E80102
國小學過「正方形的面積=邊長×邊長」,可以表示成「正方形的面積=邊長的平方」
或寫成「正方形的面積=(邊長) 2 」。因此只要知道正方形的邊長就可以算出它的面 積。如果反過來問,只知道正方形的面積,我們能不能算出正方形的邊長呢?
例如:邊長是 4 公分的正方形,面積是 16 平方公分。反過來說,面積是 16 平方公分 的正方形,則邊長是 4 公分。試問正方形面積是 20 平方公分,我們要如何求 出其邊長呢?這就是我們這一節所要學的平方根。
1.認識平方根:
我們知道 6 2 =36,11 2 =121……,那麼多少的平方等於 49 呢?
倒過來給定一數 a ,如果有一數 x 會使得 x 2 = a ,則此 x 稱為 a 的平方根。
例如:我們給一個數為 49,那麼那些 x 滿足 x 2 =49 呢?
我們知道 x =7 或是 x =-7 滿足 x 2 =49, 在此 7 與-7 我們稱為 49 的平方根。
【範例】:求下列各數的平方根:
(1) 100 (2) 81 (3) 10 (4) 15。
解 :(1) 10 2 =10×10=100,(-10) 2 =(-10)×(-10)=100,
故 100 的平方根為 ± 10。
(2) 9 2 =9×9=81,(-9) 2 =(-9)×(-9)=81,故 81 的平方根為 ± 9。
(3) 10=1×10=2×5,在此我們無法利用學過的,相同的兩個整數相乘為 10。
所以 10 的平方根要利用『根號』來表示。
(4) 15=1×15=3×5,在此我們無法利用學過的,相同的兩個整數相乘為 15。
所以 15 的平方根要利用『根號』來表示。
【範例】:列出 1 到 18 的平方根。
解 :
1 1×1,(-1)×(-1),故 1 的平方根為 ± 1。
2 3
4 2×2,(-2)×(-2),故 4 的平方根為 ± 2。
5 6 7
9 3×3,(-3)×(-3),故 9 的平方根為 ± 3。
10 11 12 13 14 15
16 4×4,(-4)×(-4),故 16 的平方根為 ± 4。
17 18 2.平方根的意義:
(1)平方根:
設 a 、 x 都是實數,若 x 2 = a ,則 x 就叫做 a 的平方根,一般我們有兩個 x 會滿足
x
2 = a 分別以 x = ± a 來表示,讀作 x 等於正負根號 a 。例如: 9 的平方根為 ± 3。 10 的平方根為 ± 10 。 15 的平方根為 ± 15 。 16 的平方根為 ± 4。
(2)平方根的表示法:
a.
a (讀做根號 a )表示正數 a 的正平方根。
b. - a (讀做負根號 a )表示正數 a 的負平方根。
c. 零的平方還是為零,所以零的平方根以 0 (讀做根號零)表示,即 0 =0。
d.
a 為ㄧ個整數,則 a 為完全平方數。也就是 a =x
2 ,其中 x 為整數,則稱 a 為完全平方數。
【範例】:列出 1 到 25 的平方根。
解 :
1 ± 1。
2 ± 2 , 2 × 2 =2;(- 2 )×(- 2 )=2。
3 ± 3 , 3 × 3 =3;(- 3 )×(- 3 )=3。
4 ± 4 = ± 2,4 為完全平方數。
5 ± 5 , 5 × 5 =5;(- 5 )×(- 5 )=5。
6 ± 6 , 6 × 6 =6;(- 6 )×(- 6 )=6。
7 ± 7 , 7 × 7 =7;(- 7 )×(- 7 )=7。
8 ± 8 , 8 × 8 =8;(- 8 )×(- 8 )=8。
9 ± 9 = ± 3,9 為完全平方數。
10 ± 10 , 10 × 10 =10;(- 10 )×(- 10 )=10。
11 ± 11 , 11 × 11 =11;(- 11 )×(- 11 )=11。
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12 ± 12 , 12 × 12 =12;(- 12 )×(- 12 )=12。
13 ± 13 , 13 × 13 =13;(- 13 )×(- 13 )=13。
14 ± 14 , 14 × 14 =14;(- 14 )×(- 14 )=14。
15 ± 15 , 15 × 15 =15;(- 15 )×(- 15 )=15。
16 ± 16 = ± 4,16 為完全平方數。
17 ± 17 , 17 × 17 =17;(- 17 )×(- 17 )=17。
18 ± 18 , 18 × 18 =18;(- 18 )×(- 18 )=18。
19 ± 19 , 19 × 19 =19;(- 19 )×(- 19 )=19。
20 ± 20 , 20 × 20 =20;(- 20 )×(- 20 )=20。
21 ± 21 , 21 × 21 =21;(- 21 )×(- 21 )=21。
22 ± 22 , 22 × 22 =22;(- 22 )×(- 22 )=22。
23 ± 23 , 23 × 23 =23;(- 23 )×(- 23 )=23。
24 ± 24 , 24 × 24 =24;(- 24 )×(- 24 )=24。
25 ± 25 = ± 5,25 為完全平方數。
【範例】:常用的完全平方數列表:
( ± 1) 2 =1,1 的平方根為 ± 1。
( ± 2) 2 =4,4 的平方根為 ± 2。
( ± 3) 2 =9,9 的平方根為 ± 3。
( ± 4) 2 =16,16 的平方根為 ± 4。
( ± 5) 2 =25,25 的平方根為 ± 5。
( ± 6) 2 =36,36 的平方根為 ± 6。
( ± 7) 2 =49,49 的平方根為 ± 7。
( ± 8) 2 =64,64 的平方根為 ± 8。
( ± 9) 2 =81,81 的平方根為 ± 9。
( ± 10) 2 =100,100 的平方根為 ± 10。
( ± 11) 2 =121,121 的平方根為 ± 11。
( ± 12) 2 =144,144 的平方根為 ± 12。
( ± 13) 2 =169,169 的平方根為 ± 13。
( ± 14) 2 =196,196 的平方根為 ± 14。
( ± 15) 2 =225,225 的平方根為 ± 15。
( ± 16) 2 =256,256 的平方根為 ± 16。
( ± 17) 2 =289,289 的平方根為 ± 17。
( ± 18) 2 =324,324 的平方根為 ± 18。
( ± 19) 2 =361,361 的平方根為 ± 19。
( ± 20) 2 =400,400 的平方根為 ± 20。
【範例】:利用質因數分解求下列各數的平方根:
(1) 169 (2) 324 (3) 0 解 :(1) 169=13×13
169 的平方根為 ± 169 = ± 13´ 13 = ± 13。
(2) 324=2 2 ×3 4 =(3 2 ×2)×(3 2 ×2)=18×18
324 的平方根為 ± 324 = ± 18 ´ 18 = ± 18。
(3) 0 的平方根為 ± 0 =0。
【範例】:下列那些是完全平方數:24、25、37、100、121、256、300、400。
解 : 24 = 2 ´ 2 ´ 2 ´ 3 =2 2 ´ =2 6 3 25 = 5 ´ =5 5
37 ,37 為質數不能再分解 100 = 10 ´ 10 =10
121 = 11´ 11 =11 256 = 16 ´ 16 =16 300 = 10 ´ 10 ´ 3 =10 3 400 = 10 ´ 10 ´ 2 ´ 2 =20
所以完全平方數有:25、100、121、256、400。
【範例】:利用質因數分解求下列各數的平方根:
(1) 98 (2) 72 (3)
9
4
(4)144 121
解 :(1) 98=7×7×2=7×7× 2 × 2 =(7 2 )×(7 2 )=(-7 2 )×(-7 2 ),
所以 98 的平方根為 ± 7 2 。
(2) 72=2×2×2×3×3= 2 × 2 ×2×2×3×3=(2×3× 2 )×(2×3× 2 )
=(6 2 )×(6 2 )=(-6 2 )×(-6 2 ),
所以 72 的平方根為 ± 6 2 。 (3)
9
4
的平方根為 ± 9 4 = ±3 3
2 2
´
´ = ±
3 2
(4)
144
121
的平方根為 ± 144 121 = ±12 12
11 11
´
´ = ±
12 11
(3)負數沒有實數的平方根。
【範例】:-4 沒有平方根。若 x 為-4 的平方根,則 x 2 =-4(不可能),故-4 沒有平方根。
【註】 : - 在國中的課程中我們不考慮,我們只考慮 x ,其中 x ≧0。 4
(4)設 a 是實數,則
a
2 =| a |=ï î ï í ì
=
<
-
>
0 , 0
0 ,
0 ,
當 當 當
a a
a a
。
也就是在此 x ≧0,則我們有 x ≧0。
【範例】: (- 9 ) 2 =|-9|=-(-9)=9,
) 2
12
(- =|-12|=-(-12)=12。
(25) =|25|=25。2
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【範例】:
( - x 3 )
+( - y 4 )
=0, 則( - x 3 )
=0,( - y 4 )
=0∵
( - x 3 )
≧0,( - y 4 )
≧0∴
( - x 3 )
=0,( - y 4 )
=0∴ x -3=0,
y
-4=0。即 x =3,
y
=4。(5)特殊的“無理數" 2 及 3 :
2 =1.414, 3 =1.732,經常使用,請同學熟記。
注意:14=2×7= 2 × 2 × 7 × 7
=( 2 × 7 )×( 2 × 7 )
=(- 2 × 7 )×(- 2 × 7 ) 14 的平方根為 ± 2 × 7 ,
前面也有提到 14 的平方根為 ± 14 ,所以 ± 14 = ± 2 ´ = ± 2 × 7 。 7 詳細的平方根號運算規則,我們在下個部份介紹。
3.平方根運算常用公式:
(1) a ´ b = ab 。( a ³ 0, b ³ 0 )
∵ ( a ´ b ) 2 =( a ´ b )´ ( a ´ b )=( a ´ a )´ ( b × b )
∴( a ´ b ) 2 =a´ b=ab ∴ a ´ b = ab 。
(2)
b a =
b
a 。( a ³ 0, b > 0 )
∵ ( b a ) 2 =
b a ´
b a =
a
b
∴ b a =b a 。
(3)
b a =
b b
b a
´
´ =
b
2ab
= bab 。( a ³ 0, b > 0 )
【範例】: 6 ´ 2 = 6 ´ = 12 。 2
【範例】: 4 3 =
4 3 。
【範例】: 7 2 =
7 7
7 2
´
´ =
7
27 2 ´
=7 14 。
4.最簡根式:
一個二次方根,根號內的數,其因數不再含有大於 1 的完全平方數,
且分母不含根號,即無法再進一步化簡,此種方根叫做最簡根式。
例如:
7
2 不是最簡根式,
7
14 是最簡根式。
【範例】: 18 與 3 2 那個為最簡根式?
解 : 18 = 9 ´ = 9 × 2 =3 2 ,3 2 即為 18 的最簡根式。 2
∴ 答:3 2 為最簡根式。
【範例】:判斷下列何者為最簡根式:
(1) 289
64 (2) 34 (3) 68 (4) 252
解 :(1)
289 64 =
17
8
(2) 34 = 2 ´ 17 (3) 68 =2 17 (4) 252 =6 7∴ 答: 34 為最簡根式。
【範例】:化簡下列各式:
(1) 125 (2) 48 (3) 216 (4) 16 27 。 解 :(1) 125 =
5
2´ 5
= 5 5 。(2) 48 =
4
2´ 3
= 4 3 。 (3) 216 =6
2´ 6
= 6 6 。(4) 16 27 =
2
2
4
3 ´ 3 = 4
3 3 = 4 3
3 3 3 ´ = 4 3 9 。
5.平方根四則運算:平方根四則運算的結果務必化為最簡方根
同類根號:兩個或兩個以上的根式,經化簡後它們根號內的數相同,且開方次數 也相同,此種根號叫做同類方根或同類根號,否則為不同類根號。同 類根號一定是同次根號,同類根式可以做加、減、乘、除運算。
例如:2 2 與 5 2 都有 2 ,所以 2 2 與 5 2 是同類根號。
例如:2 3 與 5 其根號內的數都不相同,所以 2 3 與 5 不是同類根號。
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【範例】:判斷下列何者為同類根號:
(1) 2 3 與 3 2 (2) 12 與 3 3 (3) 6 與 24 。
解 :(1) 2 3 與 3 2 其根號內的數都不相同,所以 2 3 與 3 2 不是同類根號。
(2) ∵ 12 =2 3 , ∴ 12 與 3 3 是同類根號。
(3) ∵ 24 =2 6 , ∴ 6 與 24 是同類根號。
【範例】:判斷下列何者為同類根號: 32 , 42 , 48 , 12 , 75 。
解 : ∵ 32 =4 2 , 42 = 2 ´ 3 ´ 7 , 48 =4 3 , 12 =2 3 , 75 =5 3 。
∴ 48 =4 3 , 12 =2 3 , 75 =5 3 ,為同類根號。
(1) 根號的加減運算:
先將方根化為最簡方根,再將同類根號的最簡方根作加減運算,即對最簡方根的 係數作加減即可。
【範例】:化簡下列各平方根:(1) 2 + 8 (2) 4 3 - 12 。 解 :(1) 2 + 8 = 2 + 4 ´ = 2 +2 2 =3 2 2
答: 2 + 8 =3 2 。 (2) 4 3 - 12 =4 3 - 4 ´ =4 3 -2 3 =2 3 3
答:4 3 - 12 =2 3 。
【範例】:化簡下列各平方根:(1) 48 + 75 (2) 2 7 -3 63 解 :(1) 48 + 75 = 16 ´ + 3 25 ´ =4 3 +5 3 =9 3 3
答: 48 + 75 =9 3 。
(2) 2 7 -3 63 =2 7 -3 9 ´ =2 7 -3×3 7 =2 7 -9 7 =-7 7 7 答:2 7 -3 63 =-7 7 。
【範例】:化簡 8 + 50 - 48 + 12 =?
解 : 8 + 50 - 48 + 12 =2 2 +5 2 -4 3 +2 3
=(2+5) 2 -(4-2) 3
=7 2 -2 3 。
【範例】:化簡 18 + 125 + 8 - 20 =?
解 : 18 + 125 + 8 - 20 =3 2 +5 5 +2 2 -2 5
=(3+2) 2 +(5-2) 5
=5 2 +3 5 。
【範例】:化簡 16 + 100 - 25 - 1 9 =?
解 : 16 + 100 - 25 - 1
9 =4+10-5-
1 3
=26
3
。【範例】:化簡 3 2 + 8 + 1 4 =?
解 :3 2 - 8 + 1
4 =3 2 - 2 2 +
1
2
= 2 +1
2
= 2 2 1 2+ 。
(2) 根號的乘除法運算及有理化:
1.
a b
×c d
= a × cb ´ ,( d b
³ 0,d
³ 0)。【範例】:化簡下列各平方根:(1) 2 3 ×3 2 (2) 2 6 × 27 解 :(1) 2 3 ×3 2 =2×3 3 ´ =6 6 2
(2) 2 6 × 27 =2 6 ×3 3 =2×3 6 ´ =6 18 =6×3 2 =18 2 3
【範例】:化簡 16 ´ 8 ´ 1 6 =?
解 : 16 ´ 8 ´ 1
6 =4 ´ 2 2 ´ 6
6 = 4 12
3 = 8 3 3
2.
m a
÷n b
=m a
×b n
1 =
b n
a
m
,( a ³ 0,b
>0,m、n 為實數)。有理化:使分母不含根號,且分子為最簡根式,此過程即為分母有理化。
通常我們會將
b
a
給有理化:b a
=b b
b a
´
´ =
b
ab
,( a ³ 0,b
>0)。【範例】:化簡下列各平方根:(1) 3 ÷ 5 (2) 6 ÷ 2 3 (3) 3 5 ÷2 6 。 解 :(1) 3 ÷ 5 =
5 3 =
5 5
5 3
´
´ = 5 15 。
(2) 6 ÷ 2 3 = 3 2
6 =
3 3 2
3 6
´
´ = 3 2
18
´ = 6
2 3 =
2 2 。
(3) 3 5 ÷2 6 = 6 2
5 3 =
6 6 2
6 5 3
´
´ = 6 2
6 5 3
´
´ = 12
30 3 =
4 30 。
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【範例】:求解 3 8 x=2 3 解 : x= 2 3
3 2 2 ´ = 3 2 3 2 2
´
´ = 6 6
【範例】:化簡 125 ´ 75 ¸ 54 =?
解 : 125 ´ 75 ¸ 54 = 5 5 ´ 5 3 ¸ 3 6 = 25 15
3 6 = 25 10 6
【範例】:化簡 1 1 48 5
2 - 3 =?
解 : 1 1 48 5
2 - 3 = 1 3 4 3 5
2´ - ´ 3 = 5 3 3 2 3 - 3 = 3
【範例】:化簡 1 1 72 4
3 - 6 =?
解 : 1 1 72 4
3 - 6 = 1 25
3´6 2 - 6 = 6 2 2 5
- 6 6
´ =
2 2 5 6
- 6
= 12 2 5 6 6-
【範例】:化簡 2 20 1 3
´ 3 ¸ =?
解 : 2 20 1 3
´ 3 ¸ = 5 1 20 ´ ´ = 3 3
10
3
【範例】:化簡 5 3 5 15 18¸ 2 ´ 16 =?
解 : 5 3 5 15
18¸ 2 ´ 16 = 5 2 15 18 9 5 16 ´ ´
´ = 15 36
【範例】:化簡 1
36 2 6 1
¸ ¸ ¸ 2 =?
解 : 1
36 2 6 1
¸ ¸ ¸ 2 = 1 1 2 36 ´ ´ ´ = 2 2 6 3
【範例】:將 1
2 1 - 化成 2 +1。
解 : 利用乘法公式(a+b)(a-b)=a 2 -b 2
∴ 1 2 1 - =
2 2
1 ( 2 1) 2 1
( 2 1)( 2 1) ( 2 ) 1
´ + +
=
- + -
= 2 12 1 +
- = 2 1 +
【範例】:將
2 3
1
- 有理化。
解 : 利用乘法公式(a+b)(a-b)=a 2 -b 2
∴
2 3
1 - =
) 2 3 )(
2 3 (
2 3
+ -
+
=2 2
( 2 ) )
3 (
2 3
-
+
=2 3
2 3
-
+ = 3 + 2 。
【範例】:將
3 5
1
- 有理化。
解 : 利用乘法公式(a+b)(a-b)=a 2 -b 2
∴
3 5
1 - =
) 3 5 )(
3 5 (
3 5
+ -
+
=2 2
( 3 ) )
5 (
3 5
-
+
=3 5
3 5
- + =
2 3 5 + 。
6.商高定理:
若有一個直角三角形三邊長為 a 、
b
、 c ,其中 c 為斜邊,則:c =
2a +
2b
2 如右圖,△ABC 中,∠C=90 o ,則:(1) 斜邊 c =
a +
2b
2 (2) ㄧ股 a =c -
2b
2 (3) 另ㄧ股b
=c -
2a
2 直角三角形斜邊上的高=斜邊長 兩股長的乘積
→
h
=c
b a ´
。【範例】:如右圖,試利用面積公式推導出商高定理。
解 :中間的正方形面積=c 2
c
2 =(a+b) 2 -4×a×b×2 1
=a 2 +2 ab+b 2 -2 ab
=a 2 +b 2
因此可推得商高定理:a 2 +b 2 =c 2 。
【範例】:請利用商高定理,判斷下列各組,哪些組為直角三角形?
(1) 3、4、5 (2) 4、5、6 (3) 6、8、10 。
解 :(1) 5 2 =3 2 +4 2 ,∴ 3、4、5 為直角三角形的三邊長。
(2) 6 2 ≠4 2 +5 2 ,∴ 4、5、6 不是直角三角形的三邊長。
(3) 10 2 =6 2 +8 2 ,∴ 6、8、10 為直角三角形的三邊長。
A
B C
a c b
h
a b
c a
b
b
b a
a c c
c
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【範例】:若直角三角形的兩股長分別為 1、1,那斜邊長為多少?
解 :利用商高定理:斜邊 c =
a +
2b
2∴斜邊=
1 +
21
2 = 2 答:斜邊長為 2 。【範例】:設直角三角形的三邊長為 8、15、 x ,請問 x 為多少?
解 :(1) 當 x 為斜邊時, x =
8 +
215
2 = 64 + 225 = 289 =17 (2) 當 x 為ㄧ股時, x =15 -
28
2 = 225 - 64 = 161答: x =17 或 161 。
【範例】:直立在地面的竹竿,有一條繩子由竿頂垂下,繩子比竿子長 1 公尺,把繩子 往竿底的地面外拉了 7 公尺後,繩子才拉直,求竿子的高度為多少公尺?
解 :設竿子的高度為 x 公尺,則繩子的長度為( x +1)公尺 依題意可列式為: ( x +1) 2 = x 2 +7 2
x
2 +2 x +1= x 2 +49 2 x =48x =24
答:竿子的高度為 24 公尺。7.座標平面上兩點間的距離公式:
在介紹座標平面上兩點間的距離公式之前,讓我們先來介紹利用絕對值來表示數線上 兩點之間的距離。
【範例】:如圖,求出 P(5)和 Q(-2)是數線上的兩點,這兩點之間的距離為多少?
解 : ∵ 5-(-2)=7,(-2)-5=-7。
且 |7|=|-7|=7,
∴
PQ
=|5-(-2)|=|(-2)-5|=7。則 P 與 Q 兩點的距離等於它們的座標差的絕對值。
A
B C
x + 1
7 x
-2 0 5
Q 7 P
在上面的範例中,P( a )與 Q(
b
)是一數線上的兩點,不論 a 、b
是何數,P 與 Q 兩點 的距離都是等於它們的座標差的絕對值,即:PQ
=|b
- a |。至於座標平面上任意兩點的距離與兩點的座標之間又有什麼關係呢?
以下就來討論座標平面上任意兩點的距離與兩點的座標之間的關係。
若
A
(x ,
1y )和
1B
(x ,
2y )是座標平面上的兩點,從
2A
、B
分別作y
軸與 x 軸的 垂直線,設其交點為C
,如圖所示:因為△
ABC
是直角三角形, AB 為其斜邊,由商高定理可知:( AB ) 2 =( AC ) 2 +( BC ) 2
=|
x -
2x |
1 2 +|y -
2y |
1 2=(
x -
2x )
1 2 +(y -
2y )
1 2 因為 AB 是正數,所以:AB =
(x
2 -x
1 ) 2 + (y
2 -y
1 ) 2這就是座標平面上兩點間的距離公式,此公式即使在
x =
2x 或
1y =
2y 時也會成立。
1【範例】:(1) 已知
A
(-2,-6)和B
(4,2)兩點,求 AB 的長。(2) 已知
C
(3,1)和D
(4,-3)兩點,求 CD 的長。解 :(1) 由兩點距離公式可得知:
AB =
[ 4 - ( - 2 )] 2 + [( 2 - ( - 6 )] 2=
6 +
28
2= 100
=10 答: AB =10。
(2) 由兩點距離公式可得知:
CD =
( 4 - 3 ) 2 + [( - 3 ) - 1 ] 2= 1 2 + ( - 4 ) 2
= 1 + 16
= 17 答: CD = 17 。
x y
O A
B
C
(x ,y ) 1 1(x ,y ) 2 2
(x ,y ) 2 1
|y 2
y|
1|x 2
x |
11 1
D C
x y
(3,1)
(4,-3) o
B
A
x y
(4,2)
(-2,-4) o
E80102
【範例】:座標平面上有一個三角形,其三個頂點的座標為
A
(4,3)、B
(2,-3)、C
(-5,0),如下圖。請利用座標平面上兩點間的距離公式,分別求出 三角形的三邊長為何?解 :∵
A
(4,3)、B
(2,-3),∴由兩點距離公式可得知:
AB =
( 2 - 4 ) 2 + [( - 3 ) - 3 ] 2= ( - 2 ) 2 + ( - 6 ) 2
= 4 + 36
= 40 =2 10 。
∵
A
(4,3)、C
(-5,0),∴由兩點距離公式可得知:
AC =
[( - 5 ) - 4 ] 2 + ( 0 - 3 ) 2= ( - 9 ) 2 + ( - 3 ) 2
= 81 + 9
= 90 =3 10 。
∵
B
(2,-3)、C
(-5,0),∴由兩點距離公式可得知:
BC =
[( - 5 ) - 2 ] 2 + [ 0 - ( - 3 )] 2= ( - 7 ) 2 + 3 2
= 49 + 9
= 58
答:三邊長分別是 AB =2 10 , AC =3 10 , BC = 58 。
8.方根的應用:
【範例】: 3x-5 的平方根是 ± 7,則 x 是多少?
解 : ∵ 3x-5=( ± 7) 2
∴ 3x-5=49
∴ 3x=54
∴
x=18
【範例】:比較 3 5 、 2 7 、 23 之大小。
解 : ∵ 3 5 =
3
2´ 5 = 45
2 7 =2
2´ 7 = 28
∴ 3 5 > 2 7 > 23
B C
x y
(-5,0)
(2,-3)
o
A (4,3)
【範例】:(1) 如果 a 為正整數且 a <30,則 a =?
(2) 如果 a 為兩位數的正整數,則 a 的最小值=?
(3) 承第(2)題,滿足 a 為兩位正整數的 a 值共有幾個?
解 :(1) ∵ a 為正整數,∴ a 一定為完全平方數,
又 ∵ a <30,∴ a =1,4,9,16,25。
(2)
a =10,∴ a =100 為最小值。
(3) ∵ a 為兩位數的正整數,
∴ a 可能是 10,11,12,…,99。
則 a 值為 100,121,144,…,9801,
共有 99-10+1=90(個)。
答:(1) a =1,4,9,16,25 (2) a 的最小值為 100 (3) 90(個)。
【範例】:設下列各方根之値為整數,求 x 的最小正整數值:
(1) 30
x
(2) 150x
(3) 540x
解 :(1) ∵ 30 =x
2 ´ 3 ´ 5 ´x
為整數,∴ x =2×3×5=30
(2) ∵ 150 =
x 2 ´ 3 ´ 5
2´ x
為整數,∴ x =2×3=6
(3) ∵ 540 =
x 2
2´ 3
3´ 5 ´ x
為整數,∴ x =3×5=15
答:(1) x =30 (2) x =6 (3) x =15。
9.平方根的近似值計算:
十分逼近法:利用“十等分"的方法在數線上逐步逼近根號內的數,這種逼近的方法 叫做十分逼近法。
【範例】:求 18 的近似值,以四捨五入法取到小數第二位。
解 :由 4 2 =16<18<25=5 2 ,
∵ 18<20.25=(4.5) 2 ,
∴ 18 應在 4.0 到 4.5 之間 4.1 2 =16.81<18,
4.2 2 =17.64<18,
4.3 2 =18.49>18,
17.64<18<18.49。
∴ 4.2< 18 <4.3
4 4.5 5
4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5
E80102
∵ 18<18.0625=(4.25) 2 ,
∴ 18 應在 4.20 到 4.25 之間 4.21 2 =17.7241<18,
4.22 2 =17.8084<18,
4.23 2 =17.8929<18,
4.24 2 =17.9776<18,
4.25 2 =18.0625>18,
∴ 4.24< 18 <4.25
又 18<4.245 2 =18.020025。
∴ 4.24 18 <4.245
∴ 18 ≒4.24 (取四捨五入到小數第二位)。
查表法:利用乘方開方表找出平方根與立方根的值,此種查表的方法就叫做查表法。
將根號內的數化為 N , 10 或
N a
2N
=a N
,在查表則可得。【範例】:
N N
2N
10N N
3 3N
3 10N 3 100N 28 784 5.291503 16.73320 219.52 3.036589 6.542133 14.09460則由上表可得知, 28 =5.291503, 280 =16.73320,
2800 =10 28 =52.91503。
【範例】:利用上一個範例中的表格,求出下列平方根的值。
(1) 252 =? (2) 2.8 =?
解 :(1) 252 = 9 ´ 28 =3 28 =3×5.291503=15.874509。
(2) 2.8 = 10 28 =
100 280 =
10 280 =
10 16.7332
=1.67332。
4.2 4.25 4.3
4.2 4.21 4.22 4.23 4.24 4.25
4.24 4.245 4.25
【例題一】
求出下列各式的值,並且化簡之:
(1) 4
9 =____
2 3
____(2) 0.04 =___0.2____
(3) 1 9 =___
3 1
____(4) -
(
3.2)
2 =__-3.2___【練習一】
求出下列各式的值,並且化簡之:
(1) 49
25 =___
5
7
______(2) 0.64 =___0.8____
(3) 100
289 =___
17 10
____(4) -
( 5.6 )
2 =___-5.6____【例題二】
(1) 求 16 的平方根=__±2____
(2) 求 81 =___3___
(3) 求 0.0081 的平方根=___±0.3___
(4) 求
2 1
4
的平方根=___±2 3
___(5)
( 16 )
2 的平方根=___±4____(6) 1
39 16 的平方根=___±_
2
5
_____【練習二】
(1) 求 16
625 的平方根=__±
5 2
___(2) 求 256 =____4____
(3) 求 1.21 的平方根=___±1.1___
(4) 求
2 7
9
的平方根=___±3 5
____(5)
( ) 23
2 的平方根=__± 23 ___(6) 13
3 81 的平方根=___±
3
4
__E80102
【例題三】
求 100 + 0.09 + 1
25 - 784 - 64 =__-25.5____。
解: 100 + 0.09 + 1
25 - 784 - 64
=10+0.3+
5
1
-28-8=-25.5
【練習三】
求 400 + 0.09 +
16
18 1 - 784 + 64 =___
20
91
___。解: 400 + 0.09 +
16
18 1 - 784 + 64
=20+0.3+
16
289 -28+8
=
10 3
+4 17
=
20 6
+20 85
=
20 91
【例題四】
化簡下列各式:
(1) ( - 3 ) 2 + 49 - 10 2 =﹖ (2) 16 - 6 2 + ( - 5 ) 2 =﹖
(3) 5
2 =? (4)
5 1 +
5 2 =? 2 解:(1) ( - 3 ) 2 + 49 - 10 2 =3+7-10=0
(2) 16 - 6 2 + ( - 5 ) 2 =4-6+5=3
(3) 5 2 =
5 5
5 2
´
´ = 5 10
(4) 5 1 +
5 2 = 2
5 5
5 1
´
´ + 5
2 1 =
5 5 +
5 5
5 3 4
´
´
´ = 5
5 + 5
15 2
【練習四】
化簡下列各式:
(1) (-5 + )2 64- 11 2 =﹖ (2) 144- 72+ -13 =﹖ ( ) 2
(3) 5
7 =? (4) 1
6 + 1 3 6 =?
解:(1) ( - 5 ) 2 + 6 4 - 1 1 2 =5+8-11=2
(2) 1 44 - 7 2 + ( - 13 ) 2 =12-7+13=18
(3) 5 7 =
7 7
7 5
´
´ = 7 35
(4) 6 1 +
6 3 = 1
6 6
6 1
´
´ + 6 19 =
6 6 +
6 6
6 19
´
´ = 6
6 + 6 114
【例題五】
化簡
1
2
48 -5 13 +2 12 - 1
5 3 為最簡分式。
解:
1
2
48 -5 13 +2 12 - 1 5 3
=
4 3 2
1 ´
- 35 ´ 3 + 2 ´ 2 3 - 3 16
= 2 3 - 3
3
5 + 4 3 -
3 3 4
= 3 3
【練習五】
化簡
1
3
72 -4 16 + 8 - 1
4 6 為最簡分式。
解:
1
3
72 -4 16 + 8 - 1 4 6
=
6 2 3
1 ´
- 64 ´ 6 + 2 2 - 6 25
= 2 2 - 6
6
4 + 2 2 -
6 6 5
= 4 2 - 2
6 3
E80102
【例題六】 【練習六】
先把 27225 作質因數分解,再求 27225 的平 方根。
解: ∵ 27225= 3 2 ´ 5 2 ´ 11 2
∴ 27225 的平方根
= ±
3 ´ 5 ´ 11
=±165先把 1296 作質因數分解,再求 1296 的平方根。
解: ∵ 1296= 2 ´ 4 3 4
∴ 1296 的平方根
= ± 2 ´ 2 3 2 =±36
【例題六】 【練習六】
若 2 x -7 的平方根是 ± 5,則
(1) x =__16__; (2) x =__4___。
解:(1) ∵ 2 x -7 的平方根是 ± 5
∴ 2 x -7=25 Þ 2 x =32
∴ x =16
(2)
x = 16 =4
若 2 x-3 的平方根是 ± 3,則 (1) x=__6___;
(2)4 x+1 的平方根是__±5___。
(1) ∵ 2 x -3 的平方根是 ± 3
∴ 2 x -3=9 Þ 2 x =122
∴ x =6
(2) 4 x+1=25 的平方根是± 25 =±5
【例題七】 【練習七】
(1) 若 2 x-1 的平方根為 ± 7,
求 3 x+6 的平方根。
(2) 若(3 x+2) 2 的平方根為 ± 13,
求 x=?
解:(1) ∵ 2 x -1 的平方根是 ± 7
∴ 2 x -1=49 Þ 2 x =50
∴ x =25
∴ 3 x+6=81 的平方根=±9 (2) ∵ (3 x+2) 2 的平方根為 ± 13
∴ 3 x+2= ± 13
∴ 3 x=11 或 3 x=-15
∴ x=
3
11
或 x=-5(1) 若-5 是 3 x-2 的平方根,
求 3 x-11 的平方根。
(2) 若(2 x+3) 2 的平方根為 ± 5,求 x=?
解:(1) ∵ -5 是 3 x -2 的平方根
∴ 3 x -2=25 Þ 3 x =27
∴ x =9
∴ 3 x-11=16 的平方根=±4 (2) ∵ (2 x+3) 2 的平方根為 ± 5
∴ 2 x+3= ± 5
∴ 2 x=2 或 2 x=-8
∴ x=1 或 x=-4
【例題八】
設 a 、
b
為整數,若 (a + b 3) 2 + (2a + b 5) 2 =0,求 4 a +b
之平方根。解: ∵ a+b-3=0 ∴ a+b=3……○ 1
∵ 2a+b-5=0 ∴ 2a+b=5……○ 2 將 ○ 2 -○ 1 得到 a=2 代入○ 1 ,得到 b=1
∴ 4a+b=9 之平方根為±3
【練習八】
設 a 、
b
、c 為整數,若 (a+ 2) 2 + (a+ -b
1) 2 + 2ab+c+5 =0,則a=____-2____,b=___3____,c=____2___,則 a + b + c =___ 3 ___
解: ∵ a+2=0 ∴ a=-2
∵ a+b-1=0 ∴ -2+b-1=0 Þ b=3
∵ 2a-b+c+5=0 ∴ -4-3+c+5=0 Þ c=2
∴ a + b + c = 2 + 3 + 2 = 3
【例題九】
按照下列各種情形,分別求 (2 1)
x
2 的值:(1) x<
2
1
。 (2) x=2
1
。 (3) x>2 1
。解: (1) ∵ x<
2
1
Þ 2x<1 Þ 2x-1<0。∴ (2 1)
x
2 =2 - x 1
=1-2x (2) ∵ x=2
1
Þ 2x=1 Þ 2x-1=0。∴ (2 1)
x
2 =2 - x 1
=0 (3) ∵ x>2
1
Þ 2x>1 Þ 2x-1>0。∴ (2 1)
x
2 =2 - x 1
=2x-1E80102
【練習九】
按照下列各種情形,分別求 (4 1)
x
2 的值:(1) x<
1
4
。 (2) x=1
4
。 (3) x>1 4
。 解: (1) ∵ x<1
4
Þ 4x<1 Þ 4x-1<0。∴ (4 1)
x
2 =4 - x 1
=1-4x (2) ∵ x=1
4
Þ 4x=1 Þ 4x-1=0。∴ (4 1)
x
2 =4 - x 1
=0 (3) ∵ x>1
4
Þ 4x>1 Þ 4x-1>0。∴ (4 1)
x
2 =4 - x 1
=4x-1【例題十】
已知 -3<x<2,則 ( 2)
x
2 + (x +
3) 2 =?解: ∵ -3<x<2 ∴ -5<x-2<0
∵ -3<x<2 ∴ 0<x+3<5
∵ ( 2)
x
2 + (x +
3) 2 =x - 2
+x + 3
=2-x+x+3=5【練習十】
已知 -1<x<6,則 ( 6)
x
2 + (x +
1) 2 =?解: ∵ -1<x<6 ∴ -7<x-6<0
∵ -1<x<6 ∴ 0<x+1<7
∵ ( 6)
x
2 + (x +
1) 2 =x - 6
+x + 1
=6-x+x+1=7【例題十一】
若 a= 2 7 ,b= 3 5 ,c= 37 ,比較 a、b、c 的大小為何?
解: ∵ a= 2 7 = 28 , b= 3 5 = 45 , c= 37
∴ b>c>a
【練習十一】
若 a= 2 5 ,b= 3 2 ,c= 23 ,比較 a、b、c 的大小為何?
解: ∵ a= 2 5 = 20 , b= 3 2 = 18 , c= 23
∴ c>a>b
【例題十二】 【練習十二】
計算下列各式:
(1) ( 3 + 2 )( 3 - 2 )=?
(2) ( 12 + 8 )( 3 - 2 )=?
(3) ( 15 + 3 ) 2 =?
解:(1) ( 3 + 2 )( 3 - 2 )
=( 3 ) 2 -( 2 ) 2
=3-2=1
(2) ( 12 + 8 )( 3 - 2 )
=(2 3 +2 2 )( 3 - 2 )
=2( 3 + 2 )( 3 - 2 )
=2[( 3 ) 2 -( 2 ) 2 ]
=2×1=2 (3) ( 15 + 3 ) 2
=15+2× 15 × 3 +3
=18+6 5
計算下列各式:
(1)
(
8- 18+ 50)
´ 2 =?(2) ( 18 - 8 ) 2 =?
(3)
2 2
7 5 7 5
2 2
æ + ö æ - ö
ç ÷ + ç ÷
ç ÷ ç ÷
è ø è ø
=?
解:(1)
(
8- 18+ 50)
´ 2=4-6+10=8 (2) ( 18 - 8 ) 2
=(3 2 -2 2 ) 2
=
( 2 )
2 =2 (3)2 2
7 5 7 5
2 2
æ + ö æ - ö
ç ÷ + ç ÷
ç ÷ ç ÷
è ø è ø
= 4 5 35 2 7 + +
+ 4 5 35 2 7 - +
=
6
4
24 =
E80102
【例題十三】
設 a、b、c、d 皆為正整數,若 360 ≒18.9…,欲使 360a 、 360
b
、 360 c + 、 360 d - 均為正整數,當 a、b、c、d 均為最小正整數時,求a b c
+ + +d
- =? 8 解: ∵ 360= 2 3 ´ 3 2 ´ 5∴ 360a =
2
3´ 3
2´ 5 ´ a
∴a
= 3 ´ 5 2 = 75 360b
=b
5 3 2 3 ´ 2 ´∴
b
= 3 2 ´ 5 = 45∵ 18 2 = 324 , 19 2 = 361
∴ 360 c + = 361 ∴ c=1
360 d - = 324 ∴ d=36
∴
a b c
+ + +d
- = 8 49 = 7【練習十三】
設 720 ≒26.8…,欲使 720a 、 720
b
、 720 c + 、 720 d - 均為正整數,當 a、b、c、d 均為最小正整數時,求
a b c
+ + +d
+ =? 1 解: ∵720 a = 4
2´ 3
2´ 5 ´ a
為正整數 ∴ a = 5b b
5 3 4 720 2 ´ 2 ´
= 為正整數 ∴ b = 5
∵ 720 = 26.8…Þ 27 2 = 729, 26 2 = 676 當 720 +
c
為正整數,則 c = 729 – 720 = 9 當 720 -d
為正整數,則 d = 720 – 676 = 44∴
a
+b
+c
+d
+ 1 = 5 + 5 + 9 + 44 + 1 = 64 = 8【例題十四】
設 a 為正整數,且 1<a<50,則滿足 4 a + 為整數之 a 共有幾個?
解: ∵ 1<a<50 Þ 5<4+a<54 Þ 2< 5 < 4 +
a
< 54 <8∴ 滿足 4 a + 為整數有 3、4、5、6、7,
∴ a 可為 5、12、21、32、45,共有 5 個
【練習十四】
設 10 a - 為正整數,且 a 為正整數,則 a 可為多少?
解: ∵ 10 a - 為正整數,且 a 為正整數
∴ 10 a - = 1 、 4 、 9
∴ a 可為 9、6、1
【例題十五】
下列各方根的值,何者介於 6 與 7 之間?
35 、 36 、 37 、 41 、 43 、 45 、 47 、 49 、 50 。 解: ∵ 6 2 = 36 , 7 2 = 49
∴ 大於 36 而小於 49 的有 37 、 41 、 43 、 45 、 47
【練習十五】
下列各方根的值,何者介於 12 與 13 之間?
110 、 120 、 130 、 140 、 150 、 160 、 170 、 180 、 190 。 解: ∵ 12 2 = 144 , 13 2 = 169
∴ 大於 144 而小於 169 的有 150 、 160
【例題十六】
滿足 10≦ n ≦15 的正整數 n 共有多少個?
解: ∵ 10≦ n ≦15 Þ 100≦n≦225
∴ n 可為 100~225 ∴ 225-100+1=126
∴ 共有 126 個
E80102
【練習十六】
滿足 20≦ n <25 的自然數共有多少個?
解: ∵ 20≦ n <25 Þ 400≦n<625
∴ n 可為 400~624 ∴ 624-400+1=225
∴ 共有 225 個
【例題十七】
【範例】:(1) 已知
A
(0,0)和B
(-8,-6)兩點,求 AB 的長。(2) 已知
C
(-2,0)和D
(-7,-12)兩點,求 CD 的長。解 :(1) 已知
A
(0,0)和B
(-8,-6)兩點,由兩點距離公式可得知:AB =
[( - 8 ) - 0 ] 2 + [( - 6 ) - 0 ] 2= ( - 8 ) 2 + ( - 6 ) 2
= 64 + 36
= 100 =10。 答: AB =10。
(2) 已知
C
(-2,0)和D
(-7,-12)兩點,由兩點距離公式可得知:CD =
[( - 7 ) - ( - 2 )] 2 + [( - 12 ) - 0 ] 2= ( - 5 ) 2 + ( - 12 ) 2
= 25 + 144
= 169 =13。 答: CD = 17 。
【練習十七】
【範例】:(1) 已知
A
(5,-3)和B
(-2,21)兩點,求 AB 的長。(2) 已知
C
(1,1)和D
(2,3)兩點,求 CD 的長。解 :(1) 已知
A
(5,-3)和B
(-2,21)兩點,由兩點距離公式可得知:AB =
[( - 2 ) - 5 ] 2 + [( 21 - ( - 3 )] 2= ( - 7 ) 2 + 24 2
= 49 + 576
= 625 =25。 答: AB =25。
(2) 已知
C
(1,1)和D
(2,3)兩點,由兩點距離公式可得知:CD =
( 2 - 1 ) 2 + [ 3 - 1 ] 2=
1 +
22
2= 1 + 4
= 5 。 答: CD = 5 。
【例題十八】
試利用右表乘方開方表回答問題:
(1) 290 =?
(2) 1 =? . 8 (3) 261 =?
解:
(1) 290 =17.029 (2) 1 = . 8
10 18 =
100 180 =
10 180 =
10 416 .
13
=1.3416 (3) 261 = 3 29 =3 ´ 5 . 385
=64.621【練習十八】
試利用右表乘方開方表回答問題:
(1) 210 =?
(2) 880 =?
(3) 1 =? . 7 解:
(1) 210 =14.491
(2) 880 = 2 220 =
2 ´ 14 . 832
=29.664 (3) 1 = . 710 17 =
100 170 =
10 170 =
10 038 .
13
=1.3038【例題十九】
設 65 的整數部份為 a, 300 的整數部份為 b,求(1) a + =? (2) b-a 的平方根=? b 解: ∵ 8< 65 <9 ∴ a=8
∵ 17< 300 <18 ∴ b=17
∴ a + = b 8 + 17 =5
b-a=17-8=9 的平方根=± 9 =±3
N N
2N
10N
18 324 4.242 13.416 23 529 4.795 15.165 29 841 5.385 17.029
N N
2N
10N
17 289 4.123 13.038 21 441 4.582 14.491 22 484 4.690 14.832
E80102
【練習十九】
設
a =
n + 1 1 + a n 2 ,且a = 10 則
1a 、
1a 、
2a 、………、
3a
1000 當中是整數的有多少個?解: 當
a = 10
1 ,a =
2 1 + a 1 2 = 11a =
3 1 + a 2 2 = 12 ,a =
4 1 + a 3 2 = 13 ……a
1000 = 1 + a 999 2 = 1009∴
a =
7 1 + a 6 2 = 16 =4 ,a =
16 1 + a 15 2 = 25 =5,a =
27 1 + a 26 2 = 36 =6,…… 900 =30, 961 =31, 1024 =32∴ 整數的有 4~31 31-4+1=28 個
【例題二十】 【練習二十】
(1) 已知 2 =1.414,求下列各數的值:
a. 0.0072 =___0.08484____;
b. 8000000 =___2828____ 。 (2) 由表查知 875 =29.58,
8750 =93.54,求 8 7 = __0.9354__。
解:(1) a. 0.0072 =
10000 72
= 100 2
6 =0.08484
b. 8000000 = 2000 2 =2828 (2) 8
7 = 0.875 =
1000 875
= 10000 8750
= 100 8750
=
100 54 .
93
=0.9354(1) 已知 21 =4.5826, 210 =14.4914 求下列各數的值:
a. 210000 =___458.26___;
b. 21000 =___144.914___ 。 c. 2.1 =___1.4914___ 。 d. 0.0021 =__0.045826___ 。 解:
a. 210000 = 100 21 =
100 ´ 4 . 5826
=458.26
b. 21000 = 10 210 =
10 ´ 14 . 4914
=144.914 c. 2.1 =
10 21 =
100 210 =
10 210
=
10 4914 .
14
=1.44914d. 0.0021 =
10000 21 =
100 21
=
100 5826 .
4
=0.0458261.認識立方根:
我們知道 3 3 =27,5 3 =125……,那麼多少的立方等於 343 呢?
倒過來給定一數 a ,如果有一數 x 會使得 x 3 = a ,則此 x 稱為 a 的立方根。
例如:我們可以用 x 3 =343 來表示,那些 x 滿足 x 3 =343 呢?
我們知道 x =7 滿足 x 3 =343,在此 7 我們稱為 343 的立方根,
但是,(-7) 3 =-343,所以(-7)不是 343 的立方根。
【範例】:求下列各數的立方根:
(1) 512 (2) -216 (3) 36 (4) 242。
解 :(1) 512=8×8×8=8 3 ,故 512 的立方根為 8。
(2) (-216)=(-6)×(-6)×(-6)=(-6) 3 ,故(-216)的立方根為(-6)。
(3) 36=2×3×3,在此我們無法利用相同的三個整數相乘,找出 36 的立方根。
所以 36 的立方根要利用『立方根號』來表示。
(4) 242=2×11×11,在此我們無法利用相同的三個整數相乘為 242,找出 242 的立方根。所以 242 的立方根要利用『立方根號』來表示。
2.立方根的意義:
(1) 立方根:
設 a 、 x 都是實數,若 x 3 = a ,則 x 就叫做 a 的立方根,以 x = 3
a 來表示,
讀作 x 等於正負根號 a 。
例如:4 3 =64,就稱 「4 是 64 的立方根」 。
(-4) 3 =(-64),就稱 「(-4)是(-64)的立方根」 。
【範例】:試找出 9 的平方根和 27 的立方根。
解 : 9 的平方根是(-3)和 3,因為(-3) 2 =3 2 =9。
27 的立方根是 3,因為 3 3 =27。
此範例中,27 是正數,所以立方根也是正數。
因為 (-3) 3 =(-3)×(-3)×(-3)=(-27),
所以 (-27)的立方根是(-3)。
※結論:若 x 3 = a ,則 x 就叫做 a 的立方根。 a 只會有一個立方根,以 x = 3
a 來表示。
若 x 2 = a ,則 x 就叫做 a 的平方根。 a 會有二個平方根,以 x = ±
a
來表示。E80102
(2) 立方根的表示法:
a. 一個數 a 的立方根記作 3
a ,讀做『三次根號 a 』
。b. 設 a 是任意數, a 可以是正數或負數,則 3
a
3 = a 或 3 ( a - ) 3 =- a 。 c. 零的立方還是為零,所以零的立方根以 3 0 (讀做三次根號零)表示,即 3 0 =0。
d. 若 3
a 為ㄧ個整數,則 a 為完全立方數。也就是 a =x
3 ,其中 x 為整數,則稱 a 為完全立方數。
【範例】: 一個數 8 的立方根記作 3 8 ,讀做『 三次根號 8』。
【範例】: (1) 3
5
3 =5 (2) 310
3 = 10 (3) 3 (- 7) 3 =-7。【範例】:2 是否為 8 的立方根?
解 :∵ 8=2×2×2=2 3 ,∴ 2 是為 8 的立方根。
【範例】:-3 是否為 27 的立方根?
解 : ∵ (-3) 3 =(-3)×(-3)×(-3)=-27,
∴ -3 不是 27 的立方根。
【範例】:利用質因數分解求出下列各式的立方根:
(1) 27 (2) -512 (3) 125 (4) -1000 (5) 0 。 解 :(1) 27=3×3×3,27 的立方根為 3 27 = 3 3 ´ 3 ´ 3 =3。
(2) -512=(-5)×(-5)×(-5),
-512=的立方根為 3 - 512 = 3
( - 8 ) ´ ( - 8 ) ´ ( - 8 )
=-8。(3) 125=5×5×5,125 的立方根為 3 125 = 3 5 ´ 5 ´ 5 =5。
(4) -1000=(-10)×(-10)×(-10),
-1000=的立方根為 3 - 1000 = 3
( - 10 ) ´ ( - 10 ) ´ ( - 10 )
=-10。(5) 0 的立方根為 3 0 =0。
【範例】:下列為 1 到 27 的立方根列表:
1 3 1 =1,1 為完全立方數。
2 3 2 ; 3 2 × 3 2 × 3 2 =2。
3 3 3 ; 3 3 × 3 3 × 3 3 =3。
4 3 4 ; 3 4 × 3 4 × 3 4 =4。
5 3 5 ; 3 5 × 3 5 × 3 5 =5。
6 3 6 ; 3 6 × 3 6 × 3 6 =6。
7 3 7 ; 3 7 × 3 7 × 3 7 =7。
8 2;∵ 3 8 = 3 2 ´ 2 ´ 2 =2,∴8 為完全立方數。
9 3 9 ; 3 9 × 3 9 × 3 9 =9。
10 3 10 ; 3 10 × 3 10 × 3 10 =10。
11 3 11 ; 3 11 × 3 11 × 3 11 =11。
12 3 12 ; 3 12 × 3 12 × 3 12 =12。
13 3 13 ; 3 13 × 3 13 × 3 13 =13。
14 3 14 ; 3 14 × 3 14 × 3 14 =14。
15 3 15 ; 3 15 × 3 15 × 3 15 =15。
16 3 16 ; 3 16 × 3 16 × 3 16 =16。
17 3 17 ; 3 17 × 3 17 × 3 17 =17。
18 3 18 ; 3 18 × 3 18 × 3 18 =18。
19 3 19 ; 3 19 × 3 19 × 3 19 =19。
20 3 20 ; 3 20 × 3 20 × 3 20 =20。
21 3 21 ; 3 21 × 3 21 × 3 21 =21。
22 3 22 ; 3 22 × 3 22 × 3 22 =22。
23 3 23 ; 3 23 × 3 23 × 3 23 =23。
24 3 24 ; 3 24 × 3 24 × 3 24 =24。
25 3 25 ; 3 25 × 3 25 × 3 25 =25。
26 3 26 ; 3 26 × 3 26 × 3 26 =26。
27 3;∵ 3 2 = 7 3 3 ´ 3 ´ 3 =3,∴27 為完全立方數。
【範例】:125=5 3 ,5 是 125 的立方根,則 125 即為完全立方數。
【範例】:常用的完全立方數列表。
解 :
1 3 = 1 , 1 是 1 的立方根,則 1 為完全立方數。
2 3 = 8 , 2 是 8 的立方根,則 8 為完全立方數。
3 3 = 27 , 3 是 27 的立方根,則 27 為完全立方數。
4 3 = 64 , 4 是 64 的立方根,則 64 為完全立方數。
5 3 = 125 , 5 是 125 的立方根,則 125 為完全立方數。
6 3 = 216 , 6 是 216 的立方根,則 216 為完全立方數。
7 3 = 343 , 7 是 343 的立方根,則 343 為完全立方數。
8 3 = 512 , 8 是 512 的立方根,則 512 為完全立方數。
9 3 = 729 , 9 是 729 的立方根,則 729 為完全立方數。
10 3 = 1000 , 10 是 1000 的立方根,則 8 為完全立方數。
E80102
【範例】:下列哪些是完全立方數:(-64)、121、192、500、1331、1728。
解 : 3
(- 64 )
= 3( - 4 ) ´ ( - 4 ) ´ ( - 4 )
=(-4)。3 121 = 3 11´ 11 ,121 的立方根不是整數。
3 192 = 3
2 ´
63
,192 的立方根不是整數。3 500 = 3
5 ´
32
2 ,500 的立方根不是整數。3 1331 = 3 11 ´ 11 ´ 11 =11。
3 1728 = 3
2 ´
63
3 = 3 (2 ´ 2 ´ 3) 3 =12。所以完全立方數有:(-64)、1331、1728。
(3)負數有一個實數的立方根:
不同於平方根的被開方數必須是非負的整數,立方根的被開方數可以是任意實數。
例如:27=3 3 及
- 8
= (- 2 ) 3 ,所以 3 27 =3 及 3 - =-2。 8 顯然的,被開方數與它的立方根同號。【範例】:求出-125 以及-64 的立方根。
解 :(-125)=(-5)×(-5)×(-5),∴(-125)的立方根為(-5)。
(-64)=(-4)×(-4)×(-4),∴(-64)的立方根為(-4)。
(4) 設 a 是實數,則 3
a
3 =ï î ï í ì
=
<
-
>
0 ,
0
0 ,
0 ,
a a a
a a
當 當 當
。
【範例】: 3 (- 27) 3 =(-3)。
3 3
12)
(- =(-12)。
3 3
(25) =25。
3.立方根運算常用公式:
(1) 3 a ´ 3 b = 3 ab 。
∵
(
3a ´
3b )
3 =(
3a ´
3b )
×(
3a ´
3b )
×(
3a ´
3b )
=
(
3a ´
3a ´
3a )
×(
3b ´
3b ´
3b )
=
ab
∴ 3
a ´
3b
= 3ab 。
(2)
3
3
a b
= 3a
b
。(b ¹ 0
)∵ 3
3 3
) (
b a
=3 3
b a
×3 3
b a
×3 3
b a
=b a
。∴ 3 3
b a
= 3b a
。(3)
3
3
a b
=3 2 3
3 2 3
a b b b
´
´
=
3 2
3 3
ab b
=
3 2
ab
b
。(b ¹ 0
)【範例】: 3 3 ´ 3 2 = 3 3 2 ´ 。
【範例】:
3
3
6
10 = 3 6
10 = 3 3 5 。
【範例】:
3
3
3 2 =
3 2 3
3 2 3
3 2
2 2
´
´
=
3 2
3 3
3 2 2
´
=3 12 2 。
4. 最簡立方根式:
一個三次方根,根號內的數,其因數不再含有大於 1 的完全立方數,
且分母不含立方根號,即無法再進一步化簡,此種立方根叫做最簡立方根式。
例如: 3 3
3
7 不是最簡根式,
3
3 63
是最簡根式。
【範例】: 3 135 與 3 225 哪個為最簡立方根?
解 :∵ 3 135 = 3
3 ´
35
=3 3 5 。3 225 = 3
3 ´
25
2 。∴ 3 225 為最簡立方根。
【範例】:判斷下列何者為最簡立方根:
(1) 3 27
4 (2) 3 81 (3) 3 68 (4) 3 56 。
解 :(1) 3 27
4 =
3 3
27 4 =
3
3 4
。 (2) 3 81 =3 3 3 。
(3) 3 68 = 3 4 ´ 17 。 (4) 3 56 =2 3 7 。 所以 3 68 為最簡立方根。