开方是乘方的逆运算,求的是哪个数的若干次方等于被开方数。动手算之前要先分清平方根和算术平方根:正数有两个平方根,一正一负;算术平方根只取正值。这一步分错,后面全错,也是最常见的失分点。
平方根、算术平方根、立方根怎么区分?
平方根:若 x 的平方等于 a,则 x 叫 a 的平方根。正数有两个,互为相反数;0 的平方根是 0;负数在实数范围内没有平方根。写作正负根号 a,两个值都要写。
算术平方根:非负数 a 的非负平方根,记作根号 a。它只有一个值,永远大于等于 0。题目里写根号 9,答案是 3,不是正负 3;写「9 的平方根」,答案才是正负 3。一字之差,答案差一半。
立方根:若 x 的立方等于 a,则 x 叫 a 的立方根,记作三次根号 a。任何实数都有唯一立方根,正数的立方根为正,负数的立方根为负,0 的立方根是 0。符号里的根指数 3 不能省,省了就变成平方根。
| 名称 | 符号写法 | 结果个数 | 举例 |
|---|---|---|---|
| 平方根 | 正负根号 a | 正数 2 个,0 为 1 个,负数无 | 9 的平方根是正负 3 |
| 算术平方根 | 根号 a | 1 个,非负 | 根号 9 等于 3 |
| 立方根 | 三次根号 a | 任何实数 1 个 | -8 的立方根是 -2 |
符号的写法也要注意。根号左上角的 2 通常省略,写成根号 a 就是算术平方根;要表示平方根,前面必须加正负号。立方根的 3 不能省,省了就变成另一个概念。
笔算开平方怎么一步步做?
第一步分段。把被开方数从小数点起向左右两边每两位分一段,整数部分从右往左分,小数部分从左往右分。比如 1522.75 分成 15、22、75 三段,整数部分有两段,平方根的整数部分就是两位数。
第二步试商。看第一段 15,找出平方不超过 15 的最大整数,是 3,因为 3 的平方是 9,4 的平方是 16 就超了。把 3 写在根号上方作为第一位,再从 15 里减去 9,余 6。
第三步落段。把下一段 22 落下来,得到 622。用已求得的 3 乘 20 得 60,用它去试除 622,试商 9,因为 60 乘 9 再加 9 乘 9 等于 621,不超过 622;若试商 10,则是 60 乘 10 加 100 等于 700,超了。于是第二位是 9,622 减 621 余 1。
第四步重复。落下小数段 75,得 175。用已求得的 39 乘 20 得 780,试除 175 得 0,第二位小数是 0,余 175。再补两个 0,落下来得 17500,用 390 乘 20 得 7800,试商 2,7800 乘 2 加 4 等于 15604,不超过 17500。所以根号 1522.75 约等于 39.02。
不用竖式,怎么快速估算?
夹逼法最实用。先找两个完全平方数把被开方数夹住。比如根号 50,49 小于 50,50 又小于 64,所以根号 50 落在 7 和 8 之间,整数部分是 7。
再往小数位夹。7.1 的平方是 50.41,已经超过 50,所以根号 50 小于 7.1;7.0 的平方是 49,小于 50,所以根号 50 在 7.0 和 7.1 之间,第一位小数是 0。继续夹 7.07 的平方约 49.98、7.08 的平方约 50.13,得根号 50 约等于 7.07。
还有一个一步到位的近似公式:根号下 a 的平方加 b,约等于 a 加 b 除以 2a,其中 a 的平方是小于被开方数的最大完全平方数。根号 50 等于根号下 49 加 1,约等于 7 加 1 除以 14,也就是 7.071,误差在千分位以内。被开方数越大,这个近似越准。
估算的价值在于验算。算出结果后回头夹一下,能立刻发现小数点错位、根指数看错这类低级错误,比从头再算一遍快得多。
计算器和 Excel 怎么用
手机计算器一般有根号键,直接输入数字再按即可。要算立方根,用科学计算器模式里的三次根号,或者用幂运算:8 的立方根写成 8 的 1/3 次方,输入时加括号。
Excel 里平方根用 SQRT 函数,输入等于 SQRT(50) 返回 7.0710678;立方根没有专用函数,写成 50 的 1/3 次方。注意负数的平方根会返回错误值,因为实数范围内无解,这不是软件的问题。
用公式时要留意精度。计算器显示的是四舍五入后的结果,中间步骤不要提前取整,否则误差会累积。手算和机算对不上时,先检查是不是在中途做了截断,再检查是不是把平方根当成了算术平方根。
最容易错的三个地方
「根号 16 的平方根」这类嵌套问法。先算根号 16 等于 4,再问 4 的平方根,答案是正负 2,不是正负 4。读题时把外层符号先算掉,再处理「平方根」三个字。
把算术平方根当成平方根。题目问「平方根」要给两个值,问「算术平方根」只给正值。中考里这一步丢分非常集中,而且往往是会做却写不全。
忽略取值范围。根号 a 要求 a 大于等于 0;分母上有根号时,还要求根号内的值大于 0 而不是大于等于 0。这类限制条件常常是解题的关键一步,漏掉就直接扣分。
常见问题
开方和乘方是什么关系?
互为逆运算。乘方是已知底数和指数求幂,开方是已知幂和指数求底数。就像加法与减法、乘法与除法一样,开方是乘方的反向操作,验算时平方回去就能检查。
负数能开平方吗?
在实数范围内不能。任何实数的平方都非负,所以负数没有实数平方根。到了高中引入虚数单位之后,负数可以开平方,比如 -4 的平方根是正负 2i。
笔算开平方一定要学吗?
考试一般不要求,但它是理解开方原理最直接的方式。掌握分段和试商两步,就能明白为什么每两位分一段、为什么用 20 倍去试除,比单纯记公式有用得多。
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