高中数学教师备课必备系列(基本初等函数):专题八 指数与指数幂

 

www.99jianzhu.com【学习目标】

1.理解分数指数的概念,掌握有理指数幂的运算性质

(1)理解n次方根,n次根式的概念及其性质,能根据性质进行相应的根式计算;

(2)能认识到分数指数是指数概念由整数向有理数的一次推广,了解它是根式的一种新的写法,能正确进行根式与分数指数幂的互化;

(3)能利用有理指数运算性质简化根式运算.

2.掌握无理指数幂的概念,将指数的取值范围推广到实数集;

3.通过指数范围的扩大,我们要能理解运算的本质,认识到知识之间的联系和转化,认识到符号化思想的重要性,在抽象的符号或字母的运算中提高运算能力;

4.通过对根式与分数指数幂的关系的认识,能学会透过表面去认清事物的本质.

【要点梳理】

要点一、整数指数幂的概念及运算性质

1.整数指数幂的概念

an?a??a????an?Z*???

n个a??

a0?1?a?0?

1a?n?n(a?0,n?Z*)a

2.运算法则

(1)am?an?am?n;

(2)am??n?amn;

amm?n(3)n?a?m?n,a?0?; a

(4)?ab??ambm. m

要点二、根式的概念和运算法则

1.n次方根的定义:

若x=y(n∈N,n>1,y∈R),则x称为y的n次方根. n*

n为奇数时,正数y的奇次方根有一个,是正数,记为y;负数y的奇次方根有一个,是负数,记为y;零的奇次方根为零,记为?0;

n为偶数时,正数y

的偶次方根有两个,记为;负数没有偶次方根;零的偶次方根为零,

?0.

2.两个等式

(1)当n?1且n?

N时,*n?a;

?a,(n为奇数)na?(2) ?|a|(n为偶数)?要点诠释:

①要注意上述等式在形式上的联系与区别;

②计算根式的结果关键取决于根指数的取值,尤其当根指数取偶数时,开方后的结果必为非

负数,可先写成|a|的形式,这样能避免出现错误.

要点三、分数指数幂的概念和运算法则

为避免讨论,我们约定a>0,n,m?N,且

1

n*m为既约分数,分数指数幂可如下定义:

na?

a?m?m

n

a-m

n?1

am

n

要点四、有理数指数幂的运算

1.有理数指数幂的运算性质

?a?0,b?0,?,??Q?

(1)a?a?a

???????; (2)(a)?a;

(3)(ab)?ab;

p?????当a>0,p为无理数时,a是一个确定的实数,上述有理数指数幂的运算性质仍适用.

要点诠释:

(1)根式问题常利用指数幂的意义与运算性质,将根式转化为分数指数幂运算;

(2)根式运算中常出现乘方与开方并存,要注意两者的顺序何时可以交换、何时不能交换.如(?4)2?(?4)2;

(3)幂指数不能随便约分.如(?4)?(?4).

2.指数幂的一般运算步骤 2412

有括号先算括号里的;无括号先做指数运算.负指数幂化为正指数幂的倒数.底数是负数,先确定符号,底数是小数,先要化成分数,底数是带分数,先要化成假分数,然后要尽可能用幂的形式表示,便于用指数运算性质.在化简运算中,也要注意公式:a-b=(a-b)(a22

+b),(a±b)=a±2ab+b,(a±b)=a±3ab+3ab±b,a-b=(a-b)(a+ab+b),222332233322

22a3+b3=(a+b)(a-ab+b)的运用,能够简化运算.

【典型例题】

类型一、根式

例1.求下列各式的值:

(1

?a?b (a>b)?【答案】 -3

??3;?0   (a=b)

?b?a (a<b)

?

【总结升华】

(1)求偶次方根应注意,正数的偶次方根有两个,例如,4的平方根是?2,

??2.

(2)根式运算中,经常会遇到开方与乘方两种运算并存的情况,应注意两者运算顺序是否可换,何时可换.

例2.计算:(1

(2

【答案】.

【解析】 对于(1)需把各项被开方数变为完全平方形式,然后再利用根式运算性质求解.对于(2),则应分子、分母同乘以分母的有理化因式.

(1

=

+

-

=|

|+|2

|-|2?

+2?-

(2

=2

(2

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