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4.1指数与指数幂的运算1
在初中,我们研究了正整数指数幂:一个数a的n次幂等于n个a的连乘积,即
an=a·a· ··· ·a
n个
正整数指数幂的运算法则有五条:
1.am·an=am+n;
2.am÷an=am-n;
3.(am)n=amn;
4.(ab)n=an·bn;
5.
另外,我们规定:
复习引入
根式
一般地,如果xn=a,那么x叫做a的n次方根,其中n>1,且n∈N*.
(当n是奇数)
(当n是偶数,且a>0)
让我们认识一下这个式子:
根指数
被开方数
根式
学习新知
探究:
表示an的n次方根,等式 一定成立吗
如果不一定成立,那么 等于什么
n次方根的性质
(1)当n是奇数时,正数的n次方根是一个正数,负数的n次方根是一个负数.
(2)当n是偶数时,正数的n 次方根有两个,这两个数互为相反数。
(3)负数没有偶次方根, 0的任何次方根都是0.
学习新知
例1 求下列各式的值
1.
2.
3.
4.
解:
典型例题
分数指数幂
探究:
0的正分数指数
幂等于0,0 的负
分数指数幂没有
意义.
学习新知
整数指数幂的运算性质对于有理指数幂也同样适用,即对于任意有理数r,s,均有下面的运算性质:
学习新知
解:
例2 用分数指数幂表示下列各式(其中a>0).
典型例题
根指数化为分数指数的分母,被开方数(式)的指数化为分数指数的分子.
在具体计算时,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.
方法总结
无理指数幂
探究:
在前面的学习中,我们已经把指数由正整
数推广到了有理数,那么,能不能继续推广
到实数范围呢?
a>0,p是一个无理数时,ap的值就可以用两个指数为p的不足近似值和过剩近似值构成的有理数列无限逼近而得到(这个近似结果的极限值就等于ap),故ap是一个确定的实数.而且有理数指数幂的运算性质对于无理数指数幂也适用.这样指数的概念就扩充到了整个实数范围.
学习新知
例3.求值:
典型例题
=4
=32
例4.:计算下列各式(式中字母都是正数)
1.
2.
典型例题
例5.:化简下列各式
1.
2.
典型例题
方法总结
分数指数幂的运算技巧
1.对于既含有分数指数幂,又含有根式的式子,一般把根式统一化成分数指数幂的形式,以便于计算.如果根式中的根指数不同,也应化成分数指数幂的形式.
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.
3.进行指数幂的运算时,一般化负指数为正指数,化根式为分数指数幂,化小数为分数,同时兼顾运算的顺序.
4.在明确根指数的奇偶(或具体次数)时,若能明确被开方数的符号,则可以对根式进行化简运算.
5.对于含有字母的化简求值的结果,一般用分数指数幂的形式表示.
巩固练习
巩固练习
2.用分数指数幂的形式表或下列各式(a>0)
解:
3.若
,求x.
巩固练习
巩固练习
整数指数幂
有理数指数幂
无理数指数幂
分数指数幂
根式
两个等式
1、利用分数指数幂进行根式运算时,其顺序是先把根式化为分数指数幂的运算性质进行计算。
2、计算结果不强求用什么形式来表示,但结果不能同时含有根号和分数指数幂,也不能同时存在分式和负分数指数幂。
课堂小结