指数与指数幂的运算必修一
2019A新高中数学必修第一册:2.1.1 指数与指数幂的运算
1 3
);
x-
1 2
y
2 3
)(-4
x
1 4
y
2 3
);
(7)
(2
x
1 2
+
3
y-
1 6
)(2
x
1 2
-
3
y
- 16
);
(8)
4
x
1 4
(-3
x
1 4
y-
1 3
)
(-6
x
- 12
y-
2 3
).
解:
(1)
13 7
a 3a4a12
=
a
13+
3 4
+172
=
a
5 3
.
(2)
23
a3a4
5
a6
=
a
32+
43-
3. 分数指数幂
我们将下面根式变形:
10
a>0 时, 5 a10 = 5 ( a2 )5 = a2 = a 5 .
12
a>0 时, 4 a12 = 4 ( a3 )4 = a3 = a 4 .
m
规定: a n = n am (a 0, m, nN *. 且n1).
a-
m n
=
1
m
(a 0,
m,
解:
(1)
原式
=
x3
y2(-
27
1 x3
y31)
=
-
1 27 y
.
(2) 原式 = 4(- 32)a2-(-1)b-1-(-1)= -6a3.
(3)
原式
高一数学必修一第二章基本初等函数知识点总结
在 R 上是减函数
函数值的 变化情况
a 变化对
图象的影 响
y>1(x > 0), y=1(x=0), 0 < y<1(x < 0)
y> 1(x < 0), y=1(x=0), 0 < y< 1(x > 0)
在第一象限内, a 越大图象越高,越靠近 y 轴; 在第一象限内, a 越小图象越高,越靠近 y 轴; 在第二象限内, a 越大图象越低,越靠近 x 轴. 在第二象限内, a 越小图象越低,越靠近 x 轴.
y
f ( x) 中反解出 x
1
f ( y) ;
③将 x f 1( y ) 改写成 y f 1 ( x) ,并注明反函数的定义域.
( 8)反函数的性质
①原函数 y
f (x) 与反函数 y
1
f ( x) 的图象关于直线 y
x 对称.
②函数 y f ( x) 的定义域、值域分别是其反函数 y f 1 (x ) 的值域、定义域. ③若 P(a,b) 在原函数 y f (x ) 的图象上,则 P' (b, a) 在反函数 y f 1(x ) 的图象上.
③根式的性质: (n a )n a ;当 n 为奇数时, n an
a ;当 n 为偶数时, n an | a |
a (a 0)
.
a (a 0)
( 2)分数指数幂的概念
m
①正数的正分数指数幂的意义是: a n n a m (a 0, m, n N , 且 n 1) . 0 的正分数指数幂等于 0.②正数的负分数
设一元二次方程 ax 2 bx c 0( a 0) 的两实根为 x1, x2 ,且 x1 x2 .令 f ( x) ax 2 bx c ,从以下四个方
面来分析此类问题:①开口方向: a ②对称轴位置: x
高一数学必修一知识点梳理归纳
高一数学必修一知识点梳理归纳高一数学必修一知识点梳理1一、指数函数(一)指数与指数幂的运算1.根式的概念:一般地,如果,那么叫做的次方根(nthroot),其中>1,且∈_.当是奇数时,正数的次方根是一个正数,负数的次方根是一个负数.此时,的次方根用符号表示.式子叫做根式(radical),这里叫做根指数(radicalexponent),叫做被开方数(radicand).当是偶数时,正数的次方根有两个,这两个数互为相反数.此时,正数的正的次方根用符号表示,负的次方根用符号-表示.正的次方根与负的次方根可以合并成±(>0).由此可得:负数没有偶次方根;0的任何次方根都是0,记作。
注意:当是奇数时,当是偶数时,2.分数指数幂正数的分数指数幂的意义,规定:0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义指出:规定了分数指数幂的意义后,指数的概念就从整数指数推广到了有理数指数,那么整数指数幂的运算性质也同样可以推广到有理数指数幂.3.实数指数幂的运算性质(二)指数函数及其性质1、指数函数的概念:一般地,函数叫做指数函数(exponential),其中x是自变量,函数的定义域为R.注意:指数函数的底数的取值范围,底数不能是负数、零和1.2、指数函数的图象和性质第三章:第三章函数的应用1、函数零点的概念:对于函数,把使成立的实数叫做函数的零点。
2、函数零点的意义:函数的零点就是方程实数根,亦即函数的图象与轴交点的横坐标。
即:方程有实数根函数的图象与轴有交点函数有零点.3、函数零点的求法:求函数的零点:1(代数法)求方程的实数根;2(几何法)对于不能用求根公式的方程,可以将它与函数的图象联系起来,并利用函数的性质找出零点.4、二次函数的零点:二次函数.1)△>0,方程有两不等实根,二次函数的图象与轴有两个交点,二次函数有两个零点.2)△=0,方程有两相等实根(二重根),二次函数的图象与轴有一个交点,二次函数有一个二重零点或二阶零点.3)△<0,方程无实根,二次函数的图象与轴无交点,二次函数无零点.高一数学必修一知识点梳理21、函数零点的定义(1)对于函数)(xfy,我们把方程0)(xf的实数根叫做函数)(xfy的零点。
指数与指数幂的运算必修一
04 复杂指数幂运算技巧
同底数幂相乘相除法则
同底数幂相乘
当底数相同时,指数相加, 即$a^m times a^n = a^{m+n}$。
同底数幂相除
当底数相同时,指数相减, 即$a^m div a^n = a^{m-n}$。
特别注意
当指数为0时,任何非零数 的0次幂都等于1,即 $a^0=1$(a≠0)。
06 总结与拓展
知识点总结回顾
指数幂的定义和基本性质
包括同底数幂的乘法、除法,幂的乘方和积的乘方等基本运算法 则。
指数函数的图像与性质
掌握指数函数的图像特征,了解指数函数的单调性、过定点等性质。
对数与对数运算
理解对数的概念,掌握对数的基本运算法则,如换底公式等。
典型例题分析讲解
指数幂运算的例题
02
对数在科学计算中的作用
讲解对数在科学计算中的重要作用,如地震震级、声音分贝等。
03
指数与对数在其他数学分支中的应用
简要介绍指数与对数在微积分、概率论等其他数学分支中的应用。
学习建议和方法分享
重视基础,打好根基
强调指数与对数基础知识的重要性,建议学生多做基础练习,巩 固基础。
善于归纳,总结规律
鼓励学生在学习过程中善于归纳总结,发现指数与对数的运算规 律。
最值问题
对于某些函数,如二次函数,可以通 过观察其图像顶点位置来判断函数的 最值。
利用函数图像解决不等式问题
不等式求解
对于形如$f(x)>0$或$f(x)<0$的不等式,可以通过观察函数图像与$x$轴的交 点来求解。
不等式组求解
对于由多个不等式组成的不等式组,可以通过分别观察每个不等式的解集,再 求其交集来求解。
2.1.1指数与指数幂的运算(必修一 数学 优秀课件)
a
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,它们 互为相反数. (3)负数没有偶次方根, 0的任何次方根都是0. 记作 n 0 = 0.
(4)
(
n
a)
5
n
a
4
2 32 _______ 81 _______ 3
(
>0, 是
无理数)是一个确定的实数. 有理数指数幂的
运算性质同样适用于无理数指数幂.
思考:请说明无理数指数幂
2
3
的含义。
1、已知 x
3
3 6 1 a ,求 a 2ax x 的值。
2
2、计算下列各式
(1)
a b a b
2
1 2
1 2
1 2
1 2
a b a b
rs
r
(a b) a b (a 0, b 0, r Q)
r
例2、求值
8
2 3
;
25
1 2
;
1 2
5
16 ; 81
3 4
例3、用分数指数幂的形式表示下列各式(其中a>0):
(1) a
3
a ( 2) a
2
3
a
2
(3) a a
3
3 x y 2
)
7、若10x=2,10y=3,则10
2 6 3
。
B 8、a , b ,下列各式总能成立的是( R
A .( a
6 6 6
)
2 2 8 2 2 8 b) a b B. ( a b ) a b
高一数学必修一第二章知识总结
高一数学必修一第二章知识总结高一数学必修一第二章知识总结高一数学必修一第二章知识总结一、指数函数(一)指数与指数幂的运算1.根式的概念:一般地,如果xna,那么x叫做a的n次方根,其中n>1,且n∈N*.负数没有偶次方根;0的任何次方根都是0,记作n00。
当n是奇数时,anna,当n是偶数时,ann(a0)a|a|a(a0)2.分数指数幂正数的分数指数幂的意义,规定:maanmnna(a0,m,nN,n1)1mnm*,*1na0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义3.实数指数幂的运算性质am(a0,m,nN,n1)(1)a〃aa(a0,r,sR);(2)(3)(a)arrsrsrrrs(a0,r,sR);(ab)aars(a0,r,sR).(二)指数函数及其性质1、指数函数的概念:一般地,函数yax(a0,且a1)叫做指数函数,其中x是自变量,函数的定义域为R.注意:指数函数的底数的取值范围,底数不能是负数、零和1.2、指数函数的图象和性质a>10(2)若x0,则f(x)1;f(x)取遍所有正数当且仅当xR;(3)对于指数函数f(x)ax(a0且a1),总有f(1)a;二、对数函数(一)对数1.对数的概念:一般地,如果axN(a0,a1),那么数x叫做以.a为底..N的对数,记作:xlog数,logxaN(a底数,N真aN对数式)说明:○1注意底数的限制a0,且a1;2aNlogNx;○3注意对数的书写格式.○alogaN两个重要对数:1常用对数:以10为底的对数lgN;○2自然对数:以无理数e2.71828为底的对数的对数lnN○指数式与对数式的互化幂值真数a=NlogaN=bb.底数指数对数(二)对数的运算性质如果a0,且a1,M0,N0,那么:1loga(M〃N)logaM+logaN;○2log○3log○MaNMnlogaM-logaaN;anlogM(nR).注意:换底公式logcblogab(a0,且a1;c0,且c1;b0).logca利用换底公式推导下面的结论(1)logambnnmloga(2)logb;ab1logba.(二)对数函数1、对数函数的概念:函数ylogax(a0,且a1)叫做对数函数,其中x是自变量,函数的定义域是(0,+∞).注意:○1对数函数的定义与指数函数类似,都是形式定义,注意辨别。
高中数学必修一指数运算与指数函数
• 指数函数的定义表达式� = �� 中,�� 前的系
数必须是1。自变量x在指数的位置上。
• 比如� = 2�� , � = �� + 1, � = ��+1 等,都不
是指数函数;
• 有些函数看起来不像指数函数,实际上却是,
如� = �−� (� > 0且� ≠ 1) ,因为它可以化为
�
1
期中测试)在同一坐标系中,函数y=2x与y=
五、比较幂值得大小
• 底数相同:利用函数的单调性进行比较;
• 指数相同:
• 方法一:可转化为底数相同进行比较;
• 方法二:可借助函数图像进行比较。指数函数在
同一直角坐标系中的图像与底数大小的关系有如
下规律:即无论在y轴右侧还是在y轴左侧底数按
逆时针方向由小变大。
• 指数、底数都不同:可利用中间量进行比较。
合函数;
• ④y=2·10x是由y=2和y=10x这两个函数相乘得到的复
合函数,不是指数函数;
• ⑤y=(-10)x的底数是负数,不符合指数函数的定义;
• ⑥由于10+a>0,且10+a≠1,即底数是符合要求的常数,
故y=(10+a)x(a>-10,且a≠-9)是指数函数;
• ⑦y=x10的底数不是常数,故不是指数函数.
1 �
1
1
�=
,其中 > 0,且 ≠ 1 。
�
�
�
四、指数函数的图像和性质
四、指数函数的图像和性质
• 特别提醒:
• 角坐标系中的图像的相对位置关系与底数大小的
关系有如下规律:
• 在y轴右侧,图像从下往上相应的底数由小变大;
在y轴左侧,图像从上往下相应的底数由小变.
高中数学必修一:2.1.1指数与指数幂的运算
知识探究(二):方根性质和根式概念
问题1:-8的立方根,16的4次方根,32的5次
方根,-32的5次方根,0的7次方根,a6的立 方根分别是什么数?怎样表示?
问题2:设a为实常数,则关于x的方程x3=a,
x5=a分别有解吗?有几个解?
问题3:一般地,当n为奇数时,实数a的n次
方根存在吗?有几个?
问题4:设a为实常数,则关于x的方程x4=a,
若a=0,则a的n次方根为0; 若a<0,则a的n次方根不存在.
让我们认识一下这个式子:
a 根指数
n
根式
被开方数
探究:
表示nana的n n次方根,等式一定成立吗n ?an a 如果不一定成立,那么等n 于an什么?
a, (当n为奇数)
n
an
|
a
|
a, a a,
a
五、知识总结
整数指数幂
根式
两个等式
分数指数幂 有理数指数幂 无理数指数幂
(1)aras ars (a 0, r, s R) (2)(ar )s ars (a 0, r, s R) (3)(ab)r arbr (a 0,b 0, r R)
当生物死亡后,它机体内原有的碳14会按确定的规 律衰减,大约每经过5730年衰减为原来的一半,这个时
间称为“半衰期”。根据此规律,人们获得了生物体内
碳14含量P与死亡年数t之间的关系:
P
(
1
)
t 5730
.
(*)
当生物死亡了52730 ,2 5730 ,3 5730 ,...年后,
它体内碳14的含量P分别是 1 ,(1 )2 ,(1 )3,... 22 2
高中数学人教版必修一基本初等函数
必修1 第二章基本初等函数2.1 指数函数 2.1.1 指数与指数幂的运算:①我们已经知道了指数幂的运算关系为,422=、823=、4121222-==、aa-21a 2=为正整数)(等; ②根式:如果a x 2=,那么x 叫做a 的平方根,例如±2就是4的平方根;如果3x =a ,那么x 叫做a 的立方根,例如2就是8的立方根; ③类似地,由于(±2)4=16,那么就把±2叫做16的四次方根;25=32,就把2叫做32的五次方根;④如果x n =a ,那么x 就叫做a 的n 次方根,其中n>1,且n ∈N*(正整数); 当n 为奇数时,正数的n 次方根为一个正数,负数的n 次方根为一个负数,此时a 的n 次方根用n a 表示,如2(325=(奇数)正数),2-(32-5=(奇数)负数);当n 为偶数时,正数的n 次方根有2个,一正一负对称,而负数的无意义(因为没有一个数的偶次方结果还是负数);例如16的4次方根为±2164±=.(0的任何次方都是0)⑤式子n a 叫做根式,这里的n 叫做根指数,a 叫做被开方数。
所以a a nn =)(,例如5522=)(,3-3-55=)( ⑥分数指数幂:如下例子2552510a a a ==)(、5335315a a a ==)(,通过以上例子我们在数学中推算出nmn ma a =(a>0,m ,n ∈N*,且n>1)此式为分子的指数幂关系。
所以如上面表示2133=。
❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀❀The stupid speak of the past, the wise of the present, and fools of the future!!⑦0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义;理解一下定理:⎪⎩⎪⎨⎧∈>>=∈>=∈>=⨯+),0,0()(3)),,0())(2(),,0()1(Q r b a b a ab Q s r a a a Q s r a a a a rr r rs s r s r s r (;(结合例题自己去验算)如:252212a aa a ==⨯+,352131021342342a a a a a a==⨯=)()(无理数指数幂的解法:一般的,无理数指数幂n a (a>0,a 是无理数)是一个确定的实数,有理数指数幂的运算性质同样适用于无理数指数幂。
指数与指数幂的运算必修一
(ab)n=an⋅bn(n是正整 数)
a^mn=(am)^n(m,n都 是正整数)
指数幂的运算规则
运算顺序
先乘方、再乘除、最后加减, 如果有括号则先进行括号内的
运算。
同底数幂的乘法规则
同底数幂相乘时,底数不变, 指数相加。
同底数幂的除法规则
同底数幂相除时,底数不变, 指数相减。
幂的乘方规则
幂的乘方时,底数不变,指数 相乘。
通过综合实例解析,学生可以 更好地掌握指数法则的应用, 提高解决实际问题的能力。
05
总结与回顾
本章重点回顾
指数幂的定义与性质
指数幂是数学中的一种运算方式,表示一个数自乘若干次。 例如,a^n表示a自乘n次。指数幂具有一些基本性质,如 a^(m+n)=a^m×a^n,(a^m)^n=a^(m×n)等。
学习目标
掌握指数与指数幂的 基本运算规则和性质。
理解指数与指数幂运 算在数学和科学领域 中的应用。
能够运用指数与指数 幂运算解决实际问题。
02
指数幂的定义与性质
指数幂的定义
指数幂的定义
对于任意实数a和正整数n,an表示a 自乘n次,即an=a×a×...×a(n个a相 乘)。
零指数幂的定义
负整数指数幂的定义
指数法则的应用
指数法则的应用包括解决实际问题、 简化复杂数学表达式以及在科学、工 程和经济学等领域中的计算。
通过应用指数法则,可以大大简化复 杂的数学运算,提高计算效率和准确 性。
综合实例解析
通过综合实例解析,可以更好 地理解指数法则的应用和实际 意义。
综合实例包括解决实际问题的 数学模型、复杂数学表达式的 简化以及数学竞赛中的题目解 析等。
高中数学必修一教学课件:第二章 基本初等函数 2.1.1指数与指数幂的运算
指数与指数幂的运算无理数指数幂有理数指数幂整数指数幂分数指数幂幂的运算性质根式的性质.*,1,,,N n n n x a a x n ∈>=且其中次方根的叫做那么如果一般地n a根号被开方数 根指数 根式•1、n 次方根的定义及性质是平方根与立方根的定义及性质的推广:(1)在实数范围内,正数的奇次方根是一个正数,负数的奇次方根是一个负数,0的奇次方根是0..1,n a n a ,n R a 次方根是的则的奇数是大于设∈(2)在实数范围内,正数的偶次方根是一对相反数,负数 的偶次方根没有意义,0的偶次方根是0..1,0na n a ,n a ±≥次方根是的则的偶数是大于设开方运算.2的四次方根不是叫做四次根号结果则为的四次方根而求结果为的四次方如求为逆运算开方运算与乘方运算互运算次方根的运算称为开方的求2,222:,2;162:,2,,444±=n a 导图()⎩⎨⎧>>=>∈=>∈=)1,(|,|)1,(,.3)1*(,.2)1*(,00.1n n a n n a a n N n a a n N n n n n n n 且为正偶数且为正奇数且且:x x ,x y x y x 其中正确的是则若次方根是的有下列说法例.222)2(2)5(|;|)()4(;381)3(;2416)2(;327)1(:.13388243-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-<+=+±=±=-.,263223)3(|;3|44,2)2(;)2(:)1.(262488的值及求实数已知化简有意义若求值例y x x x y x x x x x +-+-=--+---导图分数指数幂正分数指数幂规定:n mnmaa=(a>0,m,n∈N*,且n>1)负分数指数幂规定:n mnmaa1=-(a>0,m,n∈N*,且n>1)0的指数幂0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂0次幂没有意义.导图)1*,,0(1>∈>=nNnaaa nn).0()5();0()4();0(1)3();0()2();0()()1(:,.3413314343316221>=≠-=>⎪⎭⎫ ⎝⎛=<=>-=---a a a a x x x x x x y y y x x x 正确的是根式与分数指数幂互化下列关系式中例)0()2(;)(1)1(:.4324323252>⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--b b x x 数幂的形式将下列式子化成分数指例导图一般地,无理数指数幂ra (0 a ,r 是无理数)是一个确定的实数.导图r r r s r s r rr r rs sr s r s r b a b a a aa b a ab aa aa a =⎪⎭⎫ ⎝⎛====-+.5.4).(3).(2;.1()33122121212121212175.0343031264233266141)3(2)2(|01.0|16])2[(8706.0)1(:)(.5⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯+-++⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛--+-+--++-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-------ba ba b a b a b a 下列各式或化简计算例根式 化成 分数 小数 化成 分数.,3)2(;88),(22)1.(6212123232121的值求已知的值求常数已知例-------=++=+a a aa a a a x x x x。
人教版高一数学必修一2.指数与指数幂的运算第一、二、三课时
2.当根式的被开方数的指数不能被根指数整除 时,根式也可以写成分数指数幂的形式.
2
如: 3 a2 a3;
1
5
b b 2 (b 0); 4 c 5 c 4 (c 0).
分数指数幂
2.1.1 指数与指数幂的运算
1)规定正数的正分数指数幂的意义:
m
a n n a m (a 0, m`n N ,且n 1)
生 物 体 内 碳14含 量 与 死 亡 年 数t之 间 的 关 系
P
(
1
)
t 5730
由 此 可 知 2:
当 生 物 死 亡 了1年 ,2年 ,10年 , ,10000年 后 , 该
生 物 体 内 碳14的 含 量P的 值 分 别 是
P
(
1
)
1 5730
,
2
P
(
1
)
2 5730
,
2
P
(
1
)
10 5730
3.求下列各式的值 : (1)6 ( x y)6 ; (2)3 (27); (3) ( 2 3)2 ; (4) x6 .
4.下 列 各 式 中,正 确 的 是( C )
A.6 (2)2 3 2 B.4 (3 )4 3
C .(3 2 )3 2 D.6 (2a 1)6 2a 1
讨论:5 2的结果?
2.1.1 指数与指数幂的运算
由上表不难发现: 当 2的不足近似值从小于 2的方向逼近 2时,
5 2的近似值从小于5 2的方向逼近5 2; 当 2的过剩近似值从大于 2的方向逼近 2时,
5 2的近似值从大于5 2的方向逼近5 2.
结论:一般地,无理指数幂a (a 0,是无理数)是一个确定
必修一2-1-1指数与指数幂的运算
3
3
4
式的意义与性质, 特别要注意在 an中, n 是偶数, 且 a<0 的情况. 同 时对于根式的运算还要注意变式,整体代换,以及平方差和完全 平方公式的运用,做到化繁为简,必要时进行讨论.
课前探究学习
课堂讲练互动
活页规范训练
【变式 1】 计算下列各式的值:(1) -83;(2) -102; (3) 3-π ;(4) -8 + 3-2 - 2- 33; (5) x-πn(x<π,n∈N*). 解 (1) -83=-8; (2) -102=|-10|=10; (3) 3-π3=3-π; (4)原式=-8+2- 3-(2- 3)=-8; (5) n
3
3
3
3
3
4
2
4
4
6
x≥2 . x<2
课前探究学习
课堂讲练互动
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(5)因为 3-2 2=( 2)2-2 2+1=( 2-1)2, 所以原式= 1- 2 + 1- 2 + 1- 24 =|1- 2|+(1- 2)+|1- 2| = 2-1+1- 2+ 2-1= 2-1. 规律方法 利用根式的性质解题,关键是在理解的基础上熟记根 n
* π - x n 为偶数, n ∈ N , n x-π = * x - π n 为奇数, n ∈ N .
课前探究学习 课堂讲练互动 活页规范训练
3
3
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4
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n
3
3
题型二
根式与分数指数幂的互化
【例 2】 将下列根式化成分数指数幂的形式.
(2)
1 3 x x22 5
;
[思路探索] 根据分数指数幂的意义以及运算性质转化.
人教A版数学必修一2.1指数与指数幂的运算
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(2)正数的负分数指数幂的意义是(a>0,m,n∈N*,且n>1).
(2)一般地,进行指数幂运算时,化负指数为正指数,化根式为分数指数幂, 化小数为分数,化底数为指数等,便于进行乘、除、乘方、开方运算,以 达到化繁为简的目的.
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1.正整数指数幂的运算性质都是积、商、幂的形式,而不是 和、差的形式.防止出现“am+an=am+n”“am-bn=am-n”等错误. 2.关于n次方根的定义和性质,可以理解为平方根和立方根 的推广,根号也可以认为是由平方根号、立方根号推广而来 的.理解n次方根的意义时,要把n按奇偶分类,并且在实数 范围内,正数的奇次方根是一个正数,负数的奇次方根是一 个负数,零的奇次方根是0(类比立方根);正数的偶次方 根有两个,它们互为相反数,负数的偶次方根没有意义,零 的偶次方根是零,即当n为正偶数时,na有意义的条件是 a≥0(类比平方根).
3.根式:形如的式子叫做根式,这里n叫做,叫做被开方数. 根指数 a 4.根式的性质:(1)=;(2)=;
(3)当n为偶数时,=;当n0 为奇数时,.
±a a
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5.乘方与开方:求a的n次幂的运算叫做乘方运算;求a的n次方根的运算叫 做开方运算;乘方运算与开方运算互为逆运算 . 6.整数指数幂:
(1)一个实数的正整数指数幂的意义是an=a·a·…·a(n个a∈R,n∈N*, 且n≥1).
(2)学习本学案内容要结合对比法,揭示其内涵与外延及其与旧概念的联 系.运用有理指数幂运算性质进行化简、求值,要掌握解题技巧,如凑 完全平方、寻求同底幂等方法. 2.在进行指数幂运算时,应注意什么问题? (1)化简要求同初中要求,注意结果形式的统一,即结果不能同时含有根式 和分数指数,也不能既有分母,又含有负分数.
人教版高中数学必修一第二章教案和练习
高中数学必修一第二章教案和练习§2.1.1 指数与指数幂的运算(1)学习目标1. 了解指数函数模型背景及实用性、必要性;2. 了解根式的概念及表示方法;3. 理解根式的运算性质.学习过程一、课前准备(预习教材P 48~ P 50,找出疑惑之处)复习1:正方形面积公式为 ;正方体的体积公式为 .复习2:(初中根式的概念)如果一个数的平方等于a ,那么这个数叫做a 的 ,记作 ; 如果一个数的立方等于a ,那么这个数叫做a 的 ,记作 .二、新课导学※ 学习探究探究任务一:指数函数模型应用背景探究下面实例及问题,了解指数指数概念提出的背景,体会引入指数函数的必要性.实例1. 某市人口平均年增长率为1.25℅,1990年人口数为a 万,则x 年后人口数为多少万?实例2. 给一张报纸,先实验最多可折多少次?你能超过8次吗?计算:若报纸长50cm ,宽34cm ,厚0.01mm ,进行对折x 次后,求对折后的面积与厚度?问题1:国务院发展研究中心在2000年分析,我国未来20年GDP (国内生产总值)年平均增长率达7.3℅, 则x 年后GDP 为2000年的多少倍?问题2:生物死亡后,体内碳14每过5730年衰减一半(半衰期),则死亡t 年后体内碳14的含量P 与死亡时碳14关系为57301()2t P . 探究该式意义?小结:实践中存在着许多指数函数的应用模型,如人口问题、银行存款、生物变化、自然科学.探究任务二:根式的概念及运算考察: 2(2)4±=,那么2±就叫4的 ;3327=,那么3就叫27的 ;4(3)81±=,那么3±就叫做81的 .依此类推,若n x a =,,那么x 叫做a 的 .新知:一般地,若n x a =,那么x 叫做a 的n 次方根 ( n th root ),其中1n >,n *∈N .例如:328=2=.反思:当n 为奇数时, n 次方根情况如何?33=-, 记:x =当n 为偶数时,正数的n 次方根情况?例如:81的4次方根就是 ,记:.强调:负数没有偶次方根;0的任何次方根都是00=.试试:4b a =,则a 的4次方根为 ;3b a =,则a 的3次方根为 .新知:根式(radical ),这里n 叫做根指数(radical exponent ),a 叫做被开方数(radicand ).试试:计算2.反思:从特殊到一般,n结论:n a =. 当n a =;当n (0)||(0)a a a a a ≥⎧=⎨-<⎩.※ 典型例题例1求下类各式的值:(1) ; (2) ;(3; (4)a b <).变式:计算或化简下列各式.(1 (2推广:=(a ≥0).※ 动手试试练1.练2. 化简三、总结提升※ 学习小结1. n 次方根,根式的概念;2. 根式运算性质.※ 知识拓展1. 整数指数幂满足不等性质:若0a >,则0n a >.2. 正整数指数幂满足不等性质:① 若1a >,则;② 若01a <<,则01n a <<. 其中n ∈N *.1. ).A. 3B. -3C. ±3D. 812. 625的4次方根是( ).A. 5B. -5C. ±5D. 253. 化简2是( ).A. b -B. bC. b ±D. 1b4. = .5. 计算:31. 计算:(1(2)2. 计算34a a-⨯和3(8)a+-,它们之间有什么关系?你能得到什么结论?3. 对比()n n nab a b=与()n nna ab b=,你能把后者归入前者吗?§2.1.1 指数与指数幂的运算(2)1. 理解分数指数幂的概念;2. 掌握根式与分数指数幂的互化;3. 掌握有理数指数幂的运算.一、课前准备(预习教材P50~ P53,找出疑惑之处)复习1:一般地,若n x a=,则x叫做a的,其中1n>,n*∈N. 简记为:.像的式子就叫做,具有如下运算性质:n= ;= ;= .(1)m n a a = ;(2)()m n a = ;(3)()n ab = .二、新课导学※ 学习探究探究任务:分数指数幂引例:a >01025a a ==,则类似可得= ;23a = = .新知:规定分数指数幂如下*(0,,,1)mna a m n N n =>∈>; *1(0,,,1)mnmn a a m n N n a -==>∈>.试试:(1)将下列根式写成分数指数幂形式:= ; = ;= (0,)a m N *>∈.(2)求值:238; 255; 436-; 52a -.反思:① 0的正分数指数幂为 ;0的负分数指数幂为 .② 分数指数幂有什么运算性质?小结:规定了分数指数幂的意义后,指数的概念就从整数指数推广到了有理数指数,那么整数指数幂的运算性质也同样可以推广到有理数指数幂.指数幂的运算性质: (0,0,,a b r s Q >>∈)r a ·r r s a a +=; ()r s rs a a =; ()r r s ab a a =.※ 典型例题例1 求值:2327;4316-; 33()5-;2325()49-.变式:化为根式.例2 用分数指数幂的形式表示下列各式(0)b >:(1)2b b ; (2)533b b ; (3例3 计算(式中字母均正): (1)211511336622(3)(8)(6)a b a b a b -÷-; (2)311684()m n .小结:例2,运算性质的运用;例3,单项式运算.例4 计算:(1334a a(0)a >; (2)312103652(2)()m n m n --÷- (,)m n N *∈;(3)÷小结:在进行指数幂的运算时,一般地,化指数为正指数,化根式为分数指数幂,对含有指数式或根式的乘除运算,还要善于利用幂的运算法则.反思:①② 无理数指数幂(0,)a a αα>是无理数是一个确定的实数.实数指数幂的运算性质如何?练1. 把851323x --⎫⎪⎪⎝⎭化成分数指数幂.练2. 计算:(1443327; (2三、总结提升 学习小结①分数指数幂的意义;②分数指数幂与根式的互化;③有理指数幂的运算性质.知识拓展放射性元素衰变的数学模型为:0t m m e λ-=,其中t 表示经过的时间,0m 表示初始质量,衰减后的质量为m ,λ为正的常数.1. 若0a >,且,m n 为整数,则下列各式中正确的是( ).A. m m n na a a ÷= B. m n mn a a a ⋅= C. ()nm m n a a += D. 01n n a a -÷= 2. 化简3225的结果是( ).A. 5B. 15C. 25D. 1253. 计算(122--⎡⎤⎢⎥⎣⎦的结果是( ).A B . C.2 D .2- 4. 化简2327-= .5. 若102,104m n ==,则3210m n -= .1. 化简下列各式:(1)3236()49; (2.2.1⎛-⎝.§2.1.1 指数与指数幂的运算(练习)1. 掌握n次方根的求解;2. 会用分数指数幂表示根式;3. 掌握根式与分数指数幂的运算.一、课前准备(复习教材P48~ P53,找出疑惑之处)复习1:什么叫做根式? 运算性质?像的式子就叫做,具有性质:n=;=;= .复习2:分数指数幂如何定义?运算性质?①mna=;mna-=. 其中*0,,,1a m n N n>∈>②r sa a =;()r sa=;()sab=.复习3:填空.①n为时,(0)||...........(0)xxx≥⎧==⎨<⎩.②求下列各式的值:= ;=;= ;= ;= ;=;= .二、新课导学典型例题例1 已知1122a a-+=3,求下列各式的值:(1)1a a-+;(2)22a a-+;(3)33221122a aa a----.小结:①平方法;②乘法公式;③根式的基本性质=(a≥0)等.注意,a≥0十分重要,无此条件则公式不成立. .变式:已知11223a a--=,求:(1)1122a a-+;(2)3322a a--.例2从盛满1升纯酒精的容器中倒出13升,然后用水填满,再倒出13升,又用水填满,这样进行5次,则容器中剩下的纯酒精的升数为多少?变式:n次后?小结:① 方法:摘要→审题;探究 → 结论; ② 解应用问题四步曲:审题→建模→解答→作答. ※ 动手试试练1. 化简:11112244()()x y x y -÷-.练2. 已知x +x -1=3,求下列各式的值.(1)1122x x -+; (2)3322x x -+.练3. 已知12(),0x f x x x π=⋅>.三、总结提升 学习小结1. 根式与分数指数幂的运算;2. 乘法公式的运用.知识拓展1. 立方和差公式:3322()()a b a b a ab b +=+-+;3322()()a b a b a ab b -=-++.2. 完全立方公式:33223()33a b a a b ab b +=+++;33223()33a b a a b ab b -=-+-.1.).A. B. C. 3 D. 729 2. 354a a (a >0)的值是( ).A. 1B. aC. 15a D. 1710a3. 下列各式中成立的是( ).A .1777()n n m m= B .C 34()x y =+D .4. 化简3225()4-= . 5. 化简2115113366221()(3)()3a b a b a b -÷= .课后作业1. 已知32x a b --=+, .2. 2n a =时, 实数a 和整数n 所应满足的条件.§2.1.2 指数函数及其性质(1)学习目标1. 了解指数函数模型的实际背景,认识数学与现实生活及其他学科的联系;3. 能画出具体指数函数的图象,掌握指数函数的性质(单调性、特殊点).学习过程一、课前准备(预习教材P 54~ P 57,找出疑惑之处)复习1:零指数、负指数、分数指数幂怎样定义的?(1)0a = ;(2)n a -= ;(3)m n a = ;m na -= .其中*0,,,1a m n N n >∈>复习2:有理指数幂的运算性质.(1)m n a a = ;(2)()m n a = ;(3)()n ab = .二、新课导学 学习探究探究任务一:指数函数模型思想及指数函数概念实例:A .细胞分裂时,第一次由1个分裂成2个,第2次由2个分裂成4个,第3次由4个分裂成8个,如此下去,如果第x 次分裂得到y 个细胞,那么细胞个数y 与次数x 的函数关系式是什么?B .一种放射性物质不断变化成其他物质,每经过一年的残留量是原来的84%,那么以时间x 年为自变量,残留量y 的函数关系式是什么?讨论:上面的两个函数有什么共同特征?底数是什么?指数是什么?新知:一般地,函数(0,1)x y a a a =>≠且叫做指数函数(exponential function ),其中x 是自变量,函数的定义域为R .反思:为什么规定a >0且a ≠1呢?否则会出现什么情况呢?试试:举出几个生活中有关指数模型的例子?探究任务二:指数函数的图象和性质引言:你能类比前面讨论函数性质时的思路,提出研究指数函数性质的内容和方法吗?回顾:研究方法:画出函数图象,结合图象研究函数性质.研究内容:定义域、值域、特殊点、单调性、最大(小)值、奇偶性.作图:在同一坐标系中画出下列函数图象: 1()2x y =, 2x y =讨论:(1)函数2x y =与1()2x y =的图象有什么关系?如何由2x y =的图象画出1()2x y =的图象?(2)根据两个函数的图象的特征,归纳出这两个指数函数的性质. 变底数为3或13后呢?a >1 0<a <1图象性 质 (1)定义域:R(2)值域:(0,+∞)(3)过点(0,1),即x =0时,y =1(4)在 R 上是增函数 (4)在R 上是减函数典型例题例1函数()x f x a =(0,1a a >≠且)的图象过点(2,)π,求(0)f ,(1)f -,(1)f 的值.小结:①确定指数函数重要要素是 ;② 待定系数法.例2比较下列各组中两个值的大小:(1)0.60.52,2; (2)2 1.50.9,0.9-- ;(3)0.5 2.12.1,0.5 ; (4)231-与.小结:利用单调性比大小;或间接利用中间数.练1. 已知下列不等式,试比较m 、n 的大小:(1)22()()33m n >; (2) 1.1 1.1m n <.练2. 比较大小:(1)0.70.90.80.8,0.8, 1.2a b c ===;(2)01, 2.50.4,-0.22-, 1.62.5.三、总结提升学习小结①指数函数模型应用思想;②指数函数概念;③指数函数的图象与性质;③单调法.知识拓展因为(01)x y a a a =>≠,且的定义域是R , 所以()(01)f x y a a a =>≠,且的定义域与()f x 的定义域相同. 而()(01)x y a a a ϕ=>≠,且的定义域,由()y t ϕ=的定义域确定.学习评价自我评价 你完成本节导学案的情况为( ).A. 很好B. 较好C. 一般D. 较差当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分:1. 函数2(33)x y a a a =-+是指数函数,则a 的值为( ).A. 1B. 2C. 1或2D. 任意值2. 函数f (x )=21x a -+ (a >0,a ≠1)的图象恒过定点( ).A. (0,1)B. (0,2)C. (2,1)D. (2,2)3. 指数函数①()x f x m =,②()x g x n =满足不等式 01m n <<<,则它们的图象是( ).4. 比较大小:23( 2.5)- 45( 2.5)-.5. 函数1()19x y =-的定义域为 . 课后作业1. 求函数y =1151x x --的定义域.2. 探究:在[m ,n ]上,()(01)x f x a a a =>≠且值域?§2.1.2 指数函数及其性质(2)学习目标1. 熟练掌握指数函数概念、图象、性质;2. 掌握指数型函数的定义域、值域,会判断其单调性;3. 培养数学应用意识.学习过程一、课前准备(预习教材P 57~ P 60,找出疑惑之处)复习1:指数函数的形式是 ,复习2:在同一坐标系中,作出函数图象的草图:2x y =,1()2x y =,5x y =,1()5x y =, 10x y =,1()10x y =.思考:指数函数的图象具有怎样的分布规律?二、新课导学典型例题例1我国人口问题非常突出,在耕地面积只占世界7%的国土上,却养育着22%的世界人口.因此,中国的人口问题是公认的社会问题.2000年第五次人口普查,中国人口已达到13亿,年增长率约为1%.为了有效地控制人口过快增长,实行计划生育成为我国一项基本国策.(1)按照上述材料中的1%的增长率,从2000年起,x 年后我国的人口将达到2000年的多少倍?(2)从2000年起到2020年我国人口将达到多少?小结:学会读题摘要;掌握从特殊到一般的归纳法.试试:2007年某镇工业总产值为100亿,计划今后每年平均增长率为8%, 经过x 年后的总产值为原来的多少倍?多少年后产值能达到120亿?小结:指数函数增长模型.设原有量N ,每次的增长率为p ,则经过x 次增长后的总量y = . 我们把形如x y ka = (,0,1)k R a a ∈>≠且的函数称为指数型函数.例2 求下列函数的定义域、值域:(1)21x y =+; (2)y = (3)110.4x y -=.变式:单调性如何?小结:单调法、基本函数法、图象法、观察法.试试:求函数y =.练1. 求指数函数212x y +=的定义域和值域,并讨论其单调性.练2. 已知下列不等式,比较,m n 的大小.(1)33m n <; (2)0.60.6m n >;(3)(1)m n a a a >> ;(4) (01)m n a a a <<<.练3. 一片树林中现有木材30000 m 3,如果每年增长5%,经过x 年树林中有木材y m 3,写出x ,y 间的函数关系式,并利用图象求约经过多少年,木材可以增加到40000m 3.三、总结提升学习小结1. 指数函数应用模型(,01)x y ka k R a a =∈>≠且;2. 定义域与值域;知识拓展形如()(01)f x y a a a =>≠,且的函数值域的研究,先求得()f x 的值域,再根据t a 的单调性,列出简单的指数不等式,得出所求值域,注意不能忽视()0f x y a =>. 而形如()(01)x y a a a ϕ=>≠,且的函数值域的研究,易知0x a >,再结合函数()t ϕ进行研究. 在求值域的过程中,配合一些常用求值域的方法,例如观察法、单调性法、图象法等.1. 如果函数y =a x (a >0,a ≠1)的图象与函数y =b x (b >0,b ≠1)的图象关于y 轴对称,则有( ).A. a >bB. a <bC. ab =1D. a 与b 无确定关系2. 函数f (x )=3-x -1的定义域、值域分别是( ).A. R , RB. R , (0,)+∞C. R ,(1,)-+∞D.以上都不对3. 设a 、b 均为大于零且不等于1的常数,则下列说法错误的是( ).A. y =a x 的图象与y =a -x 的图象关于y 轴对称B. 函数f (x )=a 1-x (a >1)在R 上递减C. 若a 2>a 21-,则a >1D. 若2x >1,则1x >4. 比较下列各组数的大小:122()5- 320.4-(); 0.763() 0.753-(). 5. 在同一坐标系下,函数y =a x ,y =b x , y =c x , y =d x 的图象如右图,则a 、b 、c 、d 、1之间从小到大的顺序是 .课后作业1. 已知函数f (x )=a -221x +(a ∈R ),求证:对任何a R ∈, f (x )为增函数.2. 求函数2121x x y -=+的定义域和值域,并讨论函数的单调性、奇偶性.§2.2.1 对数与对数运算(1)学习目标1. 理解对数的概念;3. 掌握对数式与指数式的相互转化.学习过程一、课前准备(预习教材P 62~ P 64,找出疑惑之处)复习1:庄子:一尺之棰,日取其半,万世不竭.(1)取4次,还有多长?(2)取多少次,还有0.125尺?复习2:假设2002年我国国民生产总值为a 亿元,如果每年平均增长8%,那么经过多少年国民生产 是2002年的2倍? (只列式)二、新课导学学习探究探究任务:对数的概念问题:截止到1999年底,我国人口约13亿. 如果今后能将人口年平均增长率控制在1%,那么多少年后人口数可达到18亿,20亿,30亿?讨论:(1)问题具有怎样的共性?(2)已知底数和幂的值,求指数怎样求呢?例如:由1.01x m =,求x .新知:一般地,如果x a N =(0,1)a a >≠,那么数 x 叫做以a 为底 N 的对数(logarithm ).记作 log a x N =,其中a 叫做对数的底数,N 叫做真数试试:将复习2及问题中的指数式化为对数式.新知:我们通常将以10为底的对数叫做常用对数(common logarithm ),并把常用对数log N 简记为lg Nlog e N 简记作ln N试试:分别说说lg5 、lg3.5、ln10、ln3的意义.反思:(1)指数与对数间的关系?0,1a a >≠时,x a N =⇔ .(2)负数与零是否有对数?为什么?(3)log 1a = , log a a = .典型例题例1下列指数式化为对数式,对数式化为指数式.(1)35125= ;(2)712128-=;(3)327a =; (4) 2100.01-=; (5)12log 325=-;(6)lg0.001=3-; (7)ln100=4.606.变式:12log 32?= lg0.001=?小结:注意对数符号的书写,与真数才能构成整体. 例2求下列各式中x 的值:(1)642log 3x =; (2)log 86x =-; (3)lg 4x =; (4)3ln e x =.练1. 求下列各式的值.(1)5log 25 ; (2)21log 16; (3)lg 10000.练2. 探究log ?n a a = log ?a N a =三、总结提升①对数概念;②lg N 与ln N ;③指对互化;④如何求对数值知识拓展对数是中学初等数学中的重要内容,那么当初是谁首创“对数”这种高级运算的呢?在数学史上,一般认为对数的发明者是十六世纪末到十七世纪初的苏格兰数学家——纳皮尔(Napier ,1550-1617年)男爵. 在纳皮尔所处的年代,哥白尼的“太阳中心说”刚刚开始流行,这导致天文学成为当时的热门学科. 可是由于当时常量数学的局限性,天文学家们不得不花费很大的精力去计算那些繁杂的“天文数字”,因此浪费了若干年甚至毕生的宝贵时间. 纳皮尔也是当时的一位天文爱好者,为了简化计算,他多年潜心研究大数字的计算技术,终于独立发明了对数.:1. 若2log 3x =,则x =( ).A. 4B. 6C. 8D. 92.log = ( ).A. 1B. -1C. 2D. -23. 对数式2log (5)a a b --=中,实数a 的取值范围是( ).A .(,5)-∞B .(2,5)C .(2,)+∞D . (2,3)(3,5)4. 计算:1(3+= .5. 若log 1)1x =-,则x =________,若y =,则y =___________.课后作业1. 将下列指数式化成对数式,对数式化成指数式.(1)53243=; (2)51232-=; (3)430a = (4)1() 1.032m =; (5)12log 164=-; (6)2log 1287=; (7)3log 27a =.2. 计算:(1)9log 27; (2)3log 243; (3);(3)(2log (2; (4).§§2.2.1 对数与对数运算(2)学习目标1. 掌握对数的运算性质,并能理解推导这些法则的依据和过程;2. 能较熟练地运用对数运算法则解决问题..学习过程一、课前准备(预习教材P 64~ P 66,找出疑惑之处)复习1:(1)对数定义:如果x a N =(0,1)a a >≠,那么数 x 叫做 ,记作 .(2)指数式与对数式的互化:x a N =⇔ .复习2:幂的运算性质.(1)m n a a = ;(2)()m n a = ;(3)()n ab = .复习3:根据对数的定义及对数与指数的关系解答:(1)设log 2a m =,log 3a n =,求m n a +;(2)设log a M m =,log a N n =,试利用m 、n 表示log (a M ·)N .二、新课导学学习探究探究任务:对数运算性质及推导问题:由p q p q a a a +=,如何探讨log a MN 和log a M 、log a N 之间的关系?问题:设log a M p =, log a N q =,由对数的定义可得:M =p a ,N =a∴MN =p a q a =p q a +,∴log a MN =p +q ,即得log a MN =log a M + log a N根据上面的证明,能否得出以下式子?如果 a > 0,a ≠ 1,M > 0, N > 0 ,则(1)log ()log log a a a MN M N =+;(2)log log log a a a M M N N=-; (3) log log ()n a a M n M n R =∈.反思:自然语言如何叙述三条性质? 性质的证明思路?(运用转化思想,先通过假设,将对数式化成指数式,并利用幂运算性质进行恒等变形;然后再根据对数定义将指数式化成对数式)典型例题例1用log a x , log a y , log a z 表示下列各式:(1)2log a xy z ; (2) log a .例2计算:(1)5log 25; (2)0.4log 1;(3)852log (42)⨯; (4)探究:根据对数的定义推导换底公式log log log c a c b b a=(0a >,且1a ≠;0c >,且1c ≠;0b >).试试:2000年人口数13亿,年平均增长率1℅,多少年后可以达到18亿?动手试试练1. 设lg2a =,lg3b =,试用a 、b 表示5log 12.变式:已知lg2=0.3010,lg3=0.4771,求lg6、.练2. 运用换底公式推导下列结论.(1)log log m n a a n b b m=;(2)1log log a b b a =.练3. 计算:(1)7lg142lg lg7lg183-+-;(2)lg 243lg9.三、总结提升学习小结①对数运算性质及推导;②运用对数运算性质;③换底公式.※ 知识拓展① 对数的换底公式log log log b a b N N a=; ② 对数的倒数公式1log log a b b a=. ③ 对数恒等式:log log n n a a N N =,log log m n a a n N N=,log log log 1a b c b c a =. ※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为( ).A. 很好B. 较好C. 一般D. 较差※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分:1. 下列等式成立的是( ) A .222log (35)log 3log 5÷=-B .222log (10)2log (10)-=-C .222log (35)log 3log 5+=D .3322log (5)log 5-=-2. 如果lgx =lga +3lgb -5lgc ,那么( ).A .x =a +3b -cB .35ab x c= C .35ab x c= D .x =a +b 3-c 3 3. 若()2lg 2lg lg y x x y -=+,那么( ).A .y x =B .2y x =C .3y x =D .4y x =4. 计算:(1)99log 3log 27+=;(2)2121log log 22+= . 5. 计算:15lg 23=.1. 计算:(1; (2)2lg 2lg 2lg5lg5+⋅+.2. 设a 、b 、c 为正数,且346a b c ==,求证:1112c a b-=.§2.2.1 对数与对数运算(3)1. 能较熟练地运用对数运算性质解决实践问题;2. 加强数学应用意识的训练,提高解决应用问题的能力.一、课前准备(预习教材P 66~ P 69,找出疑惑之处)复习1:对数的运算性质及换底公式.如果 a > 0,a ≠ 1,M > 0, N > 0 ,则(1)log ()a MN = ;(2)log a M N= ; (3) log n a M = .换底公式log a b = .复习2:已知 2log 3 = a , 3log 7 = b ,用 a ,b 表示42log 56.复习3:1995年我国人口总数是12亿,如果人口的年自然增长率控制在1.25℅,问哪一年我国人口总数将超过14亿? (用式子表示)二、新课导学※ 典型例题例1 20世纪30年代,查尔斯.里克特制订了一种表明地震能量大小的尺度,就是使用测震仪衡量地震能量的等级,地震能量越大,测震仪记录的地震曲线的振幅就越大. 这就是我们常说的里氏震级M ,其计算公式为:0lg lg M A A =-,其中A 是被测地震的最大振幅,0A 是“标准地震”的振幅(使用标准地震振幅是为了修正测震仪距实际震中距离造成的偏差).(1)假设在一次地震中,一个距离震中100千米的测震仪记录的地震最大振幅是20,此时标准地震的振幅是0.001, 计算这次地震的震级(精确到0.1);(2)5级地震给人的振感已比较明显,计算7.6级地震最大振幅是5级地震最大振幅的多少倍?(精确到1)小结:读题摘要→寻找数量关系→利用对数计算.例2当生物死亡后,它机体内原有的碳14会按确定的规律衰减,大约每经过5730年衰减为原来的一半,这个时间称为“半衰期”.根据些规律,人们获得了生物体碳14含量P 与生物死亡年数t 之间的关系.回答下列问题:(1)求生物死亡t 年后它机体内的碳14的含量P ,并用函数的观点来解释P 和t 之间的关系,指出是我们所学过的何种函数?(2)已知一生物体内碳14的残留量为P ,试求该生物死亡的年数t ,并用函数的观点来解释P 和t 之间的关系,指出是我们所学过的何种函数?(3)长沙马王墓女尸出土时碳14的余含量约占原始量的76.7%,试推算古墓的年代?反思:① P 和t 之间的对应关系是一一对应;② P 关于t 的指数函数(x P =,则t 关于P 的函数为 . ※ 动手试试练1. 计算:(1)0.21log 35-; (2)4912log 3log 2log ⋅-练2. 我国的GDP 年平均增长率保持为7.3%,约多少年后我国的GDP 在2007年的基础上翻两番?三、总结提升※ 学习小结1. 应用建模思想(审题→设未知数→建立x 与y 之间的关系→求解→验证);2. 用数学结果解释现象.※ 知识拓展在给定区间内,若函数()f x 的图象向上凸出,则函数()f x 在该区间上为凸函数,结合图象易得到1212()()()22x x f x f x f ++≥; 在给定区间内,若函数()f x 的图象向下凹进,则函数()f x 在该区间上为凹函数,结合图象易得到1212()()()x x f x f x f ++≤.※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为( ).A. 很好B. 较好C. 一般D. 较差※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分:1. 25()a -(a ≠0)化简得结果是( ).A .-aB .a 2C .|a |D .a2. 若 log 7[log 3(log 2x )]=0,则12x =( ).A. 3B.C.D.3. 已知35a b m ==,且112a b+=,则m 之值为( ).A .15BC .D .2254. 若3a =2,则log 38-2log 36用a 表示为 .5. 已知lg20.3010=,lg1.07180.0301=,则lg2.5= ;1102= .1. 化简:(1)222lg5lg8lg5lg20(lg2)3+++; (2)()()24525log 5+log 0.2log 2+log 0.5.2. 若()()lg lg 2lg 2lg lg x y x y x y -++=++,求x y的值.§2.2.2 对数函数及其性质(1)1. 通过具体实例,直观了解对数函数模型所刻画的数量关系,初步理解对数函数的概念,体会对数函数是一类重要的函数模型;2. 能借助计算器或计算机画出具体对数函数的图象,探索并了解对数函数的单调性与特殊点;3. 通过比较、对照的方法,引导学生结合图象类比指数函数,探索研究对数函数的性质,培养数形结合的思想方法,学会研究函数性质的方法.一、课前准备(预习教材P 70~ P 72,找出疑惑之处)复习1:画出2x y =、1 ()2x y =的图象,并以这两个函数为例,说说指数函数的性质.复习2:生物机体内碳14的“半衰期”为5730年,湖南长沙马王堆汉墓女尸出土时,碳14的残余量约占原始含量的76.7%,试推算马王堆古墓的年代.(列式)二、新课导学※ 学习探究探究任务一:对数函数的概念讨论:t 与P 的关系?(对每一个碳14的含量P 的取值,通过对应关系logt P =,生物死亡年数t 都有唯一的值与之对应,从而t 是P 的函数)新知:一般地,当a >0且a ≠1时,函数log a y x =叫做对数函数(logarithmic function),自变量是x ; 函数的定义域是(0,+∞).反思:对数函数定义与指数函数类似,都是形式定义,注意辨别,如:22log y x =,5log (5)y x = 都不是对数函数,而只能称其为对数型函数;对数函数对底数的限制 (0a >,且1)a ≠.探究任务二:对数函数的图象和性质问题:你能类比前面讨论指数函数性质的思路,提出研究对数函数性质的内容和方法吗?研究方法:画出函数图象,结合图象研究函数性质.研究内容:定义域、值域、特殊点、单调性、最大(小)值、奇偶性.试试:同一坐标系中画出下列对数函数的图象.2log y x =;0.5log y x =.反思:((2)图象具有怎样的分布规律?※ 典型例题例1求下列函数的定义域: (1)2log a y x =;(2)log (3)a yx =-;变式:求函数y =的定义域.例2比较大小:(1)ln3.4,ln8.5; (2)0.30.3log 2.8,log 2.7; (3)log 5.1,log 5.9a a .小结:利用单调性比大小;注意格式规范.※ 动手试试练1. 求下列函数的定义域.(1)0.2log (6)y x =--; (2)y .练2. 比较下列各题中两个数值的大小.(1)22log 3log 3.5和; (2)0.30.2log 4log 0.7和; (3)0.70.7log 1.6log 1.8和; (4)23log 3log 2和.三、总结提升※ 学习小结1. 对数函数的概念、图象和性质;2. 求定义域;3. 利用单调性比大小.※ 知识拓展对数函数凹凸性:函数()log ,(0,1)a f x x a a =>≠,12,x x 是任意两个正实数.当1a >时,1212()()()22f x f x x xf ++≤;当01a <<时,1212()()()22f x f x x xf ++≥.学习评价※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为( ).A. 很好B. 较好C. 一般D. 较差 ※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分:1. 当a >1时,在同一坐标系中,函数x y a -=与log a y x =的图象是( ).2. 函数22log (1)y x x =+≥的值域为( ). A. (2,)+∞ B. (,2)-∞ C. [)2,+∞ D. [)3,+∞3. 不等式的41log 2x >解集是( ). A. (2,)+∞ B. (0,2)B. 1(,)2+∞ D. 1(0,)24. 比大小:(1)log 67 log 7 6 ; (2)log 31.5 log 2 0.8. 5. 函数(-1)log (3-)x y x =的定义域是 .1. 已知下列不等式,比较正数m 、n 的大小:(1)3log m <3log n ; (2)0.3log m >0.3log n ; (3)log a m >log a n (a >1)2. 求下列函数的定义域:(1)y =(2)y =§2.2.2 对数函数及其性质(2)1. 解对数函数在生产实际中的简单应用;2. 进一步理解对数函数的图象和性质;3. 学习反函数的概念,理解对数函数和指数函数互为反函数,能够在同一坐标上看出互为反函数的两个函数的图象性质.一、课前准备(预习教材P 72~ P 73,找出疑惑之处)复习1:对数函数log (0,1)a y x a a =>≠且图象和性质.复习2:比较两个对数的大小.(1)10log 7与10log 12 ; (2)0.5log 0.7与0.5log 0.8.复习3:求函数的定义域.(1)311log 2y x=- ; (2)log (28)a y x =+.二、新课导学※ 学习探究探究任务:反函数问题:如何由2x y =求出x ?反思:函数2log x y =由2x y =解出,是把指数函数2x y =中的自变量与因变量对调位置而得出的. 习惯上我们通常用x 表示自变量,y 表示函数,即写为2log y x =.新知:当一个函数是一一映射时, 可以把这个函数的因变量作为一个新函数的自变量, 而把这个函数的自变量新的函数的因变量. 我们称这两个函数为反函数(inverse function ) 例如:指数函数2x y =与对数函数2log y x =互为反函数.试试:在同一平面直角坐标系中,画出指数函数2x y =及其反函数2log y x =图象,发现什么性质?反思: (1)如果000(,)P x y 在函数2x y =的图象上,那么P 0关于直线y x =的对称点在函数2log y x =的图象上吗?为什么?(2)由上述过程可以得到结论:互为反函数的两个函数的图象关于 对称.※ 典型例题例1求下列函数的反函数:(1) 3x y =; (2)log (1)a y x =-.小结:求反函数的步骤(解x →习惯表示→定义域)变式:点(2,3)在函数log (1)a y x =-的反函数图象上,求实数a 的值.例2溶液酸碱度的测量问题:溶液酸碱度pH 的计算公式lg[]pH H +=-,其中[]H +表示溶液中氢离子的浓度,单位是摩尔/升.(1)分析溶液酸碱度与溶液中氢离子浓度之间的变化关系? (2)纯净水7[]10H +-=摩尔/升,计算其酸碱度.小结:抽象出对数函数模型,然后应用对数函数模型解决问题,这就是数学应用建模思想.※ 动手试试练1. 己知函数()x f x a k =-的图象过点(1,3)其反函数的图象过点(2,0),求()f x 的表达式.练2. 求下列函数的反函数.(1) y =x (x ∈R );(2)y =log a 2x(a >0,a ≠1,x >0)三、总结提升※ 学习小结① 函数模型应用思想;② 反函数概念.※ 知识拓展函数的概念重在对于某个范围(定义域)内的任意一个自变量x 的值,y 都有唯一的值和它对应. 对于一个单调函数,反之对应任意y 值,x 也都有惟一的值和它对应,从而单调函数才具有反函数. 反函数的定义域是原函数的值域,反函数的值域是原函数的定义域,即互为反函数的两个函数,定义域与值域 学习评价※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为( ). A. 很好 B. 较好 C. 一般 D. 较差 ※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分: 1. 函数0.5log y x =的反函数是( ). A. 0.5log y x =- B. 2log y x =C. 2x y =D. 1()2x y =2. 函数2xy =的反函数的单调性是( ). A. 在R 上单调递增 B. 在R 上单调递减C. 在(0,)+∞上单调递增D. 在(0,)+∞上单调递减3. 函数2(0)y x x =<的反函数是( ). A. (0)y x x =±> B. (0)y x x => C. (0)y x x =-> D. y x =±4. 函数x y a =的反函数的图象过点(9,2),则a 的值为 .5. 右图是函数1log a y x =,2log a y x =3log a y x =, 4log a y x =的图象,则底数之间的关系为 .课后作业有占总数12的细胞每小时分裂一次,即由1个细1. 现有某种细胞100个,其中胞分裂成2个细胞,按这种规律发展下去,经过多少小时,细胞总数可以超过1010个?(参考数据:lg30.477,lg20.301==).。
高一数学必修一课件2.1.1-指数与指数幂的运算
a = a
m n
n
m
(a > 0,m,n N*, 且n > 1)
实数指数幂的运算法则
(1)a a a (a 0, r , s R)
r s
rs rs
(2)(a ) a (a 0, r , s R)
r s r
(3)(ab) a b (a 0, b 0, r R)
1 1 1 + 2 4 8
= 2 3 = 6;
1 1 1 2 - 3 3
= a ;(4)x
5 8
1 1 - + 3 3
- 4x
4 = 1- . x
知识点总结
• 根式 • 分数指数幂 • 无理数指数幂
正分数指数幂
负分数指数幂
新课导入
回顾旧知
正整数指数幂: 一个数a的n次幂等于n个a的连乘积, 即:
1.am· an=am+n; 2.am÷an=am-n; 3.(am)n=amn; 4.(ab)n=an· bn;
n a a 5. = n (b 0). b b n
前面我们讲的都是正整数指数幂,即 n只取正整数,那么n能否取有理数呢?
5 2 常数
无理数指数幂:
1.无理数指数幂ax(a>0,x是无理数) 是一个确定的实数. 2.有理数指数幂的运算性质同样适用 于无理数指数幂.
课堂小结
整数指数幂 根式 xn=a
x a ; (当n是奇数)
n
负数没有偶次方根; 0的任何次方根都是0.
x n a . (当n是偶数,
且a>0)
1 3
3 25Βιβλιοθήκη 63 1 (2) x x 2 2 x 2 ; 1 2
高中数学必修1第二章2.1.1《指数与指数幂的运算》--(第一课时)
③ 5 (3)5 3
④ 5 (3)10 3
⑤ 4 (3)4 3
2022/1/18
练一练
【2】求以下各式的值.
⑴ 5 32;
⑵ ( 3)4 ;
Hale Waihona Puke ⑶ ( 2 3)2 ;⑷
2022/1/18
52 6.
本节课我们有哪些收获?
达标检测
(1)7 27 ;
(4) 210
(2)3 3a 33 ,a 1; (5)3 (3)9
2022/1/18
(三)根式的概念
根指数
a n 被开方数
2022/1/18
根式
探究四:n次方根的运算性质
2
(1) 6 ;
(2) 5 5 5
(3) 3 7 3
=6
= -5
= -7
a 结论: n a n
2022/1/18
求出下列根式的值
13 83 , 23 83 , 3 102 , 4 102
2022/1/18
学习目标:
1. 理解n次方根的概念; 2. 掌握n次方根的性质. 3. 体会分类讨论思想的运用.。
探究一:n次方根的概念
回忆知识,平方根,立方根是如何定义
的?有哪些规定?
①如果一个数的平方等于a,那么这个数叫做 a的平
方根.
正实数的平方根有两个,
22=4 (-2)2=4
它们互为相反数
2,-2叫4的平方根.
②如果一个数的立方等于a,那么这个数叫做a 的立 方根.
23=8 (-2) =-8 3
2022/1/18
2叫8的立方根. 一个数的立方 -2叫-8的立方根. 根只有一个
24=16
(-2)4=16
高中数学必修一第二章指数与指数幂的运算
a 当n为奇数时, n n =a;
当n为偶数时,
n an
=|a|=
a(a 0) a(a 0)
0
5.例题分析
求下列各式的值
① 3 (8)3 ; ② (10)2;
③ 4 (3 )4 ;
④ (a b)2 (a b) .
0
6.随堂训练
计算下列各式的值
(1)(- 3)2
(2)3(a 3)3
1. n次方根的概念与性质
若方程 xn a 则x叫做a的n次方根
x
n
a,n
2k
1 (k
N*)
n a , n 2k
2.根式的概念及运算性质:
①当n为任意正整数时, (n a )n a.
a ②当n为奇数时, n n =a;
当n为偶数时,
n an
=|a|=
a(a 0) a(a 0)
3.分数指数幂定义,
反数,负数没有n次方根。此时正数a的n次方根可表示
为:x n a (a 0)
:0的n次方根是0,记作 n 0 0
0
3. 根式
式子 n a 叫根式,n叫根指数,a叫被开方数。
0
试一试,有规律吗?
2
① 4 4
;
2
② 9 9
;
4
③ 4 16
16
;
那么:
n
① n a a 一定成立吗?
3
(2)5 32 =_-__2_ (5)16的四次方根等于_±__2__
(3)7 0=_0__ (6)-16 的四次方根等于__无_意__义__
0
:当n为奇数时,正数的n次方根是正数,负数 的n次方根是负数,任何一个数的方根都是唯一的。
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(1) am an amn (m, n Z)
(2) (am )n amn (m, n Z)
(3) (ab)n anbn (m, n Z)
(4) am an amn(a 0 ,m,n Z,且m n)
am an am an am(n)
(5)
( a )n b
an bn
(b
0, n
综上,我们得到正数的正分数指数幂的意义.
2020/8/6
2.1.1指数与指数幂的运算
1.正数的正分数指数幂的意义:
m
a n n am (a 0,m,n N, 且n 1)
2.正数的负分数指数幂的意义:
a
m n
1
m
an
1 n am
(a 0, m, n N ,且n 1)
3.规定0的正分数指数幂为0,0的负分数指
(7) 3 (8)3 8.
【2】计算 (a b)2 | b a | | 3 a3 3 b3 | ,(a b 0).
答案 : 3a b.
2020/8/6
2.1.1指数与指数幂的运算
☞根式是如何定义的?有那些性质?
1.根式定义
2.n次方根的性质
(1) 奇次方根有以下性质:
正数的奇次方根是正数.
)
1
1 216
1
1 2
2
1 215
.
2020/8/6
2.1.1指数与指数幂的运算
【题型7】比较大小
比较 5 , 3 11 , 6 123 的大小
第二教材P52能力提升1
2020/8/6
• 无理数指数幂aα (α>0, α是无理数) • 有理数指数幂的运算性质同样适用于无理
数指数幂
2020/8/6
3 (m n)2
2
(m n)3
(m n)4 (m n) p6 q5 ( p 0)
(m n)2
5
p3 q2
2020/8/6
2.1.1指数与指数幂的运算
4.有理指数幂的运算性质 (1) am an amn (m, n Z)
(2) (am )n amn (m, n Z) (3) (ab)n anbn (m, n Z)
2020/8/6
2.1.1指数与指数幂的运算
补充练习:
1, 已知a a1 3,则a2 a2 _7___,
a3 a3 __1_8___.
2, 已知100 a 50,10b 2,求2a b的值?
解.100a 50,102a 50 又10b 2,102ab 100,2a b 2
2020/8/6
2.1.1指数与指数幂的运算
m
【题型4】分数指数幂 a n 的求值.
例.计算下列各式(式中字母都是正数).
(1) [(
8)
2 3
(
3
102
9
)2
]
105 .
3
(22
)
2 3
2
(103
9
)2
]
5
102
5
21 103 102
1 2
3
10
5 2
1 2
1
102
10 . 2
(2)
(
81
(1)a+a-1;(2)a2+a-2;(3) 1 . 1
a2 a 2
第二教材P54例3,借题发挥3,P56能力提升4,6,新题2
2020/8/6
2.1.1指数与指数幂的运算
总结:利用代数公式进行化简:
a 2 b2 (a b)(a b)(平方差公式 )
(a b)2 a 2 2ab b2 (完全平方公式 ) a3 b3 (a b)(a 2 ab b2 )(立方公式 )
2020/8/6
【1】计算下列各式(式中字母都是正数).
(1)
a
a
a
111
a2 a4 a8
a1 2
14
1 8
7
a8
8 a7 .
a2
(2)
.
a 3 a2
解:原式 =
a2Βιβλιοθήκη 12 1 25
2 a 2 3 a 6 6 a5 .
a2 a3
注意:结果可以用根式表示,也可以用分数指数 幂表示.但同一结果中不能既有根式又有分数 指数幂,并且分母中不能含有负分数指数幂.
3 4
(
2 3
)4(
3 4
)
(
2 3
)3
27 8
2020/8/6
2.1.1指数与指数幂的运算
【题型1】将根式转化分数指数幂的形式. ☞当有多重根式是,要由里向外层层转化.
☞对于有分母的,可以先把分母写成负指数幂.
☞要熟悉运算性质.
例1.利用分数指数幂的形式表示下列各式(其
中a >0).
(1) a2 3 a2 ; (2) a 3 a .
2 3 1
1 3
2
1 6
1 2
1 3
1 6
2 3 6.
2020/8/6
2.1.1指数与指数幂的运算
2
3
1
(2)( 3 25 125 ) 4 5 (53 52 ) 54
2
1
3
1
53 54 52 54
21
31
53 4 52 4
5
5
512 54
12 55 54 5.
2020/8/6
2.1.1指数与指数幂的运算
补充练习:
1
3,已知x 2
1
x 2
5,求
x2
1的值?
x 23 1
2, 化简
x 1
2
1
x 1 x x3
1
1
x3 x3 1 x3 1 x3 1
3 x
2020/8/6
2.1.1指数与指数幂的运算
4.化简
(1
1 28
)(1
1 24
)(1
1 22
)(1
1 1
1 2
12
(3) (2x 4 y 3 )(3x 2 y 3 )(4x 4 y 3 );
解:原式
(2)
3
(4)
x
1 4
1 2
1 4
y
1 3
2 3
2 3
24 y.
(4)
(m
1 4
n
3 8
)8
(m
1 4
)8
(n
3 8
)8
m2n3 .
第二教材P53例2,借题发挥2.P55当堂检测1,2,5,6, 基础巩固1,3,4,5,6,P56能力提升1,3,7
负数的奇次方根是负数.
零的奇次方根是零.
(2)偶次方根有以下性质: 正数的偶次方根有两个且是相反数,
负数没有偶次方根,
零的偶次方根是零.
2020/8/6
2.1.1指数与指数幂的运算
3.三个公式
n
(1) n a a;
(2) n an a;
n为奇数
(3) n an | a | . n为偶数
4.如果xn=a,那么
Z)
( a )n b
(a b1 )n
an
bn
an bn
2020/8/6
2.1.1指数与指数幂的运算
(1)观察以下式子,并总结出规律:(a > 0)
10
210 (25 )2 25 2 2 ;
3
312
3
(34 )3
34
12
33;
12
4 a12 4 (a3 )4 a3 a 4 ;
10
5 a10 5 (a2 )5 a2 a 5
2020/8/6
2.1.1指数与指数幂的运算
【1】下列说法中正确的序号是_(_5_)_(_6_)_(_7_)_(_4_).
(1)16的四次方根是2; (2)正数的n次方根有两个;
(3)a的n次方根就是 n a ;
(4) 4 81 3;
(5) ( 3 5)3 5;
(6) ( 4 81)4 81;
数幂没有意义.
2020/8/6
2.1.1指数与指数幂的运算
第二教材P51跟踪联系2,题型二例2,
P52.5,基础巩固4,能力提升2
【1】用根式表示下列各式:(a>0)
1
a2
3
a4
a
3 5
a
2 3
1
1
a
4 a3
5 a3
3 a2
【2】用分数指数幂表示下列各式:
3
4 (a b)3 (a b 0) (a b) 4
1 2
).
解
:
(1
1 28
)(1
1 24
)(1
1 22
)(1
1 2
)
(1 1
1 2
)
1
2
(1
1 2
)(1
1 22
)(1
1 24
)(1
1 28
)
(1
1 22
1
1 2
)
(1
1 22
)(1
1 24
)(1
1 28
)
(1
1 24
1
1 2
)
(1
1 24
)(1
1 28
)
(1 1
1 28
1 2
)
(1
1 28
n a , n为奇数, x n a , n为偶数,a ≥ 0,
不存在, n为偶数,a 0.
2020/8/6
2.1.1指数与指数幂的运算
☞整数指数幂是如何定义的?有何规定?
a0 1 ( a 0)