(共31张PPT)
幻灯片 1:封面
课程名称:2.2.3 立方根
学科:数学
年级:八年级
授课教师:[教师姓名]
幻灯片 2:学习目标
理解立方根的定义,能明确立方根与平方根的区别与联系。
掌握立方根的表示方法(三次根号表示),能准确读写一个数的立方根。
掌握立方根的性质(正数有正立方根、负数有负立方根、0 的立方根是 0),能进行简单的立方根计算,提升数系运算能力。
幻灯片 3:知识回顾与情境导入
知识回顾:
平方根:若\(x^2 = a\)(\(a \geq 0\)),则\(x = \pm \sqrt{a}\),正数有两个互为相反数的平方根,负数没有平方根;
立方运算:如\(2^3 = 8\),\((-2)^3 = -8\),\(0^3 = 0\),立方运算的结果与原数符号一致(正数立方为正,负数立方为负,0 立方为 0)。
情境导入:
问题 1:要制作一个体积为 8 立方米的正方体木箱,需要确定木箱的棱长是多少米?
分析:设正方体棱长为\(x\)米,根据正方体体积公式 “体积 = 棱长 ”,得\(x^3 = 8\),因\(2^3 = 8\),故\(x = 2\),即棱长为 2 米,2 就是 8 的 “立方根”。
问题 2:若正方体体积为 - 8 立方米(假设存在负体积模型),棱长\(x\)满足什么关系?\(x\)是多少?
分析:\(x^3 = -8\),因\((-2)^3 = -8\),故\(x = -2\),-2 就是 - 8 的 “立方根”。
提问引导:
与平方根不同,负数是否有立方根?一个数的立方根有几个?
立方根的表示方法与平方根有何差异?
幻灯片 4:立方根的定义
1. 定义内容
一般地,如果一个数\(x\)的立方等于\(a\),即\(x^3 = a\),那么这个数\(x\)叫做\(a\)的立方根(也叫三次方根)。
关键词解析:
前提:\(a\)可以是任意实数(正数、负数、0),因为立方运算对任意实数都有意义,且结果唯一;
结果:\(x\)的符号与\(a\)一致(\(a > 0\)则\(x > 0\),\(a < 0\)则\(x < 0\),\(a = 0\)则\(x = 0\)),且一个数的立方根只有一个。
2. 与平方根的对比(核心差异)
对比维度
立方根
平方根
定义
若\(x^3 = a\),则\(x\)是\(a\)的立方根
若\(x^2 = a\)(\(a \geq 0\)),则\(x\)是\(a\)的平方根
被开方数范围
任意实数(正数、负数、0)
非负数(\(a \geq 0\)),负数无平方根
结果数量
任意数都有且只有一个立方根
正数有 2 个,0 有 1 个,负数没有
符号特征
立方根与被开方数符号一致(\(\sqrt[3]{-a} = -\sqrt[3]{a}\))
正数的两个平方根互为相反数
示例(\(a=8\))
\(\sqrt[3]{8} = 2\)(仅 1 个)
\(\pm \sqrt{8} = \pm 2\sqrt{2}\)(2 个)
3. 定义应用示例
因\(3^3 = 27\),故 27 的立方根是 3,记为\(\sqrt[3]{27} = 3\);
因\((-4)^3 = -64\),故 - 64 的立方根是 - 4,记为\(\sqrt[3]{-64} = -4\);
因\(0.5^3 = 0.125\),故 0.125 的立方根是 0.5,记为\(\sqrt[3]{0.125} = 0.5\);
因\(0^3 = 0\),故 0 的立方根是 0,记为\(\sqrt[3]{0} = 0\);
因\((\frac{2}{3})^3 = \frac{8}{27}\),故\(\frac{8}{27}\)的立方根是\(\frac{2}{3}\),记为\(\sqrt[3]{\frac{8}{27}} = \frac{2}{3}\)。
幻灯片 5:立方根的表示方法与性质
1. 表示方法
一个数\(a\)的立方根记为\(\sqrt[3]{a}\),读作 “三次根号\(a\)”,其中 “\(\sqrt[3]{\quad}\)” 是三次根号,“3” 是根指数(不可省略,与平方根的根指数 “2” 省略不同),\(a\)是被开方数(可任意实数)。
符号对应关系:
若\(x^3 = a\),则\(x = \sqrt[3]{a}\)(唯一解);
负数的立方根可转化为正数立方根的相反数:\(\sqrt[3]{-a} = -\sqrt[3]{a}\)(如\(\sqrt[3]{-8} = -\sqrt[3]{8} = -2\))。
2. 核心性质
被开方数\(a\)的取值
立方根的情况
示例
\(a > 0\)(正数)
有一个正的立方根(\(\sqrt[3]{a} > 0\))
\(a=64\),\(\sqrt[3]{64} = 4\)
\(a < 0\)(负数)
有一个负的立方根(\(\sqrt[3]{a} < 0\))
\(a=-27\),\(\sqrt[3]{-27} = -3\)
\(a = 0\)
有一个立方根,就是 0 本身(\(\sqrt[3]{0} = 0\))
\(\sqrt[3]{0} = 0\)
任意实数\(a\)
\((\sqrt[3]{a})^3 = a\),\(\sqrt[3]{a^3} = a\)(立方与开立方互为逆运算)
\((\sqrt[3]{5})^3 = 5\),\(\sqrt[3]{(-5)^3} = -5\)
3. 特殊数的立方根
立方根为本身的数:-1、0、1(因\((-1)^3 = -1\),\(0^3 = 0\),\(1^3 = 1\));
10 以内整数的立方及立方根:\(\sqrt[3]{1}=1\)、\(\sqrt[3]{8}=2\)、\(\sqrt[3]{27}=3\)、\(\sqrt[3]{64}=4\)、\(\sqrt[3]{125}=5\)等(可直接记忆,简化计算)。
幻灯片 6:例题讲解 1(立方根的计算与识别)
例 1:求下列各数的立方根:
(1)125;(2)-0.008;(3)\(\frac{27}{64}\);(4)\(-\frac{1}{216}\)。
解答与分析:
(1)∵ \(5^3 = 125\),∴ 125 的立方根是 5,记为\(\sqrt[3]{125} = 5\);
(2)∵ \((-0.2)^3 = -0.008\),∴ -0.008 的立方根是 - 0.2,记为\(\sqrt[3]{-0.008} = -0.2\);
(3)∵ \((\frac{3}{4})^3 = \frac{27}{64}\),∴ \(\frac{27}{64}\)的立方根是\(\frac{3}{4}\),记为\(\sqrt[3]{\frac{27}{64}} = \frac{3}{4}\);
(4)∵ \((-\frac{1}{6})^3 = -\frac{1}{216}\),∴ \(-\frac{1}{216}\)的立方根是\(-\frac{1}{6}\),记为\(\sqrt[3]{-\frac{1}{216}} = -\frac{1}{6}\)。
例 2:计算下列各式的值:
(1)\(\sqrt[3]{-27}\);(2)\((\sqrt[3]{10})^3\);(3)\(\sqrt[3]{(-6)^3}\);(4)\(\sqrt[3]{1} + \sqrt[3]{-8}\)。
解答与分析:
(1)利用\(\sqrt[3]{-a} = -\sqrt[3]{a}\),得\(\sqrt[3]{-27} = -\sqrt[3]{27} = -3\);
(2)利用\((\sqrt[3]{a})^3 = a\),得\((\sqrt[3]{10})^3 = 10\);
(3)利用\(\sqrt[3]{a^3} = a\),得\(\sqrt[3]{(-6)^3} = -6\);
(4)分别计算立方根:\(\sqrt[3]{1} = 1\),\(\sqrt[3]{-8} = -2\),相加得\(1 + (-2) = -1\)。
幻灯片 7:例题讲解 2(立方根的性质应用)
例 3:若\(\sqrt[3]{x - 1} = 2\),求\(x\)的值;若\(\sqrt[3]{y + 4} = -3\),求\(y\)的值。
解答与分析:
(1)求\(x\)的值:
两边同时立方(立方与开立方互为逆运算):\((\sqrt[3]{x - 1})^3 = 2^3\);
化简得:\(x - 1 = 8\) → \(x = 8 + 1 = 9\);
(2)求\(y\)的值:
两边同时立方:\((\sqrt[3]{y + 4})^3 = (-3)^3\);
化简得:\(y + 4 = -27\) → \(y = -27 - 4 = -31\)。
答:\(x = 9\),\(y = -31\)。
例 4:已知一个正方体的体积是另一个正方体体积的 8 倍,若较小正方体的棱长为 2cm,求较大正方体的棱长。
解答与分析:
第一步:求较小正方体的体积:\(V_{ ° } = 2^3 = 8\)(cm );
第二步:求较大正方体的体积:\(V_{ ¤§} = 8 V_{ ° } = 8 8 = 64\)(cm );
第三步:求较大正方体的棱长(体积的立方根):
设棱长为\(x\),则\(x^3 = 64\) → \(x = \sqrt[3]{64} = 4\)(cm)。
答:较大正方体的棱长为 4cm。
幻灯片 8:课堂练习(分层巩固)
基础题
求下列各数的立方根:
(1)216;(2)-1;(3)0.125;(4)\(-\frac{8}{125}\)。
计算下列各式:
(1)\(\sqrt[3]{-64}\);(2)\((\sqrt[3]{7})^3\);(3)\(\sqrt[3]{27} - \sqrt[3]{-1}\);(4)\(\sqrt[3]{(-4)^3}\)。
提升题
若\(\sqrt[3]{2x + 5} = 3\),求\(x\)的值;若\(\sqrt[3]{3y - 2} = -2\),求\(y\)的值。
已知正方体的体积为\(1000\)cm ,求正方体的表面积(提示:先求棱长,再算表面积)。
拓展题
已知\(x = \sqrt[3]{2} - 1\),求\((x + 1)^3\)的值;已知\(y = \sqrt[3]{a}\),求\(y^3 + a\)的值。
幻灯片 9:易错点深度剖析
混淆立方根与平方根的表示方法(根指数省略错误):
错误案例:将 “\(\sqrt[3]{8}\)” 写成 “\(\sqrt{8}\)”(忽略立方根的根指数 “3”,误写为平方根);将 “\(\sqrt[3]{-8}\)” 计算为 “\(\pm 2\)”(混淆立方根与平方根的结果数量,立方根只有 1 个)。
规避方法:牢记 “立方根带根指数 3,平方根根指数 2 可省略”,计算前先看根指数,根指数为 3 则是立方根(结果唯一,符号与被开方数一致),根指数为 2 或省略则是平方根(正数有两个根)。
负数的立方根计算错误(符号判断失误):
错误案例:认为 “\(\sqrt[3]{-27}\)无意义”(负数有立方根,正确应为 - 3);计算 “\(\sqrt[3]{-125}\)” 得 5(符号错误,正确应为 - 5)。
规避方法:记住 “立方根符号与被开方数一致”,负数的立方根是负数,可先求正数的立方根,再添负号(如\(\sqrt[3]{-a} = -\sqrt[3]{a}\)),避免符号混淆。
应用立方根性质时,逆运算步骤遗漏:
错误案例:例 3 中,由\(\sqrt[3]{x - 1} = 2\)直接得\(x - 1 = 2\)(遗漏 “两边立方” 的逆运算步骤,正确应为\(x - 1 = 2^3 = 8\))。
规避方法:已知立方根求被开方数时,必须通过 “立方” 逆运算(两边同时立方)消去三次根号,不可直接去掉根号等式不变,确保运算逻辑正确。
幻灯片 10:课堂总结
核心知识梳理:
定义:若\(x^3 = a\),则\(x = \sqrt[3]{a}\),任意数都有唯一立方根,符号与被开方数一致;
与平方根的区别:被开方数范围(任意数 vs 非负数)、结果数量(1 个 vs2 个 / 0 个)、符号特征(同号 vs 相反数);
性质:(\sqrt [3]{-a}
2024北师大版数学八年级上册
授课教师: . 班 级: . 时 间: .
2.2.3立方根
第二章 实数
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
某化工厂使用半径为 1 米的一种球形储气罐储藏气体,现在要造一个新的球形储气罐,如果要求它的体积必须是原来体积的 8 倍,那么它的半径应是原来储气罐半径的多少倍?
问题:要做一个体积为 27 cm3 的正方体模型(如图),它的棱长要取多少?你是怎么知道的?
解:设正方体的棱长为 x cm,则
这就是要求一个数,使它的立方等于 27.
因为
所以 x = 3. 即正方体的棱长为 3 cm.
想一想 (1) 什么数的立方等于 -8?
(2) 如果问题中正方体的体积为 5 cm3,正方体的边长又该是多少?
-2
立方根的概念及性质
立方根的概念及表示法
注意:这个根指数3 绝对不可省略!
每个数 a 都有一个立方根,记作 ,读作“三次
根号 a ”. 如:x3 = 7 时,x 是 7 的立方根.
a 叫做被开方数
3 叫做根指数
填一填: 根据立方根的意义填空:
因为 = 8,所以 8 的立方根是( );
因为( )3 = 0.125,所以 0.125 的立方根是( );
因为( )3 = 0,所以 0 的立方根是( );
因为( )3 = -8,所以 -8 的立方根是( );
因为( )3 = ,所以 的立方根是( ).
0
2
-2
0
-2
0.5
0.5
立方根的性质
一个正数有一个正的立方根,
一个负数有一个负的立方根,
零的立方根是零.
立方根是它本身的数有 1,-1, 0;
平方根是它本身的数
只有 0;
算术平方根是它本身的数有 0 和 1.
知识要点
求一个数 a 的立方根的运算叫做开立方,a 叫做被开方数.
如: = 8,所以将 8 开立方就等于 2,即 = 2.
开立方及相关运算
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新知讲解
《02》
典例精析
例1 求下列各数的立方根:
(1)
(2)
解:-5 的立方根是
(3)
(4)0.216;
(5)-5.
求下列各式的值:
体会:对于任何数 a ,
a
2
4
0
-2
-3
探究1
3
23 ___,
=
3
43 ___,
=
温馨提示:开立方与立方运算互为逆运算.
体会:对于任何实数 a,
a
8
27
0
-8
-27
探究2
求下列各式的值:
体会:
(1) 求一个负数的立方根,可以先求出这个负数绝对值的立方根,然后再取它的相反数;
(2) 负号可从“根号内”直接移到“根号外”.
求下列各式的值:
(1) ; (2)
探究3
-0.2
-0.2
平方根 立方根
性 质 正数
0
负数
表示方法
被开方数的范围
两个,互为相反数
一个,为正数
0
0
没有平方根
一个,为负数
平方根与立方根的区别和联系
可以为任何数
非负数
±
求下列各数的值:
(1) 0.5. (2)-4. (3) -4. (4) 5. (5) 16.
练一练
例2 求下列各式的值:
( )
1. 判断下列说法是否正确:
×
(2) 任何数的立方根都只有一个. ( )
(3) 如果一个数的立方根是这个数本身,那么 这个数一定是零. ( )
×
×
(5) 0 的平方根和立方根都是 0. ( )
√
(1) 25 的立方根是 5. ( )
(4) 一个数的立方根不是正数就是负数.
√
2. 比较 3,4, 的大小.
解:33 = 27,43 = 64.
因为 27 < 50 < 64,
所以 3 < < 4.
3. 立方根概念的起源与几何中的正方体有关,如果一个正方体的体积为 V,那么这个正方体的棱长为多少?
解:这个正方体的棱长为 .
4. 求下列各式的值.
(1)
(2)
(3)
(4)
= – 0.3.
=
=
=
=
=
5.将体积分别为 600 cm3 和 129 cm3 的长方体铁块,熔成一个正方体铁块,那么这个正方体的棱长是多少?
解:因为 600 + 129 = 729,
729 的立方根是 9,
所以这个正方体的棱长为 9 cm.
若 = 2, = 4,求 的值.
解:∵ = 2, = 4,
∴ x = 23,y2 = 16,
∴ x = 8,y = ±4.
∴ x + 2y = 8 + 2×4 = 16,或 x + 2y = 8 – 2×4 = 0.
∴ = = 4,或 = = 0.
拓展提升
知识点1 立方根的定义
1.(1)因为(___) ,所以125的立方根是___,用数学式子表
示为__________;
(2)因为(____),所以 的立方根是____,用数学式
子表示为_____________;
(3)0的立方根是___。
5
5
0
返回
2. 的立方根是____。
返回
3.下列说法正确的是( )
D
A.是的立方根 B.64的立方根是
C.是的立方根 D.的立方根是
返回
4.体积为4的正方体的棱长是( )
C
A.4的平方 B.4的平方根
C.4的立方根 D.4的算术平方根
返回
5.下列说法正确的是( )
D
A.一个数的立方根有两个,它们互为相反数
B.一个数的立方根不是正数就是负数
C.负数没有立方根
D.如果一个数的立方根是这个数本身,那么这个数一定是 或0或1
返回
知识点2 开立方
6.计算: ( )
B
A.3 B. C.9 D.
返回
7.下列计算中,错误的是( )
D
A. B.
C. D.
返回
立方根
立方根的概念及性质
开立方及相关运算
必做作业:从教材习题中选取;
选做作业:完成练习册本课时的习题.
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