指數(shù)
教學目標
1.理解分數(shù)指數(shù)的概念,掌握有理指數(shù)冪的運算性質(zhì).
(1) 理解n次方根,n次根式的概念及其性質(zhì),能根據(jù)性質(zhì)進行相應(yīng)的根式計算.
(2) 能認識到分數(shù)指數(shù)是指數(shù)概念由整數(shù)向有理數(shù)的一次推廣,了解它是根式的一種新的寫法,能正確進行根式與分數(shù)指數(shù)冪的互化.
(3) 能利用有理指數(shù)運算性質(zhì)簡化根式運算.
2.通過指數(shù)范圍的擴大,使學生能理解運算的本質(zhì),認識到知識之間的聯(lián)系和轉(zhuǎn)化,認識到符號化思想的重要性,在抽象的符號或字母的運算中提高運算能力.
3.通過對根式與分數(shù)指數(shù)冪的關(guān)系的認識,使學生能學會透過表面去認清事物的本質(zhì).
教學建議
教材分析
。1)本節(jié)的教學重點是分數(shù)指數(shù)冪的概念及其運算性質(zhì).教學難點是根式的概念和分數(shù)指數(shù)冪的概念.
(2)由于分數(shù)指數(shù)冪的概念是借助 次方根給出的,而 次根式, 次方根又是學生剛剛接觸到的概念,也是比較陌生的.以此為基礎(chǔ)去學習認識新知識自然是比較困難的.且 次方根,分數(shù)指數(shù)冪的定義都是用抽象字母和符號的形式給出的,學生在接受理解上也是比較困難的.基于以上原因,根式和分數(shù)指數(shù)冪的概念成為本節(jié)應(yīng)突破的難點.
(3)學習本節(jié)主要目的是將指數(shù)從整數(shù)指數(shù)推廣到有理數(shù)指數(shù),為指數(shù)函數(shù)的研究作好準備.且有理指數(shù)冪具備的運算性質(zhì)還可以推廣到無理指數(shù)冪,也就是說在運算上已將指數(shù)范圍推廣到了實數(shù)范圍,為對數(shù)運算的出現(xiàn)作好了準備,而使這些成為可能的就是分數(shù)指數(shù)冪的引入.
教法建議
。1)根式概念的引入是本節(jié)教學的關(guān)鍵.為了讓學生感到根式的學習是很自然也很必要的,不妨在設(shè)計時可以考慮以下幾點:
、傧纫跃唧w數(shù)字為例,復(fù)習正整數(shù)冪,介紹各部分的名稱及運算的本質(zhì)是乘方,讓它與學生熟悉的運算聯(lián)系起來,樹立起轉(zhuǎn)化的觀點.
、诋攺(fù)習負指數(shù)冪時,由于與乘除共同有關(guān),所以出現(xiàn)了分式,這樣為分數(shù)指數(shù)冪的運算與根式相關(guān)作好準備.
③在引入根式時可先由學生知道的平方根和立方根入手,再大膽寫出 即誰的四次方根等于16.指出2和-2是它的四次方根后再把指數(shù)換成 ,寫成 即誰的 次方等于 ,在語言描述的同時,也把數(shù)學的符號語言自然的給出.
(2)在 次方根的定義中并沒有將 次方根符號化原因是結(jié)論的多樣性,不能亂表示,所以需要先研究規(guī)律,再把它符號化.按這樣的研究思路學生對 次方根的認識逐層遞進,直至找出運算上的規(guī)律.
教學設(shè)計示例
課題 根式
教學目標:
1.理解 次方根和 次根式的概念及其性質(zhì),能根據(jù)性質(zhì)進行簡單的根式計算.
2.通過對根式的學習,使學生能進一步認清各種運算間的聯(lián)系,提高歸納,概括的能力.
3.通過對根式的化簡,使學生了解由特殊到一般的解決問題的方法,滲透分類討論的思想.
教學重點難點:
重點是 次方根的概念及其取值規(guī)律.
難點是 次方根的概念及其運算根據(jù)的研究.
教學用具:投影儀
教學方法:啟發(fā)探索式.
教學過程:
一. 復(fù)習引入
今天我們將學習新的一節(jié)指數(shù).指數(shù)與其說它是一個概念,不如說它是一種重要的運算,且這種運算在初中曾經(jīng)學習過,今天只不過把它進一步向前發(fā)展.
下面從我們熟悉的指數(shù)的復(fù)習開始.能舉一個具體的指數(shù)運算的例子嗎?
以 為例,是指數(shù)運算要求學生指明各部分的名稱,其中2稱為底數(shù),4為指數(shù), 稱為冪.
教師還可引導學生回顧指數(shù)運算的由來,是從乘方而來,因此最初指數(shù)只能是正整數(shù),同時引出正整數(shù)指數(shù)冪的定義. .然后繼續(xù)引導學生回憶零指數(shù)冪和負整數(shù)指數(shù)冪的定義,分別寫出 及 ,同時追問這里 的由來.最后將三條放在一起,用投影儀打出整數(shù)指數(shù)冪的概念
2.5指數(shù)(板書)
1. 關(guān)于整數(shù)指數(shù)冪的復(fù)習
(1) 概念
既然是一種運算,除了定義之外,自然要給出它的運算規(guī)律,再來回顧一下關(guān)于整數(shù)指數(shù)冪的運算性質(zhì).可以找一個學生說出相應(yīng)的運算性質(zhì),教師用投影儀依次打出:
(2) 運算性質(zhì): ; ; .
復(fù)習后直接提出新課題,今天在此基礎(chǔ)上把指數(shù)從整數(shù)范圍推廣到分數(shù)范圍.在剛才的復(fù)習我們已經(jīng)看到當指數(shù)在整數(shù)范圍內(nèi)時,運算最多也就是與分式有關(guān),如果指數(shù)推廣到分指數(shù)會與什么有關(guān)呢?應(yīng)與根式有關(guān).初中時雖然也學過一點根式,但不夠用,因此有必要先從根式說起.
2. 根式(板書)
我們知道根式來源于開方,開方是乘方的逆運算,所以談根式還是先從大家熟悉的乘方說起.
如
如果給出了4和2進行運算,那就是乘方運算.如果是知道了16和2,求4即 ,求?
問題也就是: 誰的平方是16 ,大家都能回答是4和-4,這就是開方運算,且4和-4 有個名字叫16的平方根.
再如
知3和8,問題就是誰的立方是8?這就是開方運算,大家也知道結(jié)果為2,同時指出2叫做8的立方根.
(根據(jù)情況教師可再適當舉幾個例子,如 ,要求學生用語言描述式子的含義,I再說出結(jié)果分別為 和-2,同時指出它們分別稱為9的四次方根和-8的立方根)
在以上幾個式子會解釋的基礎(chǔ)上,提出 即一個數(shù)的 次方等于 ,求這個數(shù),即開 次方,那么這個數(shù)叫做 的 次方根.
(1) 次方根的定義:如果一個數(shù)的 次方等于 ( ,那么這個數(shù)叫做 的 次方根.
(板書)
對定義理解的第一步就是能把上述語言用數(shù)學符號表示,請同學們試試看.
由學生翻譯為:若 ( ,則 叫做 的 次方根.(把它補在定義的后面)
翻譯后教師在此基礎(chǔ)上再次提出翻譯的不夠徹底,如結(jié)論中的 的 次方根就沒有用符號表示,原因是什么?(如果學生不知從何入手,可引導學生回到剛才的幾個例子,在符號表示上存在的問題,并一起研究解決的辦法)最終把問題引向?qū)?sub> 的 次方根的取值規(guī)律的研究.
(2) 的 次方根的取值規(guī)律: (板書)
先讓學生看到 的 次方根的個數(shù)是由 的奇偶性決定的,所以應(yīng)對 分奇偶情況討論
當 為奇數(shù)時,再問學生 的 次方根是個什么樣的數(shù),與誰有關(guān),再提出對 的正負的討論,從而明確分類討論的標準,按 的正負分為三種情況.
Ⅰ當 為奇數(shù)時
, 的 次方根為一個正數(shù);
, 的 次方根為一個負數(shù);
, 的 次方根為零. (板書)
當奇數(shù)情況討論完之后,再用幾個具體例子輔助說明 為偶數(shù)時的結(jié)論,再由學生總結(jié)歸納
、虍 為偶數(shù)時
, 的 次方根為兩個互為相反數(shù)的數(shù);
, 的 次方根不存在;
, 的 次方根為零.
對于這個規(guī)律的總結(jié),還可以先看 的正負,再分 的奇偶,換個角度加深理解.
有了這個規(guī)律之后,就可以用準確的數(shù)學符號去描述 次方根了.
(3) 的 次方根的符號表示 (板書)
可由學生試說一說,若學生說不好,教師可與學生一起總結(jié),當 為奇數(shù)時,由于無論 為何值, 次方根都只有一個值,可用統(tǒng)一的符號 表示,此時要求學生解釋符號的含義: 為正數(shù),則 為一個確定的正數(shù), 為負數(shù), 則 為一個確定的負數(shù), 為零,則 為零.
當 為偶數(shù)時, 為正數(shù)時,有兩個值,而 只能表示其中一個且應(yīng)表示是正的,另一個應(yīng)與它互為相反數(shù),故只需在前面放一個負號,寫成 ,其含義為 為偶數(shù)時,正數(shù)的 次方根有兩個分別為 和 .
為了加深對符號的認識,還可以提出這樣的問題: 一定表示一個正數(shù)嗎? 中的 一定是正數(shù)或非負數(shù)嗎?讓學生來回答,在回答中進一步認清符號的含義,再從另一個角度進行總結(jié) .對于符號 ,當 為偶數(shù)是,它有意義的條件是 ;當 為奇數(shù)時,它有意義的條件時 .
把 稱為根式,其中 為根指數(shù), 叫做被開方數(shù).(板書)
(4) 根式運算的依據(jù) (板書)
由于 是個數(shù)值,數(shù)值自然要進行運算,運算就要有根據(jù),因此下面有必要進一步研究根式運算的依據(jù).但我們并不過分展開,只研究一些最基本的最簡單的依據(jù).
如 應(yīng)該得什么?有學生講出理由,根據(jù) 次方根的定義,可得Ⅰ = .(板書)
再問: 應(yīng)該得什么?也得 嗎?
若學生想不清楚,可用具體例子提示學生,如 嗎? 嗎?讓學生能發(fā)現(xiàn)結(jié)果與 有關(guān),從而得到Ⅱ = .(板書)
為進一步熟悉這個運算依據(jù),下面通過練習來體會一下.
三.鞏固練習
例1. 求值
(1) . (2) .
(3) . (4) .
(5) .(
要求學生口答,并說出簡要步驟.
四.小結(jié)
1. 次方根與 次根式的概念
2.二者的區(qū)別
3.運算依據(jù)
五.作業(yè) 略
六.板書設(shè)計
2.5指數(shù) (2)取值規(guī)律 (4)運算依據(jù)
1. 復(fù)習
2. 根式 (3)符號表示 例1
(1)定義
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