课件44张PPT。第2课时 指数幂及运算我国是人口大国,2007年底有13亿人口.政府现在实行计划生育政策,人口年增长率较低.若按年增长率1%计算,到2008年底,中国人口将增加多少?10年以后2017年底我国人口总数将达到多少?如果年增长率是2%,甚至是5%,那么结果将会怎样?能带来灾难性后果吗?4.无理数指数幂的运算性质同有理数指数幂的运算性质.
(1)aras= ;(2)(ar)s= ;
(3)(ab)r= (a>0,b>0,r,s∈R).ar+sarsarbr思路分析:由题目可获得以下主要信息:本例三个小题均含有根式.解答本题可将根式化为分数指数幂形式,根据分数指数幂的运算性质求解.思路分析:当式子中既有根式又有分数指数幂时,应将根式统一化到分数指数幂的形式,便于运算.温馨提示:(1)在进行幂和根式的化简时,一般是先将根式化成幂的形式,小数指数幂化为分数指数幂,并尽可能统一成分数指数幂形式,再利用幂的运算性质进行运算.
(2)对于根式计算结果,并不强求统一的表示形式,一般地用分数指数幂的形式来表示,如果有特殊要求,则按要求给出结果,但结果中不能同时含有根号和分数指数,也不能既有分母又含有负指数,即结果必须化为最简形式. 思路分析:在进行幂和根式的化简时,一般先将根式化成幂的形式,并化小数指数幂为分数指数幂,化负指数为正指数,再利用幂的运算性质进行化简运算.思路分析:利用立方和公式、平方差公式、完全平方公式,将所求的式子拼凑出已知的式子.解:(1)令2x=t,则2-x=t-1,∴t+t-1=a.①
解法一:由①两边平方得t2+t-2=a2-2,
∴8x+8-x=t3+t-3
=(t+t-1)(t2-t·t-1+t-2)
=a(a2-2-1)=a3-3a.
解法二:8x+8-x=t3+t-3
=(t+t-1)(t2-t·t-1+t-2)
=a[(t+t-1)2-3t·t-1]
=a(a2-3)=a3-3a.温馨提示:1.对幂值的计算,一般应尽可能把幂化为底数是质数的指数幂,再考虑同底数幂的运算法则及乘法公式.
2.一般不采用分别把x、y、2x的值求出来代入求值的方法.应先将原式进行分母有理化并用乘法公式变形,把2x+2-x、x+y及xy整体代入后再求值.
3.适当地选用换元,能使公式应用更清晰,过程更简捷. 思悟升华
1.根式的运算技巧:根据分数指数幂和根式的关系,根式的运算可以与分数指数幂的运算相互转化,对于运算的结果,不统一要求用什么形式来表示,没有特别要求,可以用分数指数幂的形式表示;有特殊要求可以根据要求给出结果,但结果不能同时含有根号和分数指数,也不能既有分母又含有负指数.2.对于利用分数指数幂的运算性质化简求值的问题,一般有三种思路:将条件用结论表示,直接解出结论;将结论用条件表示,直接将条件代入,然后求出结果;找到条件和结论的中间量、借助中间量求解,注意利用整体代换及平方差、立方差、立方和公式,利用转化、换元等方法.
指数的发展
n个相同的因数相乘,即a·a·a·…·a记作an,an叫做a的n次幂,其中a叫做底数,n叫做指数.
本来幂的指数总是正整数,后来随着数的扩充,指数的概念也不断发展.
18世纪以后,人们发现复数a+bi还可以用三角式r(cosθ+isinθ)及指数式reiθ表示(r是模,θ是辐角),从而得到了一般复数指数的概念.
1679年,莱布尼茨写信给荷兰数学家惠更斯讨论方程:
xx-x=24,xz+zx=b,xx+zz=c,
这是引入变指数的开始.
指数概念形成后,欧拉才把对数建立在指数的逆运算的基础上,这就是现行教科书采用的方法.
基础达标
一、选择题
1.以下化简结果错误的是(字母均为正数)
( )
解析:根据分数指数幂的运算性质,A、B、D都正确,而C的右边应为-ac-2,故选C.
答案:C
2.(2008·浙江高考)已知,则x等于
( )
A.±8 B.±
C. D.±2
答案:B
( )
A. B.-
C. D.-
答案:C
( )
解析:注意根式定义和整体特点.
答案:C
5.如果x>y>0,那么=
( )
解析:原式=xyyxy-yx-x=xy-xyx-y=y-x.
答案:C
6.已知x2+x-2=2且x>1,则x2-x-2的值为
( )
A.2或-2 B.-2
C. D.2
解法一:∵x>1,∴x2>1,由x2+x-2=2,化为x4-2x2+1=0.
解得x2=+1,∴x2-x-2=+1-=+1-(-1)=2.
解法二:(x2-x-2)2=(x2+x-2)2-4x2·x-2=(2)2-4×1=4.又x>1,∴x2>1>x-2,
∴x2-x-2==2.
答案:D
二、填空题
a-2
答案:a-2
8.计算×5-1=__________.
解析:原式=×=×=9.
答案:9
答案:
三、解答题
10.计算下列各式.
创新题型