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我們知道: 邊長為 1 公分的正方形,面積為 12 = 1 平方公分; 邊長為 2 公分的正方形,面積為 22 = 4 平方公分; 邊長為 3 公分的正方形,面積為 32 = 9 平方公分; ⋯ 反過來說, 若正方形面積為 1 平方公分,因為 1 = 12 ,所以它的邊長為 1 公分; 若正方形面積為 4 平方公分,因為 4 = 22 ,所以它的邊長為 2 公分;
E N D
我們知道: 邊長為 1 公分的正方形,面積為 12=1 平方公分; 邊長為 2 公分的正方形,面積為 22=4 平方公分; 邊長為 3 公分的正方形,面積為 32=9 平方公分; ⋯ 反過來說, 若正方形面積為 1 平方公分,因為 1=12,所以它的邊長為 1 公分; 若正方形面積為 4 平方公分,因為 4=22,所以它的邊長為 2 公分; 若正方形面積為 9 平方公分,因為 9=32,所以它的邊長為 3 公分; ⋯ 現在我們來想一想: 是否有面積為 2 平方公分的正方形?
探索面積為 2 的正方形邊長 拿出附件二中邊長為 2 的正方形,依照下列的步驟摺紙,再回答問題。 步驟: 1. 將附件二的正方形對摺兩次後攤開,如圖1∼圖4得到 4 個面積為 1 的小正方形,在摺痕的交點上標示 O。
2. 將圖4中正方形的 4 個頂點分別向 O 點對摺,得到正方形 ABCD。 問題: 1. 正方形 ABCD 的面積為多少? 2. 利用附件三的直尺量一量,正方形 ABCD 的邊長大約是多少? 3. 將量出來的結果平方,並把平方後的結果與正方形 ABCD 的面積值作比較,看看是否相等? 2。 約 1.4。 不相等。
從問題探索 1 中,我們找到了面積為 2 的正方形,但是也發現在測量這個正方形的邊長時,每位同學的測量值不會完全一樣,即使用刻度很精密的直尺去量,也會有同樣的情形。把測量得到的值平方,結果很「接近」2,但都不會等於 2。事實上,我們沒有辦法用過去曾經學到的數字(如整數、分數和小數)來表示面積為 2 的正方形邊長是多少,因此以新的符號「 」(讀作「根號二」)來代表這個邊長的實際數值,滿足( )2=2。 一般來說,若一個正方形面積為 a,則它的邊長為「 」,滿足( )2=a。
面積為 3 平方公分的正方形其邊長為 公分 面積為 4 平方公分的正方形其邊長為 公分 邊長為 公分的正方形其面積為( )2=7 平方公分 邊長為 公分的正方形其面積為( )2=64 平方公分 1. 分別以「√」表示面積為 3 平方公分和 4 平方公分的正方形邊長。 2. 邊長分別為 公分和 公分的正方形面積各為多少平方公分?
若設 a 為正數,那麼面積為 a2的正方形其邊長為 ,又因為面積為 a2的正方形其邊長為 a,因此可得 =a (a>0)。 例如: 其實可以將上述說明加以推廣, a、b 為兩個正數,且滿足 a=b2,則 。 例如: 100=102,所以 。 0.04=0.22,所以 。
其中 100 可以寫成 102,像這樣可以寫成某個整數平方的數,我們稱為完全平方數。下表是 1∼400 內的完全平方數。
計算下列各數的值。 ⑴ ⑵ ⑶ ⑷ ⑸ ⑹
因為 a 是一個負數,所以-a 是一個正數,所以 若 a 是一個負數,說明 =-a。
⑴ 576 =26×32 =(23)2×32 =(8×3)2=242 所以 例1 利用標準分解式求值 利用標準分解式計算下列各數的值。 ⑴ ⑵ 解
計算下列各數的值。 ⑴ ⑵ 784=24×72=(22)2×72=(4×7)2=282 所以
如果一個數的平方等於 a,這個數就叫做 a 的平方根。例如:32=9,所以3 是 9 的平方根;(-3)2=9,所以-3 也是 9 的平方根。事實上,每一個正數都有兩個平方根,其中一個是正的,另一個是負的,而且這兩個平方根互為相反數。通常,我們以 表示正數 a 的正平方根,以 表示正數 a 的負平方根。這兩個平方根可以合併記為 ,讀作「正負根號 a」。例如:2 有正、負兩個平方根,正平方根記為 ,負平方根記為 ,合併記為 。 有時候我們會稱「 」中的 a 為被開方數。另外,由 02=0 知道:0 是 0的平方根,記作 =0。
平方根 若 ,則: 1. a 的平方根為 。 2. ( )2=a。
⑴ 100 的平方根為 。 ⑵ 的平方根為 。 ⑶ 2.5 的平方根為 。 例2 平方根 求下列各數的平方根。 ⑴ 100 ⑵ ⑶ 2.5 解
(1) 51 的平方根為 。 (2) 196 的平方根為 。 (3) 的平方根為 。 (4) 1.44 的平方根為 。 求下列各數的平方根。 ⑴ 51 ⑵ 196 ⑶ ⑷ 1.44
1 的平方根為何? 1 的平方根是 1 和-1。 2. 負數有沒有平方根? 任何非 0 的數,其平方皆為正數,所以負數沒有平方根。
例3 平方根的應用 若-5 是 2x-1 的平方根,求 x 的值,並檢驗是否正確。 解 根據平方根的意義知道: (-5)2=2x-1,2x=26,x=13 檢驗:2x-1=2×13-1=25, 而-5 是 25 的負平方根, 所以 x=13 正確。
檢驗:3x+2=3× +2= , 而 是 的正平方根, 所以 x= 正確。 若 是 3x+2 的平方根,求 x 的值,並檢驗是否正確。
我們知道:兩個邊長不相等的正方形中,邊長比較長的正方形,它的面積會比較大。反過來說:兩個面積不相等的正方形中,面積比較大的正方形,它的邊長會比較長。我們可以利用這樣的關係,來比較平方根的大小。我們知道:兩個邊長不相等的正方形中,邊長比較長的正方形,它的面積會比較大。反過來說:兩個面積不相等的正方形中,面積比較大的正方形,它的邊長會比較長。我們可以利用這樣的關係,來比較平方根的大小。 平方根的比較大小 已知 a>0,b>0: 1. 若 a<b,則 a2<b2。 2. 若 a2<b2,則 a<b。
因為 72=49,( )2=46,( )2=50,且 46<49<50, 所以得到 <7< ,即 y<x<z。 例4 比較平方根的大小 設 x=7、y= 、z= ,試比較 x、y、z 三數的大小關係。 解
因為 63>56,所以 判斷下列大小關係是否正確,對的打「○」,錯的打「×」。 ⑵ ( ) × ○ ⑴ ( ) ⑶ ( ) ○ ⑷ ( ) ×
接下來,我們將經由在數線上找到 的大概位置,來說明求 近似值的過程。 ⑴ 整數: 由 ,得到 ,因此 在數線上是位於 1、2 之間,如圖5,即 =1.⋯。
重複同樣的過程,如圖8,就可以找到小數第 3 位、第 4 位、⋯⋯的數,像這樣利用十等分來逐漸逼近 在數線上的位置,而求得近似值的方法,就 稱為十分逼近法。其中近似值我們常用符號「≒」表示,例如: 的近似值(以四捨五入法求到小數第一位)可以表示成 ≒1.4。
⑴ 因為 22<( )2<32,得 2< <3,所以 =2.⋯。 ⑵ 在 2 和 3 之間的 10 等分點中,由 2.22=4.84,2.32=5.29,知道 2.22<( )2<2.32, 得 2.2< <2.3,所以 =2.2⋯。 ⑶ 在 2.2 和 2.3 之間的 10 等分點中,由 2.232=4.9729,2.242=5.0176,知道 2.232<( )2<2.242, 得 2.23< <2.24,所以 =2.24⋯。 以四捨五入法求到小數第一位得 ≒2.2。 例5 十分逼近法 試以十分逼近法求 的近似值(以四捨五入法求到小數第一位)。 解
⑴ 因為 22=4,32=9,得 2< <3,所以 =2.⋯。 ⑵ 因為 2.62=6.76,2.72=7.29,得 2.6< <2.7,所以 =2.6⋯。 ⑶ 因為 2.652=7.0225,所以 <2.65。 ⑷ 以四捨五入求到小數第一位得 ≒2.6。 試以十分逼近法求 的近似值(以四捨五入法求到小數第一位)。
⑴ 因為 102=100,112=121,102<( )2<112, 10< <11 ,得 =10.⋯, 所以 化成小數後的近似值中,整數部分是10。 ⑵ 因為 72=49,82=64,72<( )2<82, 得 7<<8,所以-8< <-7, 即 介於-7 和-8 之間。 例6 十分逼近法的應用 ⑴ 請問 化成小數後的近似值中,整數部分為何? ⑵ 請問 介於哪兩個連續整數之間? 解
因為 142=196,152=225,142<( )2<152 14< <15 ,得 =14.⋯ 所以 的整數部分是 14。 因為 92=81,102=100,92<( )2<102 得 9< <10 所以-10< <-9 即 介於-9 和-10 之間。 1. 請問 化成小數後的近似值中,整數部分為何? 2. 請問 介於哪兩個連續整數之間?
要利用十分逼近法求平方根的近似值,過程實在太繁瑣了,為了方便,常將一些整數的平方與正平方根(或近似值)列成乘方開方表,供隨時查閱。要利用十分逼近法求平方根的近似值,過程實在太繁瑣了,為了方便,常將一些整數的平方與正平方根(或近似值)列成乘方開方表,供隨時查閱。 下面就來看看如何用乘方開方表(附件四)求出平方根的近似值。 自左向右看乘方開方表:
第一行是 N,表示這一行所列出的是自然數(正整數)。 第二行是 N2,表示這一行所列出的是自然數的平方。 第三行是 ,表示這一行所列出的是自然數的正平方根。 第四行是 ,表示這一行所列出的是自然數的 10 倍的正平方根。 例如: 在第一行 N 中,有一個自然數 17; 在第二行 N2中且與 17 同列的數是 289, 即得 172=289; 在第三行 中且與 17 同列的數是 4.123106, 即得 ≒4.123106; 在第四行 中且與 17 同列的數是 13.03840, 即得 ≒13.03840。
⑴ 先從第一行 N 中查出 45,再查出位於第三行 中和 45 同列的數是 6.708204,即得 ≒6.708204。 ⑵ 先從第一行 N 中查出 45,再查出位於第四行 中和 45 同列的數是 21.21320,即得 ≒21.2132。 ⑶ 先從第二行 N2 中查出 2025,再查出位於第一行 N 中和 2025 同列的數是 45,即得 =45。 例7 查表法 請根據附件四的乘方開方表,求出下列平方根的值。 ⑴ ⑵ ⑶ 解
422=1764 故 =42 ≒6.928203 =20.24846 請根據附件四的乘方開方表,求出下列平方根的值。 ⑴ ⑵ ⑶
一般電算器上有一個「 」鍵,它可以用來求某數值的正平方根或其近似值。
在算每一題時,請先將螢幕顯示的值歸零(按 鍵)。 例8 利用電算器求平方根值 請利用電算器,求下列各數的近似值(以四捨五入法求到小數第四位)。 ⑴ ⑵ ⑶ 解
若一個正方形面積為 a,則它的邊長為「 」,滿足( )2=a。 例 若一個正方形面積為 16,則它的邊長為 「 」,滿足( )2=16。 1 正方形的面積與周長
a、b為兩個正數,若滿足 a=b2,則 = =b。 例 16=42, = =4。 2 「√」的意義
若整數 a 可以寫成某個整數的平方,a 就稱為完全平方數。 例 16=42,所以 16 是完全平方數。 3 完全平方數
若 a 是一個正數,則 是 a 的正平方根, 是 a 的負平方根。 註:0 是 0 的平方根,記作 =0。 例 是16 的正平方根, 是16 的負 平方根。 4 平方根
已知 a>0,b>0: ⑴ 若 a<b,則 a2<b2; ⑵ 若 a2<b2,則 a<b。 例 已知 15<17,則 152<172; 已知( )2<( )2,則 < 。 5 平方根的比較大小
6 平方根近似值的求法 ⑴ 十分逼近法。 ⑵ 查表法。 ⑶ 利用電算器。
1 求下列各數的值。 ⑴ ⑵ ⑶
1.96 的平方根為 157 的平方根為 2 求出下列各數的平方根。 ⑴ 157 ⑵ 1.96 ⑶
3 判斷下列各敘述是否正確,對的打「○」,錯的打「×」。 ⑴ ( ) ( )2=5,所以 5 是 的平方根。 ⑵ ( ) 16 的平方根是 ±4。 ⑶ ( ) -32=-9,所以-3 是-9 的平方根。 ⑷ ( ) -2 是 的平方根。 × ○ × ○
若 是 8 的正平方根 則( )2=8 3x-1=8,3x=9,x=3 檢驗: = = 為 8 的正平方根,所以 x=3正確。 4 已知 x 是一個整數、小數或分數,若 是 8 的正平方根,求 x 的值,並檢驗是否正確。
a=-12 b= = =-13 c= =-11 所以-11>-12>-13 故 c>a>b 設 a=-12、b= 、c= ,試比較 a、b、c 三數的大小關係。 5
因為 142=196,152=225, 142<( )2<152 14< <15 得 =14.⋯,所以 的整數部分是 14。 由⑴知 14< <15 所以-15< <-14 即 介於-14 和-15 之間。 6 ⑴ 請問 化成小數後的近似值中,整數部分為何? ⑵ 請問 介於哪兩個連續整數之間?
262=676 故 =26 ≒5.196152 7 利用下面的乘方開方表,求下列各數的值。 ⑴ ⑵ ⑶