知识点地图 / 进阶数学

Radicals & Rational Exponents

根式与有理指数

在根式与有理指数之间转换,运算时检查定义域与增根。

01 / UNDERSTAND

这部分需要会什么?

  • 在根式和有理指数之间转换
  • 检查实数范围内根式的定义条件
  • 解根式方程并检验增根

核心概念与公式

对正数 \(a\),\(a^{m/n}=\sqrt[n]{a^m}\)。偶次根的被开方数在实数范围内必须非负,偶次根号取非负主值。因此 \(\sqrt{x^2}=|x|\),不是对所有 \(x\) 都等于 \(x\)。奇次根可以处理负数。

平方可以消去平方根,但也可能引入原式不满足的解。例如 \(\sqrt{A(x)}=B(x)\) 要求 \(A(x)\ge0\) 且 \(B(x)\ge0\);平方后的方程不能单独保证这些条件。

做题时怎样使用

  1. 先写被开方数和分母的限制;将根式单独放在一边
  2. 两边平方或使用指数法则,再求候选解
  3. 把每个候选解代回原方程,只保留真正成立的解

容易混淆的地方

\(\sqrt{u+v}\) 一般不等于 \(\sqrt u+\sqrt v\)。解 \(x^2=9\) 有正负两个解,但 \(\sqrt9\) 本身等于 3。

02 / CONNECT

用一个例题串起方法

知识点教学例题
解 \(\sqrt{x+2}=x\)。
展开解题思路 +

右边必须非负,故 \(x\ge0\)。平方得 \(x+2=x^2\),即 \((x-2)(x+1)=0\)。候选解为 2 和 \(-1\),其中 \(-1\) 不满足原式。唯一解为 \(x=2\)。

03 / PRACTISE

本知识点题库

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77 道题目
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根式与有理指数进阶

The function g is defined by \( g\left(x\right)=\frac{\sqrt{cx}}{c}+17 \), where c is a negative constant. What is the value of \( g\left(25c\right) \)?
原库参考解析
2024年12月北美A卷 · 原库模块 1 · Q10作答 ↗
根式与有理指数挑战

The function k is defined by \( k\left(s\right)=\sqrt{s+110} \). If \( k\left(53p\right)=p \), where p is a constant, what is the value of p?
原库参考解析
2024年12月北美A卷 · 原库模块 2 · Q16作答 ↗
根式与有理指数挑战

If n and k are numbers greater than 1 and \( \sqrt[4]{n^{5}} \) is equivalent to \( \sqrt[5]{k^{2}} \), for what value of a is \( n^{2a+1} \) equal to k?
原库参考解析
2024年12月北美A卷 · 原库模块 2 · Q20作答 ↗
根式与有理指数进阶

Which expression is equivalent to\( \left(x\right)^{\frac{1}{17}} \), where \( x>0 \)?
原库参考解析
2024年10月B卷 · 原库模块 1 · Q7作答 ↗
根式与有理指数挑战

\( r=\sqrt{9w-5} \) 
The given equation relates the real numbers r and w, where \( w>\frac{5}{9} \).Which equation correctly expresses w in terms of r ?
原库参考解析
2024年10月B卷 · 原库模块 2 · Q7作答 ↗
根式与有理指数挑战

For a certain circuit, its power \( P \), in watts, current \( C \), in amperes; voltage \( V \), in volts; and resistance \( R \), in ohms, are related as \( \frac{CV^2}{P}=\sqrt{PR} \), where \( P \), \( C \), \( V \), and \( R \) are positive. When \( R=18 \), which equation correctly expresses \( P \) in terms of \( C \) and \( V \)?
原库参考解析
2024年11月A卷 · 原库模块 2 · Q14作答 ↗
根式与有理指数进阶

The functions g and h are defined by the given equations.
\( g\left(x\right)=\sqrt{\left(x-11\right)^2+45} \) 

\( h(x)=\sqrt[3]{64}+\frac{x^{2}}{2} \) 
If \( g\left(8\right)=t \) , where t is a constant, what is the value of \( h\left(t\right) \)?

原库参考解析
2024年11月B卷(易) · 原库模块 1 · Q14作答 ↗
根式与有理指数挑战

\( \frac{\sqrt[3]{x^{17}y^{5}}}{5x^{2}(\sqrt[8]{y^{8}})} \) 
For all positive values of x and y, the given expression is equivalent to which of the following?

Ⅰ.\( \frac{(x^{\frac{11}{3}})(y^{\frac{2}{3}})}{5} \) 

Ⅱ.\( \frac{\sqrt[3]{x^{11}y^{2}}}{5} \) 

原库参考解析
2024年11月C卷练习 · 原库模块 2 · Q14作答 ↗
根式与有理指数挑战

\( \sqrt[5]{x^{m}} \) 
In the given expression, m is a constant and \( x>1. \) The expression can be rewritten as \( \sqrt[7]{x} \). What is the value of m?
原库参考解析
2024年12月A卷 · 原库模块 2 · Q13作答 ↗
根式与有理指数挑战

\( 49=\frac{2K}{v^2} \) 
For an object with a mass of 49 kilograms, the given equation relates the kinetic energy K, in joules, of the object to the object's speed v, in meters per second, where K and v are positive. Which equation correctly expresses this object's speed, in meters per second, in terms of the object's kinetic energy, in joules?
原库参考解析
2024年12月A卷 · 原库模块 2 · Q4作答 ↗
根式与有理指数挑战

If n and k are numbers greater than 1 and \( \sqrt{n^{5}} \)  is equivalent to \( \sqrt[5]{k^{4}} \) , for what value of a is \( n^{4a+1} \) equal to k? 
原库参考解析
2024年3月B卷 · 原库模块 2 · Q21作答 ↗
根式与有理指数挑战

\( \sqrt{k-x}=28-x \) 
In the given equation, k is a constant. The equation has exactly one real solution. What is the minimum possible value of 4k?
原库参考解析
2024年3月C卷练习 · 原库模块 2 · Q20作答 ↗