2.1.1 指数与指数幂的运算(一)
学习目标 1.理解n次方根、n次根式的概念.2.能正确运用根式运算性质化简、求值.3.体会分类讨论思想、符号化思想的作用.
知识点一 n次方根、n次根式
思考 若x2
=3,这样的x有几个?它们叫做3的什么?怎么表示? 答案 这样的x有2个,它们都称为3的平方根,记作±3. 梳理 (1)a的n次方根的定义
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*
. (2)a的n次方根的表示
n的奇偶性 a的n次方根的表示符号 a的取值范围 n为奇数 na a∈R n为偶数 ±na [0,+∞) (3)根式
式子na叫做根式,这里n叫做根指数,a叫做被开方数. 知识点二 根式的性质 (1)n0=0(n∈N*
,且n>1); (2)(na)n=a(n∈N*
,且n>1); (3)nan=a(n为大于1的奇数); (4)nan=|a|=
a,a≥0,
-(n为大于1的偶数).
a,a<0,
1.当a≥0时,na表示一个数.( √ ) 2.实数a的n次方根有且只有一个.( × ) 3.当n为偶数,a≥0时,na≥0.( √ )
1
nnn4.a=n.( × )
a
类型一 根式的意义 例1 求使等式
a-a2-=(3-a)a+3成立的实数a的取值范围.
考点 n次方根及根式概念 题点 根式化简中变量的取值范围 解
a-a2-
=a-
2a+
=|a-3|a+3,
要使|a-3|a+3=(3-a)a+3成立,
a-3≤0,需a+3≥0,
解得a∈[-3,3].
反思与感悟 对于a,当n为偶数时,要注意两点:(1)只有a≥0才有意义;(2)只要a有意义,a必不为负.
跟踪训练1 若a-2a+1=a-1,求a的取值范围. 考点 n次方根及根式概念 题点 根式化简中变量的取值范围 解 ∵a-2a+1=|a-1|=a-1, ∴a-1≥0,∴a≥1.
类型二 利用根式的性质化简或求值 例2 化简: (1)(2)4
2
2
nnn-π
4
;
a-b2
2
(a>b);
-a2
(3)(a-1)+考点 根式的化简
+
3
-a3
.
题点 根据根式的意义进行化简 解 (1)(2)4
-π
2
4=|3-π|=π-3.
a-b=|a-b|=a-b.
(3)由题意知a-1≥0,即a≥1.原式=a-1+|1-a|+1-a=a-1+a-1+1-a=a-1.
nnnn反思与感悟 n为奇数时n=a=a,a为任意实数均可;n为偶数时,a≥0,n才有
aa
2
意义,且nan
=a;
而a为任意实数nan均有意义,且nan=|a|. 跟踪训练2 求下列各式的值: (1)7
-
7;
(2)4
a-
4(a≤1);
(3)3
a3
+
4
-a4
.
考点 根式的化简
题点 根据根式的意义进行化简 解 (1)7
-
7
=-2.
(2)4
a-
4
=|3a-3|=3|a-1|=3-3a.
(3)3
a3
+
4
-a4
=a+|1-a|=
1,a≤1,2a-1,a>1.
类型三 有限制条件的根式的化简
例3 设-3 +6x+9的值. 考点 根式的化简 题点 条件根式的化简 解 原式=x- 2 -x+ 2 =|x-1|-|x+3|, ∵-3 -2x-2,-3 -4,1≤x<3. 引申探究 例3中,若将“-3 2=|x-1|-|x+3|. ∵x≤-3,∴x-1<0,x+3≤0, ∴原式=-(x-1)+(x+3)=4. 反思与感悟 当n为偶数时,nan先化为|a|,再根据a的正负去绝对值符号. 3 4 6 跟踪训练3 已知x∈[1,2],化简(x-1)4 +考点 根式的化简 题点 条件根式的化简 答案 1 解析 ∵x∈[1,2],∴x-1≥0,x-2≤0, ∴(4 x-1)4 +6 x2-4x+ 3 =x-1+ 6 x-6 =x-1-(x-2) =1. 1.已知x5 =6,则x等于( ) A.6B.5 6C.-5 6D.±5 6 考点 n次方根及根式概念 题点 n次方根及根式概念 答案 B 2.m是实数,则下列式子中可能没有意义的是( A.4 m2B.3 mC.6 mD.5 -m 考点 n次方根及根式概念 题点 n次方根及根式概念 答案 C 3.(4 2)4 运算的结果是( ) A.2B.-2C.±2D.不确定 考点 根式的化简 题点 根据根式的意义进行化简 答案 A 4.3 -8的值是________. 考点 根式的化简 题点 根据根式的意义进行化简 答案 -2 x2-4x+ 3 =________. ) 4 5.a-b2 + 5 a-b5 的值是________. 考点 根式的化简 题点 根据根式的意义进行化简 答案 0或2(a-b) 解析 1.根式的概念:如果x=a,那么x叫做a的n次方根,其中n>1,且n∈N.n为奇数时,x=a,n为偶数时,x=±a(a>0);负数没有偶次方根,0的任何次方根都是0. 2.掌握两个公式:(1)(a)=a;(2)n为奇数,a=a,n为偶数,annnnnnn* a-b2 +5 a-b5 0,a≤b, =|a-b|+(a-b)= a-b,a>b. nna,a≥0, =|a|= -a,a<0. 3.一个数到底有没有n次方根,我们一定先考虑被开方数到底是正数还是负数,还要分清n为奇数或偶数这两种情况. 一、选择题 1.已知m=2,则m等于( ) A.2B.-2C.2D.±2 考点 n次方根及根式概念 题点 n次方根及根式概念 答案 D 解析 ∵m=2,∴m是2的10次方根. 又∵10是偶数,∴2的10次方根有两个,且互为相反数. ∴m=±2.故选D. 2.化简A.1-2x C.2x-1 考点 根式的化简 题点 条件根式的化简 答案 C 解析 -2x2 10 10 10 10 10 10 10 -2x2 (2x>1)的结果是( ) B.0 D.(1-2x) 2 =|1-2x|, ∵2x>1,∴1-2x<0, 5 ∴|1-2x|=-(1-2x)=2x-1. 3 3.化简-8 125 的值是( ) A.25 B.-25 C.±25 D.-35 考点 根式的化简 题点 根据根式的意义进行化简 答案 B 3 3 解析 -8125 =-23 =-255. 4.化简 -1+2-4等于( ) A.e-e-1 B.e-1 -e C.e+e-1 D.0 考点 根式的化简 题点 根据根式的意义进行化简 答案 A 解析 -1 + 2 -4=e-2+2e-1e+e2 -4 =e-2 -2+e2 =-1 - 2 =|e-1 -e|=e-e-1 . 5.若2-a4的结果是( A.5-2a B.2a-5 C.1 D.-1 考点 根式的化简 题点 条件根式的化简 答案 C 解析 ∵20,a-3<0, ∴ -a2 + 4 -a4 =|2-a|+|3-a| =a-2+3-a=1. 6.5-26的平方根是( ) ) 6 A.3+2 B.3-2 C.2-3 D.3-2,2-3 考点 n次方根及根式概念 题点 n次方根及根式概念 答案 D 解析 ±5-26=±3-26+2=±3-2 2 =±(3-2). 7.化简-x3的值是( ) A.x-x B.-xx C.-x-x D.xx 考点 根式的化简 题点 根据根式的意义进行化简 答案 C 解析 要使-x3有意义,需-x3 ≥0,即x≤0. ∴-x3 =-xx2=|x|-x=-x-x. 8.已知二次函数f(x)=ax2 +bx+0.1的图象如图所示,则4 a-b4 的值为( A.a+b B.-(a+b) C.a-b D.b-a 考点 根式的化简 题点 条件根式的化简 答案 D 解析 由图知f(-1)=a-b+0.1<0, ∴a-b<0. ∴ 4 a-b4 =|a-b|=-(a-b)=b-a. 二、填空题 <0,则|x|-x2 +x29.若x|x| =________. 考点 根式的化简 题点 条件根式的化简 答案 1 ) 7 解析 ∵x<0,∴原式=-x-(-x)+-x-x =-x+x+1=1. 10.3-223+22 =________. 考点 根式的化简 题点 二重根式的化简 答案 3-22 解析 方法一 3-22 2-2 2-1 3+22 =2+ 2 =2+1 = 2-2 2+ 2-=3-22. 3-2 方法二 22-223+22 =+22 -22 =3-22. 11.把a-1 a根号外的a移到根号内等于________. 考点 根式的化简 题点 根据根式的意义进行化简 答案 --a 解析 要使-1 a有意义,需a<0. ∴a-1 a=-|a| -1a =-|a|2 ·1-a =--a. 12.化简3 -3 +4 5- 4 + 3 5- 3 的值为______.考点 根式的化简 题点 二重根式的化简 答案 -6 解析 ∵ 3 - 3 =-6, 4 5-4 =|5-4|=4-5, 3 5- 3 =5-4, 8 ∴原式=-6+4-5+5-4=-6. 三、解答题 1a+13.设f(x)=x-4,若02 考点 根式的化简 题点 条件根式的化简 1解 f a+= a = a+12-4=a a2+2-2 a1 a-12=a-1, aa