【志鸿全优设计】高中数学 第三章3.1.1 实数指数幂及其运算讲解与例题 新人教B版必修1.doc

3.1.1实数指数幂及其运算1整数指数(1)一个数a的n次幂等于n个a的连乘积，即叫做a的n次幂，a叫做幂的底数，n叫做幂的指数并规定a1a.(2)正整指数幂在an中，n是正整数时，an叫做正整指数幂正整指数幂具有以下运算法则：amanamn；(am)namn；amn(a0，mn)；(ab)mambm.其中m，nn.(3)整数指数幂在上述法则中，限制了mn，如果取消这种限制，那么正整指数幂就推广到了整数指数幂规定：a01(a0)；an(a0，nn)这样，上面的四条法则可以归纳为三条：amanamn；(ab)nanbn；(am)namn.其中m，nz.同时，将指数的范围由正整数扩大为整数0的零次幂没有意义，0的负整数次幂也没有意义，因此对于整数指数幂，要求“底数不等于0”【例1】化简：(a2b3)2(a5b2)0(a4b3)2.解：原式(a4a8)(b6b6)a12b12.2根式如果存在实数x，使得xna(ar，n1，nn)，则x叫做a的n次方根求a的n次方根，叫做把a开n次方，称作开方运算当有意义时，式子叫做根式，n叫做根指数，a叫做被开方数正数a的正n次方根叫做a的n次算术根n次方根具有以下性质：(1)在实数范围内，正数的奇次方根是一个正数；(2)在实数范围内，正数的偶次方根是两个绝对值相等、符号相反的数，负数的偶次方根不存在；(3)零的任何次方根都是零根式有两个重要性质：(1)()na(n1，nn)，当n为奇数时，ar，当n为偶数时，a0(a0时无意义)；(2)析规律 关于根式的知识总结正数开方要分清，根指奇偶大不同，根指为奇根一个，根指为偶双胞生负数只有奇次根，算术方根零或正，正数若求偶次根，符号相反值相同负数开方要慎重，根指为奇才可行，根指为负无意义，零取方根仍为零【例21】已知a1，则实数a的取值范围是_解析：|a1|，|a1|a1(a1)a10，即a1.答案：(，1【例22】化简下列各式：(1)；(2).解：(1)原式(2)|2|(2)2(2)(2)2.(2)原式(1)(1).辨误区 根式运算应注意的问题利用的性质求值运算时，要注意n的奇偶性特别地，当n为偶数时，要注意a的正负3分数指数幂(1)分数指数幂的意义正分数指数幂可定义为：(a0)；()m.负分数指数幂的意义与负整数指数幂的意义相同，可定义为：.提示：所谓既约分数，就是约分后化成最简形式的分数感悟：1.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指数；2与表示相同的意义，所以分数指数幂与根式可以相互转化；3通常规定分数指数幂的底数a0，但要注意在像中的a，则需要a0.(2)有理指数幂的运算法则：aaa；(a)a；(3)(ab)ab(其中a0，b0，q)析规律 有理指数幂的运算1有理指数幂的运算性质是由整数指数幂的运算性质推广而来，可以用文字语言叙述为：(1)同底数幂相乘，底数不变，指数相加；(2)幂的幂，底数不变，指数相乘；(3)积的幂等于幂的积2乘法公式仍适用于有理指数幂的运算，例如：ab(a0，b0)；(a0，b0)【例31】求值：(1)；(2)；(3)；(4).解：(1).(2).(3).(4).点技巧 有理指数幂运算时把根式转化为幂进行有理指数幂的运算要首先考虑利用幂的运算性质，而不要将幂转化为根式的运算，像，这样反而不易求解【例32】求下列各式的值：(1)；(2) .解：(1)原式.(2)原式.4无理指数幂(1)一般地，无理指数幂a(a0，是无理数)是一个确定的实数；(2)有理指数幂的运算性质同样适用于无理指数幂，即：aaa(a0，是无理数)；(a)a(a0，是无理数)；(ab)ab(a0，b0，是无理数)【例4】求值：(1)；(2).解：(1)原式.(2)原式522127.5指数幂(根式)的化简与计算化简、计算指数幂(根式)时，应注意以下几点：(1)运算顺序：先进行幂的运算，再进行乘除运算，最后进行加减运算，有括号的先算括号内的(2)如果指数是小数，那么通常化为分数指数，这样可以随时检验运算的正确性，是常用的化简技巧比如，(3)2.1，由于(3)21是一个负数，所以(3)2.1无意义(3)将其中的根式化为分数指数幂，利用指数幂的运算性质进行计算比如，化简a，如果不将根式化为指数幂，就很难完成化简：.(4)计算或化简的结果尽量最简，如果没有特殊要求，用正分数指数幂或根式来表示均可析规律 多重根号化为有理指数幂此类问题应熟练应用.当各式中含有多重根号时，要搞清被开方数，由里向外用分数指数幂写出，然后再利用指数运算法则化简【例51】求下列各式的值：(1)；(2)；(3).分析：结合指数幂的运算性质，应首先将小数化为分数，根式转化为指数幂的形式，负指数幂转化为正指数幂，再根据指数幂的运算性质求解解：(1)原式.(2)原式.(3)原式236.【例52】化简下列各式：(1)；(2)；(3).解：(1).(2).(3).辨误区 化简时注意运算顺序化简时要弄清开方、乘方等的运算顺序，同时注意运算性质及乘法公式的应用6知值求值问题已知代数式的值求其他代数式的值，通常又简称为“知值求值”，解决此类题目要从整体上把握已知的代数式和所求的代数式的特点，然后采取“整体代换”或“求值后代换”两种方法求值要注意正确地变形，像平方、立方等以及一些公式的应用问题，还要注意开方时的取值符号问题例如，已知，求下列各式的值：(1)aa1；(2)a2a2；(3).显然，从已知条件中解出a的值，然后再代入求值，这种方法是不可取的，而应设法从整体寻求结果与条件的联系，进而整体代入求值将两边平方，得aa129，即aa17.再将上式平方，有a2a2249，即a2a247.由于，所以有aa118.【例61】已知2x2x5，求下列各式的值：(1)4x4x；(2)8x8x.解：(1)4x4x(22)x(22)x(2x)2(2x)2(2x)222x2x(2x)22(2x2x)2252223.(2)8x8x(23)x(23)x(2x)3(2x)3(2x2x)(2x)22x2x(2x)2(2x2x)(4x4x1)5(231)110.析规律 平方在知值求值中的应用遇到式子中含有指数互为相反数的数，通常用平方进行解决，平方后观察条件和结论的关系，变形求解即可本题中用到了两个