强基初中数学&学Python——第十九课 绝对值与根式

    我们已经知道在式子里有根号或相当于根号的指数的情况,是根式。只有二次根号的就是二次根号式。

    根式的乘除法:根式实际上是指数是分子为1的真分数,把根号变为指数,再按乘幂的乘除运算规律做就行了。

    请看下面的运算:

a≥0是正确,但当a<0时是错误的。事实上二次根号并不是二次乘方的逆运算,它是算术平方根,符合下面的规范:

显然a²≥0的,但通过指数运算后出现了错误的结果呢?

    看下面的算式:

5²=5×5=25

(-5)²=(-5)×(-5)=25

可见正数的平方和它的相反数的平方是一样的,因此我们引入了“绝对值”运算:非负数的绝对值是本身,负数的绝对值是它的相反数。把数a的绝对记作“|a|”。用绝对值的概念修改刚才的算法:

怎样的指数运算需要添加绝对值号呢?

    看看下面的运算:

也就是说,在根式运算中,如果底数部分有偶数次方的,那么这个“乘方的底数”如果是字母加上绝对值号,如果是负数就取相反数。

    例题1:

    例题2:

    例题3:

    例题4:

    例题5:

    总结:根式的乘除运算并没有什么新的数学知识,只是幂的乘除运算的另一种形式,只要采用指数的加减运算就行了。当字母在算式中不隐含非负数条件,也没有另外指明是非负数,在字母的偶数次幂时,需要把这个字母变为这个字母代数的绝对值。一般运算结果的分母不含根式;绝对值的偶数次方可以把绝对值运算去掉。

    练习题,计算:

    请看下面的根式加减:

总结:根式的加减,就是把根式化为最简根式(底数不含大于1的同次乘方数的因数和不含同次乘方因式)后,把根式看作一个字母转化为整式运算。

    练习题,计算:

    请看下面的例题:

总结:根式的混合运算,一般情况是用分配率转换成多个根式的乘除后加减的式子,把每项根式乘除都化成最简根式,就转化成根式的加减运算了;如果把算式的根式变成字母转化为整式后符合整式的公式,可以直接采用整式的公式计算。

    练习题,计算:

    “套娃二次根式”的计算方法:

    例题:

    练习题,计算下面“套娃二次根式”的值:

    Python学习时间:

    绝对值函数:

>>> abs(5)

5

>>> abs(0)

0

>>> abs(-5)

5

    算术平方根计算方法1:

>>> 2 ** 0.5

1.4142135623730951

>>> pow(2, 0.5)

1.4142135623730951

    算术平方根计算方法2:

>>> from fractions import Fraction

>>> 2 ** Fraction(1, 2)

1.4142135623730951

>>> pow(2, Fraction(1, 2))

1.4142135623730951

    算术平方根计算方法3:

>>> import math

>>> math.sqrt(2)   #math模块里的算术平方根专用函数

1.4142135623730951

 

>>> math.pow(2, 0.5)

1.4142135623730951

    算术平方根计算方法4:

>>> import math

>>> from fractions import Fraction

>>> math.pow(2, Fraction(1, 2))

1.4142135623730951

除了math.sqrt函数外,其它方法也适合其它方根的计算。

    例题,编写程序计算:

    程序代码与运行结果:

    练习题,编写Python程序计算: