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1、2022年高中數(shù)學(xué)必修一教案:3-1-1《實(shí)數(shù)指數(shù)冪及其運(yùn)算》
第一課時(shí)
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能目標(biāo)
理解整數(shù)指數(shù)冪的概念和性質(zhì),并能用于相關(guān)計(jì)算中;
理解根式的概念和性質(zhì),并能用于相關(guān)計(jì)算中.
2.過程與方法目標(biāo)
通過復(fù)習(xí)回顧初中所學(xué)二次根式的相關(guān)性質(zhì),用類比的思想來完成根式的學(xué)習(xí);
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)
通過復(fù)習(xí)回顧舊知識(shí),來完成新知識(shí)的學(xué)習(xí),在這一過程中培養(yǎng)觀察分析、抽象概括能力、歸納總結(jié)能力、化歸轉(zhuǎn)化能力;
重點(diǎn)難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):根式的概念、性質(zhì)
教學(xué)難點(diǎn):根式的概念
教學(xué)過程
(I)復(fù)習(xí)回顧
師:在初中,我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了整數(shù)指數(shù)冪的概念及其性質(zhì).現(xiàn)在,
2、我們一起來看屏幕.
整數(shù)指數(shù)冪概念 整數(shù)指數(shù)冪運(yùn)算性質(zhì)
規(guī)定:
a0=1(a≠0)
(a≠0,n)
師:這兒我們?yōu)槭裁炊家骯≠0?(引導(dǎo)學(xué)生分析清楚)
師:另外,我們?cè)诔踔羞€學(xué)習(xí)了平方根、立方根這兩個(gè)概念.
22=4 2,-2叫4的平方根
(-2)2=4
23=8 2叫8的立方根
(-2)3=-8 -2叫-8的立方根
25=32 2叫32的5次
3、方根
2n=a 2叫a的n次方根
師(生):我們來看,若22=4,則2叫4的平方根;若23=8,2叫做8的立方根;若25=32,則2叫做32的5次方根,類似地,若2n=a,則2叫a的n次方根.這樣,我們可以給出n次方根的定義.
(II)講授新課
1.n次方根的定義:
若xn=a(n>1且n∈N*),則x叫做a的n次方根.
師: n次方根的定義給出了,我們考慮這樣一個(gè)問題,x如何用a 表示呢?
生:正數(shù)的平方根有兩個(gè)且互為相反數(shù),負(fù)數(shù)沒有平方根;正數(shù)的立方根是正數(shù),負(fù)數(shù)的立方根是負(fù)數(shù).
師:跟平方根一樣,偶次方根有
4、下列性質(zhì):在實(shí)數(shù)范圍內(nèi),正數(shù)的偶次方根有兩個(gè)且互為相反數(shù),負(fù)數(shù)沒有偶次方根;跟立方根一樣,奇次方根有下列性質(zhì):在實(shí)數(shù)范圍內(nèi),正數(shù)的奇次方根是正數(shù),負(fù)數(shù)的奇次方根是負(fù)數(shù).
這樣,再由n次方根的定義我們便可得到n次方根的性質(zhì):
2.根式運(yùn)算性質(zhì):
①(n>1,且n)
②
師:關(guān)于性質(zhì)的推導(dǎo),我們一起來看:
性質(zhì)①推導(dǎo)過程:
當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),
當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),
綜上所述,可知:
性質(zhì)②推導(dǎo)過程:
當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),由n次方根定義得:
當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),由n次方根定義得:
則
綜上所述:
師:性質(zhì)②有一定變化,大家應(yīng)重點(diǎn)掌握,接下來,我們來看例題:
3.例題講解
例1:求
5、下列各式的值:
解:
師:根指數(shù)?n為奇數(shù)的題目較易處理,而例題側(cè)重于根指數(shù)n為偶數(shù)的運(yùn)算,說明此類題目容易出錯(cuò),應(yīng)引起大家的注意.為使大家進(jìn)一步熟悉性質(zhì)運(yùn)用,請(qǐng)大家來做練習(xí)題.
(III)課堂練習(xí)
(IV)課時(shí)小結(jié)
(V)課后作業(yè)
教材練習(xí)A:1
第二課時(shí)
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能目標(biāo)
理解分?jǐn)?shù)指數(shù)冪的概念和性質(zhì),并能用于相關(guān)計(jì)算中;
會(huì)對(duì)根式、分?jǐn)?shù)指數(shù)冪進(jìn)行互化;
了解無理指數(shù)冪.
2.過程與方法目標(biāo)
通過復(fù)習(xí)回顧初中所學(xué)的整數(shù)指數(shù)冪及上節(jié)課所學(xué)根式的相關(guān)性質(zhì),用類比的思想來完成分?jǐn)?shù)指數(shù)冪的學(xué)習(xí);
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀目
6、標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生用聯(lián)系觀點(diǎn)看問題;
教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):
1.分?jǐn)?shù)指數(shù)冪的概念.
2.分?jǐn)?shù)指數(shù)冪的運(yùn)算性質(zhì).
教學(xué)難點(diǎn):對(duì)分?jǐn)?shù)指數(shù)冪概念的理解.
教學(xué)過程
(I)復(fù)習(xí)回顧
師:上一節(jié)課,我們一起復(fù)習(xí)了整數(shù)指數(shù)冪折運(yùn)算性質(zhì),并學(xué)習(xí)了根式的運(yùn)算性質(zhì).
整數(shù)指數(shù)冪概念 整數(shù)指數(shù)冪運(yùn)算性質(zhì)
規(guī)定:
a0=1(a≠0)
(a≠0,n)
①(n>1,且n)
②
師:對(duì)于整數(shù)指數(shù)冪運(yùn)算性質(zhì)(2),當(dāng)a>0,m,n是分?jǐn)?shù)時(shí)也成立.
(說明:對(duì)于這一點(diǎn),課本采用
7、了假設(shè)性質(zhì)(2)對(duì)a>0,m,n是分?jǐn)?shù)也成立這種方法,我認(rèn)為不妨先推廣性質(zhì)(2),為下一步利用根式運(yùn)算性質(zhì)推導(dǎo)正分?jǐn)?shù)指數(shù)冪的意義作準(zhǔn)備).
師:對(duì)于根式的運(yùn)算性質(zhì),大家要注意被開方數(shù)an的冪指數(shù)n與根式的根指數(shù)n的一致性.接下來,我們來看幾個(gè)例子.
例子:當(dāng)a>0時(shí)
①
②
③
④
⑤
師:上述推導(dǎo)過程主要利用了根式的運(yùn)算性質(zhì),例子③、④、⑤用到了推廣的整數(shù)指數(shù)冪運(yùn)算性質(zhì)(2).因此,我們可以得出正分?jǐn)?shù)指數(shù)冪的意義.
(II)講授新課
1.正數(shù)的正分?jǐn)?shù)指數(shù)冪的意義:
師:大家要注意兩點(diǎn),一是分?jǐn)?shù)指數(shù)冪是根式的另一種表示形
8、式;二是根式與分?jǐn)?shù)指數(shù)冪可以進(jìn)行互化.
另外,我們還要對(duì)正數(shù)的負(fù)分?jǐn)?shù)指數(shù)冪和0的分?jǐn)?shù)指數(shù)冪作如下規(guī)定.
2.規(guī)定:
(1)
(2)0的正分?jǐn)?shù)指數(shù)冪等于0.
(3)0的負(fù)分?jǐn)?shù)指數(shù)冪無意義.
師:規(guī)定了分?jǐn)?shù)指數(shù)冪的意義以后,指數(shù)的概念就從整數(shù)推廣到有理數(shù)指數(shù).當(dāng)a>0時(shí),整數(shù)指數(shù)冪的運(yùn)算性質(zhì),對(duì)于有理指數(shù)冪也同樣適用.即對(duì)于任意有理數(shù)r,s,均有下面的運(yùn)算性質(zhì):
3.有理指數(shù)冪的運(yùn)算性質(zhì):
(1)ar?as=ar+s(a>0,r,s∈Q)
(2)(ar)s=ar?(a>0,r,s∈Q)
(3)(a?b)r=ar?br(a>0,b>0,r∈Q)
4.例題講解
例2:求值:
9、
分析:此題主要運(yùn)用有理指數(shù)冪的運(yùn)算性質(zhì).
解:
例3:用分?jǐn)?shù)指數(shù)冪的形式表示下列各式:
分析:此題應(yīng)結(jié)合分?jǐn)?shù)指數(shù)冪意義與有理指數(shù)冪運(yùn)算性質(zhì).
解:
5.無理指數(shù)冪
師:若a>0,p是一個(gè)無理數(shù),則ap(如)表示一個(gè)確定的實(shí)數(shù),即有理指數(shù)冪還可以推廣到無理指數(shù)冪.
我們現(xiàn)在還無法給出無理指數(shù)冪嚴(yán)格的定義,但是上述有理指數(shù)冪的運(yùn)算性質(zhì),對(duì)于無理數(shù)指數(shù)冪都適用,而有關(guān)概念和證明我們現(xiàn)在也不考慮.
現(xiàn)在我們可能還有一些疑問,究竟是一個(gè)什么樣的數(shù)呢?
我們按照要求的精確度,取無理數(shù)的不足近似值或過剩近似值:
1.4,1.41,1.414,……(的不足近似值);
1.5,1.42,1.415,……(的過剩近似值).
其次,我們相應(yīng)地可用有理指數(shù)冪的序列
31.4,31.41,31.414,……或31.5,31.42,31.415,……
來近似地計(jì)算無理指數(shù)冪的不足或過剩近似值.
一般地,當(dāng)a>0,α為任意實(shí)數(shù)時(shí),實(shí)數(shù)指數(shù)冪aα都有意義.
例1.利用科學(xué)計(jì)算器計(jì)算(精確到0.001):
例2.利用科學(xué)計(jì)算器計(jì)算函數(shù)值.已知
課后作業(yè)
教材練習(xí)A:2,3;B:1,2,3