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
Download ReportTranscript 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
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。 2. 利用附件三的直尺量一量,正方形 ABCD 的邊長大約 是多少? 約 1.4。 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? 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「 2 」(讀作「根號二」)來代 表這個邊長的實際數值,滿足( 2 )2=2。 一般來說,若一個正方形面積為 a,則它的邊長為 「 a 」,滿足( a )2=a。 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。 面積為 3 平方公分的正方形其邊長為 3 公分 面積為 4 平方公分的正方形其邊長為 4 公分 2. 邊長分別為 7 公分和 64 公分的正方形面積各 為多少平方公分? 邊長為 7 公分的正方形其面積為( 7 )2 =7 平方公分 邊長為 64 公分的正方形其面積為( 64 )2 =64 平方公分 若設 a 為正數,那麼面積為 a2 的正方形其邊長 為 a 2 ,又因為面積為 a2 的正方形其邊長為 a,因此可 得 a 2 =a (a>0)。 例如: 102 10; 0.22 0.2; 3 3 ( )2 。 5 5 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 a b2 b 。 例如: 100=102,所以 100 102 10 。 0.04=0.22,所以 0.04 0.22 0.2 。 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。 整數 1 2 3 4 5 6 7 8 9 完全平 方數 1 4 9 16 25 36 49 64 81 100 整數 11 12 13 14 15 16 17 18 19 完全平 方數 10 20 121 144 169 196 225 256 289 324 361 400 計算下列各數的值。 ⑴ 64 ⑵ 144 82 8 ⑷ 49 4 7 2 7 ( ) 2 2 122 12 ⑸ 169 ⑶ 289 172 17 ⑹ 1.21 9 13 2 13 ( ) 3 3 1.12 1.1 若 a 是一個負數,說明 a 2 =-a。 因為 a 是一個負數,所以-a 是一個正數, 所以 a 2 (a) 2 a 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 576 ⑵ 39.69 解 ⑴ 576 =26×32 =(23)2×32 =(8×3)2=242 所以 3969 34 7 2 576 242 24 (2) 39.69 100 25 52 (32 7) 2 32 7 2 63 ( ) 2 (2 5) 25 10 所以 36.96 3969 63 63 ( )2 100 10 10 計算下列各數的值。 ⑴ 784 784=24×72=(22)2×72=(4×7)2=282 所以 784 282 28 ⑵ 98.01 9801 34 112 (32 11)2 98.01 2 2 100 2 5 (2 5)2 32 11 2 99 2 ( ) ( ) 25 10 9801 99 2 99 所以 98.01 ( ) 100 10 10 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 a 表示正數 a 的正平方根, 以 a 表示正數 a 的負平方根。這兩個平方根可以合併 記為 a ,讀作「正負根號 a」。例如:2 有正、負兩個 平方根,正平方根記為 2 ,負平方根記為 2 ,合併記 為 2。 有時候我們會稱「 a 」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 =0。 平方根 若 a 0,則: 1. a 的平方根為 a。 2. ( a )2=a。 例2 平方根 求下列各數的平方根。 25 ⑴ 100 ⑵ 4 解 ⑴ 100 的平方根為 25 ⑵ 4 的平方根為 ⑶ 2.5 的平方根為 ⑶ 2.5 100 102 10 25 5 5 ( )2 。 4 2 2 2.5。 。 求下列各數的平方根。 ⑴ 51 ⑵ 196 47 ⑶ 100 ⑷ 1.44 (1) 51 的平方根為 51。 (2) 196 的平方根為 196 142 14。 47 47 (3) 的平方根為 。 100 100 (4) 1.44 的平方根為 1.44 1.22 1.2 。 1. 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。 若 3 2 是 3x+2 的平方根,求 x 的值,並檢驗是否正確。 3 9 1 1 ( ) 2 3x 2, 3x 2,3x , x 2 4 4 12 檢驗:3x+2=3× 3 2 而 是 9 4 1 +2= 9 12 4 , 的正平方根, 所以 x= 1 正確。 12 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。 例4 比較平方根的大小 設 x=7、y= 46、z= 50,試比較 x、y、z 三數的大小關係。 解 因為 72=49,( 46 )2=46,( 50 )2=50, 且 46<49<50, 所以得到 46 <7< 50 ,即 y<x<z。 判斷下列大小關係是否正確,對的打「○」,錯的打「×」。 ⑴(○) 63 56 2 2 63 63, 56 56 因為 63>56,所以 63 56 ⑶ ( ○) 6 33 1 3 1 1 6 2 36,( 33 ) 2 33 3 3 1 1 因為36 33 ,所以 36 33 3 3 1 即6 33 3 ⑵ 5 ( × ) 4 5 2 5 ( ) ,( 4 4 因為 4 3 4 2 4 ) 3 3 5 4 5 ,所以 4 3 4 4 3 ⑷ ( × ) 0.1 0.1 0.12 0.01,( 0.1) 2 0.1 因為0.01 0.1,所以 0.01 0.1 級0.1 0.1 接下來,我們將經由在數線上找到 2 的大概位置,來說明 求 2 近似值的過程。 ⑴ 整數: 由 12 ( 2 )2 22 ,得到1 2 2 , 因此 2 在數線上是位於 1、2 之間, 如圖5,即 =1.⋯。 2 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2 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 2 示,例如: 的近似值(以四捨五入法求到小數第一 2 位)可以表示成 ≒1.4。 例5 十分逼近法 試以十分逼近法求 5 的近似值(以四捨五入法求到小數第 一位)。 解 ⑴ 因為 22<( 5 )2<32,得 2< 5 <3,所以 5 =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<( 5)2<2.32, 得 2.2< 5 <2.3,所以 5 =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<( 5 )2<2.242, 得 2.23< 5 <2.24,所以 5 =2.24⋯。 以四捨五入法求到小數第一位得 5 ≒2.2。 試以十分逼近法求 7 的近似值(以四捨五入法求到小 數第一位)。 ⑴ 因為 22=4,32=9,得 2< 7<3,所以 7=2.⋯。 ⑵ 因為 2.62=6.76,2.72=7.29,得 2.6< 7 <2.7, 所以 7=2.6⋯。 ⑶ 因為 2.652=7.0225,所以 7 <2.65。 ⑷ 以四捨五入求到小數第一位得 7 ≒2.6。 例6 十分逼近法的應用 ⑴ 請問 120 化成小數後的近似值中,整數部分為何? ⑵ 請問 56 介於哪兩個連續整數之間? 解 ⑴ 因為 102=100,112=121,102<( 120 )2<112 , 10< 120 <11 ,得 120 =10.⋯, 所以 120 化成小數後的近似值中,整數部分是10。 ⑵ 因為 72=49,82=64,72<( 56 )2<82, 得 7< 56 <8,所以-8< 56 <-7, 即 56 介於-7 和-8 之間。 1. 請問 210 化成小數後的近似值中,整數部分為何? 因為 142=196,152=225,142<( 210)2<152 14< 210 <15 ,得 210 =14.⋯ 所以 210的整數部分是 14。 2. 請問 99 介於哪兩個連續整數之間? 因為 92=81,102=100,92<( 99 )2<102 得 9< 99 <10 所以-10< 99 <-9 即 99 介於-9 和-10 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。 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 N ,表示這一行所列出的是自然數的正平方根。 第四行是 10N ,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 N 中且與 17 同列的數是 4.123106, 即得 17 ≒4.123106; 在第四行 10N 中且與 17 同列的數是 13.03840, 即得 170 ≒13.03840。 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 45 ⑵ 450 ⑶ 2050 解 ⑴ 先從第一行 N 中查出 45,再查出位於第三行 N 中和 45 同列的數是 6.708204,即得 45 ≒6.708204。 ⑵ 先從第一行 N 中查出 45,再查出位於第四行 10N 中 和 45 同列的數是 21.21320,即得 450 ≒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 2050=45。 請根據附件四的乘方開方表,求出下列平方根的值。 ⑴ 48 48 ≒6.928203 ⑵ 410 410 110 41 =20.24846 ⑶ 1764 422=1764 故 1764 =42 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。 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)。 5 ⑴ 7 ⑵ 7 ⑶ 0.7 解 在算每一題時,請先將螢幕顯示的值歸零(按 鍵)。 1 正方形的面積與周長 若一個正方形面積為 a,則它的邊長為「 a 」, 滿足( a )2=a。 例 若一個正方形面積為 16,則它的邊長為 「 16 」,滿足( 16 )2=16。 2 「√」的意義 a、b 為兩個正數,若滿足 a=b2, 則 a = b2 =b。 例 16=42, 16 = 42 =4。 3 完全平方數 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。 4 平方根 若 a 是一個正數,則 a 是 a 的正平方根, a 是 a 的負平方根。 註:0 是 0 的平方根,記作 0 =0。 例 16 是16 的正平方根, 16 是16 的負 平方根。 5 平方根的比較大小 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( 15 )2<( 17 )2,則 15< 17。 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 361 192 19 ⑵ 169 121 13 ( )2 11 13 11 ⑶ 12.25 3.52 3.5 2 求出下列各數的平方根。 ⑴ 157 157 的平方根為 157 ⑵ 1.96 1.96 的平方根為 1.96 1.4 2 1.4 ⑶71 9 1 64 9 9 64 64 的平方根為 9 9 7 8 8 ( )2 3 3 3 判斷下列各敘述是否正確,對的打「○」,錯的打「×」。 ⑴ ( × ) ( 5 )2=5,所以 5 是 5 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 16 的平方根。 4 已知 x 是一個整數、小數或分數,若 3x-1 是 8 的 正平方根,求 x 的值,並檢驗是否正確。 若 3x 1 是 8 的正平方根 則( 3x 1 )2=8 3x-1=8,3x=9,x=3 檢驗: 3x 1 = 3 3 1 = 8 為 8 的正平方根,所以 x=3正確。 5 設 a=-12、b= 169 、c= 112 , 試比較 a、b、c 三數的大小關係。 a=-12 b= 169= 132 =-13 c= 112 =-11 所以-11>-12>-13 故 c>a>b 6 ⑴ 請問 220 化成小數後的近似值中,整數部分為何? 因為 142=196,152=225, 142<( 220 )2<152 14< 220 <15 得 220 =14.⋯,所以 220 的整數部分是 14。 ⑵ 請問 220 介於哪兩個連續整數之間? 由⑴知 14< 220<15 所以-15< 220 <-14 即 220 介於-14 和-15 之間。 7 利用下面的乘方開方表,求下列各數的值。 N N2 N 10N 26 676 5.099020 16.12452 27 729 5.196152 16.43168 28 784 5.291503 16.73320 ⑴ 27 27 ≒5.196152 ⑵ 280 280 10 28 16.7332 ⑶ 676 262=676 故 676 =26