2.1.1指数与指数幂的运算

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2.1.1指数与指数幂的运算 指数幂及其运算性质

2.1.1指数与指数幂的运算 指数幂及其运算性质

【例 3】
1
已知 a 2
+
1
a2
=3,求下列各式的值.
(1)a+a-1; (2)a2+a-2;
解:(1)将
1
a2
+
1
a2
=3
两边平方,
得 a+a-1+2=9,即 a+a-1=7. (2)将a+a-1=7两边平方,得a2+a-2+2=49, 所以a2+a-2=47.
3
3
(3) a2 a 2 .
1
1
知识探究
n am
1
m
an 0
没有意义
探究
1:整数指数幂表示的是相同因式的连乘积,那么分数指数幂
m
an
能否理解为
m
n
个 a 相乘(a>0,m,n∈N*,且 n>1),该式有何规定?
m
答案:不能.分数指数幂是根式的另一种写法,规定 a n = n am .
2.有理数指数幂的运算性质
(1)aras= ar+s
(4)常用的变换方法有: ①把小数化为分数,把根式化为分数指数幂; ②若指数是负数,则对调底数的分子和分母并将负指数化为正指数; ③把分数指数幂、负指数幂看成一个整体,借助有理式中的乘法公式及因式 分解进行变形. (5)注意灵活运用分式化简的方法和技巧.例如,①把分子、分母分解因式,可 约分的先约分;②利用分式的基本性质化繁分式为简分式,化异分母为同分母; ③把适当的几个分式先化简,各个击破;④适当利用换元法.
题型四
1
易错辨析——忽略 a n有意义出错
11
【例 4】 化简:(1-a)[(a-1)-2(-a )2 ]2 .

2.1.1 指数与指数幂的运算

2.1.1 指数与指数幂的运算
(2)在对根式进行化简时,若被开方数中含有字母参数,则要注意 字母参数的取值范围,即确定 ������ ������������ 中a的正负,再结合n的奇偶性给 出正确结果.
探究一
探究二
探究三
探究四
课堂篇 探究学习
思想方法 当堂检测
延伸探究(1)该例中的(2),若x<-3呢? (2)该例中的(2),若x>3呢? 解:由例题解析可知原式可化为|x-1|-|x+3|. (1)若x<-3,则x-1<0,x+3<0, 故该式=-(x-1)-[-(x+3)]=4; (2)若x>3,则x-1>0,x+3>0, 故该式=(x-1)-(x+3)=-4.
课堂篇 探究学习
探究一
探究二
探究三
探究四
思想方法 当堂检测
探究三利用分数指数幂的运算性质化简求值
例 3 (1)计算:0.064-13 −
-
7 8
0
+
[(-2)3
]-43
1
+16-0.75+|-0.01|2;
39
(2)化简: ������2 ������-3 ÷
3 ������-7·3 ������13(a>0).
������-3· ������-1(a>0).
解:(1)原式=1+14 ×
=1+16

1 10
=
1165.
1
4 9
2−
1
12 100
3
(2)原式=
a72·a-32
2.对于计算题的结果,不强求统一用什么形式来表示,但结果不能 同时含有根号和分数指数,也不能既含有分母又含有负指数.

2.1.1指数与指数幂的运算教案

2.1.1指数与指数幂的运算教案

2.1.1指数与指数幂的运算教案篇一:2.1.1指数与指数幂的运算教案指数与指数幂的运算申请资格种类:高级中学教师资格学科:数学测试人姓名:课题名称:第二章第一节指数函数第一课时指数与指数幂的运算一、教学内容分析指数函数是基本初等函数之一,应用非常广泛。

它是在上一章节学习了函数的概念和基本性质后第一个较为系统研究的基本初等函数。

教科书通过实际问题引入分数指数幂,说明了扩张指数范围的必要性,为此先将平方根和立方根的概念扩充到n次方根,将二次根式的概念扩充到一般根式的概念,然后进一步介绍了分数指数幂及其运算性质,最后结合一个实例,通过有理数指数幂逼近无理数指数幂的方法介绍了无理数指数幂的意义,从而将指数的取值范围扩充到实数。

本节是下一节学习指数函数的基础。

二、教学对象分析授课对象为高一学生。

首先,这个年龄段的学生学习兴趣浓厚、思维活跃和求知欲强。

其次,学生在初中学习阶段已经接触到平方根与立方根、整数指数幂及其运算性质等知识点,为本节学习奠定了知识的基础。

最后,本节的学习过程中对学生观察力、逻辑能力、抽象能力有一定要求,这对该阶段的学生可能会造出一定的困难。

三、教学目标四、教学重点和难点本节的教学重点是理解有理数指数幂的意义、掌握幂的运算。

本节的教学难点是理解根式的概念、掌握根式与分数指数幂之间的转化、理解无理数指数幂的意义。

五、教学方法根据本节课的特点,采用问题探究、引导发现和归纳概括相结合的教学方法。

六、教学过程设计(一)导入新课1、引导学生回忆函数的概念,说明学习函数的必要性,引出实例。

2、以实例引入,让学生体会其中的函数模型的同时,激发学生探究分数指数幂的兴趣与欲望。

问题:当生物体死亡后,它机体内原有的碳14会按确定的规律衰减,大约每经过5730年衰减为原来的一半,这个时间称为“半衰期”。

根据此规律,人们想获得了生物体内碳14含量P与死亡年数t的关系。

引导学生得出关系式:t?1?5730P???2??总结关系式能解决实际问题,让学生体会数学的应用价值,同时指出为了更好地解决实际问题必须进一步深入学习函数。

课件 2.1.1 指数与指数幂的运算

课件 2.1.1 指数与指数幂的运算

(3)4 (3 )4 ; (4) (a b)2 (a b).
解:(1)3 (8)3 8;
(2) (10)2 10 10; (3)4 (3 )4 3 3;
注意符号
(4) (a b)2 a b a b (a b).
【提升总结】 根式化简或求值的注意点 解决根式的化简或求值问题,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 简或求值.
解:
11
41
2
(a a 3 )2 (a 3 )2 a 3 .
利用分数指数幂的形式表示下列各式(其中a >0).
(3)
3
(
3a 3 27b3
)4
3
8 3
a
4b
4
(4)
9
a 2 4 b3
a b . 9 4
3 8
例2.化简下列各式(其中a >0).
(3)
3
(
3a 3 27b3
)4
9
9 3 1
9 3
5
5
512 54
12 55 54 5.
【1】计算下列各式(式中字母都是正数).
(1)
a
a
a
111
a2 a4 a8
a1 2
1 4
1 8
7
a8
8 a7 .
a2
(2)
.
a 3 a2
解:原式 =
a2
1
2 1 2
5
2 a 2 3 a 6
a2 a3
注意:结果可以用根式表示,也可以用分数指数 幂表示.但同一结果中不能既有根式又有分数 指数幂,并且分母中不能含有负分数指数幂.
当n为奇数时,x n a ( a R ) 当n为偶数时,x n a ( a 0 ) 0的任何次方根都是0,记作 =0.

2.1.1指数与指数运算(分式)

2.1.1指数与指数运算(分式)
分式指数幂0的正分数指数幂等于00的负分数指数幂没有意义分母不为0
回顾:运算性质
am an amn(m,n Z) (a m )n a mn (m, n Z ) (ab)n an bn(n Z )
推广:正数指数幂推广到有理数指数幂。原有整 数指数幂的运算性质对有理数指数幂仍然适用。
2 1 11 1 5
2 (6) (3)(a3 a2 a6 )(b2 b3 b6 )

2
(m
1 4
3
n8
)8

(m
1 4
)8
3
(n 8
)8
211 115
2 (6) (3) a3 2 6b2 3 6
4ab0 方法:将系数和同底
4a
(23)3 2 3

22 4
1
25 2

(52
1
)2Βιβλιοθήκη 2*(1 )5 2 51

1
5
( 1 )5 (21)5 25 32
2
3
3
4
(16) (2)
4( )
4 ( 2)3 ( 3)3 27
81 3
3
2
8
P82A1
例3、用分数指数幂的形式表示下列根式:
例: 当a 0, n N*, n 1时,n an a,
10
5 a10 5 (a2 )5 a2 a 5
12
(1)3 a12 _3_(a_4_)3 __a_4 _ _a__3_
被开方数的 指数/ 根指数
2 3
a2

3
2
(a 3 )3

人教A高中数学必修一2.1.1指数与指数幂的运算

人教A高中数学必修一2.1.1指数与指数幂的运算

练一练
3 3 27
2 3 8
2 5 32
22 4
3 2 9 2 416
视察思考:你能得到什么结论?
得出结论
3 3 27 2 3 8
2 5 32
x5 11
3 3 27 2 3 8 2 5 32
x 5 11
结论:当 n为奇数时,记为 x n a
得出结论
22 4 3 2 9 2 4 16
2.根式的概念:式子n a 叫做根式,其中 n 叫做根指
数,a 叫做被开方数.
3.根式的性质:(1)当 n a有意义时,(n a)n a
(2)当 n 是奇数时, n an a
n 当
是偶数时,n an
a
a(a 0) a(a 0)
选做题: 化简计算:
a
(3) 5 a b5 ;
(4) 6 (a b)6
课堂练习二:化简下列各式 :
(1) 5 32
(2) (3)4 (3) ( 2 3)2 (4)
52 6 化简计算: 3 2 2 3 2 2
课时小结
本节课同学们有哪些收获呢?
1. n次方根的概念: 一般地,如果xn a ,那么 x 叫 a的 n次方根,其中 n 1 且 n N*.
第二章 基本初等函数(Ⅰ)
2.1 指数函数 2.1.1 指数与指数幂的运算
第1课时 根式
学习目标
1.理解n次方根及根式的概念,掌握根式性质. 2.能利用根式的性质对根式进行化简.
平方根
如果 x2 a,那么 x 叫做 a的平方根,
正数的平方根有两个,它们互为相反数.
记作 a
如:4的平方根是±2,即 2 4
n 次方根存在吗?有几个?怎么表示? 若 a是负数呢?

2.1.1 指数幂及其运算


先将根式化为分数指数幂的形式,再运用分数指数幂的运算性
质进行化简.
11
11
7
【解析】(1)原式=a3 ·a4 =a3 +4 =a12 .
111
111
7
(2)原式=a2 ·a4 ·a8 =a2 +4 +8 =a8 .
23
23
13
(3)原式=a3 ·a2 =a3 +2 =a 6 .
1
1
2 13
213
73
了灵活运用运算法则外还要关注条件中的字母是否有隐含的条
件.
1
【正解】由(-a)2 知-a≥0,故 a-1<0.
11
∴(1-a)[(a-1)-2(-a)2 ]2
=(1-a)(1-a)-1·(-a)14=(-a)14 .
【警示】在利用指数幂的运算性质时,要关注条件中有无
隐含条件,在出现根式时要注意是否为偶次方根,被开方数是
(1)4 2+1·23-2 2·64-3 ;
11
(2)
a-b
1
1
-a+b1-2a21 ·b2
a2 +b2
a2 -b2
【解析】(1)原式=22 2+2·23-2 2·2-4=21=2.
1
1
1
1
1
1
(2)原式=a2
+b2 ·a2 a21+b12
-b2
-a21 a2
-b2
1
-b2
2
1
=a2
1
-b2
- a 1 2
方法二:a2+a-2=a2+2aa-1+a-2-2aa-1
=(a+a-1)2-2=25-2=23.
1
1
(2)∵(a2 -a-2 )2=a+a-1-2=5-2=3,

(学习方略)高中数学 2.1.1指数与指数幂的运算课件 新人教A版必修1

【分析】 分n为奇数和n为偶数两种情况解答.
A
28
【解】 当n为奇数时, 原式=a-b+a+b=2a; 当n为偶数时,∵a<b<0, ∴原式=|a-b|+|a+b|=b-a+(-a-b)=-2a. 综上知, n a-bn+n a+bn=2-a2an为n奇 为数 偶数 ,.
A
29
规律技巧 为使开偶次方不出现符号错误,先用绝对值保 留开方的结果,然后根据题设条件化去绝对值符号,没给条件 的要分情况讨论.
A
7
2.根式的性质
(1)当n为奇数时, n an =________,当n为偶数时, n an = ________.
(2)负数没有偶次方根,零的任何次方根都是________.
A
8
3.分数指数幂的意义
(1)设a>0,m,n∈N*,n>1,则将 n am 表示为a的分数指数
幂的形式为____________,a-
A
10
1.(1)xn=a 根式 根指数 被开方数 a
(2)负数 n a n a -n a ±n a
自 2.(1)a |a|=a a≥0 -a a<0 我 (2)0

m1
3.(1)a n m

an
(2)0 没有意义
4.ar+s ars arbr
A
11
思考探究 在有理数指数幂的运算性质中,为什么要规定
A
32
规律技巧 本题ab与a-b互为倒数,抓住这一点,已知和 所求分别平方很快得出答案,这里运用了公式变形a-b2=a +b2-4ab.
A
33
变式训练4
已知a
1 2
+a-
1 2
=m,求a2+a 1的值.

指数及指数幂的运算经典课件


例2、利用分数指数幂的运算法则计算下列各式:
01
解:
02
=100
=16
例3 化简(a>0,x>0,rQ):
01
思考1:我们知道 =1.414 21356…,
02
那么 的大小如何确定?
探究:无理数指数幂的意义
的过剩近似值
的过剩近似值
1.5
11.180 339 89
1.42
9.829 635 328
1.415
9.750 851 808
1.414 3
9.739 872 62
1.414 22
9.738 618 643
1.414 214
9.738 524 602
1.414 213 6
9.738 518 332
1.414 213 57
9.738 517 862
1.414 213 563
4.若x5=a, 则 x 叫做 a 的 次方根
5.若xn=a, 则 x 叫做 a 的n次方根


定义1:
①当n为奇数时, a的n次方根只有1个,用 表示
②当n为偶数时,
若a=0,则0的n次方根有1个,是0
若a<0,则a的n次方根不存在
若a>0,则a的n次方根有2个,
.
,
1
,
,
*
N
(2) (3) (4)
练习: 求下列各式的值:
知识点小结:
1、两个定义
2、两个公式:

当n为奇数时,
当n为偶数时,

定义1:
.
,
1
,
,
*
N
n
n

高中数学2.1.1 指数与指数幂的运算 第1课时 根式


,被开方数是
.
【解析】根据根式的概念可知,2是根指数,m+1是被开方数.
答案:2 m+1
【知识探究】 知识点 根式与根式的性质 观察如图所示内容,回答下列问题:
问题1:如何确定实数a的n次实数方根的个数? 问题2: n an 与( n a )n有什么区别?
【总结提升】 1.对根式的三点认识 (1)n的取值范围是n∈N*且n>1. (2)当n为大于1的奇数时, n a 对任意a∈R都有意义,它表示a在实数 范围内有唯一的一个n次方根. (3)当n为大于1的偶数时, n a 只有当a≥0时有意义,当a<0时无意 义. n a (a≥0)表示a在实数范围内的一个n次方根,另一个是- n a .
【补偿训练】1.求下列各式的值:
13 23 .2 92 .3(5 2)5.4 x2 2xy y2 . 【解析】(1) 3 23 2.
2 92 9 9.
3(5 2)5 2.
4
x2 2xy y2
x
y2
xy
x y, x y 0, x y, x y<0.
2.化简求值:
(1) 3.14 2+ 3.14 2 . (2) 4 m n4+3 m n3 . 【解析】(1) 3.14 2+ 3.14 2
答案:1
【防范措施】化简根式的三个关注点
(1)首先要确定变量的取值范围,即保证根式有意义,如分母不为0,
偶次实数方根的被开方数不小于0.
(2)其次化简根式必须为恒等变形,比如n∈N*,n≥2,当n为奇数时,
n an =a;当n为偶数时, n an =|a|.只有当a≥0,才有 n an =a.
(3)常见的等价变形有:
【延伸探究】
1.(变换条件、改变问法)若将本例原式改为
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那么x叫做a n次方根:一般地,若 x = a ,那么x叫做a 次方根:一般地, 次方根.其中, 的n次方根.其中, n > 1, 且n ∈ N *
n
根式: 叫做根式 根式, 根式: 式子 n a 叫做根式, 叫做根指数 根指数, 叫做被开方数 这里 n 叫做根指数,a 叫做被开方数 开方与乘方: 开方与乘方: 开方运算; 次方根的运算称为开方运算 求a的n次方根的运算称为开方运算; 开方运算和乘方运算是互逆运算. 开方运算和乘方运算是互逆运算.
n
0=0 n为 奇 数 , n为 偶 数 , an = a a , a ≥ 0 a = a = a, a < 0
n
(4) a ∈ R , 式 子 n a n 都 有 意 义 :
n
n
4,4,16,144,()
2304
一,复习准备
1.复习上节课的内容 复习上节课的内容 2.练习 练习 ①计算 3 (8)3 + 4 (3 2) 4 3 (2 3)3 ②若 ③已知
性质: 性质: 是奇数时, (1)当n是奇数时, ) 是奇数时 正数的n次方根是一个正数 记作: 次方根是一个正数, 正数的 次方根是一个正数,记作: x = n a x=na 负数的n次方根是一个负数,记作: 负数的n次方根是一个负数,记作: 是偶数时, (2)当n是偶数时, 正数的n次方根有两个,它们互为相反数. 正数的n次方根有两个,它们互为相反数. 正的记作: 正的记作:x = n a n x=± a 负的记作: 负的记作: = n a x 负数没有偶次方根, (3)负数没有偶次方根, 的任何次方根都是0. 0的任何次方根都是0.
3 4
其中a>0): 例2,用分数指数幂的形式表示下列各式 其中 ,用分数指数幂的形式表示下列各式(其中
(1 ) a a 2 3 2 (2 ) a a
3
(3 )
a a
3
例3,计算下列各式(式中字母都是正数) ,计算下列各式(式中字母都是正数)
1 5 1 1 2 1 3 2 3 6 6 (1) 2a b 6a 2 b ÷ 3a b
a 2 2 a + 1 = a 1, 求 a的 取 值 范 围
( x a ) 2 + ( b x ) 2 = b a , 则b __ a
3 2
4
④已知 x = a + b ,求
x 2 2a 3 x + a 6 的值
二,讲授新课
1.复习初中时的整数指数幂,运算性质 复习初中时的整数指数幂, 复习初中时的整数指数幂
4 5
5
3 7
3 n
7
5 m *
a
x ( x > 0, m, n ∈ N , 且n > 1)
即:a = a (a > 0, m, n ∈ N , n > 1)
n m *
m n
二,分数指数
规定: 规定: 1,正数的正分数指数幂的意义为: ,正数的正分数指数幂的意义为:
a = n a m (a > 0, m, n ∈ N * , n > 1)
m n
2,正数的负分数指数幂的意义与负整数幂的意义相同 ,
即:a
m n
=
1 a
m n
=
1
n
am
(a > 0, m, n ∈ N * , n > 1)
3,0的正分数指数幂等于 ,0的负分数指数幂无意义 , 的正分数指数幂等于 的正分数指数幂等于0, 的负分数指数幂无意义
说明: 说明: 有什么结果呢?! 1,IF a<0, 有什么结果呢?! 是否有意义, 的具体值而定. 是否有意义,由m,n的具体值而定. 2,根式与分数指数幂是可以互换的,分数指数 根式与分数指数幂是可以互换的, 幂只是根式的一种新的写法, 幂只是根式的一种新的写法,而不是
n次方根:一般地,若 x n = a ,那么 次方根:一般地, 那么x 次方根 那么 叫做a的 次方根 其中, 次方根.其中 叫做 的n次方根 其中 n > 1, 且n ∈ N *
填空: 填空 (1)25 的 平方根等于 平方根等于_________________ (2)27 的 立方根等于_________________ 立方根等于 (3)-32的 五次方根等于 的 五次方根等于_______________ (4)16 的 四次方根等于 四次方根等于_______________ 6 (5) a 的 三次方根等于 三次方根等于_______________ (6)0 的 七次方根等于 七次方根等于________________
2.1.1 指数
问题:当生物死亡后,它机体内原有的碳 问题:当生物死亡后,它机体内原有的碳14 会按确定的规律衰减,大约每经过5730年衰 会按确定的规律衰减,大约每经过 年衰 减为原来的一半. 根据此规律, 减为原来的一半 根据此规律,人们获得了生 物体内碳14含量 与死亡年数t之间的关系 含量P与死亡年数 物体内碳 含量 与死亡年数 之间的关系
( a > 0, r , s ∈ Q ) a a =a r s rs ( a > 0, r , s ∈ Q ) (a ) = a r r r (ab) = a b (a > 0, b > 0, r ∈ Q )
r s
r+s
例1,求值 ,
8
2 3
;
25
0 .5
;
( 0 .5 )
5
16 ; 81
P
1 = 2
t 5730
(*)
考古学家根据( )式可以知道,生物死亡t 考古学家根据(*)式可以知道,生物死亡 年后,体内的碳14含量 的值. 含量P的值 年后,体内的碳 含量 的值.
问题1:
一,根式
1,什么是平方根?什么是立方根?一个数的平方根有 几个?立方根呢? 2,如 x 4 = a, x 5 = a, x 6 = a 根据上面的结论我们 又能得到什么呢? 3,根据上而把结论我们能得到一般性的结论吗? 4,可否用一个表达式表达呢?
( 2) m n
1 4 3 8
8
例4,计算下列各式
(1)( (2)
3
25 - 125 ) ÷ a a
2 3
4
25
a
2
(a > 0)
《学习的艺术》
P34 典型探究 例3 拓展训练 题2 题3
例5,化简求值(底数 ) ,化简求值(底数>0)
(1) (3) (5) a
3 4
a a
3
(2) (2m 2 n ) ÷ ( m n 3 )6 (4) ( 4 16 3 32) ÷ 4 64
3 5 10
1 2
3 3 3 36 3 27 m 6 6 125n
3 4
讨论 : 的结果? 5 2 的结果? 课本 P53
三,无理数指数幂
无理数指数幂 a (a > 0, α是无理数) 个确定的实数. 个确定的实数. 无理数指数幂的运算性质? 无理数指数幂的运算性质? 实数指数幂的运算性质? 实数指数幂的运算性质?
5+ 2 6 + 74 3 64 2
(4) 2 3 × 3 1.5 × 6 12
注意:对于 n a 的理解: 注意
(1) n ∈ R,且 n>1. n为 奇 数 , a的 n次 方 根 有 一 个 , 为 n a (2) a为 正 数 : n为 偶 数 , a的 n次 方 根 有 两 个 , 为 ± n a n为 奇 数 , a的 n次 方 根 有 一 个 , 为 n a a为 负 数 : n为 偶 数 , a的 n次 方 根 不 存 在 . (3)
α
是一
性质:
( a > 0, r , s ∈ R ) a a =a r s rs ( a > 0, r , s ∈ R ) (a ) = a r r r (ab) = a b (a > 0, b > 0, r ∈ R )
r s r+s
例1 计算
(1) a
1 2
3
9 2
a
3
÷
3 3
a
7 3
a
13
a b + a +b (2) 1 1 1 1 2 + 2 2 2 a b a b 2 2 2 2 (3)(a 2 + a ) ÷ (a a )
5
32 = _______ 4 81 _______ 210 = ________ 3 312 _______
10 2
(2)
= _______
( 81)
4
4
= _______
性质: 性质: 是奇数时, (1)当n是奇数时, ) 是奇数时 正数的n次方根是一个正数 记作: 次方根是一个正数, 正数的 次方根是一个正数,记作: x = n a x = n a 负数的n次方根是一个负数,记作: 负数的n次方根是一个负数,记作: 是偶数时, (2)当n是偶数时, 正数的n次方根有两个,它们互为相反数. 正数的n次方根有两个,它们互为相反数. 正的记作: 正的记作:x = n a n x=± a 负的记作: 负的记作: = n a x 负数没有偶次方根, (3)负数没有偶次方根, 的任何次方根都是0. 0的任何次方根都是0.
a = a a a a, a = 1 (a ≠ 0) , 0 无意义
n 0 0
a
n
1 = n a
(a ≠ 0)
a m a n = a m + n ; (a m ) n = a mn
(a n ) m = a mn , (ab) n = a nb n
什么叫实数? 什么叫实数? 有理数,无理数统称实数. 有理数,无理数统称实数
(1) (8)
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