2.1.1 指数与指数幂的运算

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2.1.1 指数与指数幂的运算. 问题 1 :据国务院发展中心 2000 年发表的 《 未来 20 年我国发展前景分析 》 判断,未来 20 年,我国 GDP (国内生产总值)年平均增长率可望达到 7.3%. 那么在 2000 ~ 2020 年 , 各年的 GDP 可望为 2000 年的多少倍 ?. 当 n 是奇数时, a 的 n 次方根为 . 当 n 是偶数时 , 若 a > 0 ,则 a 的 n 次方根为 ; 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. - PowerPoint PPT Presentation

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2.1.1 指数与指数幂的运算

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问题 1 :据国务院发展中心 2000 年发表的《未来 20 年我国发展前景分析》判断,未来20 年,我国 GDP (国内生产总值)年平均增长率可望达到 7.3%. 那么在 2000~2020年 , 各年的 GDP 可望为 2000 年的多少倍 ?

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当 n 是奇数时, a 的 n 次方根为 .

当 n 是偶数时 ,若 a>0 ,则 a 的 n 次方根为 ;

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 .

n a

n a

我们把式子      叫做根式,其中 n叫做根指数, a 叫做被开方数 .

)1,( nNnan

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定义: 叫做 a的 n 次幂, a 叫做幂的底, n 叫做幂的指数。

an

正整数指数幂的有关概念

aaaaan

注: 是个相同因子 a 的连乘积的缩写, n 必须是正整数,这样的幂叫做正整数指数幂

an

an

幂指数

幂底数幂

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问题 2 :当生物死亡后 , 它机体原有的 C14 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 C14 含量 P 与死亡年数 t 之间的关系: ( * )根据( * )考古学家可以知道,生物死亡 t 年后,体内的根据( * )的含量 P 。

1

57301( ) .2

P

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当生物体死亡了 5730, 2×5730, 3××5730,…年后,它体内 C14 的含量 P 分别为

… 。

当生物体死亡了 6000, 10000, 100000 年后,根据( * )它体内 C14 的含量 P 分别为

2 31 1 1, ( ) , ( ) ,

2 2 2

6000 10000 100000

5730 5730 57301 1 1( ) , ( ) , ( ) .2 2 2

1

57301( ) .2

P

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如果 xn= a ,那么 x 叫 a 的 n 次方根,其中 n > 1且 n∈N.

1.n 次方根的定义:

2.n 次方根的表示:

当 n 是奇数时, a 的 n 次方根记作 .

当 n 是偶数时 ,若 a>0 ,则 a 的 n 次方根记作 ;

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 .

n an a

n a根指数被开方数

根式

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练习 求下列各式的值:

(1)3

-73; (2) -92;

(3) a-b2(a>b); (4)4

-22

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思考 2: 观察上述结论,你能总结出什么规律?

思考 1:设 a>0 , , , 分别等于什么? 5 10a 8a 124 a

思考 3: 按照上述规律 , 根式 , , 分别可写成什么形式?

34 5 3 57 5 7a

).1,,,0(

:

* nNnmaaa n mn

m

的意义是分数幂我们规定正数的正指数

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思考 4: 我们规定: (a>0,m, n∈N且

n > 1) ,那么 表示一个什么数? 分别表示什么根式?

nn m ma a

2

3821

523 ,4

思考 5: 你认为如何规定 (a>0,m,n∈N ,且 n > 1) 的含义?

n

ma

规定 : )1,,,0(1 *

nNnma

a

an

mn

m

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例 1 、求值

4

35

2

1

3

2

81

16 ;

2

1 ; 25 ; 8

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思考 6: 怎样理解零的分数指数幂的意义?

思考 7: 都有意义吗?

当 时, 何时无意义?

2 33

3 52( 2) , ( 2) , ( 2)

*( , , 1)n

ma m n N n 0a

0 的正分数指数幂等于 0,0 的负分数指数幂没有意义 .

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思考 1: = ?

知识探究 : 有理数指数幂的运算性质

思考 2: = ?

思考 3 : = ?2 2

3 32 3

思考 4: 一般地 等于什么? ( 0, , )r sa a a r s Q

推广到一般形式

推广到一般形式

推广到一般形式

),,0( Qsra

rssr aa )(

srsr aaa ),,0( Qsra

rrr abba )(),0,0( Qrba

2

5

2

3

22

3

4

2

3

)2(

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整数指数幂的运算性质对于有理指数幂也同样适用 , 即对于任意有理数 r, s ,均有下面的运算性质:

),0,0())(3(

),,0())(2(

),,0()1(

Qrbabaab

Qsraaa

Qsraaaa

rrr

rssr

srsr

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例 1 用分数指数幂表示下列各式 ( 其中 a>0).

.,, 33 223 aaaaaa

解:;2

7

2

13

2

133 aaaaaa

;3

8

3

22

3

223 22 aaaaaa

.)()( 3

2

2

1

3

4

2

1

3

13 aaaaaa

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例 2 、计算下列各式(式中字母都是正数)

88

3

4

1

6

5

6

1

3

1

2

1

2

1

3

2

))(2(

)3()6)(2)(1(

nm

bababa

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3 4

2

3 2

(1)( 25- 125) 25

(2) ( 0)a

aa a

例 3 、计算下列各式

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