平方根與算術平方根是初中數(shù)學的兩個重要概念,它們定義相近,聯(lián)系緊密,學生很容易混淆,所以學生在學習時要特別注意它們的概念及其相關性質。
一、平方的逆運算——開平方
教師問:“3的平方等于幾?”
學生回答:“等于9。”
教師繼續(xù)問:“什么數(shù)的平方等于9 ?”粗心的學生會答:“3的平方。”細心的學生會說:“-3的平方也等于9。”
求3的平方等于幾的運算叫做平方,求什么數(shù)的平方等于9的運算叫做開平方,兩者互為逆運算,和加與減、乘與除互為逆運算的原理相同。但是,3的平方等于9,而9開平方后等于3或-3,這和加與減、乘與除等逆運算的結果具有的唯一性不同。正是這個不同,造成了學生的困擾,所以需要教師認真對待。
二、平方根的定義
一般來說,不為零的兩個數(shù)互為相反數(shù)時,它們的平方是同一個正數(shù),所以一個正數(shù)有兩個平方根,這兩個平方根互為相反數(shù)。0的平方等于0,所以0的平方根只有一個,那就是零。任何實數(shù)的平方都不會是負數(shù),所以負數(shù)(在實數(shù)范圍內)沒有平方根。綜上所述,正數(shù)開平方的結果是兩個數(shù),這兩個數(shù)互為相反數(shù);零開平方的結果還是零;負數(shù)(在實數(shù)范圍內)不能開平方。
三、符號“ ”和算術平方根的區(qū)別
正數(shù)有兩個平方根,它們一正一負互為相反數(shù),我們把正的那個數(shù)稱作算術平方根,并把它記
作 ,讀作a的算術平方根,正數(shù)a的兩個平方根就寫作 和- ,也可以寫成± 。如果a是負數(shù),那么就沒有意義了,所以算術平方根具有非負性,即
≥0(a≥0)。
學生要注意:千萬不能把“ ”看作是開平方的運算符號。如“ ”讀作根號9,它代表9的算術平方根,即9的算術平方根是3,但千萬不能把 讀作9開平方,不能把-3看作是9的平方根。
四、 = |a|
我們都知道(+a)2=a2,(-a)2=a2,所以a2的平方根有兩個,即+a和-a,那么a2的算術平方根呢?粗心的學生會說是+a,而細心的學生會說 代表a2的算術平方根,它是+a和-a中正的那一個,而+a不一定是正數(shù),-a也不一定是負數(shù),所以 究竟等于+a還是-a,要看a的正負而定:①當a>0時,+a>0,所以 =+a;②當a<0時,+a<0,-a>0,所以 =-a;③當a=0
時,+a=-a=0,所以 =0。由上述結果可知, 與a的絕對值(即|a|)完全相等,所以我們得到以下結論:① =|a|=a(a>0);② =|a|=-a(a<0);③ = |a|=0(a=0)。
五、平方根與算數(shù)平方根的不同作用
解題中遇到開平方時,就必然涉及平方根和算術平方根。這就要求學生能非常清楚地理解其定義,對它們的聯(lián)系與區(qū)別要爛熟于心。下面的例題能讓我們更好地區(qū)分平方根與算數(shù)平方根。
例1.求下列各數(shù)的算術平方根
(1)1.21 (2)4-1 (3)(- ) 2 (4)
解:(1)∵1.12= 1.21
∴ 1.21的算術平方根是1.1,即 =1.1。
(2)∵4-1= , 且 ( ) 2=
∴4-1的算術平方根為 ,即 = 。
(3)∵ 表示求4的算術平方根
∴ =2
∵(- ) 2 =(-2) 2=4,而2 2=4
∴(- ) 2的算術平方根是2,即 (- ) 2 =2
(4)∵ 表示16的算術平方根
∴ =4
∴ = =2,即 的算術平方根是2。
例2.求下列各式中的x
(1)4x2=121 (2)(2x+3)2-16=0
解:(1)∵x2=
∴ x= ±
(2)∵(2x+3)2=16,2x+3=±4
∴x= 或x=-
例3.設等式 a(x-a)+ a(y-a)= x-a- a-y成立,其中a、x、y是兩兩不同的有理數(shù),求 。
解:∵ 若 a(x-a)+ a(y-a)= x-a- a-y成立
∴
由(1)(3)得a≥0由(2)(4)得a≤0 ∴a=0。
即0= x- -y ∴ x= -y 即x=-y。
∴
。
(作者單位:江西省贛州市南康區(qū)三益中學)