( )
n
=
__
;
②
=
a
【
思考
】
式子
( )
4
与 中的
a
的范围一样吗?
提示:
不一样,式子
( )
4
中
a≥0
, 中
a∈R.
3.
分数指数幂的意义
(a>0
,
m
,
n∈N
*
,且
n>1)
【
思考
】
分数指数幂中,为什么规定底数
a>0
?
提示:
当
a=0
时,
a
0
及
a
的负分数指数幂没有意义;
当
a<0
时,若
n
为偶数,
m
为奇数,则 无意义
.
4.
有理数指数幂的运算性质
(a>0
,
b>0
,
r
,
s∈Q)
(1)a
r
a
s
=a
r+s
.
(2)(a
r
)
s
=a
rs
.
(3)(ab)
r
=a
r
b
r
.
【
思考
】
同底数幂相除
a
r
÷a
s
,同次的指数幂相除 分别等于什么?
提示:
(1)a
r
÷
a
s
=a
r-s
;
(2) .
【
基础小测
】
1.
辨析记忆
(
对的打“√”,错的打“
×”)
(1) =-2. (
)
(2)∀a∈R
,
(a
2
+1)
0
=1. (
)
(3) . (
)
提示:
(1)
×
. =2.
(2)√.∀a∈R
,
a
2
+1≠0
,所以有
(a
2
+1)
0
=1.
(3)
×
. .
2.
下列运算中正确的是
(
)
A.a
2
a
3
=a
6
B.(-a
2
)
3
=(-a
3
)
2
C.( -1)
0
=1 D.(-a
2
)
5
=-a
10
【
解析
】
选
D.a
2
a
3
=a
2+3
=a
5
,
(-a
2
)
3
=-a
2×3
=-a
6
,
(-a
3
)
2
=a
6
,当
a=1
时,
( -1)
0
无意义,
(-a
2
)
5
=-a
10
.
3.(
教材二次开发:习题改编
) =_______.
【
解析
】
=|x-2|=
答案:
关键能力
·
合作学习
类型一
n
次方根的概念及相关的应用
(
数学运算
)
【
题组训练
】
1.
的值为
(
)
A.-6 B.2 -2
C.2 D.6
2.
把
(a-1)
根号外的
(a-1)
移到根号内等于
(
)
3.
若 ,则实数
a
的取值范围是
_______.
【
解析
】
1.
选
A.
-4,
所以原式
=-6+4- -4=-6.
2.
选
C.
由 ≥
0
,得
a<1
,则
a-1<0
,
所以
(a-1)
3.
因为 所以
1-3a≥0
,所以
a≤ .
答案:
【
解题策略
】
根式化简与求值的思路及注意点
(1)
思路:首先要分清根式为奇次根式还是偶次根式,然后运用根式的性质进
行化简
.
(2)
注意点:
①正确区分
( )
n
与 两式
.
②
运算时注意变式、整体代换,以及平方差、立方差和完全平方、完全立方
公式的运用,必要时要进行讨论
.
【
补偿训练
】
若
n0
,所以原式
=-(m+n)-(m-n)=-2m.
类型二 根式的化简、分数指数幂求值
(
数学运算
)
【
典例
】
1.
化简 的结果是
(
)
A. B. C.3 D.5
2. (a>0)
的分数指数幂表示为
(
)
D.
都不对
3.
化简
(a>0)
的结果是
(
)
【
思路导引
】
1.
2.
从里向外依次化为指数式
.
3.
化为指数式后利用指数运算性质计算
.
【
解析
】
1.
选
A.
原式
=
2.
选
A.
3.
选
B.
【
解题策略
】
根式与分数指数幂互化的方法及思路
(1)
方法:根指数 分数指数的分母,
被开方数
(
式
)
的指数 分数指数的分子
.
(2)
思路:在具体计算中,通常会把根式转化成分数指数幂的形式,然后利用
有理数指数幂的运算性质解题
.
提醒:如果根式中含有多重根号,要由里向外用分数指数幂写出
.
【
跟踪训练
】
1.
求值
=_______.
【
解析
】
原式
=
答案:
2.
用分数指数幂表示
a· =_______.
【
解析
】
原式
=a·
答案:
类型三 分数指数幂运算性质的应用
(
数学运算
)
角度
1
化简问题
【
典例
】
(2020·
衡阳高一检测
) =_______.(
式中的字母均是
正数
)
【
思路导引
】
将根式化为分数指数幂,然后进行运算
.
【
解析
】
原式
=
答案:
【
变式探究
】
将本例中的式子变为 ,试计算
.
【
解析
】
原式
=5×(-4)×
角度
2
求值问题
【
典例
】
计算:
【
思路导引
】
将各个因式求值后计算
.
【
解析
】
原式
= -1+2=2.
【
解题策略
】
关于指数式的化简、求值问题
(1)
无论是化简还是求值,一般的运算顺序是先乘方,再乘除,最后加减
.
(2)
仔细观察式子的结构特征,确定运算层次,避免运用运算形式时出错
.
【
跟踪训练
】
计算下列各式:
(1)(2020
·
南通高一检测
)
(2)
【
解析
】
(1)
原式
=
(2)
=[2×(-3)÷(-6)] =x
2
y.
课堂检测
·
素养达标
1.
下列各等式中成立的是
(
)
A. (a>0) B. (a>0)
C. (a>0) D. (a>0)
【
解析
】
选
B.
由于
a>0
,又因为 , , , ,
所以成立的是
.
2.
若
x<3
,则
-|x-6|
的值是
(
)
A.-3 B.3 C.-9 D.9
【
解析
】
选
A.
若
x<3
,则
x-3<0
,
x-6<0
,所以
-|x-6|=|x-3|-|x-6|=
3-x+x-6=-3.
3.
设
a>0
,将 表示成分数指数幂,其结果是
(
)
【
解析
】
选
C.
由题意
4.(
教材二次开发:练习改编
)
计算
( · )
6
·b
2
=_______.
【
解析
】
( · )
6
·b
2
=a
3
·b
-2
·b
2
=a
3
.
答案:
a
3
5. -(1-0.5
-2
)÷
的值为
_______.
【
解析
】
原式
=1-(1-2
2
)
÷
=1-(-3)
×
= .
答案:
核心知识
方法总结
易错提醒
核心素养
n
次方根
分数指数幂的意义
有理数指数幂的运算性质
概念
性质
表示
转化法:根式的运算转化为幂的运算,最后将结果转化为根式
1.
的形式化简对
n
要分奇偶讨论
2.
的形式化简已包含使根式有意义的条件
3.
代数式的化简结果不能同时含有根式和分数指数
1.
数学抽象:通过根式概念的形成过程,培养数学抽象的核心素养
2.
数学运算:通过分数指数幂的化简求值,培养数学运算的核心素养
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