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一、 指数性质及运算
知识要点:
1.指数概念的扩充
当nN时,anaaa
n个a
当nQ时,⑴零指数 a0=1 (a≠0);⑵负整数指数 a–n=1n (a≠0);
a
⑶分数指数 aman (a>0,m、n为正整数)
①根式
如果有xn=a,那么x叫做a的n次方根,其中n为大于1的整数. 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,用符号“na”表示.例如3273,532= –2.
当n为偶数时,正数的n次方根有两个,它们互为相反数. 用符号“±na”表示.例如416=±2
负数没有偶次方根. 零的任何次方根都是零,用符号n0=0表示. 式子na叫做根式,这里n叫做根指数,a叫做被开方数.
根据n次方根的意义,可得(na)n=a.例如(5)2=5,(32)3= –2
但要注意,nan不一定等于a.当n为奇数时,nan=a,例如(32)3= –2.但当n为偶数时,如果a是非负数,则nan=a,例如(43)4=3,但如果a是负数,则nan= –a 例如(3)2= –(–3)=3.这就是说, 当n为奇数时,nan=a;当n为偶数时,
n
nm
anaa(a0)
a(a0)
23
②分数指数幂
当时根式的被开方数的指数不能被根指数整除时,根式也可以同被开方数的指数能被
2
根指数整除一样写成分数指数幂的形式.例如aa,
mn
34
b5b.
54
我们规定正数的正分数指数幂的意义是anam (a>0,m,nN,且n>1) 正数的负分数指数幂的意义与负整数指数幂的意义相仿,就是规定
a
mn
1m (a>0,m,nN,且n>1) an
注:零的正分数次幂是零,零的负分数次幂没有意义. 规定了分数指数幂的意义以
后,指数从整数推广到了有理数. 分数指数的定义揭示了分数指数幂与根式的关系,因此根式运算可以转化为分数指数幂的运算 2.幂运算法则
⑴aman=am+n (m,nZ); ⑵(am)n=amn (m,nZ); ⑶(ab)n=anbn (nZ). 注:因为am÷an可以看作ama–n,所以am÷an=am–n可以归入性质⑴.
例题分析:
例1.求下列各式的值
⑴3(8)3; ⑵(10)2; ⑶4(3)4; ⑷(ab)2 (a.
解: ⑴3(8)3= –8;
⑵(10)2=|–10|=10; ⑷(ab)2=|a–b|=b–a (a<b).
34
⑶4(3)4=|3–|=–3;
2
例2.求下列各式的值:83,1002,(16)
1
811343322233
解: 83(23)323224;100211111;(16)4(24)4233327.
8183321002(102)210
例3.计算下列各式
⑴(2ab)(6ab)(3ab); ⑵(pq). 解: ⑴(2a3b2)(6a2b3)(3a6b6)4a3
⑵(pq)(p)(q)pq
例4.计算下列各式
⑴a25a3a10a7
14
388
1
4
23121213165614388
2111152
11
26
b2
1
1536
4ab04a;
8
388
23
p2q
3
.
; ⑵(35125)45;
3
⑶3xy2(xy)3.
2752317
a1a7a5210a5; 解: ⑴
a10a7a2a10
a25a3
⑵(35125)45(5352)5453452
1
1
3
1311
1
3
14
3
51254;
5
7
1
5
7
15
⑶3xy2(xy)33xy2(x2y2)33xy2x2y2(x2y2)3x6y6.
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