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2.1指数函数2.1.1指数与指数幂的运算[读教材·填要点]1.根式及相关概念(1)a的n次方根定义:如果xn=a,那么x叫做a的n次方根,其中n1,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naa∈Rn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.2.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|=aa≥0-aa<0(n为大于1的偶数).3.分数指数幂的意义分数指数幂正分数指数幂规定:amn=nam(a>0,m,n∈N*,且n>1)负分数指数幂规定:a-mn=1amn=1nam(a>0,m,n∈N*,且n>1)性质0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义4.有理数指数幂的运算性质(1)ar·as=ar+s(a>0,r,s∈Q);(2)(ar)s=ars(a>0,r,s∈Q);(3)(ab)r=arbr(a>0,b>0,r∈Q).5.无理数指数幂无理数指数幂aα(a>0,α是无理数)是一个确定的实数.有理数指数幂的运算性质对于无理数指数幂同样适用.[小问题·大思维]1.根式一定是无理式吗?提示:根式不一定为无理式,如a+1为无理式,而x+12=|x+1|为有理式.2.下列说法正确的有哪几个?①64的6次方根是2;②664的运算结果是±2;③负数没有偶次方根.提示:64的6次方根是±2;664=2;③正确.故只有③正确.3.nan与(na)n有什么区别?其中实数a的取值各有什么限制?提示:(1)nan是实数an的n次方根,是一个恒有意义的式子,不受n的奇偶性的限制,a∈R,(2)(na)n是实数a的n次方根的n次幂,其中实数a的取值与n的奇偶性有关;当n为大于1的奇数时,a∈R;当n为大于1的偶数时,a≥0.根式的性质[例1]求下列根式的值.(1)4-24;(2)52-π5(3)4x+14;(4)3x-63[自主解答](1)4-24=2;(2)52-π5=2-π;(3)4x+14=|x+1|=x+1,x≥-1,-x-1,x-1.(4)3x-63=x-6——————————————————1,nnanaan,偶奇为数为数要解决根式的化简问题,首先要分清根式为奇次根式,还是偶次根式.2为使开偶次方后不出现符号错误,第一步先用绝对值表示开方的结果,第二步再去掉绝对值符号化简,化简时要结合条件或分类讨论.————————————————————————————————————————1.求下列各式的值:(1)4-32;(2)na-bn+na+bn(a<b<0,n>1,n∈N*).解:(1)4-32=49=432=324=3.(2)当n是奇数时,原式=(a-b)+(a+b)=2a;当n为偶数时,因为a<b<0,所以a-b<0,a+b0,所以原式=-(a-b)-(a+b)=-2a.所以na-bn+na+bn=2a,n=2k+1,k∈N*-2a,n=2k,k∈N*.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形式.(1)3a·4a;(2)aaa;(3)3a2·a3;(4)(3a)2·ab3.[自主解答](1)3a·4a=1173412aaa;(2)原式=a12·a14·a18=a78;(3)原式=a23·a32=a136;(4)原式=(a13)2·a12·b32=a76b32.——————————————————在解决根式与分数指数幂互化的问题时,关键是熟记根式与分数指数幂的转化式子:11mmnmnnmnmnaaaaa和,其中字母a要使式子有意义.————————————————————————————————————————2.用分数指数幂表示下列各式:(1)3a·6-a(a0);(2)3ab2ab3(a,b0);(3)(4b23)23(b0);(4)13x5x22(x≠0).解:(1)原式=a13·(-a)16=-(-a)13·(-a)16=-(-a)12(a0);(2)原式=333222·abab=57322ab=(5722ab)13=a56b76(a,b0)(3)原式=b212343=(-b)19(b0)(4)原式=1413531·xx=351x=x35.分数指数幂的运算[例3]计算下列各式:(1)(235)0+2-2·(214)12-(0.01)0.5;(2)(0.064)13-(-78)0+[(-2)3]43+16-0.75;(3)(14)12·112332430.1abab(a>0,b>0).[自主解答](1)原式=1+14×(49)12-(1100)12=1+16-110=1615.(2)原式=0.4-1-1+(-2)-4+2-3=52-1+116+18=2716.(3)原式=132244100·a32·a32·b32·b32=425a0b0=425.——————————————————1指数幂的一般运算步骤是:有括号先算括号里的;无括号先做指数运算.负指数幂化为正指数幂的倒数.底数是负数,先确定符号;底数是小数,先要化成分数;底数是带分数,先要化成假分数,然后要尽可能用幂的形式表示,便于用指数幂的运算性质.2根式一般先转化成分数指数幂,然后再利用有理指数幂的运算性质进行运算.在将根式化为分数指数幂的过程中,一般采用由内到外逐层变换为指数的方法,然后运用运算性质准确求解.3对于含有字母的化简求值结果,一般用分数指数幂的形式表示.————————————————————————————————————————3.计算下列各式:(1)(279)0.5+(0.1)-2+(21027)23+3π0+3748;(2)52×5535×125;(3)0.025614-78-2.60+(34)34·(22)53-160.75.解:(1)原式=(259)0.5+(110)-2+(6427)23+3+3748=53+100+916+3+3748=80+27+3748+103=14448+103=3+103=106.(2)原式=52·535·512·532=52+351232=535(3)原式=2.5-1+22334·23523-23=1.5+21522-23=1.5解题高手易错题审题要严,做题要细,一招不慎,满盘皆输,试试能否走出迷宫!化简:(1-a)[(a-1)-2(-a)12]12[错解](1-a)[(a-1)-2(-a)12]12=(1-a)(a-1)-2×12(-a)12×12=(1-a)(a-1)-1(-a)14=-(-a)14.[错因]错解中忽略了题中(-a)12有意义的条件,若(-a)12有意义,则-a≥0,故a≤0,这样[(a-1)-2]12=(1-a)-1.[正解]由(-a)12有意义可知-a≥0,故a≤0,所以(1-a)[(a-1)-2(-a)12]12=(1-a)[(a-1)-2]12·[(-a)12]12=(1-a)(1-a)-1(-a)14=(-a)14.1.下列根式、分数指数幂的互化中,正确的是()A.-x=(-x)12(x≠0)B.x13=-3xC.(xy)34=4yx3(xy≠0)D.4y2=y12(y0)解析:A:-x=-x12;B:x13=13xC:(xy)34=(yx)34=4yx3正确.D:4y2=(-y)12(y0)答案:C2.当2-x有意义时,化简x2-4x+4-x2-6x+9的结果为()A.2x-5B.-2x-1C.-1D.5-2x解析:2-x有意义则x≤2.原式=x-22-x-32=2-x-(3-x)=2-3=-1.答案:C3.计算(2a-3b23)·(-3a-1b)÷(4a-4b53)得()A.-32b2B.32b2C.-32b73D.32b73解析:原式=14354364abab=-32b2.答案:A4.-72=________.()-322=________.答案:795.计算:(π)0+2-2×(214)12=________.解析:原式=1+14×(94)12=1+14×32=1+38=118.答案:1186.计算:5+26+7-43-6-42.解:5+26+7-43-6-42=eq\r((\r(3))2+2\r(3)·\r(2)+(\r(2))2+22-2×23+32-22-2×22+22=3+22+2-32-2-22=|3+2|+|2-3|-|2-2|=3+2+2-3-2+2=22.一、选择题1.已知m10=3,则m等于()A.310B.103C.±103D.310答案:C2.计算[(-2)-2]12的结果是()A.2B.-2C.22D.-22解析:[(-2)-2]12=(2-1)12=212=2.答案:A3.函数f(x)=(x-5)0+(x-2)12的定义域为()A.{x|2x5,或x5}B.{x|x2}C.{x|x5}D.{x|x≠5且x≠2}解析:使得函数有意义则x-5≠0x-20,即x2且x≠5.答案:A4.x=1+2b,y=1+2-b,则y等于()A.x+1x-1B.x-1xC.x-1x+1D.xx-1解析:∵x=1+2b,∴2b=x-1.又y=1+2-b=1+12b=2b+12b=x-1+1x-1=xx-1.答案:D二、填空题5.化简:4a23b13÷(-23a13b13)=________.解析:原式=-6a23-(13)b13-(13)=-6a.答案:-6a6.计算:(23)-2+(1-2)0-(338)23+3-π2=________.解析:原式=94+1-(32)2+π-3=π-2.答案:π-27.若2x+2-6×2x-1-8=0,则x=________.解析:令2x=t,则原方程可化为4t-3t-8=0,t=8.∴2x=8.即x=3.答案:38.设2x=8y+1,9y=3x-9,则x+y=________.解析:由2x=8y+1得2x=23y+3,所以x=3y+3①由9y=3x-9得32y=3x-9,所以2y=x-9②由①②联立方程组,解得x=21,y=6,所以x+y=27.答案:27三、解答题9.化简:(1)7332aa÷3a-83a15÷3a-3a-1;(2)413322333842aabbaba÷(1-23ba)×3a.解:(1)原式=73322aa÷81533aa÷31322aa=3a2÷73a÷3a-2=a23÷(a73)12÷(a-2)13=a23÷a76÷a23=a2376÷a23=a12÷a23=a12+23=a16.(2)原式=1321123333842aabbaba÷1133132aba×a13=a13a13-2b13a23+2a13b13+4b234b23+2a13b13+a23·1313123aab·a13=a13·a13·a13=a.10.已知a12+a12=5,求下列各式的值:(1)a+a-1;(2)a2+a-2;(3)a2-a-2.解:(1)将a12+a12=5两边平方,得a+a-1+2=5,则a+a-1=3.(2)由a+a-1=3两边平方,得a2+a-2+2=9,则a2+a-2=7.(3)设y=a2-a-2,两边平方,得y2=a4+a-4-2=(a2+a-2)2-4=72-4=45,所以y=±35,即a2-a-2=±35.2.1.2指数函数及其性质第一课时指数函数的图象及性质[读教材·填要点]1.指数函数的定义函数y=ax(a0,且a≠1)叫做指数函数,其中x是自变量.2.指数函数的图象与性质a10a
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