§2.1.1 指数与指数幂的运算(1)
学习目标 1. 了解指数函数模型背景及实用性、必要性; 2. 了解根式的概念及表示方法; 3. 理解根式的运算性质. 学习过程 一、课前准备 (预习教材P48~ P50,找出疑惑之处)
复习1:正方形面积公式为 ;正方体的体积公式为 .
复习2:(初中根式的概念)如果一个数的平方等于a,那么这个数叫做a的 ,记作 ; 如果一个数的立方等于a,那么这个数叫做a的 ,记作 .
二、新课导学 ※ 学习探究
探究任务一:指数函数模型应用背景
探究下面实例及问题,了解指数指数概念提出的背景,体会引入指数函数的必要性.
实例1. 某市人口平均年增长率为1.25℅,1990年人口数为a万,则x年后人口数为多少万?
实例2. 给一张报纸,先实验最多可折多少次?你能超过8次吗?
计算:若报纸长50cm,宽34cm,厚0.01mm,进行对折x次后,求对折后的面积与厚度?
问题1:国务院发展研究中心在2000年分析,我国未来20年GDP(国内生产总值)年平均增长率达7.3℅, 则x年后GDP为2000年的多少倍?
1 问题2:生物死亡后,体内碳14每过5730年衰减一半(半衰期),则死亡t年后体内碳14的含量P
t15730与死亡时碳14关系为P?(). 探究该式意义?
2
小结:实践中存在着许多指数函数的应用模型,如人口问题、银行存款、生物变化、自然科学.
探究任务二:根式的概念及运算
考察: (?2)2?4,那么?2就叫4的 ;
33?27,那么3就叫27的 ; (?3)4?81,那么?3就叫做81的 . 依此类推,若xn?a,,那么x叫做a的 .
新知:一般地,若xn?a,那么x叫做a的n次方根 ( n th root ),其中n?1,n???.
简记:na. 例如:23?8,则38?2.
反思:
当n为奇数时, n次方根情况如何? 例如:327?3,3?27??3, 记:x?na.
当n为偶数时,正数的n次方根情况?
例如:81的4次方根就是 ,记:?na.
强调:负数没有偶次方根;0的任何次方根都是0,即n0?0.
试试:b4?a,则a的4次方根为 ;
b3?a,则a的3次方根为 .
新知:像na的式子就叫做根式(radical),这里n叫做根指数(radical exponent),a叫做被开方数(radicand).
试试:计算(23)2、343、n(?2)n.
反思:
从特殊到一般,(na)n、nan的意义及结果?
结论:(na)n?a. 当n是奇数时,nan?a;当n是?a(a?0)偶数时,nan?|a|??. ?a(a?0)? ※ 典型例题 例1求下类各式的值: 学习评价 ※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为( ). A. 很好 B. 较好 C. 一般 D. 较差 ※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分: 1. 4(?3)4的值是( ). (1) 3(?a); (2) 34(?7); 4(3)6(3??)6; (4) 2(a?b)2(a?b). 变式:计算或化简下列各式. (1)5?32; (2)3a6. 推广:amp?nam (a?0). ※ 动手试试 练1. 化简5?26?7?43?6?42. 练2. 化简23?31.5?612. 三、总结提升 ※ 学习小结 1. n次方根,根式的概念; 2. 根式运算性质. ※ 知识拓展 1. 整数指数幂满足不等性质:若a?0,则an?0. 2. 正整数指数幂满足不等性质: ① 若a?1,则an?1; ② 若0?a?1,则0?an?1. 其中n?N*.
npA. 3 B. -3 C. ?3 D. 81 2. 625的4次方根是( ). A. 5 B. -5 C. ±5 D. 25 3. 化简(2?b)2是( ). A. ?b B. b C. ?b D. 4. 化简6(a?b)6= . 5. 计算:(3?5)3= ;234 . 1 b 课后作业 1. 计算:(1)5a10; (2) 379. 2. 计算a3?a?4和a3?(?8),它们之间有什么关系? 你能得到什么结论? anannnn3. 对比(ab)?ab与()?n,你能把后者归入bb前者吗? 2
§2.1.1 指数与指数幂的运算(2)
学习目标 1. 理解分数指数幂的概念;
2. 掌握根式与分数指数幂的互化; 3. 掌握有理数指数幂的运算. 学习过程 一、课前准备 ar·ar?ar?s; (ar)s?ars; (ab)r?aras. (预习教材P50~ P53,找出疑惑之处)
复习1:一般地,若xn?a,则x叫做a的 ,
※ 典型例题 其中n?1,n???. 简记为: . 24?25?2像na的式子就叫做 ,具有如下例1 求值:273;163; (3)?3;()3.
495运算性质:
npnna= ;amp= . (na)n= ;
复习2:整数指数幂的运算性质.
(1)aman? ;(2)(am)n? ;
(3)(ab)n? . 变式:化为根式. 二、新课导学
※ 学习探究
探究任务:分数指数幂
1051025255 引例:a>0时,a?(a)?a?a,
则类似可得 3a12? ;
22 3 3a2?(a3)3?a3 ,类似可得a? . 新知:规定分数指数幂如下 例2 用分数指数幂的形式表示下列各式(b?0): a?nam(a?0,m,n?N*,n?1);
mn① 0的正分数指数幂为 ;0的负分数指数幂为 .
② 分数指数幂有什么运算性质?
小结:
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,那么整数指数幂的运算性质也同样可以推广到有理数指数幂.
指数幂的运算性质: (a?0,b?0,r,s?Q)
a?mn?1amn?1nam(a?0,m,n?N*,n?1).
试试:
(1)将下列根式写成分数指数幂形式:
235= ;
354= ;
(1)b2b; (2)b35b3; (3)3b4b.
例3 计算(式中字母均正): (1)(3ab)(?8ab)?(?6ab); (2)(mn).
小结:例2,运算性质的运用;例3,单项式运算. 例4 计算:
231212131656143816
am= (a?0,m?N?).
2325?43?52(2)求值:8; 5; 6; a
反思:
3 .
(1)a3a3a4? (a?0);
12(2)(2mn)?(?mn?3)6 (m,n?N?); (3)(416?332)?464.
小结:在进行指数幂的运算时,一般地,化指数为正指数,化根式为分数指数幂,对含有指数式或根式的乘除运算,还要善于利用幂的运算法则.
反思:
① 32的结果?
结论:无理指数幂.(结合教材P53利用逼近的思想理解无理指数幂意义)
② 无理数指数幂a?(a?0,?是无理数)是一个确定的实数.实数指数幂的运算性质如何?
※ 动手试试
23510※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为( ). A. 很好 B. 较好 C. 一般 D. 较差
※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分: 1. 若a?0,且m,n为整数,则下列各式中正确的是( ).
A. a?a?a B. am?an?amn C. ?am??am?n D. 1?an?a0?n
n32mnmn2. 化简25的结果是( ).
A. 5 B. 15 C. 25 D. 125 3. 计算??2???的结果是( ).
??22A.2 B.?2 C. D.?
22?23???2?124. 化简27m= . n3m?n25. 若10?2,10?4,则10 = .
课后作业 1. 化简下列各式: 363a22(1)(); (2)49b
3b3a. 3ab?1练1. 把?x3??
3?x?化成分数指数幂. ???2?85练2. 计算:(1)3343438a27; (2)6()4. 3125b
三、总结提升 ※ 学习小结
①分数指数幂的意义;②分数指数幂与根式的互化;③有理指数幂的运算性质.
※ 知识拓展
放射性元素衰变的数学模型为:m?m0e??t,其中t表示经过的时间,m0表示初始质量,衰减后的质量为m,?为正的常数.
2. 计算:
?b?3. ??1?2???32343aa?2ab?4a??a4?83ab 学习评价
§2.1.1 指数与指数幂的运算(练习)
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学习目标 1. 掌握n次方根的求解; 2. 会用分数指数幂表示根式; 3. 掌握根式与分数指数幂的运算. 例如,6(?8)2?3?8. 变式:已知a?a12?1212?12?3,求: 32?32(1)a?a; (2)a?a. 学习过程 一、课前准备 (复习教材P48~ P53,找出疑惑之处) 复习1:什么叫做根式? 运算性质? 像na的式子就叫做 ,具有性质: npnna= ;amp= . (na)n= ; 复习2:分数指数幂如何定义?运算性质? mm ?nn? . ① a? ;a * 其中a?0,m,n?N,n?1 ②aras? ; (ar)s? ; s(ab)? . 复习3:填空. (x?0)?nn① n为 时,x?|x|??............ 1(x?0)例2从盛满1升纯酒精的容器中倒出升,然后用?3② 求下列各式的值: 1水填满,再倒出升,又用水填满,这样进行5次,3664 2= ; 16= ;81= ; 32156则容器中剩下的纯酒精的升数为多少? (?2)= ; ?32= ; 4x8= ;6a2b4= . 二、新课导学 ※ 典型例题 11 ?22例1 已知a?a=3,求下列各式的值: 33 ?22a?a(1)a?a?1; (2)a2?a?2; (3)1. 1? a2?a2变式:n次后? 补充:立方和差公式a3?b3?(a?b)(a2ab?b2). 小结:① 方法:摘要→审题;探究 → 结论; ② 解应用问题四步曲:审题→建模→解答→作答. ※ 动手试试 小结:① 平方法;② 乘法公式; 1111npmpnm224练1. 化简:(x?y)?(x?y4). ③ 根式的基本性质a?a(a≥0)等. 注意, a≥0十分重要,无此条件则公式不成立. 5