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第四章 指数与对数
TOC \o 1-5 \h \z \u 4.1 指数 1
4.2 对数 6
4.2.1 对数的概念 6
4.2.2 对数的运算性质 9
4.1 指数
知识点1 基本概念
1.平方根与立方根的概念
如果x2=a,那么x称为a的平方根;如果x3=a,那么x称为a的立方根.根据平方根、立方根的定义,正实数的平方根有2个,它们互为相反数,一个数的立方根只有一个.
2.a的n次方根
(1)定义:一般地,xn=a(n1,n∈N*),那么称x为a的n次方根,式子eq \r(n,a)叫作根式,其中n叫作根指数,a叫作被开方数.
(2)几个规定:
①当n为奇数时,正数的n次方根是一个正数,负数的n次方根是一个负数,这时,a的n次方根只有一个,记作x=eq \r(n,a);
②当n为偶数时,正数的n次方根有两个,它们互为相反数,这时,正数a的正的n次方根用符号eq \r(n,a)表示,负的n次方根用符号-eq \r(n,a)表示,它们可以合并写成±eq \r(n,a) (a0)的形式;
③0的n次方根等于0(无论n为奇数,还是为偶数).
1.eq \r(3,8)是根式吗?根式一定是无理式吗?
[提示] eq \r(3,8)是根式,根式不一定是无理式.
知识点2 根式的性质
(1)eq \r(n,0)=0(n∈N*,且n1);
(2)(eq \r(n,an))=a(n为大于1的奇数);
(3)(eq \r(n,an))=|a|=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(a,a≥0,,-a,a0))(n为大于1的偶数).
(4)(eq \r(n,a))n=a(n∈N*,且n1,a使得eq \r(n,a)有意义).
2.eq \r(n,an)=a对任意实数a都成立吗?
[提示] 不都成立.当n为不小于3的正奇数时,a为任意实数,等式eq \r(n,an)=a恒成立.当n为正偶数时,eq \r(n,an)=|a|.
知识点4 有理数指数幂的运算性质
(1)asat=as+t;
(2)(as)t=ast;
(3)(ab)t=atbt,
(其中s,t∈Q,a0,b0).
考点
类型1 根式的性质
【例1】 求下列各式的值.
(1)eq \r(3,?-2?3);(2)eq \r(4,?-3?2);(3)eq \r(8,?3-π?8);(4)eq \r(a6);
(5)eq \r(x2-2x+1)-eq \r(x2+6x+9),x∈(-3,3).
[解] (1)eq \r(3,?-2?3)=-2.
(2)eq \r(4,?-3?2)=eq \r(4,32)=eq \r(3).
(3)eq \r(8,?3-π?8)=|3-π|=π-3.
(4)eq \r(a6)=eq \r(?a3?2)=|a3|=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(a3,a≥0,,-a3,a0.))
(5)原式=eq \r(?x-1?2)-eq \r(?x+3?2)=|x-1|-|x+3|,
当-3x≤1时,原式=1-x-(x+3)=-2x-2;
当1x3时,原式=x-1-(x+3)=-4.
因此,原式=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(-2x-2,-3x≤1,,-4,1x3.))
化简根式的依据是什么?应注意什么问题?
[提示] 化简的依据是根式的性质.化简时要注意是奇次还是偶次根式.另外注意eq \r(n,an)与(eq \r(n,a))n的区别.
类型2 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.
(1)eq \r(a\r(a))(a0);
(2)eq \f(1,\r(3,x·?\r(5,x2)?2));
(3)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\r(4,b))) (b0).
[解] (1)原式=
(2)原式=.
(3)原式=.
1.根式和分数指数幂互化时应熟练应用a=eq \r(n,am)和a=eq \f(1,\r(n,am))(a0,m,n∈N*,且n1).当所求根式含有多重根号时,要搞清被开方数,由里向外用分数指数幂写出,然后再用性质进行化简.
2.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,但二者在应用时各有所侧重,分数指数幂计算较为灵活,而根式求字母的范围更常用.
类型3 分数指数幂的运算
【例3】 (1)计算:0.064-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(7,8)))0+[(-2)3]+16-0.75+|-0.01|;
(2)化简:.
[思路点拨] 将各个根式化成指数幂的形式,按照幂的运算性质进行运算.
[解] (1)原式=(0.43)-1+(-2)-4+(24)-
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