2024-02-28 09:48:05 来源：1569下载站 作者：小何
一、内容和内容解析
本节课是北师大版高中数学必修5中第三章第4节的内容。主要是二元均值不等式。它是在系统地学习了不等关系和不等式性质，掌握了不等式性质的基础上展开的，作为重要的基本不等式之一，为后续的学习奠定基础。要进一步了解不等式的性质及运用，研究最值问题，此时基本不等式是必不可缺的。基本不等式在知识体系中起了承上启下的作用，同时在生活及生产实际中有着广泛的应用，因此它也是对学生进行情感价值观教育的优良素材，所以基本不等式应重点研究。
教学中注意用新课程理念处理教材，学生的数学学习活动不仅要接受、记忆、模仿和练习，而且要自主探究、动手实践、合作交流、阅读自学，师生互动，教师发挥组织者、引导者、合作者的作用，引导学生主体参与、揭示本质、经历过程。
就知识的应用价值上来看，基本不等式是从大量数学问题和现实问题中抽象出来的一个模型，在公式推导中所蕴涵的`数学思想方法如数形结合、抽象归纳、演绎推理、分析法证明等在各种不等式的研究中均有着广泛的应用;另外，在解决函数最值问题中，基本不等式也起着重要的作用。
就内容的人文价值上来看，基本不等式的探究与推导需要学生观察、分析、归纳，有助于培养学生创新思维和探索精神，是培养学生数形结合意识和提高数学能力的良好载体。
二、教学目标和目标解析
教学目标：了解基本不等式的几何背景，能在教师的引导下探究基本不等式的证明过程，理解基本不等式的几何解释，并能解决简单的最值问题;借助于信息技术强化数形结合的思想方法。
在教师的逐步引导下，能从较为熟悉的几何图形中抽象出基本不等式，实现对基本不等式几何背景的初步了解。
学生已经学习了不等式的基本性质，可以运用作差法给出基本不等式的证明，同时，介绍并渗透分析法证明的思想方法，从而完成基本不等式的代数证明。
进一步通过探究几何图形，给出基本不等式的几何解释，加强学生数形结合的意识。
通过应用问题的解决，明确解决应用题的一般过程。这是一个过程性目标。借助例1，引导学生尝试用基本不等式解决简单的最值问题，体会和与积的相互转化，进一步通过例2，引导学生领会运用基本不等式的三个限制条件(一正二定三相等)在解决最值问题中的作用，并用几何画板展示函数图形，进一步深化数形结合的思想。结合变式训练完善对基本不等式结构的理解，提升解决问题的能力，体会方法与策略。
三、教学问题诊断
在认知上，学生已经掌握了不等式的基本性质，并能够根据不等式的性质进行数、式的大小比较，也具备了一定的平面几何的基本知识。但是，倘若教师不加以引导，学生并不能自觉地通过已有的知识、记忆去发展和构建几何图形中的相等或不等关系，这就需要教师逐步地引导，并选用合理的手段去激活学生的思维，增强数形结合的思想意识。
另外，尽可能引领学生充分理解两个基本不等式等号成立的条件，为利用基本不等式解决简单的最值问题做好铺垫。在用基本不等式解决最值时，学生往往容易忽视基本不等式,使用的前提条件a,b>0同时又要注意区别基本不等式的使用条件为,因此，在教学过程中，借助例题落实学生领会基本不等式成立的三个限制条件(一正二定三相等)在解决最值问题中的作用。而对于“一正二定三相等”的进一步强化和应用，将放于下一个课时的内容。
四、教学支持条件分析
为了能很好地展示几何图形,体会基本不等式的几何背景,教学中需要有具体的图形来帮助学生理解基本不等式的生成，感受数形结合的数学思想，所以，借助于几何画板软件来加强几何直观十分必要，同时演示动画帮助学生验证基本不等式等号取到的情况，并用电脑3D技术展示基本不等式的又一几何背景，加深对基本不等式的理解，增强教学效果。
五、教学设计流程图
教学过程的设计从实际的问题情境出发，以基本不等式的几何背景为着手点，以探究活动为主线，探求基本不等式的结构形式，并进一步给出几何解释，深化对基本不等式的理解。通过典型例题的讲解，明确利用基本不等式解决简单最值问题的应用价值。数形结合的思想贯穿于整个教学过程，并时刻体现在教学活动之中。
六、教法和预期效果分析
本节课通过6个教学环节，强调过程教学，在教师的引导下，启动观察、分析、感知、归纳、探究等思维活动，从各个层面认识基本不等式，并理解其几何背景。课堂教学以学生为主体，基本不等式为主线，在学生原有的认知基本上，充分展示基本不等式这一知识的发生、发展及再创造的过程。
同时，以多媒体课件作为教学辅助手段，赋予学生直观感受，便于观察，从而把一个生疏的、内在的知识，变成一个可认知的、可交流的对象，提高了课堂效率。
通过这节课的学习，引领学生多角度、多方位地认识基本不等式，并了解它的几何意义充分渗透数形结合的思想;能在教师的引导下，主动探索并了解基本不等式的证明过程，强化证明的各类方法;
会用基本不等式解决简单的(小)值问题并注意等号取到的条件。在教学过程中始终围绕教学目标进行评价，师生互动，在教学过程的不同环节中及时获取教学反馈信息，以学生为主体，及时调节教学措施，完成教学目标，从而达到较为理想的教学效果。
教学内容
教科书125页，练习三十．
一、素质教育目标
(一)知识教学点
1．通过整理和复习，进一步掌握方程的有关知识。
2．通过整理和复习，进一步掌握用方程解应用题。
(二)能力训练点
1．通过整理和复习，加强知识间的联系，形成知识网络。
2．通过整理和复习，培养学生计算的敏捷性和灵活性。
(三)德育渗透点
通过知识化间的联系，使学生受到辩证唯物主义的启蒙教育。
(四)美育渗透点
通过整理和复习，使学生感受到数学知识内在联系的逻辑之美，从而感悟到数学知识的魅力。
二、学法指导
1．引导学生回忆所学过知识，使知识系统化。
2．指导学生利用已有经验，进行体验，巩固所学知识。
三、教学重点
通过知识间的联系，掌握方程的概念和解方程的能力。
四、教学难点
知识间的内在联系。
五、教具学具准备
投影仪、投影片等。
六、教学步骤
(一)导入(略)
(二)复习
1．这单元学习了什么内容
2．回忆并概括，板书
(1)用字母表示数
(2)解简易方程
(3)列方程解应用题。
(先启发学生回忆学过的知识，为整理和复习做准备)。
(三)整理
1．用字母表示数
用字母表示数每天跑步的米数用X表示。
用字母表示数量关系一星期跑的米数7X。
用含有字母的式子表示数量现在每天跑步的米数x+2凹
(2)出示1(2)，引导学生解答。
(把用字母表示数，按整理和复习的类型进行梳理，形成知识结构。)
2．解简易方程
(1)方程的意义，引导学生回忆。
解方程的意义
出示练习三十二1题，进行反馈练习。
(2)整理和复习3题
①口述解题步骤
②使学生明确：根据加、减、乘、除运算关系进解答，这在以前解含有未知数尤的等式中已经掌握。
③出示练习三十三3、4题，部分题分组进行解答，订正，并说一说是怎样想的
(边整理边反馈练习，使学生已有的经验得到充分体验和发展，提高学生的计算能力。)
④引导学生总结，解方程应注意的问题。
3．列方程解应用题
列方程解应用题，用方程的方法解决实际问题。
(1)列方程解应用题的特点是
①用字母表示未知数
②分析题中的等量关系
③列出含有未知数x的等式方程
④解答，检验与答答话。
(2)整理和复习4题
分组进行交流，订正时说一说是怎样想的
(3)练习三十三4题，用方程解，独立计算。
(4)整理和复习5题
①先分组用不同方法解答
②引导学生进行比较
使学生明确：
用方程解应用题：用算术方法解应用题
1．未知数用字母表示，勃口列式。
1．未知数不参加列式。
2。根据题意找出数量间的相等
2．根据题里已知数和未知数间关系，引出含有未知数x的关系，引出含有末知数x的等式。的关系，确定解答步骤，再列式计算。
注意：用方程解应用题，得数不注明单位名称；而用算术方法解应用题，得数要注明单位名称。
今后题目中除指定解题方法以外，自己选择解题方法。
(5)练习三十三6题
订正时，引导学生分析、比较。
七、布置作业
练习三十三3、4题部分题，7、8题。
八、板书设计（略）
1 本节内容在全书及章节中的地位：
“向量”出现在高中数学第一卷（2）第五章第1节。本节内容是传统意义上“平面解析几何”的基础部分，因此在“数学”学科中占有极其重要的地位。
2 数学思维方法分析：
（1）从“向量可以用有向线段表示”所体现的“数”和“形”的变换，可以看“数学”本身的“量化”和“物化”。
（2）从构造手段的角度，在教材提供的材料中，我们可以看到“数与形相结合”的思想。
二、教学目标
根据上述教材结构和内容分析，考虑到学生现有认知结构的心理特点，制定如下教学目标：
1 基础知识目标：掌握“向量”的概念及其表示，并能用它们解决相关问题。
1 / 9 2 能力培养目标：逐步培养学生的观察能力、分析能力、综合能力、类比能力，并准确阐述自己的想法和观点，重点培养学生的认知能力和元认知能力。
3 创新品质的目标：引导学生从日常生活中挖掘数学内容，培养学生的发现意识和整合意识； “向量”的教学旨在培养学生的“知识重组”和“数字形成”意识。
4 人格品质目标：培养学生勇于探索、善于发现、独立意识、不断超越自我的创新品质。
三、教学重点、难点、重点
重点：向量概念的引入。
难点：“数”与“形”的完美结合.
重点：本课重点通过“数形结合”培养和发展学生的认知能力和适应能力。
4.课本加工
建构主义学习理论认为，建构是认知结构的形成，其过程一般是先根据逻辑线索组织知识点。然后由多条知识线组成一个知识平面，为什么是“数形结合”在这堂课中提出？应该说，这种处理方法是基于这一理论的体现。其次，本课的过程力求解决以下问题：知识是如何产生的？它是如何发展的？如何将实际问题抽象为数学问题，并赋予抽象的数学符号和表达方式，如何体现生活中客观事物之间的简单和谐关系。
V.教学模式
教学过程是一个非常复杂和动态的教师活动和学生活动的整体。集体意识的过程。教为导，学为主体，互为客体。启动学生自主学习，启发和引导学生实践数学思维的过程，获取知识，发现规律，理解原理，积极发展思维和能力。
六。学习方法
1.让学生在认知过程中专注于掌握元认知过程。
2.让学生将独立思考与多方沟通结合起来。
7.教学程序和假设
(1) 设置问题并创建情景。
3 / 9 1. 提问：在我们的日常生活中，我们不仅会遇到大小不一的数量，而且经常会接触到带有方向的数量。这些量应该如何表达呢？
2． （在学生讨论的基础上，教师指导）通过回忆“力的图形”，分析作用点的大小、方向和作用点之间的关系，关注作用点的相对和绝对影响。运动上的力。
设计意图：
1.将教材内容转化为具有潜在意义的问题，让学生对问题有强烈的意识，学生的整个学习过程就会变成“猜”、“吃”、“糊”、“烦恼”、“忐忑”、“期待”。寻找理由和论据的过程。
2.我们知道，学习总是与一定的知识背景或情境有关。 在实际情境中学习使学生能够利用他们现有的知识和经验来吸收和索引他们当前正在学习的新知识。由此获得的知识不仅易于维护，而且易于转移到不熟悉的问题情境中。
（2）提供真实的背景材料，形成假设。
1.船以 /s 的速度航行。众所周知，一条河长2000m，宽150m。船到对岸需要多长时间？
4 / 9 2. 到了对岸？这句话的实质含义是什么？ （学生讨论并期待答案：参考文献未知。）
3.如何将问题抽象为数学问题？ （同学们交流讨论，期待答案：要确定一个量，有时除了知道它的大小，还要知道它的方向。）
设计意图：
1。教师可以在学生智力发展略超前（即思维最近发展）的边界上通过问题引导，引导学生形成“数形结合”的思想。
2.通过学生的交流和讨论，将实际问题抽象成数学问题，并给出抽象的数学符号和表达式。
(3)引导探索，寻找解决方案。
1.如何补充以上问题？从我们学到的知识中，我们必须增加“方向”的要求。
2.导向的本质是什么？也就是说，位移的本质是什么？预期答案：大小和方向的统一。
5 / 9 3. 零向量、单位向量、平行向量、等向量、共线向量等序列化概念有什么关系？ （重点明确。）
设计意图：
在老师的指导下，在积累现有探索经验的基础上，学生讨论交流，相互评价，共同探讨完成了“数形结合”的思想建设。
2.本题旨在让学生不只“只看书”，敢于并善于质疑、批评和超越书本和老师。这是一种创新素质的突出表现，它使学生不满足于现状，执着追求。
3.尽可能揭示认知思维方法的全貌，让学生从整体上把握解决问题的方法。
（4）总结结论，加强理解。
经过指导，同学们总结出“数与形结合”的思路——“数”和“形”是同一个问题的两个方面。 “数”的性质。
设计意图：促进学生数学思维方式的形成，引导学生掌握“数与形相结合”的思维方法。
6 / 9 (5) 变体扩展和重构。
教师指南：这里我们已经知道，如果要解决一些抽象的数学问题，可以借助图形来解决，这是向量的理论基础。
下面我们继续学习一些与向量相关的概念，并引导学生使用模型演示进行观察。
概念一：长度为0的向量称为零向量。
概念2：长度等于单位长度的向量称为单位向量。
概念3：具有相同或相反方向的非零向量称为平行（或共线）向量。 （规定：零向量与任意向量平行。）
概念4：长度相同、方向相同的向量称为等向量。
设计意图：
1.在老师的指导下，学生在积累已有探索经验的基础上进行讨论和交流，相互评价，共同完成项目。线段与向量关系的构建。
7 / 9 2.这些概念的比较可以让学生加强对“向量”概念的理解，从而更好地“结合数字和形状”。
3.让学生对教学思维方法和应该处于的情境有更加熟练的认识，并将这种认识和思维储存在大脑中，随时提取应用。
(6)总结反馈调整。
1.知识内容：
比如设O为正六边形A B C D E F的中心，分别写出图形和向量O A ，O B、O C 是相等的向量。
2.运用数学思维方法培养创新素质总结：
善于发现现实生活中的问题，从而提炼出相应的解数学题。发现，作为一种意识，可以解释为“对探索问题的意识”；作为一种能力，发现可以解释为“发现新事物”的能力，是培养创造力的基本途径。
b.解决问题采用了“数与形相结合”的数学思想，体现了数学思维方法是解决问题的根本途径。
8 / 9 c。探索问题变体的过程是创新思维活动过程中的多维整合过程。知识重组的过程是一个多维度的整合过程，是一个高层次的知识综合过程，是对课本知识在更高层次上的概括和总结，有利于形成一种开放的、动态的、具有较强自学能力的知识。再生。系统，使思维具有整体功能和创新能力。
2.设计意图：
1.对知识内容的总结可以使课堂教学所传授的知识尽快转化为学生的知识。质量。
2.总结运用数学方法的创新素质，可以使学生更系统、更深刻地认识数学思维方法在解决问题中的地位和作用，逐步培养学生良好的人格品质。 这是每节课的重要组成部分。
(7)布置作业。
反馈“数形组合”探索过程，梳理知识体系，完成习题内容。
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教学目标
（1）掌握圆的标准方程，能根据圆心坐标和半径熟练地写出圆的标准方程，也能根据圆的标准方程熟练地写出圆的圆心坐标和半径。
（2）掌握圆的一般方程，了解圆的一般方程的结构特征，熟练掌握圆的标准方程和一般方程之间的互化。
（3）了解参数方程的概念，理解圆的参数方程，能够进行圆的普通方程与参数方程之间的互化，能应用圆的参数方程解决有关的简单问题。
（4）掌握直线和圆的位置关系，会求圆的切线。
（5）进一步理解曲线方程的概念、熟悉求曲线方程的方法。
教学建议
教材分析
（1）知识结构
（2）重点、难点分析
①本节内容教学的重点是圆的标准方程、一般方程、参数方程的推导，根据条件求圆的方程，用圆的方程解决相关问题。
②本节的难点是圆的一般方程的结构特征，以及圆方程的求解和应用。
教法建议
（1）圆是最简单的曲线。这节教材安排在学习了曲线方程概念和求曲线方程之后，学习三大圆锥曲线之前，旨在熟悉曲线和方程的理论，为后继学习做好准备。同时，有关圆的问题，特别是直线与圆的位置关系问题，也是解析几何中的基本问题，这些问题的解决为圆锥曲线问题的解决提供了基本的思想方法。因此教学中应加强练习，使学生确实掌握这一单元的知识和方法。
（2）在解决有关圆的问题的过程中多次用到配方法、待定系数法等思想方法，教学中应多总结。
（（）3）解决有关圆的问题，要经常用到一元二次方程的理论、平面几何知识和前边学过的解析几何的基本知识，教师在教学中要注意多复习、多运用，培养学生运算能力和简化运算过程的意识。
（4）有关圆的内容非常丰富，有很多有价值的问题。建议适当选择一些内容供学生研究。例如由过圆上一点的切线方程引申到切点弦方程就是一个很有价值的问题。类似的还有圆系方程等问题。
教学设计示例
圆的一般方程
教学目标：
（1）掌握圆的一般方程及其特点。
（2）能将圆的一般方程转化为圆的标准方程，从而求出圆心和半径。
（3）能用待定系数法，由已知条件求出圆的一般方程。
（4）通过本节课学习，进一步掌握配方法和待定系数法。
教学重点：(1)用配方法，把圆的一般方程转化成标准方程，求出圆心和半径。
（2）用待定系数法求圆的方程。
教学难点：圆的一般方程特点的研究。
教学用具：计算机。
教学方法：启发引导法，讨论法。
教学过程：
【引入】
前边已经学过了圆的标准方程
把它展开得
任何圆的方程都可以通过展开化成形如
①
的方程
【问题1】
形如①的方程的曲线是否都是圆？
师生共同讨论分析：
如果①表示圆，那么它一定是某个圆的标准方程展开整理得到的我们把它再写成原来的形式不就可以看出来了吗？运用配方法，得
②
显然②是不是圆方程与是什么样的数密切相关，具体如下：
（1）当时，②表示以为圆心、以为半径的圆；
（2）当时，②表示一个点；
（3）当时，②不表示任何曲线。
总结：任意形如①的方程可能表示一个圆，也可能表示一个点，还有可能什么也不表示。
圆的一般方程的定义：
当时，①表示以为圆心、以为半径的圆，
此时①称作圆的一般方程。
即称形如的方程为圆的一般方程。
【问题2】圆的一般方程的特点，与圆的标准方程的异同。
（1）和的系数相同，都不为0.
（2）没有形如的二次项。
圆的一般方程与一般的二元二次方程
③
相比较，上述(1)、(2)两个条件仅是③表示圆的必要条件，而不是充分条件或充要条件。
圆的一般方程与圆的标准方程各有千秋：
（1）圆的标准方程带有明显的几何的影子，圆心和半径一目了然。
（2）圆的一般方程表现出明显的代数的形式与结构，更适合方程理论的运用。
【实例分析】
例1：下列方程各表示什么图形。
（1） ；
（2） ；
一、教学内容分析
向量作为工具在数学、物理以及实际生活中都有着广泛的应用。
本小节的重点是结合向量知识证明数学中直线的平行、垂直问题，以及不等式、三角公式的证明、物理学中的应用。
二、教学目标设计
1、通过利用向量知识解决不等式、三角及物理问题，感悟向量作为一种工具有着广泛的应用，体会从不同角度去看待一些数学问题，使一些数学知识有机联系，拓宽解决问题的思路。
2、了解构造法在解题中的运用。
三、教学重点及难点
重点：平面向量知识在各个领域中应用。
难点：向量的构造。
四、教学流程设计
五、教学过程设计
一、复习与回顾
1、提问：下列哪些量是向量？
（1）力(2)功(3)位移(4)力矩
2、上述四个量中，(1)(3)(4)是向量，而(2)不是，那它是什么？
[说明]复习数量积的有关知识。
二、学习新课
例1（书中例5）
向量作为一种工具，不仅在物理学科中有广泛的应用，同时它在数学学科中也有许多妙用！请看
例2（书中例3）
证法（一)原不等式等价于，由基本不等式知(1）式成立，故原不等式成立。
证法(二)向量法
[说明]本例关键引导学生观察不等式结构特点，构造向量，并发现（等号成立的充要条件是）
例3（书中例4）
[说明]本例的关键在于构造单位圆，利用向量数量积的两个公式得到证明。
二、巩固练习
1、如图，某人在静水中游泳，速度为km/h.
（1）如果他径直游向河对岸，水的流速为4 km/h，他实际沿什么方向前进？速度大小为多少？
答案：沿北偏东方向前进，实际速度大小是8 km/h.
（2）他必须朝哪个方向游才能沿与水流垂直的方向前进？实际前进的速度大小为多少？
答案：朝北偏西方向前进，实际速度大小为km/h.
三、课堂小结
1、向量在物理、数学中有着广泛的应用。
2、要学会从不同的角度去看一个数学问题，是数学知识有机联系。
四、作业布置
1、书面作业：课本P73,练习8.4 4
我们在初中的学习过程中，已了解了整数指数幂的概念和运算性质.从本节开始我们将在回顾平方根和立方根的基础上，类比出正数的n次方根的定义，从而把指数推广到分数指数.进而推广到有理数指数，再推广到实数指数，并将幂的运算性质由整数指数幂推广到实数指数幂.
教材为了让学生在学习之外就感受到指数函数的实际背景，先给出两个具体例子：GDP的增长问题和碳14的衰减问题.前一个问题，既让学生回顾了初中学过的整数指数幂，也让学生感受到其中的函数模型，并且还有思想教育价值.后一个问题让学生体会其中的函数模型的同时，激发学生探究分数指数幂、无理数指数幂的兴趣与欲望，为新知识的学习作了铺垫.
本节安排的内容蕴涵了许多重要的数学思想方法，如推广的思想(指数幂运算律的推广)、类比的思想、逼近的思想(有理数指数幂逼近无理数指数幂)、数形结合的思想(用指数函数的图象研究指数函数的性质)等，同时，充分关注与实际问题的结合，体现数学的应用价值.
根据本节内容的特点，教学中要注意发挥信息技术的力量，尽量利用计算器和计算机创设教学情境，为学生的数学探究与数学思维提供支持.
1.通过与初中所学的知识进行类比，理解分数指数幂的概念，进而学习指数幂的性质.掌握分数指数幂和根式之间的互化，掌握分数指数幂的运算性质.培养学生观察分析、抽象类比的能力.
2.掌握根式与分数指数幂的互化，渗透“转化”的数学思想.通过运算训练，养成学生严谨治学，一丝不苟的学习习惯，让学生了解数学来自生活，数学又服务于生活的哲理.
3.能熟练地运用有理指数幂运算性质进行化简、求值，培养学生严谨的思维和科学正确的计算能力.
4.通过训练及点评，让学生更能熟练掌握指数幂的运算性质.展示函数图象，让学生通过观察，进而研究指数函数的性质，让学生体验数学的简洁美和统一美.
(1)分数指数幂和根式概念的理解.
(2)掌握并运用分数指数幂的运算性质.
(3)运用有理指数幂的性质进行化简、求值.
(1)分数指数幂及根式概念的理解.
思路1.同学们在预习的过程中能否知道考古学家如何判断生物的发展与进化，又怎样判断它们所处的年代?(考古学家是通过对生物化石的研究来判断生物的发展与进化的，第二个问题我们不太清楚)考古学家是按照这样一条规律推测生物所处的年代的.教师板书本节课题：指数函数——指数与指数幂的运算.
思路2.同学们，我们在初中学习了平方根、立方根，那么有没有四次方根、五次方根…n次方根呢?答案是肯定的，这就是我们本堂课研究的课题：指数函数——指数与指数幂的运算.
(1)什么是平方根?什么是立方根?一个数的平方根有几个，立方根呢?
(2)如x4=a，x5=a，x6=a，根据上面的结论我们又能得到什么呢?
(3)根据上面的结论我们能得到一般性的结论吗?
(4)可否用一个式子表达呢?
活动：教师提示，引导学生回忆初中的时候已经学过的平方根、立方根是如何定义的，对照类比平方根、立方根的定义解释上面的式子，对问题(2)的结论进行引申、推广，相互交流讨论后回答，教师及时启发学生，具体问题一般化，归纳类比出n次方根的概念，评价学生的思维.
讨论结果：(1)若x2=a，则x叫做a的平方根，正实数的平方根有两个，它们互为相反数，如：4的平方根为±2，负数没有平方根，同理，若x3=a，则x叫做a的立方根，一个数的立方根只有一个，如：-8的立方根为-2.
(2)类比平方根、立方根的定义，一个数的四次方等于a，则这个数叫a的四次方根.一个数的五次方等于a，则这个数叫a的五次方根.一个数的六次方等于a，则这个数叫a的六次方根.
(3)类比(2)得到一个数的n次方等于a，则这个数叫a的n次方根.
(4)用一个式子表达是，若xn=a，则x叫a的n次方根.
教师板书n次方根的意义：
一般地，如果xn=a，那么x叫做a的n次方根(n th root)，其中n>1且n∈正整数集.
可以看出数的平方根、立方根的概念是n次方根的概念的特例.
(1)你能根据n次方根的意义求出下列数的n次方根吗?(多媒体显示以下题目).
①4的平方根;②±8的立方根;③16的4次方根;④32的5次方根;⑤-32的5次方根;⑥0的7次方根;⑦a6的立方根.
(2)平方根，立方根，4次方根，5次方根，7次方根，分别对应的方根的指数是什么数，有什么特点?4，±8，16，-32，32，0，a6分别对应什么性质 的数，有什么特点?
(3)问题(2)中，既然方根有奇次的也有偶次的，数a有正有负，还有零，结论有一个的，也有两个的，你能否总结一般规律呢?
(4)任何一个数a的偶次方根是否存在呢?
活动：教师提示学生切实紧扣n次方根的概念，求一个数a的n次方根，就是求出的那个数的n次方等于a，及时点拨学生，从数的分类考虑，可以把具体的数写出来，观察数的 特点，对问题(2)中的结论，类比推广引申，考虑要全面，对回答正确的学生及时表扬，对回答不准确的学生提示引导考虑问题的思路.
讨论结果：(1)因为±2的平方等于4，±2的立方等于±8，±2的4次方等于16,2的5次方等于32，-2的5次方等于-32,0的7次方等于0，a2的立方等于a6，所 以4的平方根，±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±2，±2，±2,2，-2,0，a2.
(2)方根的指数是2,3,4,5,7…特点是有奇数和偶数.总的来看，这些数包括正数，负数和零.
(3)一个数a的奇次方根只有一个，一个正数a的偶次方根有两个，是互为相反数.0的任何次方根都是0.
(4)任何一个数a的偶次方根不一定存在，如负数的偶次方根就不存在，因为没有一个数的偶次方是一个负数.
类比前面的平方根、立方根，结合刚才的讨论，归纳出一般情形，得到n次方根的性质：
①当n为偶数时，正数a的n次方根有两个，是互为相反数，正的n次方根用na表示，如果是负数，负的n次方根用-na表示，正的n次方根与负的n次方根合并写成±na(a>0).
②n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次方根用符号na表示.
③负数没有偶次方根;0的任何次方根都是零.
上面的文字语言可用下面的式子表示：
a为正数：n为奇数， a的n次方根有一个为na，n为偶数， a的n次方根有两个为±na.
a为负数：n为奇数， a的n次方根只有一个为na，n为偶数， a的n次方根不存在.
零的n次方根为零，记为n0=0.
可以看出数的平方根、立方根的性质是n次方根的性质的特例.
根据n次方根的性质能否举例说明上述几种情况?
活动：教师提示学生对方根的性质要分类掌握，即正数的奇偶次方根，负数的奇次方根，零的任何次方根，这样才不重不漏，同时巡视学生，随机给出一个数，我们写出它的平方根，立方根，四次方根等，看是否有意义，注意观察方根的形式，及时纠正学生在举例过程中的问题.
解：答案不，比如，64的立方根是4,16的四次方根为±2，-27的5次方根为5-27，而-27的4次方根不存在等.其中5-27也表示方根，它类似于na的形式，现在我们给式子na一个名称——根式.
根式的概念：
式子na叫做根式，其中a叫做被开方数，n叫做根指数.
nan表示an的n次方根，式子nan=a一定成立吗?如果不一定成立，那么nan等于什么?
活动：教师让学生注意讨论n为奇偶数和a的符号，充分让学生多举实例，分组讨论.教师点拨，注意归纳整理.
〔如3(-3)3=3-27=-3，4(-8)4=|-8|=8〕.
n为偶数，nan=|a|=a，-a，a≥0，a
因此我们得到n次方根的运算性质：
①(na)n=a.先开方，再乘方(同次)，结果为被开方数.
②n为奇数，nan=a.先奇次乘方，再开方(同次)，结果为被开方数.
n为偶数，nan=|a|=a，-a，a≥0，a
例 求下列各式的值：
(1)3(-8)3;(2)(-10)2;(3)4(3-π)4;(4)(a-b)2(a>b).
活动：求某些式子的值，首先考虑的应是什么，明确题目的要求是什么，都用到哪些知识，关键是啥，搞清这些之后，再针对每一个题目仔细分析.观察学生的解题情况，让学生展示结果，抓住学生在解题过程中出现的问题并对症下药.求下列各式的值实际上是求数的方根，可按方根的运算性质来解，首先要搞清楚运算顺序，目的是把被开方数的符号定准，然后看根指数是奇数还是偶数，如果是奇数，无需考虑符号，如果是偶数，开方的结果必须是非负数.
(2)(-10)2=10;
(3)4(3-π)4=π-3;
(4)(a-b)2=a-b(a>b).
点评：不注意n的奇偶性对式子nan的值的影响 ，是导致问题出现的一个重要原因，要在理解的基础上，记准，记熟，会用，活用.
(2)3(3a-3)3(a≤1);
(2)3(3a-3)3(a≤1)=3a-3，
(3)4(3a-3)4=
点评：本题易错的是第(3)题，往往忽视a与1大小的讨论，造成错解.
活动：教师提示，这是一道选择题，本题考查n次方根的运算性质，应首先考虑根据方根的意义和运算性质来解，既要考虑被开方数，又要考虑根指数，严格按求方根的步骤，体会方根运算的实质，学生先思考哪些地方容易出错，再回答.
解析：(1)4a4=a，考查n次方根的运算性质，当n为偶数时，应先写nan=|a|，故A项错.
(2)6(-2)2=3-2，本质上与上题相同，是一个正数的偶次方根，根据运算顺序也应如此，结论为6(-2)2=32，故B项错.
(3)a0=1是有条件的，即a≠0，故C项也错.
(4)D项是一个正数的偶次方根，根据运算顺序也应如此，故D项正确.所以答案选D.
点评：本题由于考查n次方根的运算性质与运算顺序，有时极易选错，选四个答案的情况都会有，因此解题时千万要细心.
例2 3+22+3-22=__________.
活动：让同学们积极思考，交流讨论，本题乍一看内容与本节无关，但仔细一想，我们学习的内容是方根，这里是带有双重根号的式子，去掉一层根号，根据方根的运算求出结果是解题的关键，因此将根号下面的式子化成一个完全平方式就更为关键了，从何处入手?需利用和的平方公式与差的平方公式化为完全平方式.正确分析题意是关键，教师提示，引导学生解题的思路.
解析：因为3+22=1+22+(2)2=(1+2)2=2+1，
3-22=(2)2-22+1=(2-1)2=2-1，
点评：不难看出3-22与3+22形式上有些特点，即是对称根式，是A±2B形式的式子，我们总能找到办法把其化成一个完全平方式.
上面的例2还有别的解法吗?
活动：教师引导，去根号常常利用完全平方公式，有时平方差公式也可，同学们观察两个式子的特点，具有对称性，再考虑并交流讨论，一个是“+”，一个是“-”，去掉一层根号后，相加正好抵消.同时借助平方差，又可去掉根号，因此把两个式子的和看成一个整体，两边平方即可，探讨得另一种解法.
两边平方，得x2=3+22+3-22+2(3+22)(3-22)=6+232-(22)2=6+2=8，所以x=22.
点评：对双重二次根式，特别是A±2B形式的式子，我们总能找到办法将根号下面的式子化成一个完全平方式，问题迎刃而解，另外对A+2B±A-2B的式子，我们可以把它们看成一个整体利用完全平方公式和平方差公式去解.
若a2-2a+1=a-1，求a的取值范围.
解：因为a2-2a+1=a-1，而a2-2a+1=(a-1)2=|a-1|=a-1，
即a-1≥0，
所以a≥1.
点评：利用方根的运算性质转化为去绝对值符号，是解题的关键.
2.化简下列各式：
(1)664;(2)4(-3)2;(3)4x8;(4)6x6y3;(5)(x-y)2.
答案：(1)2;(2)3;(3)x2;(4)|x|y;(5)|x-y|.
3.计算7+40+7-40=__________.
问题：nan=a与(na)n=a(n>1，n∈N)哪一个是恒等式，为什么?请举例说明.
活动：组织学生结合前面的例题及其解答，进行分析讨论，解决这一问题要紧扣n次方根的定义.
通过归纳，得出问题结果，对a是正数和零，n为偶数时，n为奇数时讨论一下.再对a是负数，n为偶数时，n为奇数时讨论一下，就可得到相应的结论.
解：(1)(na)n=a(n>1，n∈N).
如果xn=a(n>1，且n∈N)有意义，则无论n是奇数或偶数，x=na一定是它的一个n次方根，所以(na)n=a恒成立.
(2)nan=a，|a|，当n为奇数，当n为偶数.
当n为奇数时，a∈R，nan=a恒成立.
当n为偶数时，a∈R，an≥0，nan表示正的n次方根或0，所以如果a≥0，那么nan=a.例如434=3，40=0;如果a
即(na)n=a(n>1，n∈N)是恒等式，nan=a(n>1，n∈N)是有条件的.
点评：实质上是对n次方根的概念、性质以及运算性质的深刻理解.
学生仔细交流讨论后，在笔记上写出本节课的学习收获，教师用多媒体显示在屏幕上.
1.如果xn=a，那么x叫a的n次方根，其中n>1且n∈正整数集.用式子na表示，式子na叫根式，其中a叫被开方数，n叫根指数.
(1)当n为偶数时，a的n次方根有两个，是互为相反数，正的n次方根用na表示，如果是负数，负的n次方根用-na表示，正的n次方根与负的n次方根合并写成±na(a>0).
(2)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次方根用符号na表示.
(3)负数没有偶次方根.0的任何次方根都是零.
2.掌握两个公式：n为奇数时，(na)n=a，n为偶数时，nan=|a|=a，-a，a≥0，a
课本习题2.1A组 1.
(1)681;(2)15-32;(3)6a2b4.
(2)15-32=-1525=-32;
(3)6a2b4=6(|a|?b2)2=3|a|?b2.
3.5+26+5-26=__________.
解析：对双重二次根式，我们觉得难以下笔，我们考虑只有在开方的前提下才可能解出，由此提示我们想办法去掉一层根式，
不难看出5+26=(3+2)2=3+2.
同理5-26=(3-2)2=3-2.
学生已经学习了数的平方根和立方根，根式的内容是这些内容的推广，本节课由于方根和根式的概念和性质难以理解，在引入根式的概念时，要结合已学内容，列举具体实例，根式na的讲解要分n是奇数和偶数两种情况来进行，每种情况又分a>0，a
思路1.碳14测年法.原来宇宙射线在大气层中能够产生放射性碳14，并与氧结合成二氧化碳后进入所有活组织，先为植物吸收，再为动物吸收，只要植物和动物生存着，它们就会不断地吸收碳14在机体内保持一定的水平.而当有机体死亡后，即会停止吸收碳14，其组织内的碳14便以约5 730年的半衰期开始衰变并消失.对于任何含碳物质只要测定剩下的放射性碳14的含量，便可推断其年代(半衰期：经过一定的时间，变为原来的一半).引出本节课题：指数与指数幂的运算之分数指数幂.
思路2.同学们，我们在初中学习了整数指数幂及其运算性质，那么整数指数幂是否可以推广呢?答案是肯定的.这就是本节的主讲内容，教师板书本节课题——指数与指数幂的运算之分数指数幂.
(1)整数指数幂的运算性质是什么?
②a8=(a4)2=a4= ，;
③4a12=4(a3)4=a3= ;
④2a10=2(a5)2=a5= .
(3)利用(2)的规律，你能表示下列式子吗?
， ， ， (x>0，m，n∈正整数集，且n>1).
(4)你能用方根的意义来解释(3)的式子吗?
(5)你能推广到一般的情形吗?
活动：学生回顾初中学习的整数指数幂及运算性质，仔细观察，特别是每题的开始和最后两步的指数之间的关系，教师引导学生体会方根的意义，用方根的意义加以解释，指点启发学生类比(2)的规律表示，借鉴(2)(3)，我们把具体推广到一般，对写正确的同学及时表扬，其他学生鼓励提示.
讨论结果：(1)整数指数幂的运算性质：an=a?a?a?…?a，a0=1(a≠0);00无意义;
a-n=1an(a≠0);am?an=am+n;(am)n=amn;(an)m=amn;(ab)n=anbn.
(2)①a2是a10的5次方根;②a4是a8的2次方根;③a3是a12的4次方根;④a5是a10的2次方根.实质上①5a10= ，②a8= ，③4a12= ，④2a10= 结果的a的指数是2,4,3,5分别写成了105，82，124，105，形式上变了，本质没变.
根据4个式子的最后结果可以总结：当根式的被开方数的指数能被根指数整除时，根式可以写成分数作为指数的形式(分数指数幂形式).
(3)利用(2)的规律，453= ，375= ，5a7= ，nxm= .
(4)53的四次方根是 ，75的三次方根是 ，a7的五次方根是 ，xm的n次方根是 .
结果表明方根的结果和分数指数幂是相通的.
(5)如果a>0，那么am的n次方根可表示为nam= ，即 =nam(a>0，m，n∈正整数集，n>1).
综上所述，我们得到正数的正分数指数幂的意义，教师板书：
规定：正数的正分数指数幂的意义是 =nam(a>0，m，n∈正整数集，n>1).
(1)负整数指数幂的意义是怎样规定的?
(2)你能得出负分数指数幂的意义吗?
(3)你认为应怎样规定零的分数指数幂的意义?
(4)综合上述，如何规定分数指数幂的意义?
(5)分数指数幂的意义中，为什么规定a>0，去掉这个规定会产生什么样的后果?
(6)既然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是否也适用于有理数指数幂呢?
活动：学生回想初中学习的情形，结合 自己的学习体会回答，根据零的整数指数幂的意义和负整数指数幂的意义来类比，把正分数指数幂的意义与负分数指数幂的意义融合起来，与整数指数幂的运算性质类比可得有理数指数幂的运算性质，教师在黑板上板书，学生合作交流，以具体的实例说明a>0的必要性，教师及时作出评价.
(2)既然负整数指数幂的意义是这样规定的，类比正数的正分数指数幂的意义可得正数的负分数指数幂的意义.
规定：正数的负分数指数幂的意义是 = =1nam(a>0，m，n∈=N+，n>1).
(3)规定：零的分数指数幂的意义是：零的正分数次幂等于零，零的负分数指数幂没有意义.
(4)教师板书分数指数幂的意义.分数指数幂的意义就是：
正数的正分数指数幂的意义是 =nam(a>0，m，n∈正整数集，n>1)，正数的负分数指数幂的意义是 = =1nam(a>0，m，n∈正整数集，n>1)，零的正分数次幂等于零，零的负分数指数幂没有意义.
(5)若没有a>0这个条件会怎样呢?
如 =3-1=-1， =6(-1)2=1具有同样意义的两个式子出现了截然不同的结果，这只说明分数指数幂在底数小于零时是无意义的.因此在把根式化成分数指数时，切记要使底数大于零，如无a>0的条件，比如式子3a2= ，同时负数开奇次方是有意义的，负数开奇次方时，应把负号移到根式的外边，然后再按规定化成分数指数幂，也就是说，负分数指数幂在有意义的情况下总表示正数，而不是负数，负数只是出现在指数上.
(6)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.
有理数指数幂的运算性质：对任意的有理数r，s，均有下面的运算性质：
①ar?as=ar+s(a>0，r，s∈Q)，
②(ar)s=ars(a>0，r，s∈Q)，
③(a?b)r=arbr(a>0，b>0，r∈Q).
我们利用分数指数幂的意义和有理数指数幂的运算性质可以解决一些问题，来看下面的例题.
例1 求值：(1) ;(2) ;(3)12-5;(4) .
活动：教师引导学生考虑解题的方法，利用幂的运算性质计算出数值或化成最简根式，根据题目要求，把底数写成幂的形式，8写成23,25写成52，12写成2-1，1681写成234，利用有理数幂的运算性质可以解答，完成后，把自己的答案用投影仪展示出来.
(2) =5-1=15;
(3)12-5=(2-1)-5=2-1×(-5)=32;
(4) =23-3=278.
点评：本例主要考查幂值运算，要按规定来解.在进行幂值运算时，要首先考虑转化为指数运算，而不是首先转化为熟悉的根式运算，如 =382=364=4.
例2 用分数指数幂的形式表示下列各式.
a3?a;a2?3a2;a3a(a>0).
活动：学生观察、思考，根据解题的顺序，把根式化为分数指数幂，再由幂的运算性质来运算，根式化为分数指数幂时，要由里往外依次进行，把握好运算性质和顺序，学生讨论交流自己的解题步骤，教师评价学生的解题情况，鼓励学生注意总结.
a2?3a2=a2? = ;
a3a= .
点评：利用分数指数幂的意义和有理数指数幂的运算性质进行根式运算时，其顺序是先把根式化为分数指数 幂，再由幂的运算性质来运算.对于计算的结果，不强求统一用什么形式来表示，没有特别要求，就用分数指数幂的形式来表示，但结果不能既有分数指数又有根式，也不能既有分母又有负指数.
例3 计算下列各式(式中字母都是正数).
(1) ;
(2) .
活动：先由学生观察以上两个式子的特征，然后分析，四则运算的顺序是先算乘方，再算乘除，最后算加减，有括号的先算括号内的，整数幂的运算性质及运算规律扩充到分数指数幂后，其运算顺序仍符合我们以前的四则运算顺序，再解答，把自己的答案用投影仪展示出来，相互交流，其中要注意到(1)小题是单项式的乘除运算，可以用单项式的乘除法运算顺序进行，要注意符号，第(2)小题是乘方运算，可先按积的乘方计算，再按幂的乘方进行计算，熟悉后可以简化步骤.
解：(1)原式=[2×(-6)÷(-3)] =4ab0=4a;
(2) =m2n-3=m2n3.
点评：分数指数幂不表示相同因式的积，而是根式的另一种写法.有了分数指数幂，就可把根式转化成分数指数幂的形式，用分数指数幂的运算法则进行运算了.
本例主要是指数幂的运算法则的综合考查和应用.
(2)627m3125n64.
(2)627m3125n64= =9m225n4=925m2n-4.
例4 计算下列各式：
(1)(325-125)÷425;
(2)a2a?3a2(a>0).
活动：先由学生观察以上两个式子的特 征，然后分析，化为同底.利用分数指数幂计算，在第(1)小题中，只含有根式，且不是同次根式，比较难计算，但把根式先化为分数指数幂再计算，这样就简便多了，第(2)小题也是先把根式转化为分数指数幂后再由运算法则计算，最后写出解答.
= =65-5;
教师用实物投影仪把题目投射到屏幕上让学生解答，教师巡视，启发，对做得好的同学给予表扬鼓励.
(2)下列各式①4(-4)2n，②4(-4)2n+1，③5a4，④4a5(各式的n∈N，a∈R)中，有意义的是( )
(4)把根式-25(a-b)-2改写成分数指数幂的形式为( )
A. B.
2.计算：(1) --17-2+ -3-1+(2-1)0=__________.
(2)设5x=4,5y=2，则52x-y=__________.
3.已知x+y=12，xy=9且x答案：1.(1)D (2)B (3)B (4)A (5)C 2.(1)19 (2)8因为x+y=12，xy=9，所以(x-y)2=(x+y)2-4xy=144-36=108=4×27.又因为x活动：学生观察式子特点，考虑x的指数之间的关系可以得到解题思路，应对原式进行因式分解，根据本题的特点，注意到：x-1= -13= ;x+1= +13= ;.构建解题思路教师适时启发提示.=a-b，=a± +b，=a±b.2.已知 ，探究下列各式的值的求法.(1)a+a-1;(2)a2+a-2;(3) .解：(1)将 ，两边平方，得a+a-1+2=9，即a+a-1=7;(2)将a+a-1=7两边平方，得a2+a-2+2=49，即a2+ a-2=47;(3)由于 ，所以有 =a+a-1+1=8.点拨：对“条件求值”问题，一定要弄清已知与未知的联系，然后采取“整体代换”或“求值后代换”两种方法求值.活动：教师，本节课同学们有哪些收获?请把你的学习收获记录在你的笔记本上，同学们之间相互交流.同时教师用投影仪显示本堂课的知识要点：(1)分数指数幂的意义就是：正数的正分数指数幂的意义是 =nam(a>0，m，n∈正整数集，n>1)，正数的负分数指数幂的意义是 = =1nam(a>0，m，n∈正整数集，n>1)，零的正分数次幂等于零，零的负分数指数幂没有意义.(2)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.(3)有理数指数幂的运算性质：对任意的有理数r，s，均有下面的运算性质：①ar?as=ar+s(a>0，r，s∈Q)，②(ar)s=ars(a>0，r，s∈Q)，③(a?b)r=arbr(a>0，b>0，r∈Q).(4)说明两点：①分数指数幂的意义是一种规定，我们前面所举的例子只表明这种规定的合理性，其中没有推出关系.②整数指数幂的运算性质对任意的有理数指数幂也同样适用.因而分数指数幂与根式可以互化，也可以利用 =am来计算.本节课是分数指数幂的意义的引出及应用，分数指数是指数概念的又一次扩充，要让学生反复理解分数指数幂的意义，教学中可以通过根式与分数指数幂的互化来巩固加深对这一概念的理解，用观察、归纳和类比的方法完成，由于是硬性的规定，没有合理的解释，因此多安排一些练习，强化训练，巩固知识，要辅助以信息技术的手段来完成大容量的课堂教学任务.思路1.同学们，既然我们把指数从正整数推广到整数，又从整数推广到正分数到负分数，这样指数就推广到有理数，那么它是否也和数的推广一样，到底有没有无理数指数幂呢?回顾数的扩充过程，自然数到整数，整数到分数(有理数)，有理数到实数.并且知道，在有理数到实数的扩充过程中，增添的数是无理数.对无理数指数幂，也是这样扩充而来.既然如此，我们这节课的主要内容是：教师板书本堂课的课题〔指数与指数幂的运算(3)〕之无理数指数幂.思路2.同学们，在初中我们学习了函数的知识，对函数有了一个初步的了解，到了高中，我们又对函数的概念进行了进一步的学习，有了更深的理解，我们仅仅学了几种简单的函数，如一次函数、二次函数、正比例函数、反比例函数、三角函数等，这些远远不能满足我们的需要，随着科学的发展，社会的进步，我们还要学习许多函数，其中就有指数函数，为了学习指数函数的知识，我们必须学习实数指数幂的运算性质，为此，我们必须把指数幂从有理数指数幂扩充到实数指数幂，因此我们本节课学习：指数与指数幂的运算(3)之无理数指数幂，教师板书本节课的课题.(1)我们知道2=1.414 213 56…，那么1.41,1.414,1.414 2,1.414 21，…，是2的什么近似值?而1.42,1.415,1.414 3,1.414 22，…，是2的什么近似值?(2)多媒体显示以下图表：同学们从上面的两个表中，能发现什么样的规律?… …(3)你能给上述思想起个名字吗?(4)一个正数的无理数次幂到底是一个什么性质的数呢?如 ，根据你学过的知识，能作出判断并合理地解释吗?(5)借助上面的结论你能说出一般性的结论吗?活动：教师引导，学生回忆，教师提问，学生回答，积极交流，及时评价学生，学生有困惑时加以解释，可用多媒体显示辅助内容：问题(1)从近似值的分类来考虑，一方面从大于2的方向，另一方面从小于2的方向.问题(2)对图表的观察一方面从上往下看，再一方面从左向右看，注意其关联.问题(3)上述方法实际上是无限接近，最后是逼近.问题(4)对问题给予大胆猜测，从数轴的观点加以解释.问题(5)在(3)(4)的基础上，推广到一般的情形，即由特殊到一般.讨论结果：(1)1.41,1.414,1.414 2,1.414 21，…这些数都小于2，称2的不足近似值，而1.42，1.415,1.414 3,1.414 22，…，这些数都大于2，称2的过剩近似值.(2)第一个表：从大于2的方向逼近2时， 就从51.5,51.42,51.415,51.414 3,51.414 22，…，即大于 的方向逼近.第二个表：从小于2的方向逼近2时， 就从51.4,51.41,51.414,51.414 2,51.414 21，…，即小于 的方向逼近.从另一角度来看这个问题，在数轴上近似地表示这些点，数轴上的数字表明一方面 从51.4,51.41,51.414,51.414 2,51.414 21，…，即小于 的方向接近，而另一方面 从51.5,51.42,51.415,51.414 3,51.414 22，…，即大于 的方向接近，可以说从两个方向无限地接近，即逼近，所以 是一串有理数指数幂51.4,51.41,51.414,51.414 2,51.414 21，…，和另一串有理数指数幂51.5,51.42,51.415,51.414 3,51.414 22，…，按上述变化规律变化的结果，事实上表示这些数的点从两个方向向表示 的点靠近，但这个点一定在数轴上，由此我们可得到的结论是 一定是一个实数，即51.40，α是无理数)是一个确定的实数.也就是说无理数可以作为指数，并且它的结果是一个实数，这样指数概念又一次得到推广，在数的扩充过程中，我们知道有理数和无理数统称为实数.我们规定了无理数指数幂的意义，知道它是一个确定的实数，结合前面的有理数指数幂，那么，指数幂就从有理数指数幂扩充到实数指数幂.(1)为什么在规定无理数指数幂的意义时，必须规定底数是正数?(2)无理数指数幂的运算法则是怎样的?是否与有理数指数幂的运算法则相通呢?(3)你能给出实数指数幂的运算法则吗?活动：教师组织学生互助合作，交流探讨，引导他们用反例说明问题，注意类比，归纳.对问题(1)回顾我们学习分数指数幂的意义时对底数的规定，举例说明.对问题(2)结合有理数指数幂的运算法则，既然无理数指数幂aα(a>0，α是无理数)是一个确定的实数，那么无理数指数幂的运算法则应当与有理数指数幂的运算法则类似，并且相通.对问题(3)有了有理数指数幂的运算法则和无理数指数幂的运算法则，实数的运算法则自然就得到了.讨论结果：(1)底数大于零的必要性，若a=-1，那么aα是+1还是-1就无法确定了，这样就造成混乱，规定了底数是正数后，无理数指数幂aα是一个确定的实数，就不会再造成混乱.(2)因为无理数指数幂是一个确定的实数，所以能进行指数的运算，也能进行幂的运算，有理数指数幂的运算性质，同样也适用于无理数指数幂.类比有理数指数幂的运算性质可以得到无理数指数幂的运算法则：①ar?as=ar+s(a>0，r，s都是无理数).②(ar)s=ars(a>0，r，s都是无理数).③(a?b)r=arbr(a>0，b>0，r是无理数).(3)指数幂扩充到实数后，指数幂的运算性质也就推广到了实数指数幂.实数指数幂的运算性质：对任意的实数r，s，均有下面的运算性质：①ar?as=ar+s(a>0，r，s∈R).②(ar)s=ars(a>0，r，s∈R).③(a?b)r=arbr(a>0，b>0，r∈R).(1)0.32.1;(2)3.14-3;(3) ;(4) .活动：教师教会学生利用函数计算器计算，熟悉计算器的各键的功能，正确输入各类数，算出数值，对于(1)，可先按底数0.3，再按xy键，再按幂指数2.1，最后按=，即可求得它的值;对于(2)，先按底数3.14，再按xy键，再按负号-键，再按3，最后按=即可;对于(3)，先按底数3.1，再按xy键，再按3÷4，最后按=即可;对于(4)，这种无理指数幂，可先按底数3，其次按xy键，再按 键，再按3，最后按=键.有时也可按2ndf或shift键，使用键上面的功能去运算.学生可以相互交流，挖掘计算器的用途.解：(1)0.32.1≈0.080;(2)3.14-3≈0.032;(3) ≈2.336;(4) ≈6.705.点评：熟练掌握用计算器计算幂的值的方法与步骤，感受现代技术的威力，逐步把自己融入现代信息社会;用四舍五入法求近似值，若保留小数点后n位，只需看第(n+1)位能否进位即可.例2 求值或化简.(1)a-4b23ab2(a>0，b>0);(2) (a>0，b>0);(3)5-26+7-43-6-42.活动：学生观察，思考，所谓化简，即若能化为常数则化为常数，若不能化为常数则应使所化式子达到最简，对既有分数指数幂又有根式的式子，应该把根式统一化为分数指数幂的形式，便于运算，教师有针对性地提示引导，对(1)由里向外把根式化成分数指数幂，要紧扣分数指数幂的意义和运算性质，对(2)既有分数指数幂又有根式，应当统一起来，化为分数指数幂，对(3)有多重根号的式子，应先去根号，这里是二次根式，被开方数应凑完全平方，这样，把5,7,6拆成(3)2+(2)2,22+(3)2,22+(2)2，并对学生作及时的评价，注意总结解题的方法和规律.解：(1)a-4b23ab2= =3b46a11 .点评：根式的运算常常化成幂的运算进行，计算结果如没有特殊要求，就用根式的形式来表示.==425a0b0=425.点评：化简这类式子一般有两种办法，一是首先用负指数幂的定义把负指数化成正指数，另一个方法是采用分式的基本性质把负指数化成正指数.=3-2+2-3-2+2=0.点评：考虑根号里面的数是一个完全平方数，千万注意方根的性质的运用.例3 已知 ，n∈正整数集，求(x+1+x2)n的值.活动：学生思考，观察题目的特点，从整体上看，应先化简，然后再求值，要有预见性， 与 具有对称性，它们的积是常数1，为我们解题提供了思路，教师引导学生考虑问题的思路，必要时给予提示.= .这时应看到1+x2= ，这样先算出1+x2，再算出1+x2，代入即可.所以(x+1+x2)n=== =5.点评：运用整体思想和完全平方公式是解决本题的关键，要深刻理解这种做法.课本习题2.1A组 3.C. D.解析：根据本题的特点，注意到它的整体性，特别是指数的规律性，我们可以进行适当的变形.因为 ，所以原式的分子分母同乘以 .2.计算2790.5+0.1-2+ -3π0+9-0.5+490.5×2-4.=53+100+916-3+13+716=100.3.计算a+2a-1+a-2a-1(a≥1).解：原式=(a-1+1)2+(a-1-1)2=a-1+1+|a-1-1|(a≥1).本题可以继续向下做，去掉绝对值，作为思考留作课下练习.4.设a>0， ，则(x+1+x2)n的值为__________.这样先算出1+x2，再算出1+x2，将 代入1+x2，得1+x2= .所以(x+1+x2)n=参照我们说明无理数指数幂的意义的过程，请你说明无理数指数幂 的意义.活动：教师引导学生回顾无理数指数幂 的意义的过程，利用计算器计算出3的近似值，取它的过剩近似值和不足近似值，根据这些近似值计算 的过剩近似值和不足近似值，利用逼近思想，“逼出” 的意义，学生合作交流，在投影仪上展示自己的探究结果.解：3=1.732 050 80…，取它的过剩近似值和不足近似值如下表.1.8 3.482 202 253 1.7 3.249 009 5851.74 3.340 351 678 1.73 3.317 278 1831.733 3.324 183 446 1.731 3.319 578 3421.732 1 3.322 110 36 1.731 9 3.321 649 8491.732 06 3.322 018 252 1.732 04 3.321 972 21.732 051 3.321 997 529 1.732 049 3.321 992 9231.732 050 9 3.321 997 298 1.732 050 7 3.321 996 8381.732 050 81 3.321 997 091 1.732 050 79 3.321 997 045… … … …我们把用2作底数，3的不足近似值作指数的各个幂排成从小到大的一列数21.7,21.72,21.731,21.731 9，…，同样把用2作底数，3的过剩近似值作指数的各个幂排成从大到小的一列数：21.8,21.74,21.733,21.732 1，…，不难看出3的过剩近似值和不足近似值相同的位数越多，即3的近似值精确度越高，以其过剩近似值和不足近似值为指数的幂2α会越来越趋近于同一个数，我们把这个数记为 ，即21.70，α是无理数) 是一个确定的实数.(2)实数指数幂的运算性质：对任意的实数r，s，均有下面的运算性质：①ar?as=ar+s(a>0，r，s∈R).②(ar)s=ars(a>0，r，s∈R).③(a?b)r=arbr(a>0，b>0，r∈R).无理数指数是指数概念的又一次扩充， 教学中要让学生通过多媒体的演示，理解无理数指数幂的意义，教学中也可以让学生自己通过实际情况去探索，自己得出结论，加深对概念的理解，本堂课内容较为抽象，又不能进行推理，只能通过多媒体的教学手段，让学生体会，特别是逼近的思想、类比的思想，多作练习，提高学生理解问题、分析问题的能力.要使式子x-2x-1=x-2x-1成立，需x-1>0，x-2≥0，即x≥2.若x≥2，则式子x-2x-1=x-2x-1成立.故选D.方法二：对A，式子x-2x-1≥0连式子成立也保证不了，尤其x-2≤0，x-10，∴x-1=0，即x=1.∴32+5+32-5=1.
