3.2.1
指数概念的扩充
教案
1.了解整数指数幂的概念.
2.理解分数指数幂的概念,掌握分数指数形式与根式形式的互化.
3.了解无理数指数幂和实数指数幂的概念.
1.整数指数幂
an=(n∈N+),
a0=____(a≠0),
a-n=____(a≠0,n∈N+).
【做一做1-1】
π0等于(
).
A.0
B.π
C.1
D.2π
【做一做1-2】
-4=__________.
2.分数指数幂
(1)定义:给定正实数a,对于任意给定的整数m,n(m,n互素),存在____的正实数b,使得bn=____,那么b叫作a的次幂,记作b=____.
它就是分数指数幂.
分数指数幂不是个a相乘,实质上是关于b的方程bn=am的解.
(2)写成根式形式:
=____,=____(其中a>0,m,n∈N+,且n>1).
(3)结论:0的正分数指数幂等于_________,0的负分数指数幂________.
【做一做2-1】等于(
).
A.
B.
C.
D.
【做一做2-2】
等于(
).
A.
B.
C.
D.
3.无理数指数幂
一般地,无理数指数幂aα(a>0,α是无理数)是一个确定的____.
指数的扩充过程:
(1)规定了分数指数幂的概念后,指数概念就实现了由整数指数幂向有理数指数幂的扩充.
(2)规定了无理数指数幂后,指数概念就由有理数指数幂扩充到了实数指数幂.
【做一做3】
计算:
(1);(2);(3).
答案:1.1
【做一做1-1】
C
【做一做1-2】
16
2.(1)唯一 am (2) (3)0 没有意义
【做一做2-1】
D
【做一做2-2】
A
3.实数
【做一做3】
(1) (2) (3)
1.为什么分数指数幂的定义中规定b为正实数?
剖析:由整数指数幂的规定知,当a>0时,对任意整数m,总有am>0.若b=0,当n为正整数时,bn=0,此时bn≠am;当n为负整数或零时,bn无意义,bn=am无意义.若b<0,当n为奇数时,bn<0,此时bn≠am;当n为偶数时,虽然bn=am成立,但此时,0>b≠>0.因此规定b>0.
2.为什么分数指数幂的定义中规定整数m,n互素?
剖析:如果没有这个规定将导致幂的运算结果出现矛盾.例如:中,底数a∈R,
当a<0时,<0,而如果把写成,有两种运算:一是=就必须a≥0;二是=,在a<0时,的结果大于0,与<0相矛盾.所以规定整数m,n互素.
题型一
用分数指数幂表示正实数
【例1】
把下列各式中的b写成分数指数幂的形式(b>0):
(1)b3=4;(2)b-2=5;(3)bm=32n(m,n∈N+).
反思:将bk=d中正实数b写成分数指数幂的形式时,主要依据分数指数幂的意义:
bn=amb=a(m,n∈N+,b>0).
题型二
用分数指数幂表示根式
【例2】
用分数指数幂表示下列各式:
(1);(2);(3);(4).
反思:用分数指数幂表示根式时,要紧扣分数指数幂的根式形式:a=(a>0,m,n∈N+,且n>1).
题型三
求指数幂a的值
【例3】
计算:(1)64;(2);
(3).
分析:将分数指数幂化为根式,再求值.
反思:分数指数幂不表示相同因式的乘积,而是根式的另一种写法.将分数指数幂写成根式的形式时,用熟悉的知识去理解新概念是关键.
题型四
易错辨析
易错点
忽略n的范围导致化简时出错
【例4】
化简:+.
错解:原式=(1+)+(1-)=2.
错因分析:错解中忽略了1-<0的事实,应当是=-1.
答案:【例1】
解:(1)b=.(2)b=.(3)b=.
【例2】
解:(1)=.(2)==.
(3)=.
(4)=.
【例3】
解:(1).
(2).
(3)==.
【例4】
正解:原式=(1+)+|1-|=1++-1=2.
1
写成根式形式是(
).
A.
B.
C.
D.
2若b4=3(b>0),则b等于(
).
A.34
B.
C.43
D.35
3
等于(
).
A.0
B.1
C.
D.没有意义
4
把下列各式中的正实数x写成根式的形式:
(1)x2=3;(2)
x7=53;(3)x-2=d9.
5
求值:(1)100;(2);(3).
答案:1.A 2.B 3.D
4.解:(1)x=.(2)x=.
(3)x=.
5.解:(1)∵102=100,∴=10.
(2)∵,∴.
(3)∵274=,∴=27.