Текст учебника. Урок 6. Арифметический корень n-й степени. Функция y = ⁿ√x.

Сайт: sdavalka.ru | тренажёр, уроки, видео для подготовки к школьным экзаменам
Курс: Алгебра, полный курс для 10 класса
Книга: Текст учебника. Урок 6. Арифметический корень n-й степени. Функция y = ⁿ√x.
Напечатано:: Гость
Дата: четверг, 13 августа 2026, 03:18

Описание

Тема: Арифметический корень n-й степени. Функция y=xn.

Тип урока: Урок изучения нового материала.
Цели урока:

  1. Сформировать понятие корня n-й степени и арифметического корня n-й степени.

  2. Изучить основные свойства арифметических корней и сформировать умение применять их при преобразовании выражений.

  3. Исследовать функцию y=xn, её свойства и график в зависимости от чётности показателя.

  4. Развивать логическое мышление и умение работать с иррациональными выражениями.

Оборудование: Учебник, проектор (для демонстрации графиков и свойств), раздаточный материал с заданиями, презентация.

1. Определение корня n-й степени

1.1. Введение понятия
Вспомним: корень квадратный из числа a — это такое число, квадрат которого равен a.
По аналогии:
Корнем n-й степени из числа a (nN,n2) называется такое число bn-я степень которого равна a, то есть bn=a.

Обозначение: an=b, где n — показатель корня, a — подкоренное выражение.

1.2. Важнейший нюанс: чётность и знак числа
В зависимости от чётности n и знака a количество корней может быть разным.

  1. Если n — нечётное число (n=3,5,7,):

    • Корень нечётной степени существует для любого действительного числа a (и положительного, и отрицательного, и нуля).

    • Причём этот корень единственный и имеет тот же знак, что и подкоренное выражение.

    • Примеры:

      • 83=2, так как 23=8.

      • 83=2, так как (2)3=8.

      • 05=0.

  2. Если n — чётное число (n=2,4,6,):

    • Корень чётной степени существует только для неотрицательных чисел (a0).

    • Для положительного a существует два противоположных числа, n-я степень которых равна a (например, 24=16 и (2)4=16). Но возникает путаница: какое из них считать корнем?

Чтобы избежать неоднозначности, вводится специальное понятие.

2. Арифметический корень натуральной степени

Арифметическим корнем n-й степени из неотрицательного числа a0 называется неотрицательное число b0n-я степень которого равна a.

  • Ключевое отличие: Арифметический корень всегда неотрицателен.

  • Именно арифметический корень подразумевается в записи an в школьном курсе (кроме случаев, когда отдельно оговаривается, что мы ищем все корни уравнения xn=a).

  • Примеры:

    • 16=4, а не ±4. Это арифметический корень.

    • 814=3, так как 34=81 и 30.

    • 83 — это корень нечётной степени из отрицательного числа. Формально, он не является арифметическим (так как арифметический только для a0), но мы работаем с ним по тем же правилам, помня о знаке.

Вывод: Для чётных nan0 и a0. Для нечётных nan — действительное число, знак которого совпадает со знаком a.

3. Свойства арифметического корня n-й степени

Все свойства формулируются для неотрицательных подкоренных выражений (чтобы избежать проблем с чётными степенями). Пусть a0,b0, а n,m,k — натуральные числа, n2,m2.

1. Корень из произведения:

abn=anbn

Корень из произведения равен произведению корней из множителей.

  • Пример: 8273=83273=23=6.

2. Корень из дроби:

abn=anbn(b0)

Корень из дроби равен корню из числителя, делённому на корень из знаменателя.

  • Пример: 4925=4925=75=1.4.

3. Возведение корня в степень:

(an)k=akn

Чтобы возвести корень в степень, достаточно возвести в эту степень подкоренное выражение.

  • Пример: (54)3=534=1254.

4. Извлечение корня из корня:

anm=amn

Корень из корня равен корню, показатель которого равен произведению показателей.

  • Пример: 7293=72923=7296. Проверка: 36=729, значит, ответ 3. (Или по действиям: 7293=9,9=3).

Важное следствие (свойство 5):

ann=a

Если мы извлекаем корень чётной степени из чётной степени числа, результат — модуль этого числа.

  • Пример: (5)2=25=5=5.

  • Пример: x44=x.

  • Для нечётных степеней: (2)33=83=2 — модуль не нужен, знак сохраняется.

4. Функция y = x n y= n x ​ , её свойства и график

Рассмотрим функцию y=xn. Её свойства и вид графика зависят от чётности n.

4.1. Случай 1: n — нечётное число (например, y=x3)

  • Область определения: D(f)=R (любое действительное число, так как корень нечётной степени существует для всех x).

  • Область значений: E(f)=R (функция принимает все действительные значения).

  • Чётность/нечётность: Функция является нечётной, так как x3=x3. График симметричен относительно начала координат.

  • Монотонность: Функция возрастает на всей области определения.

  • График: Напоминает ветвь параболы, "положенную на бок", но симметричную относительно начала координат. Проходит через точки (-1; -1), (0; 0), (1; 1).

4.2. Случай 2: n — чётное число (например, y=xy=x4)

  • Область определения: D(f)=[0;+) (подкоренное выражение должно быть неотрицательным).

  • Область значений: E(f)=[0;+) (корень чётной степени всегда неотрицателен).

  • Чётность/нечётность: Функция не является ни чётной, ни нечётной (из-за несимметричной области определения). График расположен только в первой четверти (и в начале координат).

  • Монотонность: Функция возрастает на всей области определения [0;+).

  • График: Ветвь параболы, "положенная на бок". Чем выше показатель корня, тем медленнее растёт функция (график становится более пологим). Проходит через точки (0; 0) и (1; 1).

Визуализация: Учитель демонстрирует на слайде графики y=xy=x3y=x4, обращая внимание на различия.

5. Закрепление материала

  1. Вычислите устно:

    • 643 (4)

    • 164 (2)

    • 325 (-2)

    • (7)2 (7)

  2. Упростите выражение (с применением свойств):

    • 8a33 для a0. (Ответ: 2a)

    • 16x84. (Ответ: 2x2, так как x84=x8/4=x2)

  3. Вопрос: Сравните 93 и 3. (Возведём оба числа в 6-ю степень: первое — 92=81, второе — 33=27. Так как 81>27, то 93>3).

6. Итоги урока и домашнее задание

Подведение итогов:
Мы обобщили понятие корня, ввели важное понятие арифметического корня, изучили его свойства и познакомились с семейством новых функций. Теперь мы можем работать с выражениями, содержащими радикалы любой степени.

Домашнее задание:

  1. Выучить определения и свойства арифметического корня n-й степени.

  2. Вычислить:

    • 81164

    • (3)55

    • 643

  3. Построить в одной системе координат схематично графики функций: y=xy=x4y=x3. Подписать их.

  4. (Творческое задание) Подготовить сообщение об истории возникновения знака радикала (√).