18. 本学期第八章《实数》中学习了平方根和立方根,下表是平方根和立方根的部分内容:

【类比探索】
(1)探索定义:填写下表.

类比平方根和立方根,给四次方根下定义:
(2)探究性质:
①1的四次方根是
②16的四次方根是
③0的四次方根是
④-625
【拓展应用】
(3) $\sqrt[4]{(-\dfrac{2}{5})^4} =$
(4)比较大小:$\sqrt{3}$
【类比探索】
(1)探索定义:填写下表.
类比平方根和立方根,给四次方根下定义:
一般地,如果一个数x的四次方等于a,即$x^4=a$,那么这个数x叫作a的四次方根
;(2)探究性质:
①1的四次方根是
±1
;②16的四次方根是
±2
;③0的四次方根是
0
;④-625
没有
(填“有”或“没有”)四次方根. 类比平方根和立方根的性质,归纳四次方根的性质:正数有两个四次方根,它们互为相反数;0的四次方根是0;负数没有四次方根
;【拓展应用】
(3) $\sqrt[4]{(-\dfrac{2}{5})^4} =$
$\dfrac{2}{5}$
;(4)比较大小:$\sqrt{3}$
>
$\sqrt[4]{8}$.答案
18.(1)$\pm1\ \ \pm2\ \ \pm3$ 一般地,如果一个数$x$的四次方等于$a$,即$x^4=a$,那么这个数$x$叫作$a$的四次方根
(2)①$\pm1$ ②$\pm2$ ③$0$ ④没有
正数有两个四次方根,它们互为相反数;0的四次方根是0;负数没有四次方根
(3)$\dfrac{2}{5}$ (4)$>$
(2)①$\pm1$ ②$\pm2$ ③$0$ ④没有
正数有两个四次方根,它们互为相反数;0的四次方根是0;负数没有四次方根
(3)$\dfrac{2}{5}$ (4)$>$
解析
【分析】
本题可通过类比已学的平方根、立方根的定义和性质来解决四次方根的相关问题:1. 定义类问题仿照平方根、立方根的定义形式,将幂的次数改为4即可推导四次方根的定义;2. 性质类问题结合偶次幂的非负性分析,偶次幂的结果恒为非负数,因此四次方根的性质和平方根的性质高度相似;3. 计算类问题注意偶次根式的运算结果是非负数;4. 比较大小类问题可利用正数乘方的单调性,将两个数同时四次方后比较结果的大小。
【解析】
(1) 类比平方根的定义,若$x^4=1$,则$x=\pm1$;若$x^4=16$,则$x=\pm2$;若$x^4=81$,则$x=\pm3$。
仿照平方根的定义可得四次方根定义:一般地,如果一个数$x$的四次方等于$a$,即$x^4=a$,那么这个数$x$叫作$a$的四次方根。
(2) ①因为$(\pm1)^4=1$,所以1的四次方根是$\pm1$;
②因为$(\pm2)^4=16$,所以16的四次方根是$\pm2$;
③因为$0^4=0$,所以0的四次方根是$0$;
④因为任意实数的四次方都是非负数,不可能等于负数$-625$,所以$-625$没有四次方根。
归纳四次方根的性质:正数有两个四次方根,它们互为相反数;0的四次方根是0;负数没有四次方根。
(3) 偶次根式的运算结果为非负数,因此$\sqrt[4]{(-\dfrac{2}{5})^4}=\left|-\dfrac{2}{5}\right|=\dfrac{2}{5}$。
(4) 两个数均为正数,分别计算它们的四次方:$(\sqrt{3})^4=(\sqrt{3})^2×(\sqrt{3})^2=3×3=9$,$(\sqrt[4]{8})^4=8$,因为$9>8$,正数的四次方越大,原数越大,因此$\sqrt{3}>\sqrt[4]{8}$。
【答案】
(1)$\pm1、\pm2、\pm3$;一般地,如果一个数$x$的四次方等于$a$,即$x^4=a$,那么这个数$x$叫作$a$的四次方根
(2)①$\pm1$;②$\pm2$;③$0$;④没有;正数有两个四次方根,它们互为相反数;0的四次方根是0;负数没有四次方根
(3)$\dfrac{2}{5}$
(4)$>$
【知识点】
平方根与立方根的性质;偶次根式的化简;实数大小比较
【点评】
本题侧重考查知识迁移能力,通过已学的平方根、立方根相关知识推导四次方根的定义和性质,解题的核心是掌握偶次幂和偶次根式的非负性,属于新概念探究类基础题。
【难度系数】
0.7
本题可通过类比已学的平方根、立方根的定义和性质来解决四次方根的相关问题:1. 定义类问题仿照平方根、立方根的定义形式,将幂的次数改为4即可推导四次方根的定义;2. 性质类问题结合偶次幂的非负性分析,偶次幂的结果恒为非负数,因此四次方根的性质和平方根的性质高度相似;3. 计算类问题注意偶次根式的运算结果是非负数;4. 比较大小类问题可利用正数乘方的单调性,将两个数同时四次方后比较结果的大小。
【解析】
(1) 类比平方根的定义,若$x^4=1$,则$x=\pm1$;若$x^4=16$,则$x=\pm2$;若$x^4=81$,则$x=\pm3$。
仿照平方根的定义可得四次方根定义:一般地,如果一个数$x$的四次方等于$a$,即$x^4=a$,那么这个数$x$叫作$a$的四次方根。
(2) ①因为$(\pm1)^4=1$,所以1的四次方根是$\pm1$;
②因为$(\pm2)^4=16$,所以16的四次方根是$\pm2$;
③因为$0^4=0$,所以0的四次方根是$0$;
④因为任意实数的四次方都是非负数,不可能等于负数$-625$,所以$-625$没有四次方根。
归纳四次方根的性质:正数有两个四次方根,它们互为相反数;0的四次方根是0;负数没有四次方根。
(3) 偶次根式的运算结果为非负数,因此$\sqrt[4]{(-\dfrac{2}{5})^4}=\left|-\dfrac{2}{5}\right|=\dfrac{2}{5}$。
(4) 两个数均为正数,分别计算它们的四次方:$(\sqrt{3})^4=(\sqrt{3})^2×(\sqrt{3})^2=3×3=9$,$(\sqrt[4]{8})^4=8$,因为$9>8$,正数的四次方越大,原数越大,因此$\sqrt{3}>\sqrt[4]{8}$。
【答案】
(1)$\pm1、\pm2、\pm3$;一般地,如果一个数$x$的四次方等于$a$,即$x^4=a$,那么这个数$x$叫作$a$的四次方根
(2)①$\pm1$;②$\pm2$;③$0$;④没有;正数有两个四次方根,它们互为相反数;0的四次方根是0;负数没有四次方根
(3)$\dfrac{2}{5}$
(4)$>$
【知识点】
平方根与立方根的性质;偶次根式的化简;实数大小比较
【点评】
本题侧重考查知识迁移能力,通过已学的平方根、立方根相关知识推导四次方根的定义和性质,解题的核心是掌握偶次幂和偶次根式的非负性,属于新概念探究类基础题。
【难度系数】
0.7
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