表达开平方的代数式
2019-12-31田载今
田载今
同学们已经知道,当n是正整数时,矿既表示乘方运算(即n个a相乘),又表示乘方的结果(即a的n次幂).乘方是由底数a与指数n求幂的运算;开方是由幂与指数求底数的运算.乘方与开方互为逆运算.
一般地,形式为n√a的式子叫作n次根式,它表示对a开n次方,其中a叫作被开方式,n叫作根指数,当根指数n为2,3,4,…时,相应的n次根式分别叫作二次根式、三次根式、四次根式……各次根式统一简称为根式.
由上可知,在实数范围内,形如√a(a≥0)的式子叫作二次根式,√a(a≥0)有两重含义:它既表示对a进行开平方,并且取算术平方根的运算,又表示运算的结果,即a的算术平方根,因为任何数的平方都不会是负数,所以负数没有平方根.√a中a≥0的条件必须被满足.
一般地,凡涉及开平方运算的数学表达式,都离不开二次根式.彳艮多重要的公式也是二次根式的形式,例如同一平面上两点间的距离公式,如图1.在平面直角坐标系中,任意取两点A(m,n)与B(p,q),则这两点之间的距离为AB= √(m-p)2+(n-q)2.这是解析几何中一个很常用的公式,由它还可以扩展到三维空间两点间的距离公式,即空间中任取两点A(m,n.s)与B(p,q,t),则它们之间的距离AB=√(m-p)2+(n—q)2+(s一t)2.这也是一个二次根式.
大家已经熟悉的运算有加、减、乘、除、乘方和开方,它们统称为代数运算.表示字母或数的代数运算的式子,统称为代数式.整式、分式和根式都属于代数式,在整式和分式中,字母与数一样可做加、减、乘(含乘方)、除四则运算,但不包括带有字母的开方运算.根式表示开方运算,其中根号下可以含有字母.这样的根式已经超出整式和分式的范畴.
二、二次根式的支运算
二次根式的加减运算,主要是合并同类二次根式(即根号内完全相同的根式,比如√3ab与5√3ab),为此通常要先把參与运算的二次根式化简,发现其中的同类二次根式后再合并.
例3 一个物体从4 m高处自由下落着地.它下落过程中经过前Im和后3m所用的时间相同吗?为什么?
(提示:从静止开始的自由落体运动规律为h=1/2 gt2,其中h,t分别表示下落距离和下落所用的时间,g为重力加速度,是一个常数)
二次根式的乘除运算,类似于整式的乘除运算,两者的运算律与公式基本通用.二次根式乘除运算中常运用二次根式的性质,
例4 两个正方形的面积分别为S.与S2(SI>S2).-个长方形的长和宽分别等于这两个正方形的边长之和与边长之差.(1)求长方形的长宽比;(2)比较长方形与小正方形的面积的大小,
二次根式与同学们后面将要学习的勾股定理、一元二次方程和二次函数等有着密切的联系,希望同学们学好它.