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2026北师大版初中数学八年级上册学生AI智能体深度理解16法:第7篇|第二章 实数·2 平方根与立方根
2026北师大版初中数学八年级上册学生AI智能体深度理解16法:第7篇|第二章 实数·2 平方根与立方根——深度理解16法之「视域融合」
北师大版义务教育教科书 · 数学 八年级上册 · 第二章 实数·2 平方根与立方根
🏫 学校:dxyc2360 👨🏫 指导教师:张元方
📖 一、开篇引言
教材第 31 页右上角有一张图,编号图2-5。图里没有数字,只有一串三角形,一个挨着一个往上绕,像蜗牛壳。竖直的边都标着 1,斜边依次写着 x、y、z、w。教材让孩子先填空:x2 = 多少,y2 = 多少。填完再问一句,这四个数里哪些是有理数,哪些不是。答案很快出来:x2=2,y2=3,z2=4,w2=5。麻烦藏在后面那一问里。x 是边长,边长的平方是 2,这条边到底多长?孩子拿尺子量不出准确值,拿小数又写不完,只能说大约 1.414。教材在这里停住,给出一个新符号 √2。
这一节从 √2 一路走到 ∛(-5)。中间要分清三种说法:算术平方根、平方根、立方根。三者的字母长得像,规矩却不一样。算术平方根只有一个,永远不带负号;平方根成对出现,一正一负;立方根一个数一个,正负跟着原数走。孩子做题时最容易在一个地方栽跟头:题目说「求 9 的平方根」,他写 3;题目说「求 9 的算术平方根」,他写 ±3。两句只差三个字,答案差一个负号,分数差一半。
还有一个坑,藏在负号里。-4 没有平方根,因为任何数的平方都不带负号;可是 -8 有立方根,答案是 -2,因为 -2 的三次方就是 -8。孩子刚背熟「负数开方不行」,翻两页又撞上「负数能开立方」,脑子立刻糊住。这不是教材前后矛盾,是「几次方」决定了符号能不能留住。偶数次方把负号吃掉,奇数次方把负号留下。这一句话不通,整节的题都会做得别别扭扭。
本篇用的方法是「视域融合」。孩子走进这一节时,脑子里已经有一套旧经验:平方就是算正方形的面积,开方就是反过来量边长。边长只有正的,没有负的。教材带来的却是另一套眼光:x2=a 是一个方程,方程的解可以有两个。两套眼光撞在一起,孩子才会问出那句「为什么平方根要加正负号」。家长要做的不是压住这个疑问,而是让两套眼光坐到一张桌子上:量边长时取正的那个,解方程时两个都要。
下面十一节,先看导图,再看方法,接着把定义、例题、随堂练习、习题2.2 一道一道拆开。每道题都会写清六件事:题目问什么、考什么、怎么想、怎么写、错在哪、怎么验。家长不必每题都讲,挑孩子卡住的那一道,把「带这一题」那一段念给他听就够了。
📊 二、思维导图
平方根与立方根:一张图看清三套符号的边界
这张导图按「先分家、再对照、后应用」三层铺开。左边一支是算术平方根,只管正数那一个;中间一支是平方根,一正一负成对;右边一支是立方根,任何数都有一个。三支下面各挂定义、符号、例题、易错。最下一层放估算与计算器,把不能整除的开方变成可以写在作业本上的近似值。家长看导图时盯住中间的对照关系,孩子看导图时盯住每一支的符号写法。

🔑 三、深度理解16法之「视域融合」
「视域融合」出自伽达默尔的《真理与方法》。视域,就是一个人站的位置能看到的那一片范围。人不带视域去读文本,读到的只是自己的回声。伽达默尔说,真正的理解发生在两种视域的交汇处:读者带着自己的前见走进去,文本带着它自己的历史走回来,两边都不是原样,合成了一个更大的视野。理解不是把新知识塞进旧框子,是让旧框子被新知识撑大一圈。
这一法针对的毛病很具体。孩子学平方根时,几乎都带着一个几何前见:开方就是求正方形的边长。这个前见在七年级已经用得很顺,算面积、算周长、算勾股定理,全靠它。它有用,也有盲区。边长只能是正数,所以孩子一看到「9 的平方根」,脑子里冒出来的第一个数就是 3,负 3 根本进不了场。前见不是错误,前见是一片只亮了一半的灯。硬说孩子错,他会背答案不会想问题;把灯的另一半点亮,他自己就会补上负号。
教材的视域来自代数。第 32 页那句定义换了主语:如果一个数 x 的平方等于 a,那么这个数 x 就叫做 a 的平方根。请注意「一个数」三个字,它不写「正数」。算术平方根的定义里写的是「如果一个正数 x 的平方等于 a」,多一个「正」字,就少掉一半答案。教材第 33 页把两套定义并排放,中间隔着一栏「尝试·思考」,问的就是两句话的相同点和不同点。这一栏不是复习,是让两种视域正面对话。
历史上这两套视域隔了两千年。古希腊人只认长度,正方形的边当然不能是负数,所以他们认为开方只出一个正根。到了代数符号成熟的年代,负数被当数来用,方程 x2=9 的两个解才被平等对待。负数能不能开方这件事,中世纪商人记欠款时就在用,数学家却争论了很久。孩子今天两节课走完的路,人类走了两千年。知道这一点,孩子对「为什么要有两个符号」就不会只剩下记忆。
落到本节的具体动作有三件。第一件,每遇到一个开方任务,先问一句「这是求边长还是解方程」。求边长,取正的;解方程,两个都要。第二件,把三个符号写在同一行对照:√a 是算术平方根,±√a 是平方根,3√a 是立方根,谁带正负、谁只带一个,一眼看清。第三件,遇到负数开方,先看是几次方,偶数次方直接判定没有,奇数次方照常算,符号保留。这三件事做完,孩子的视域就从「量边长」扩成「解方程与量边长并用」。
家长陪读时可以用一句家常话点破:一把尺子量不出的长度,方程能算出来;方程算出的两个答案里,只有一个能拿尺子量。这句话既保住了孩子的旧经验,又给他开了新门。
📝 四、核心概念与公式
知识点一 · 算术平方根。教材第 31 页的原话是:如果一个正数 x 的平方等于 a,即 x2=a,那么这个正数 x 就叫作 a 的算术平方根,记作 √a,读作「根号 a」。请注意定义里的两个字「正数」,它决定了 √a 的结果永远不带负号。同页还有一条补充规定:0 的算术平方根是 0,即 √0=0。为什么要单独规定?因为 0 不是正数,套不进上面那句定义,可是 02=0 明摆着成立,不规定就漏掉了。算术平方根有两条铁律:被开方数 a 必须大于或等于 0,结果 √a 也大于或等于 0。这两条合起来叫「双重非负」,是后面判断对错的第一道关卡。√a 本身是一个数,不是一道待做的题。√17 就写作 √17,不必也不能拆成 4 点几。
知识点二 · 平方根(也叫二次方根)。教材第 32 页的定义只换了一个词:如果一个数 x 的平方等于 a,即 x2=a,那么这个数 x 就叫做 a 的平方根。定义里不写「正数」,答案就成对了。第 33 页的结论框写得很干脆:一个正数有两个平方根;0 只有一个平方根,它是 0 本身;负数没有平方根。正数 a 的两个平方根,一个是 √a,另一个是 -√a,两者互为相反数,合起来记作 ±√a,读作「正、负根号 a」。平方根是一对数,算术平方根是这对数里正的那一个。所以「9 的算术平方根是 3」对,「9 的平方根是 3」错,要写 ±3。0 是个特例,两个平方根重合成了 0 一个,写 ±0 没意义。
知识点三 · 开平方与两个互逆式。求一个数 a 的平方根的运算,叫作开平方,a 叫作被开方数。开平方与平方互为逆运算,这一对关系生出两个容易打架的式子。第一个是 (√a)2=a,条件是 a≥0,先开方再平方,回到原数。第二个是 √(a2)=|a|,先平方再开方,回到原数的绝对值。教材第 32 页的结论框写得细:当 a≥0 时,√(a2)=a,(√a)2=a;当 a<0 时,√(a2)=-a。两个式子长得像,做事的顺序反了,结果的规矩也跟着反。孩子把 √((-5)2) 写成 -5,就是拿第一个式子的规矩去套第二个。
知识点四 · 立方根(也叫三次方根)。教材第 34 页:如果一个数 x 的立方等于 a,即 x3=a,那么这个数 x 就叫做 a 的立方根,记作 3√a,读作「三次根号 a」。第 35 页的结论是本节最该背的一句:正数的立方根是正数,0 的立方根是 0,负数的立方根是负数。每个数都有一个立方根,这句话没有例外,负数也在内。两个互逆式照旧成立:3√(a3)=a,(3√a)3=a,而且这里的 a 可以是任何数,不必加 a≥0 的条件。立方根不用绝对值,因为三次方不会把负号吃掉。负号能进来,也能原样出来,这就是它和平方根最大的不同。
知识点五 · 估算与计算器。不能整除的开方,教材给了两条路。第一条是夹逼:√13.6 介于 3 和 4 之间,3.62=12.96,3.72=13.69,所以精确到 0.1 是 3.7。第二条是计算器:3√(-1285) 直接按键得 -10.8718。估算的真正用途是比较大小,比如比较 √32 与 5.6,不必算出 √32,只要算 5.62=31.36<32,就能断定 √32>5.6。比大小用平方,不开方。这一招在例7 梯子题里直接决定答案。
本节公式与常用算式:√900=30|√1=1|√(49/64)=7/8|√0.81=0.9|√(10-4)=10-2=0.01|√36=6|√(9/16)=3/4|√(52+122)=13|√(82-6.42)=√23.04=4.8|±√64=±8|±√(49/121)=±7/11|±√0.0004=±0.02|±√((-25)2)=±25|√225=15|-√(169/4)=-13/2|√((-8)2)=8|3√(-27)=-3|3√(8/125)=2/5|3√0.216=0.6|3√(-8)=-2|3√0.064=0.4|3√0.008=0.2|3√(-64)=-4|3√216=6|√32≈5.66|∛900≈9.65|√200 000≈447.2|√(800÷3.14)≈16。
📜 五、教材原文
教材原文
略
本节原文见北师大版义务教育教科书《数学》八年级上册第二章「实数」第 2 节「平方根与立方根」,印刷第 31 至 40 页,含图2-5、图2-6、图2-7 三幅插图与「尝试·思考」「思考·交流」「随堂练习」「习题2.2」四类栏目。教材内容受版权保护,此处不整段转录,只按栏目顺序把每一句话的要点、每一道题的解法写进第八节,家长可对着课本页码逐条核对。第八节按印刷页顺序排列,先第 31 页的图2-5,再第 40 页的联系拓广,中间不留空档。
🧩 六、重点难点分析
难点一 · 算术平方根与平方根只差一个字,答案差一个负号
难在两道定义的主语不同。算术平方根的主语是「一个正数」,平方根的主语是「一个数」,正数两个字一撤,答案就从单个变成一对。孩子读题常常扫一眼「平方根」三个字就动笔,把前面「算术」两个字丢了。错的现场很统一:题目「求 1.44 的平方根」,孩子写 1.2;题目「求 121 的算术平方根」,孩子写 ±11。破法是把两句定义抄在便利贴上,贴在书桌前,做题前手指点一遍主语。看见「平方根」先写 ±,看见「算术平方根」先写正。养成这个条件反射,这一节的失分能去掉一半。
难点二 · √(a2) 与 (√a)2 顺序一反,规矩就反
难在两个孩子都会背,却总用错地方。先平方再开方,走的是 √(a2)=|a| 这条路,结果必须非负;先开方再平方,走的是 (√a)2=a 这条路,a 本身必须非负。孩子看到 √((-5)2),眼睛先抓 (-5)2,算出 25,再开方得 5,这一路是对的;可他要是先看见根号就把它和平方约掉,直接写 -5,就掉坑了。破法是让他在草稿上把根号里的平方先算出来,写成具体数字,再开。先算括号里,再动根号,别隔着符号约。教材第 33 页例4 第(3)题就是专治这个毛病的。
难点三 · 负数没有平方根,却有立方根
难在孩子的印象被「负数不能开方」这句话锁死了。这句话只对了一半,对平方根成立,对立方根不成立。道理要讲到底:平方是同一个数自己乘自己,负负得正,任何数的平方都不带负号,所以 -4 找不到平方根;立方是三个相同的数相乘,负负负还是负,-2 乘三次得 -8,所以 -8 的立方根就是 -2。偶数次方吃负号,奇数次方留负号。破法是让孩子自己动手算一串:(-1)2、-12、(-1)3、(-2)3、(-3)3,算完再判断谁能开方。手算过一遍,比听十遍解释都牢。
难点四 · 小数和分数怎么开方
难在位置数不清。0.000 4 的平方根是 ±0.02,不是 ±0.2,更不是 ±0.002。孩子凭感觉数小数点,十次里错六七次。这一条有个硬规矩:小数开平方,小数点后面每两位算一组。0.000 4 一共有四位小数,分成两组,结果就有两位小数,所以是 0.02。小数位数成双,答案位数减半。分数开方更省事,分子分母各自开:√(49/121)=7/11,√(9/16)=3/4。破法是让孩子先写 0.000 4 = 4×10-4,再开方,位数一目了然。教材第 33 页例3 第(3)题专门练这一手。
难点五 · 估算与比大小
难在孩子不知道从哪一头夹。√13.6 精确到 0.1,他去猜 3.5、3.8,一个个试;比 √32 与 5.6 的大小,他想先算 √32。两条路都绕远了。正路是「用平方夹、用平方比」:32=9<13.6<16=42,答案在 3 和 4 之间,再看 3.62=12.96、3.72=13.69,落在 3.7;比大小时把 5.6 平方得 31.36,比 32 小,所以 √32 更大。开方算不动的时候,把两边都平方。破法是让孩子每道估算题先在草稿上写两个相邻整数,把范围框住,再往里收。
难点六 · 应用题里设未知数,列式列不出平方
难在题目说了面积、体积、勾股关系,孩子不知道该让谁当 x。帐篷题给的是绳长 8 m 和底距 6.4 m,要求杆高,得先认出直角在杆底,再用勾股定理列 x2+6.42=82;公园题给的是长是宽的两倍和面积 400 000 m2,得设宽为 x、长为 2x,列 2x2=400 000;圆柱容器题给的是直径等于高,得把高设成 h,半径就是 h÷2,列 3.14×(h÷2)2×h=40。设未知数设那个「最想知道的」,其他量都拿它表示。破法是让孩子先不列式,先把题里每句话换成含 x 的式子,写完再找等量关系。
❓ 七、常考易考题与易错题
题型一 · 直接求算术平方根
例题:求 121、9/25、1.96、106 的算术平方根(习题2.2 第1题)。答:11、3/5、1.4、1000。易错:把 1.96 写成 0.14 或 14,把 106 写成 103 以外的数。错因:小数位数和小数点位置没数清,指数运算法则忘干净。纠法:先想「谁的平方是它」,112=121,1.42=1.96,(103)2=106,倒着想比正着开快。算术平方根只写正的那个,题目里没有「±」二字就不要加。
题型二 · 求平方根,答案必须成对
例题:求 169、10-6、16/49、9/4、18 的平方根(习题2.2 第2题)。答:±13、±0.001、±4/7、±3/2、±√18。易错:只写正的那个;18 硬拆成 ±3√2 又漏根号;10-6 开成 ±0.000001。错因:把「平方根」当「算术平方根」用;负指数不会处理。纠法:先问一句「这题要一对还是一个」,要一对就动笔先写 ±;负指数换成正指数再开,10-6=1÷106,开出来是 ±1÷103=±0.001。18 不是完全平方数,答案就带根号,不许估成 4.2。
题型三 · 求含根号式子的值
例题:求 √49、√((-4)2)、(-√0.8)2、3√((-3)3)、-3√27 的值(习题2.2 第3题)。答:7、4、0.8、-3、-3。易错:√((-4)2) 写成 -4;(-√0.8)2 写成 -0.8;-3√27 写成 3。错因:负号在根号外还是括号外没分清;先平方后开方的规矩没背。纠法:把根号里的平方先算成数,(-4)2=16,再开方得 4;负号在根号外就留在外面,-3√27=-3。一个式子先看负号在哪一层,再看根号是几次。
题型四 · 已知平方或立方,反求原数
例题:一个正数的平方等于 361,求这个正数;一个负数的平方等于 121,求这个负数;一个数的平方等于 196,求这个数(习题2.2 第4题)。答:19、-11、±14。易错:第三问只写 14;第二问写 11。错因:题干里的「正数」「负数」「一个数」三个字被跳过。纠法:把题干里修饰「数」的那个词圈出来,圈的是「正」就取正根,圈的是「负」就取负根,圈的是「一个」就两个都要。这类题不考计算,考读题。
题型五 · 估算与比较大小
例题:估计 √13.6(精确到 0.1)与 3√800(精确到 1);比较 √6 与 2.5、√15 与 3.85、(√5-1)/2 与 5/8 的大小。答:3.7;9;√6<2.5(2.52=6.25);√15>3.85(3.852=14.8225);(√5-1)/2<5/8(0.618<0.625)。易错:把 3√800 估成 28 上下,把 3.85 平方算成 14.8 就下结论。错因:把平方根的夹逼套路照搬到立方根上;小数乘法算错位。纠法:立方根用三次方夹,93=729、103=1000,答案在 9 和 10 之间;比大小一律平方后比,平方算两遍。根号里的数越大,开出来越大,这条只在被开方数都非负时成立。
题型六 · 判断别人的估算对不对
例题:判断 √0.43≈0.066、3√900≈96、√2 536≈60.4 是否正确(教材第 36 页思考·交流);判断 √8 955≈9.5、3√12 345≈23.1 是否正确(习题2.2 第14题)。答:前三处全错,后两处第一错第二对。易错:只看数字像不像,凭感觉判对。错因:没有养成「验回去」的习惯。纠法:把给出的结果平方或立方,看能不能回到被开方数。0.0662=0.004 356,离 0.43 差得远;9.52=90.25,离 8 955 差两位;23.13≈12 326,离 12 345 只差 19,所以这一处是对的。判对错不用另算一遍,把答案乘回去最省事。
题型七 · 用开方解决实际问题
例题:6 m 的梯子稳定摆放,顶端能否抵达 5.6 m 高的墙头(例7);长方形公园面积 400 000 m2、长是宽的 2 倍,求宽(教材第 36 页);底面直径等于高的圆柱容器装 40 m3 液体,求高(习题2.2 第20题)。答:能抵达,√32≈5.66>5.6;宽约 447 m,精确到 10 m 为 450 m;高约 3.7 m,精确到 1 m 为 4 m。易错:梯子题的底距写成 6 而不是 2;公园题把 400 000 直接开方当宽。错因:题目里的隐含关系没译成式子,「长是宽的 2 倍」没进方程。纠法:先把每句话换成算式,底距=6×1÷3=2,宽为 x 则长为 2x,面积 2x2=400 000,直径等于高则半径是高的一半。应用题丢分多半不在开方,在列式。
📄 八、教材内容逐点拆解
这一节按教材印刷页顺序走,从第 31 页的图2-5 一直拆到第 40 页的联系拓广。每个栏目先交代它在干什么,每道题写六件事:题目原文要点、考查什么、思路、分步过程、易错、验算,末尾加一段「带这一题」,说清家长怎么陪孩子过这一道。题目里的题号与教材逐字一致,随堂练习按页分开,习题2.2 分知识技能、数学理解、问题解决、联系拓广四个栏目,第23题题号前带星号。
栏目一 · 引入:图2-5 的四个平方(印刷第31页)
这一页先用一张图把孩子逼到「算不出的边长」面前。图2-5 是四个直角三角形绕着一个公共顶点 A 拼起来的螺旋,竖直边都标 1,斜边依次记作 x、y、z、w。教材让孩子先填四个平方,再问哪些数是有理数。这一栏的作用是把勾股定理和开方接上:勾股定理给出的是平方,教材要的是边长,平方到边长之间隔着一个新符号。
题目原文要点:(1)根据图2-5 填空,x2=__,y2=__,z2=__,w2=__;(2)x,y,z,w 中哪些是有理数,哪些是无理数?你能表示它们吗?考查什么:勾股定理的连续使用,有理数与无理数的辨别,根号的写法。思路:第一个三角形两条直角边是 1 和 1,斜边平方等于 2;每往外接一个三角形,新斜边的平方等于上一条斜边的平方再加 1。
分步过程:x2=12+12=2;y2=x2+1=3;z2=y2+1=4;w2=z2+1=5。所以 x=√2,y=√3,z=√4=2,w=√5。x、y、w 开不尽,是无理数;z=2 是整数,属于有理数。易错:把 x2 的问号答成 x 的值;看见 √4 就写 ±2;把 z 也算成无理数,因为前三个都带根号。验算:2+1=3,3+1=4,4+1=5,逐层加 1 的规律对得上;4 是完全平方数,所以 z 一定是整数。
带这一题:让孩子拿铅笔在图上一个三角形一个三角形地描,描一个填一个平方。填到 z2=4 时停一下,问他「谁的平方是 4」,他答 2,再问他「这条边能不能是 -2」,孩子自己会说边长不能是负的。这一停,就把后面「算术平方根只取正」的伏笔埋好了。
栏目二 · 算术平方根的定义与 0 的规定(印刷第31页)
定义紧跟在图2-5 后面出现,句子不长,条件有三个:一个「正数」x、它的「平方」等于 a、这个正数就叫 a 的算术平方根,记作 √a。定义后面跟一条特别规定:0 的算术平方根是 0。这条规定不是凑数,是因为 0 不属于正数,套不进前半句,可 02=0 确实成立。
题目原文要点:一般地,如果一个正数 x 的平方等于 a,即 x2=a,那么这个正数 x 就叫作 a 的算术平方根,记作 √a,读作「根号 a」;特别规定 0 的算术平方根是 0,即 √0=0。考查什么:符号 √ 的含义,被开方数必须非负,结果必须非负。思路:把定义当一把尺子用,谁想当算术平方根,先过三关:是正数吗,平方等于 a 吗,结果带不带负号。
分步过程:52=25,5 是正数,所以 √25=5;02=0,0 按特别规定处理,√0=0;-9 想开平方,先找平方等于 -9 的数,找不到,所以 √(-9) 没有意义。易错:把 √25 写成 ±5;认为 √0 不存在;把 √a 理解成「把 a 折一半」,写成 √36=18。验算:把答案平方,看能不能回到被开方数。52=25,对;若答 ±5,平方也回到 25,可正负两解不符合「算术」二字,这一步就是判错的关口。
带这一题:给孩子讲清「算术」两个字的分量:算术只算一个正数,所以叫算术平方根。让他把「正数」两个字用红笔圈在书上,往后每道题都回头看一眼这两个字。
例1(印刷第31页)|求四个数的算术平方根
题目原文要点:求下列各数的算术平方根:(1)900;(2)1;(3)49/64;(4)14。考查什么:完全平方数的开方、分数开方、开不尽的数怎么留根号。思路:倒着想「谁的平方等于它」。前三小题都能找到整数或分数,第四小题找不到,就原样留在根号里。
分步过程:(1)因为 302=900,所以 900 的算术平方根是 30,即 √900=30;(2)因为 12=1,所以 1 的算术平方根是 1,即 √1=1;(3)因为 (7/8)2=49/64,所以 49/64 的算术平方根是 7/8,即 √(49/64)=7/8;(4)14 的算术平方根是 √14。易错:第(3)题写成 7/8 的平方,或者只给分子分母中的一个开方,写成 7/64;第(4)题硬凑小数,写 3.7 或 3.74。验算:30×30=900;1×1=1;(7/8)×(7/8)=49/64;√14 平方回去等于 14,不用再化。
带这一题:重点看第(3)(4)两小题。分数开方,先问孩子「分子分母各自能不能开」,49 是 7 的平方,64 是 8 的平方,两边都能开,答案就是 7/8。第(4)题要拦住他凑小数的冲动,告诉他 √14 就是一个合格的答案,长成根号样子的数也是数。
思考·交流(印刷第31–32页)|三个连环问
题目原文要点:(1)例1 中一些数的算术平方根的结果没有「√」了,这些数有什么特点?(2)√900=30,也就是 √(302)=30,一般地,当 a≥0 时,√(a2)=a 成立吗?旁批再问:当 a<0 时还成立吗?(3)(√a)2=a 成立吗?这里的 a 是什么数?考查什么:两个互逆式的适用条件,这是本节第一个真正的分水岭。思路:两个式子的动手顺序相反,条件也就相反。先开方再平方,被开方数不能是负数;先平方再开方,平方已经保证了非负,结果要取绝对值。
分步过程:(1)结果不带根号的数,是 900、1、49/64,它们都是某个有理数的平方,开得尽。(2)a≥0 时 √(a2)=a 成立,因为 a 本身非负,开出来就是它;a<0 时不成立,例如 a=-5,√((-5)2)=√25=5=-a,答案要加负号。(3)(√a)2=a 成立,条件是 a≥0,因为 √a 要先有意义。易错:把 √(a2)=a 当万能公式,遇到负数照套,把 √((-3)2) 写成 -3;把 (√a)2 里 a 的条件漏掉。验算:取 a=-4 代进两个式子,√((-4)2)=4 而 -a=4,说明答案只能写 4,不是 -4。
带这一题:这一栏最好用具体数字讲,不要用字母讲。让孩子算 √(32)、√((-3)2)、(√3)2、(√(-3))2 四个式子,前两个有答案,第三个是 3,第四个根号里是负数,直接没有意义。四个数字摆一排,孩子就明白条件不是老师加的,是题目本身逼出来的。
例2(印刷第32页)|铁球落地用了多久
题目原文要点:由静止自由下落的物体下落的距离 s(单位:m)与下落时间 t(单位:s)之间的关系为 s=4.9t2。有一个铁球从 19.6 m 高的建筑物上由静止自由下落,到达地面需要多长时间?考查什么:把已知量代进公式,解出 t2 再开平方,并且按实际意义取舍。思路:s 已知、t 未知,先代 s=19.6,把方程化成 t2=4,再开方。
分步过程:将 s=19.6 代入 s=4.9t2,得 4.9t2=19.6,两边同除以 4.9,得 t2=4;开平方得 t=±2,时间不能为负,舍去 -2,所以 t=√4=2。铁球到达地面需要 2 s。易错:保留 t=±2 两个答案;把 4.9 除错,写成 t2=4.0 之后又开成 2.0 却漏单位;直接 19.6÷4.9=4 之后忘了开方,答 4 s。验算:把 t=2 代回原式,4.9×22=4.9×4=19.6,与楼高一致。
带这一题:这道题是「两个根只留一个」的第一个实战。问孩子:如果 t=-2,表示铁球在出发前 2 秒就落地,这话说得通吗?孩子一笑就记住了:算术平方根取正,不是规定刁难人,是现实只认一个方向。
随堂练习 第1题(印刷第32页)|五个数的算术平方根
题目原文要点:求下列各数的算术平方根:36,9/16,17,0.81,10-4。考查什么:整数、分数、开不尽的无理数、小数、负指数五种形态一起过一遍。思路:能写成有理数平方的就开出来,写不出的留根号;小数先想「几的平方」,负指数先换成小数。
分步过程:36=62,√36=6;9/16=(3/4)2,√(9/16)=3/4;17 不是完全平方数,√17 原样保留;0.81=0.92,√0.81=0.9;10-4=0.000 1=(10-2)2,√(10-4)=10-2=0.01。易错:√0.81 写成 0.09;√(10-4) 写成 10-4 的一半;把 √17 估成 4.1 写上去。验算:0.9×0.9=0.81;0.01×0.01=0.000 1;4.12=16.81≠17,所以 √17 不能写成 4.1。
带这一题:让孩子自己给五个答案分类:三个有干净答案(6、3/4、0.9),一个带根号(√17),一个带负指数(0.01)。分类的目的不是好看,是让他知道算术平方根的答案长什么样:可能是整数、分数、小数、带根号的数,只要平方回去对得上就行。
随堂练习 第2题(印刷第32页)|直角三角形的斜边
题目原文要点:在 △ABC 中,∠C=90°,BC=3,AC=5,求 AB 的长。考查什么:勾股定理与算术平方根连用,认清哪条边是斜边。思路:直角在 C,AB 就是斜边,斜边的平方等于两条直角边的平方和。
分步过程:AB2=AC2+BC2=52+32=25+9=34,所以 AB=√34。AB 是长度,取正值,不写 ±√34。易错:把 AB 当直角边,算成 √(25-9)=4;答 ±√34;把 ∠C=90° 看成 ∠A=90°。验算:直角三角形的斜边一定最长,√34 约 5.83,比 5 大比 3 大,位置对;4 比 5 小,不可能是斜边。
带这一题:让孩子先在图上把直角符号标在 C,再用手指从 C 出发认出两条直角边,剩下那条就是斜边。这个动作练三遍,以后做勾股题就不会把斜边当直角边。
随堂练习 第3题(印刷第32页)|帐篷支撑杆有多高
题目原文要点:从帐篷支撑杆 AB 的顶部 A 向地面拉一根绳子 AC 固定帐篷,绳子长 8 m,地面固定点 C 到杆底 B 的距离为 6.4 m,求杆高。考查什么:把实际场景画成直角三角形,分清斜边(绳)与直角边(杆、底距)。思路:杆垂直地面,∠B=90°,绳子是斜边,杆高是未知的直角边。
分步过程:AB2+BC2=AC2,即 AB2+6.42=82;6.42=40.96,82=64,AB2=64-40.96=23.04;AB=√23.04=4.8(m)。易错:把 6.4 和 8 都当直角边,算出 √(64+40.96);小数平方算错,6.42 写成 40.96 以外的数;答案带负号。验算:4.82+6.42=23.04+40.96=64=82,勾股关系成立。
带这一题:这题的关键在「谁是斜边」。绳子从杆顶拉到地面,斜着的、最长的那条就是它。让孩子先标 ∠B=90°,再写「勾股定理:两条直角边的平方和等于斜边的平方」,写完再代数。习惯一旦养成,帐篷、梯子、旗杆这一批题全都能顺着走。
栏目三 · 平方根的引入(印刷第32页)
教材在这里换了个问法,不再问「边长」,改问「平方等于它的数」。(1)3 的平方是 9,还有其他数的平方也是 9 吗?(2)平方等于 4/25 的数有几个?平方等于 0.64 的数呢?两个问题都指向同一件事:平方会把负号吃掉,所以正数前面藏着一个负数伙伴。
题目原文要点:见上两问。考查什么:从一个答案扩到一对答案,这是平方根概念的起点。思路:把「谁的平方」这句问话放开,不限制正负,答案自然成对。
分步过程:32=9,(-3)2=9,所以平方等于 9 的数有两个:3 和 -3。4/25 的平方根:(2/5)2=4/25,(-2/5)2=4/25,有两个:2/5 和 -2/5。0.64 同理:0.82=0.64,(-0.8)2=0.64,有两个:0.8 和 -0.8。易错:只答一个;把 4/25 的答案写成 2/5 与 2/5,忘了负号;把 0.64 的答案写成 0.08。验算:两个答案分别平方,都回到原数,成对成立。
带这一题:这一栏是全节的转折点。跟孩子说一句就好:前一页问的是边长,边长只能正;这一页问的是「平方等于它的数」,问法变了,答案就不止一个。同一件事,两种问法,两种答案。
栏目四 · 平方根的定义与「尝试·思考」(印刷第32–33页)
定义只把算术平方根那句里的「正」字去掉:如果一个数 x 的平方等于 a,那么这个数 x 就叫做 a 的平方根,也叫二次方根。第 33 页的「尝试·思考」两问紧接着追问:平方根和算术平方根有哪些相同点和不同点;一个正数有几个平方根,0 有几个,负数呢。答案框里写得明白:一个正数有两个平方根;0 只有一个平方根,它是 0 本身;负数没有平方根。正数 a 的两个平方根互为相反数,合起来记作 ±√a。求平方根的运算叫开平方,a 叫被开方数。
题目原文要点:(1)平方根和算术平方根有哪些相同点和不同点?(2)一个正数有几个平方根?0 有几个平方根?负数呢?考查什么:两套概念的边界,以及数量的分情况讨论。思路:相同点抓「都是平方的逆运算、被开方数都非负」;不同点抓「个数」和「符号」。
分步过程:相同点:都建立在 x2=a 上,a 都必须大于或等于 0。不同点:算术平方根只有一个,永远非负,记作 √a;平方根有两个,一正一负,记作 ±√a;0 的两者重合,都等于 0;负数两者都不存在。易错:把「0 有两个平方根」也照搬,写 ±0;认为负数有平方根只是算不出来;把 ±√a 写成 √±a。验算:拿 a=16 试:√16=4,±√16=±4,两个答案平方都回到 16,0 与负数按上述规则处理。
带这一题:让孩子画一张三行两列的小表,第一列写「正数、0、负数」,第二列写「几个平方根」。填完他会有一次恍然大悟:原来负数那一格是空的。这张表贴在本节作业本第一页,往后每道题都能查。
例3(印刷第33页)|求五个数的平方根
题目原文要点:求下列各数的平方根:(1)64;(2)49/121;(3)0.000 4;(4)(-25)2;(5)11。考查什么:「平方根」四个字要求成对作答,且能处理被开方数本身是个平方的情形。思路:每题先找「谁的平方等于它」,找到正的那个,再加负号,前面统一写 ±。
分步过程:(1)因为 (±8)2=64,所以 64 的平方根是 ±8,即 ±√64=±8;(2)因为 (±7/11)2=49/121,所以 49/121 的平方根是 ±7/11;(3)因为 (±0.02)2=0.000 4,所以 0.000 4 的平方根是 ±0.02;(4)因为 (±25)2=(-25)2=625,所以 (-25)2 的平方根是 ±25;(5)11 的平方根是 ±√11。易错:第(3)题写成 ±0.2(小数点差一位);第(4)题先算出 625 再问「625 的平方根」,忘了 625 本身就是 25 的平方,绕远还容易错;第(5)题只写 √11。验算:(-0.02)2=0.000 4;(25)2=625=(-25)2;(√11)2=11,逐一回去核对。
带这一题:第(4)小题最值得讲。孩子看到 (-25)2 会紧张,让他先把括号算成 625,再问「625 的平方根」,答 ±25。然后补一句:其实不用算,因为 (-25)2 的平方根就是把 -25 的负号抹掉、再补一个相反数,答案 ±25 一步就到。两条路都走一遍,孩子才会挑近的那条。
例4(印刷第33页)|求三个式子的值
题目原文要点:求下列各式的值:(1)√225;(2)-√(169/4);(3)√((-8)2)。考查什么:根号前面有负号怎么办,根号里面是平方怎么办。思路:先求根号的值,再看外面的负号;根号里是平方,先算平方再开。
分步过程:(1)√225=√(152)=15;(2)-√(169/4)=-√((13/2)2)=-13/2;(3)√((-8)2)=√64=8。易错:第(2)题写 ±13/2,负号已经在外面,不该再添正负;第(3)题写成 -8,隔着根号把平方约掉了;第(1)题写 ±15。验算:152=225;(13/2)2=169/4;82=64=(-8)2,三处都能回代。
带这一题:把三个式子抄在一张纸上,用红笔圈出负号的位置:第(2)题的负号在根号外,第(3)题的负号在括号里。位置不同,处理方式就不同。这一步做完,习题2.2 第3题的十二个小题就是同一套动作重复十二遍。
随堂练习 第1题(印刷第34页)|七个数的平方根
题目原文要点:求下列各数的平方根:1.44,0,8,100/49,441,196,10-4。考查什么:七个数里藏着三个坑:0、开不尽的 8、负指数的 10-4。思路:一律先写 ±,再处理特殊情况;0 只有 0,8 留根号,10-4 换成 0.000 1 再开。
分步过程:1.44 的平方根是 ±1.2;0 的平方根是 0;8 的平方根是 ±√8(也就是 ±2√2);100/49 的平方根是 ±10/7;441 的平方根是 ±21;196 的平方根是 ±14;10-4 的平方根是 ±10-2=±0.01。易错:0 写成 ±0;8 写成 ±2;±√8 又化简错误,写成 ±4;1.44 写成 ±0.12。验算:1.22=1.44;212=441;142=196;0.012=0.000 1;(√8)2=8。
带这一题:重点抓 0 和 8 两个特例。0 的平方根只有一个,写 0,别写成 ±0;8 开不尽,答案就是 ±√8,千万别硬凑成 ±2,因为 22=4,不是 8。两个特例讲清,剩下的五个就是重复劳动。
随堂练习 第2题(印刷第34页)|四道填空题
题目原文要点:(1)25 的平方根是__;(2)√((-5)2)=__;(3)(√5)2=__;(4)(-√5)2=__。考查什么:四道题考四个不同的东西:平方根成对、先平方后开方、先开方后平方、负号在括号里的平方。思路:看清题目要的是「平方根」还是「某个式子的值」,两者处理方式不一样。
分步过程:(1)25 的平方根是 ±5;(2)√((-5)2)=√25=5;(3)(√5)2=5;(4)(-√5)2=(-1)2×(√5)2=1×5=5。易错:第(2)题写 -5;第(4)题写 -5;第(1)题写 5 少一个负号。验算:第(2)题结果必须非负,5 合格,-5 一票否决;第(3)(4)题都是平方,结果都非负。
带这一题:四道填空并排放,让孩子做完后只看一个地方:两个带根号的结果都是 5,不是 -5。再问他为什么,提示一句「先平方,负号就没了」。这四道题是全节最紧凑的一组对照,做完等于把两个互逆式各走一遍。
随堂练习 第3题(印刷第34页)|代值求根式
题目原文要点:当 a=5,b=12 时,求 √(a2+b2) 的值。考查什么:代值计算,并把结果开成整数。思路:先代值,平方和算出来,再开方;5、12、13 是一组常用的勾股数。
分步过程:a2+b2=52+122=25+144=169,√169=13。易错:先开方再代值,写成 √5+√12;把 169 开成 ±13;13 之外还补单位。验算:132=169,回到平方和。
带这一题:顺手让孩子记住 5、12、13 这组数:3、4、5 和 5、12、13 是两个最常出现的勾股数组,往后解直角三角形、算距离都会碰到,认出来能省一半时间。
栏目五 · 图2-6:从平方根转到立方根(印刷第34页)
教材用一道体积题换场。图2-6 是由大小相同的小立方块搭成的几何体,体积 216 cm3,问每个小立方块的棱长。图里的大立方体是 3 列、3 层、3 排,一共 27 个小立方块。孩子刚学完平方根,会本能地想开平方,题目要的却是开立方。这一道题就是两套运算的分界线。
题目原文要点:图2-6 是由大小相同的小立方块搭成的几何体,体积为 216 cm3,求每个小立方块的棱长。考查什么:数出块数、算单块体积、再开立方。思路:先除法求一块的体积,再用立方根求棱长。
分步过程:图中共 3×3×3=27 块,每块体积 216÷27=8(cm3);设棱长为 x,则 x3=8,因为 23=8,所以 x=3√8=2(cm)。易错:把 216 直接开平方得 14.7 左右;块数数成 36 或 9;算出体积 8 就交卷,忘了再开立方。验算:23×27=8×27=216,回到总体积。
带这一题:让孩子用手指在图上数一遍,正面 3×3 九个,往后再数两排,共 27 个。数完再问:体积是三次方的关系,该开几次方?他自己会答三次。这一问就够,别急着讲定义。
栏目六 · 立方根的定义与「尝试·思考」(印刷第34页)
定义与平方根那句只差一个字:如果一个数 x 的立方等于 a,即 x3=a,那么这个数 x 就叫做 a 的立方根,也叫做三次方根,记作 3√a,读作「三次根号 a」。教材举了三个例子:2 是 8 的立方根,-2/3 是 -8/27 的立方根,0 是 0 的立方根。「尝试·思考」三问把结论推出来:每个数都有一个立方根;正数的立方根是正数,0 的立方根是 0,负数的立方根是负数。
题目原文要点:(1)一个数的平方根可能有两个,一个数的立方根可能有几个呢?(2)求 8,0,-27 的立方根。(3)正数有几个立方根?0 有几个立方根?负数呢?考查什么:立方根的个数与符号规律。思路:用三次方反推,负数的三次方还是负,所以负数也能开立方。
分步过程:(1)一个数只有一个立方根。(2)23=8,3√8=2;03=0,3√0=0;(-3)3=-27,3√(-27)=-3。(3)正数有一个正立方根,0 的立方根是 0,负数有一个负立方根。易错:把立方根也写成 ±;认为负数没有立方根;把 3√(-27) 写成 3。验算:把答案立方回去,23=8,(-3)3=-27,03=0,全部对上。
带这一题:让孩子做一组对照:(-3)2 和 (-3)3 各等于几。前者 9,负号被吃掉;后者 -27,负号留下了。这个对照一做,「负数为什么没有平方根却有立方根」就不用再背了。
栏目七 · 开立方与两个互逆式(印刷第35页)
求一个数 a 的立方根的运算叫作开立方,a 叫作被开方数。开立方与立方互为逆运算,由此得到两个式子:3√(a3)=a,(3√a)3=a。这两个式子对任何数都成立,不用加 a≥0 的条件。这是立方根比平方根省事的地方:不用管绝对值,不用分情况。
题目原文要点:开立方的定义与两个互逆式。考查什么:与平方根的两个式子对照,看清条件为什么消失。思路:平方会把负号抹掉,所以要补绝对值;立方不抹负号,原样进出,所以不用补。
分步过程:取 a=-2 试验:3√((-2)3)=3√(-8)=-2,等于 a;(3√(-8))3=(-2)3=-8,等于 a。两式都成立,负号一路通行。易错:把平方根的经验搬过来,写成 3√(a3)=|a|;遇到负数先犹豫,不敢下笔。验算:用正负各一个数代进去,两式都对得上。
带这一题:让孩子把两组式子并排抄一次:√(a2)=|a|,3√(a3)=a。抄完他自己会看出多出来的那两条竖线。问他竖线是干什么的,答「防止负号被抹掉」。这一问一答,比讲十分钟都省。
例5(印刷第35页)|求四个数的立方根
题目原文要点:求下列各数的立方根:(1)-27;(2)8/125;(3)0.216;(4)-5。考查什么:负数开立方、分数开立方、小数开立方、开不尽的数怎么写。思路:倒着想「谁的立方等于它」;前三个都能找到,第四个找不到,留根号。
分步过程:(1)因为 (-3)3=-27,所以 -27 的立方根是 -3,即 3√(-27)=-3;(2)因为 (2/5)3=8/125,所以 8/125 的立方根是 2/5;(3)因为 0.63=0.216,所以 0.216 的立方根是 0.6;(4)-5 的立方根是 3√(-5)。易错:第(1)题写 3 或 ±3;第(3)题写 0.06;第(4)题写「没有立方根」。验算:(-3)3=-27;(2/5)3=8/125;0.63=0.216;立方根只有一个,不需要补第二个答案。
带这一题:第(4)小题要专门停一下。孩子的旧印象是负数不能开方,让他把 3√(-5) 立方回去:(3√(-5))3=-5,成立,所以这个数存在。存在的证明就是「能立方回原数」,别的说法都不算。
思考·交流(印刷第35页)|三问对照平方根
题目原文要点:(1)例5 中一些数的立方根结果没有「3√」了,这些数有什么特点?(2)3√(-27)=-3,也就是 3√((-3)3)=-3,一般地 3√(a3)=a 成立吗?(3)(3√a)3=a 成立吗?考查什么:把平方根那两个式子的经验迁到立方根上,看条件是否一样。思路:能被开尽的是完全立方数;两个式子在立方根里对任何数都成立。
分步过程:(1)-27、8/125、0.216 的立方根都不带根号,因为它们分别等于 (-3)3、(2/5)3、0.63,是完全立方数。(2)成立,不论 a 正负。(3)成立,不论 a 正负。易错:照搬平方根的条件,写上 a≥0 这个限制;把 (1) 答成「因为它们很大」或「因为能整除」。验算:取 a=-4 验证 (2),3√((-4)3)=3√(-64)=-4,等于 a。
带这一题:这一栏的价值在对比。让孩子把平方根的条件和立方根的条件写成两行,中间画一条竖线,左边写「a≥0」,右边写「任何数」。写完之后他会发现,整节最省力的记忆点就在这条竖线上。
例6(印刷第35页)|求四个式子的值
题目原文要点:求下列各式的值:(1)3√(-8);(2)3√0.064;(3)-3√(8/125);(4)(3√9)3。考查什么:负号在根号里和根号外的区别,以及两个互逆式的直接应用。思路:先把被开方数写成一个数的立方,再开;第(4)题用 (3√a)3=a 一步到位。
分步过程:(1)3√(-8)=3√((-2)3)=-2;(2)3√0.064=3√(0.43)=0.4;(3)-3√(8/125)=-3√((2/5)3)=-2/5;(4)(3√9)3=9。易错:第(3)题把负号塞进根号里,写成 3√(-8/125) 之后又答 -2/5 以外的数;第(4)题硬去算 3√9 的近似值再立方,绕远且带误差。验算:(-2)3=-8;0.43=0.064;(-2/5)3=-8/125;9 立方再开立方回到 9。
带这一题:第(4)小题是送分题里的坑。孩子一看 3√9 就想按计算器,其实括号外面的三次方和根号里的三次根号是一对,直接抵消。教他一句口诀:开方和乘方碰上,先看次数一不一样,一样就直接消。
随堂练习 第1题(印刷第35页)|四个立方根式子
题目原文要点:求下列各式的值:3√0.008,3√(-64),3√(53),(3√16)3。考查什么:小数立方根、负数立方根、两个互逆式。思路:前三个都是完全立方数,第四个直接抵消。
分步过程:0.23=0.008,所以 3√0.008=0.2;(-4)3=-64,所以 3√(-64)=-4;3√(53)=5;(3√16)3=16。易错:3√0.008 写成 0.02;3√(-64) 写成 -8(把立方根当平方根);第(4)题去算近似值。验算:0.23=0.008;(-4)3=-64;53=125 再开立方回 5。
带这一题:四道题让孩子自己在草稿上写出「谁的立方」,写完再对答案。这一节的错题九成来自「把立方根当平方根」,多写一步「谁的立方」,这个错就没地方藏。
随堂练习 第2题(印刷第36页)|体积 8 倍的正方体
题目原文要点:一个正方体,它的体积是棱长为 3 cm 的正方体体积的 8 倍,这个正方体的棱长是多少?考查什么:两步走:先算体积,再开立方。思路:3 cm 的正方体体积 27 cm3,8 倍是 216 cm3,棱长就是 216 的立方根。
分步过程:33=27,27×8=216,设棱长为 x,x3=216,因为 63=216,所以 x=6(cm)。易错:把体积 8 倍直接写成棱长 8 倍,答 24 cm;把 216 开平方,答 14.7 cm;算出 216 就停。验算:63=216,216÷27=8,两个条件都满足。
带这一题:这道题藏着一个规律,正是本节第 40 页习题2.2 第25题要孩子自己发现的:体积变 8 倍,棱长只变 2 倍。让孩子现在猜一次,等做到第25题再回头看猜对没有,前后呼应一次,印象比单讲一遍深。
栏目八 · 估算:公园的宽(印刷第36页)
教材从纯计算转到估算。某地开辟了一块长方形荒地,长是宽的 2 倍,面积 400 000 m2。三问层层递进:宽大约多少,有没有 1 000 m;精确到 10 m 是多少;中心圆形花圃面积 800 m2,半径大约多少。三问的答案都开不尽,考的是「夹逼」而不是「精确」。
题目原文要点:见上。考查什么:设未知数列方程、开方、按精确度取近似、用平方判断范围。思路:设宽为 x,长为 2x,列 2x2=400 000;花圃用 πr2=800。
分步过程:(1)设宽为 x m,长为 2x m,2x2=400 000,x2=200 000,x=√200 000≈447.2,宽大约 447 m。又 1 0002=1 000 000>200 000,所以宽没有 1 000 m。(2)精确到 10 m:4502=202 500,4402=193 600,447 更靠近 450,答约 450 m。(3)设半径为 r,3.14r2=800,r2≈254.8,162=256,所以 r≈16 m。易错:把 400 000 直接开平方当宽,忘了长是宽的 2 倍;答「宽 447 m,不到 1 000 m」却说成「有 1 000 m」;花圃半径算成 800 的平方根。验算:447×894≈399 618,接近 400 000;3.14×162=804,接近 800。
带这一题:第(1)问的重点不是算出 447,而是判断「有没有 1 000 m」。判断不需要算出答案,只要比平方:1 0002 是 1 000 000,比 200 000 大得多,宽肯定不到 1 000。让孩子学会「先判范围,再求数值」,估算题就不慌了。
思考·交流(印刷第36页)|三个估算对不对
题目原文要点:(1)下列计算结果正确吗?√0.43≈0.066,3√900≈96,√2 536≈60.4。(2)你能估计 3√900 的大小吗(结果精确到 1)?(3)宽与长之比为 (√5-1)/2 的长方形称为黄金矩形,比较 (√5-1)/2 与 1/2 的大小。考查什么:用乘法验回根号、用相邻整数夹住根号、比较含根号的数与普通数。思路:凡是判断根号估值,一律把估值平方或立方,看能不能回到被开方数。
分步过程:(1)三处都不对。0.0662=0.004 356,离 0.43 差两位,真值约 0.66;93=729<900<1 000=103,3√900 在 9 与 10 之间,约 9.65,不可能是 96;502=2 500<2 536<2 601=512,√2 536 在 50 与 51 之间,约 50.4。(2)3√900≈9.65,精确到 1 是 10。(3)√5>2,所以 √5-1>1,(√5-1)/2>1/2,实际约 0.618。易错:只看数字个数就判对错;第(3)题直接背 0.618 而不说理由;把 3√900 估成 9。验算:0.662=0.435 6,与 0.43 相近,说明真值在 0.66 附近;9.653≈898,接近 900。
带这一题:这一栏最见功夫的是第(1)问的「你是怎样判断的」。孩子答「感觉不对」不算过关,要答出「把 0.066 平方回去」。家长可以专门练一句口头禅:不信就乘回去。养成这个习惯,考场上判断类题目不会失分。
例7(印刷第36–37页)|梯子能不能搭上墙头
题目原文要点:靠墙摆放梯子时,若梯子底端到墙的距离约为梯子长度的 1/3,则梯子比较稳定。现有一架长 6 m 的梯子,稳定摆放时顶端能抵达 5.6 m 高的墙头吗?考查什么:勾股定理列方程、开方、用平方比较大小。思路:底距=6×1/3=2 m,设高为 x,列 x2+22=62;解出 x=√32,再与 5.6 比。
分步过程:x2+(6×1/3)2=62,即 x2+4=36,x2=32,x=√32。因为 5.62=31.36<32,所以 √32>5.6。梯子稳定摆放时,它的顶端能抵达 5.6 m 高的墙头。易错:底距写成 6 或 3;把 √32 算成 4(把 32 除以 8);不比大小直接答「能」,理由空缺。验算:√32≈5.657,比 5.6 大一点,与 31.36 与 32 只差 0.64 相符。
带这一题:这道题的答案只有「能」或「不能」两个字,分数全在过程里。让孩子把「5.62=31.36<32」这一行单独写出来,标上「比大小用平方」,这一行就是本题的命门。以后遇到 √a 与 b 比大小,套同一行。
栏目九 · 计算器:开方按键与反复开方(印刷第37页)
教材在估算之后补上工具。第(1)问先让孩子找按键:平方根键、三次根号键,有的计算器要用第二功能键配合。第(2)问是个小实验:拿一个很大的正数反复开平方,结果越来越靠近 1;换成小于 1 的正数,结果也往 1 靠。这个实验说明开方是个「往中间收」的运算,收的方向总是 1。
题目原文要点:(1)观察计算器面板,对于开方运算可能用到哪些按键?利用计算器求下列各式的值(结果精确到 0.0001):①√5.89;②3√(-1 285)。(2)任意找一个你认为很大的正数,反复开平方,随着次数增加你发现了什么?改用小于 1 的正数再试。考查什么:计算器的开方操作,以及「反复开方趋近 1」的规律。思路:第(1)问直接按键读数;第(2)问动手试两组,记下结果的变化趋势。
分步过程:(1)①√5.89≈2.4269;②3√(-1 285)≈-10.8718。(2)取 100 000 反复开平方:316.23、17.78、4.22、2.05、1.43、1.20……越来越靠近 1;取 0.01 反复开平方:0.1、0.316、0.562、0.750、0.866……也朝 1 靠。易错:负数开立方时先按绝对值再补负号,把正负漏掉;精确到 0.0001 写成两位小数;第(2)问只试一组就下结论。验算:2.42692≈5.89;(-10.8718)3≈-1 285,按回去对得上。
带这一题:第(2)问别当游戏做。让孩子在纸上画一条竖线,左边写「大数往下走」,右边写「小数往上走」,中间写「1」,然后让他自己填三条记录。填完他会总结出一句话:开平方把数往 1 拉。这句话在学二次根式时会再用上。
随堂练习 第1题(印刷第37页)|估计两个数的大小
题目原文要点:估计下列各数的大小:(1)√13.6(结果精确到 0.1);(2)3√800(结果精确到 1)。考查什么:平方根与立方根两套夹逼方法。思路:先框住整数范围,再往里收一位。
分步过程:(1)32=9<13.6<16=42,答案在 3 与 4 之间;3.62=12.96,3.72=13.69,所以 √13.6≈3.7。(2)93=729<800<1 000=103,答案在 9 与 10 之间;9.23≈778.7,9.33≈804.4,所以 3√800 精确到 1 是 9。易错:第(1)题写 3.6;第(2)题照平方根的思路去开平方;精确到 1 却写 9.28。验算:3.72=13.69 与 13.6 最近;93=729 与 800 最近整数立方。
带这一题:两道题并排做,让孩子看清一件事:开平方用平方夹,开立方用立方夹。他把 800 拿去和 282 比,就说明套错了工具。工具对上,估算就是体力活。
随堂练习 第2题(印刷第37页)|√6 与 2.5 谁大
题目原文要点:比较 √6 与 2.5 的大小,你是怎么做的?考查什么:用平方把含根号的数与普通数放在同一把尺子上。思路:两个数都非负,平方后比大小,方向不变。
分步过程:2.52=6.25,6<6.25,所以 √6<2.5。易错:把 √6 估成 2.4 就对,估成 2.6 就错,估算误差把结论带偏;硬要说出 √6 的精确值。验算:√6≈2.449,比 2.5 小,结论一致。
带这一题:题目问「你是怎么做的」,答「估了一下」不给分,答「把 2.5 平方再比」才给分。让孩子习惯把方法说出来,这一步就是本节反复练的「比大小用平方」。
随堂练习 第3题(印刷第37页)|计算器比 ∛3 与 √2
题目原文要点:利用计算器比较 3√3 和 √2 的大小。考查什么:不同次根式之间比大小,靠计算器取值。思路:两个都取近似值,比到小数点后三位就够。
分步过程:3√3≈1.4422,√2≈1.4142,所以 3√3>√2。易错:看到「3」比「2」大就直接判 3√3 大,理由错结论对;取到一位小数 1.4 与 1.4 分不出大小。验算:1.44223≈3.00,1.41422≈2.00,回代成立。
带这一题:提醒孩子取够位数。两个数只差 0.028,取一位小数就看不出区别。这题的意义不在答案,在「差得很近时要把位数取够」这条经验。
栏目十 · 习题2.2 知识技能 第1题(印刷第37页)
题目原文要点:求下列各数的算术平方根:121,9/25,1.96,106。考查什么:四类数的算术平方根,只要正的一个。思路:倒着想「谁的平方」,指数用「除以 2」。
分步过程:√121=11;√(9/25)=3/5;√1.96=1.4;√(106)=103=1 000。易错:121 写成 ±11;1.96 写成 0.14;106 写成 106 的一半或 100。验算:112=121;1.42=1.96;(103)2=106。
带这一题:106 这一小题值得单独讲。指数 6 开平方,指数除以 2 得 3,答案 103。孩子把这条规律记住,后面二次根式里的 √(a8) 之类都能一口报。
习题2.2 知识技能 第2题(印刷第37页)
题目原文要点:求下列各数的平方根:169,10-6,16/49,9/4,18。考查什么:与第1题对照,这题要成对回答。思路:先写 ±,再算数。
分步过程:±13;±10-3=±0.001;±4/7;±3/2;±√18。易错:漏负号;10-6 写成 ±0.000001 却把指数弄错;18 硬开成 ±4.2。验算:132=169;0.0012=0.000 001=10-6;(4/7)2=16/49。
带这一题:把第1题和第2题并在一起看。同一批数字,一个要正根,一个要两个根。让孩子指着题头三个字念一遍再动笔,这一节最大的失分点就在这里。
习题2.2 知识技能 第3题(印刷第38页)|十二个式子求值
题目原文要点:求下列各式的值:(1)√49;(2)√(25/196);(3)√0.09;(4)-√64;(5)√(42);(6)√((-4)2);(7)(√0.8)2;(8)(-√0.8)2;(9)3√8;(10)3√((-3)3);(11)(3√125)3;(12)-3√27。考查什么:本节所有符号规则一次过筛。思路:每题先看根号几次,再看负号位置,再定答案个数。
分步过程:(1)7;(2)5/14;(3)0.3;(4)-8;(5)√(42)=4;(6)√((-4)2)=4;(7)(√0.8)2=0.8;(8)(-√0.8)2=0.8;(9)2;(10)-3;(11)125;(12)-3。易错:第(6)题写 -4;第(8)题写 -0.8;第(10)题写 3;第(12)题写 3。验算:把答案平方或立方回代,全部成立;(6)(7)(8) 三题结果都非负,符合规律。
带这一题:十二小题别一口气做完。分三组:第(1)到(4)是一组,只考基本开方;第(5)到(8)是一组,专考两个互逆式;第(9)到(12)是一组,专考立方根。做完一组对一组答案,错在哪一组一目了然。
习题2.2 知识技能 第4题(印刷第38页)|反求原数
题目原文要点:(1)一个正数的平方等于 361,求这个正数;(2)一个负数的平方等于 121,求这个负数;(3)一个数的平方等于 196,求这个数。考查什么:题干里修饰「数」的那个词决定答案个数。思路:先开方得 ±根,再按题干里的「正」「负」「一个」筛选。
分步过程:(1)192=361,取正数,答 19;(2)112=121,取负数,答 -11;(3)142=196,题干只说「一个数」,答 ±14。易错:三问答成一样;第(2)题答 11;第(3)题只答 14。验算:192=361,(-11)2=121,(±14)2=196。
带这一题:让孩子拿笔把题干里的「正数」「负数」「一个数」圈出来,圈完再答。这三问的答案差别全在圈出来的那个词上,圈词这动作比讲道理管用。
习题2.2 知识技能 第5题(印刷第38页)|解两个方程
题目原文要点:求满足下列各式的未知数 x:(1)x2=25/81;(2)x2=6。考查什么:把开方当解方程的工具,答案写成两个根。思路:两边开平方,右边写 ±。
分步过程:(1)x=±√(25/81)=±5/9;(2)x=±√6。易错:只写正根;第(2)题硬算 2.449 写上去;写成 x=√(±6)。验算:(±5/9)2=25/81;(±√6)2=6。
带这一题:让孩子留意「方程」这个词。解方程要把所有解写全,一个都不能丢。这与「求算术平方根」是两种任务:求算术平方根是开方运算,解方程是找全解。任务不同,答案个数不同。
习题2.2 知识技能 第6题(印刷第38页)|代值算根式
题目原文要点:当 c=25,b=24 时,求 √((c+b)(c-b)) 的值。考查什么:先算括号、再开方,顺带练平方差。思路:c+b=49,c-b=1,相乘得 49,开方得 7。
分步过程:c+b=25+24=49,c-b=25-24=1,49×1=49,√49=7。易错:先开方再代值;把 c-b 算成 25-24 之外的结果;答案写 ±7。验算:72=49=(25+24)(25-24)。
带这一题:这题其实是被化简过的勾股定理:c2-b2 是直角三角形另一条直角边的平方。让孩子认出 c=25、b=24、7 就是 7、24、25 这组勾股数,一次到位,往后见三次都不会忘。
习题2.2 知识技能 第7题(印刷第38页)|六个数的立方根
题目原文要点:求下列各数的立方根:0.001,-1,-1/216,8 000,8/27,-512。考查什么:正负小数、整数、分数各类立方根。思路:逐个问「谁的三次方等于它」,符号跟着走。
分步过程:0.13=0.001,答 0.1;(-1)3=-1,答 -1;(-1/6)3=-1/216,答 -1/6;203=8 000,答 20;(2/3)3=8/27,答 2/3;(-8)3=-512,答 -8。易错:-1/216 答成 -1/6 以外的数;8 000 答成 2 000 或 40;-512 答成 8。验算:六个数分别立方回代,全部对上。
带这一题:让孩子注意 8 000 这个数:开平方是 89 左右,开立方是 20 整。同一道题里两个运算差这么多,正是因为次数不同。多问一句「开几次方」,就能避开这类错。
习题2.2 知识技能 第8题(印刷第38页)|估计两数
题目原文要点:估计下列各数的大小:(1)3√260(结果精确到 1);(2)√25.7(结果精确到 0.1)。考查什么:立方根与平方根两套夹逼再练一次。思路:立方根用立方夹,平方根用平方夹。
分步过程:(1)63=216<260<343=73,3√260≈6.38,精确到 1 是 6。(2)52=25<25.7<26.01=5.12,√25.7≈5.07,精确到 0.1 是 5.1。易错:第(1)题答 7(因为 6.38 靠近 6 却看成 7);第(2)题答 5.0。验算:63=216 与 260 差 44,73=343 差 83,所以更靠近 6;5.12=26.01 与 25.7 差 0.31。
带这一题:取近似要看「离谁近」。第(1)题 6.38 离 6 有 0.38,离 7 有 0.62,所以进 6。让孩子用距离而不是用感觉判断,估错的概率立刻降下来。
习题2.2 知识技能 第9题(印刷第38页)|三组比大小
题目原文要点:通过估算,比较下列各组数的大小:(1)(√3-1)/2 与 1/2;(2)√15 与 3.85;(3)(√5-1)/2 与 5/8。考查什么:含根号的式子与普通分数、小数比大小。思路:都化成小数,或者两边平方(平方前确认两边都非负)。
分步过程:(1)√3≈1.732,(1.732-1)/2≈0.366<0.5,所以前者小。(2)3.852=14.822 5<15,所以 √15>3.85。(3)(√5-1)/2≈0.618,5/8=0.625,前者小。易错:第(1)题把 √3-1 算成 √2;第(3)题看见 5/8 就以为一定大,理由空缺;平方时漏掉小数位。验算:0.366+0.5=0.866 之类没有意义,直接用近似值反查:0.366×2+1≈1.732=√3。
带这一题:第(3)题是本组最像考题的一道,0.618 与 0.625 只差 0.007。孩子要养成算到三位小数的习惯,差得近的题,位数不够就看不出胜负。
习题2.2 知识技能 第10题(印刷第38页)|计算器六小题
题目原文要点:利用计算器求下列各式的值(结果精确到 0.000 01):(1)√2408;(2)3√(-19.78);(3)3√(55/9);(4)√67.5;(5)√7×8-8÷(-5);(6)3√3-√2。考查什么:按键顺序、分数与负数的输入、精确到五位小数。思路:先算根号部分,再算乘除加减;第(5)题注意 8÷(-5) 是负数,减去它等于加。
分步过程:(1)49.071 38;(2)-2.704 43;(3)1.828 27;(4)8.215 84;(5)8√7+1.6≈22.766 01;(6)1.442 25-1.414 21≈0.028 04。易错:第(2)题把负号丢在根号外不管;第(5)题把 8÷(-5) 算成 +1.6 后误减;第(6)题先相减再开方。验算:49.071 382≈2 408;-2.704 433≈-19.78,按键结果可回代。
带这一题:第(5)题最容易错在运算顺序。让孩子先把式子改写成 8√7+1.6,再按键。改写这一笔,能省掉一次重算。
习题2.2 知识技能 第11题(印刷第38页)|计算器比大小
题目原文要点:利用计算器比较下列各组数的大小:(1)√8 与 3√25;(2)8/13 与 (√5-1)/2。考查什么:不同次根式、分数与无理数比大小。思路:都取近似值,至少三位小数。
分步过程:(1)√8≈2.828,3√25≈2.924,所以 √8<3√25。(2)8/13≈0.615,(\u221a5-1)/2≈0.618,所以 8/13 小。易错:看被开方数 8 比 25 小就判前者小,理由错;第(2)题只算到两位小数,都是 0.62 分不出。验算:2.9243≈25.0,2.8282=8.0,回代成立。
带这一题:第(1)题结论和「8<25」正好相反,是个好教材。让孩子说说为什么被开方数大不一定开出来大:开方次数不同,尺子不同,两个数不能直接比。
栏目十一 · 习题2.2 数学理解 第12题(印刷第39页)|用面积解释 √a<√b
题目原文要点:小明说,如果两个正数 a<b,那么 √a<√b,试借助下图解释这一结论。图由内到外排着六个正方形,面积依次标 1、2、3、4、5、6 cm2,下面一根数轴,刻度依次是 0、1、√2、√3、√4、√5、√6,轴右端标 x/cm。考查什么:平方根的几何意义,以及「被开方数越大,算术平方根越大」的直观依据。思路:正方形的面积越大,边长越长,边长正是面积的算术平方根。
分步过程:面积 1 的正方形边长 √1=1;面积 2 的边长 √2,比 1 长;面积 3 的边长 √3,又长一点;面积 4 的边长 √4=2。面积一路变大,边长一路变长,数轴上的点一路往右移,所以 a<b 时 √a<√b。易错:只说「面积大边长就大」却不指回根号;把 √4 也写成无理数;以为这条规律对负被开方数也成立。验算:√2≈1.414,√3≈1.732,√5≈2.236,数轴上越靠右数值越大,与图形一致。
带这一题:这题考的是「说理」。让孩子指着图中两个正方形,一个面积 2、一个面积 3,说出「后一个盖住前一个,所以边长更长」。图形能说清,结论就记住了,往后估算题里的夹逼也用得上。
习题2.2 数学理解 第13题(印刷第39页)|随 k 增大怎么变
题目原文要点:(1)对于正数 k,随着 k 值的增大,它的算术平方根会怎样变化?(2)对于正数 k,随着 k 值的增大,它的立方根会怎样变化?对于负数 k,随着 k 值的增大,它的立方根又会怎样变化?考查什么:单调性的直观认识,尤其是负数段。思路:举两个数试,比如 k 取 1 与 4,再取 -8 与 -1。
分步过程:(1)k 从 1 增到 4,√k 从 1 增到 2,算术平方根随 k 增大而增大。(2)正数段:k 从 1 到 8,3√k 从 1 增到 2,增大;负数段:k 从 -8 到 -1,3√k 从 -2 变到 -1,也是增大(-1>-2)。易错:负数段答「减小」,看到 -2 变 -1 说数字变小了;答「负数没有立方根」。验算:-2<-1,数值上确实变大,结论是增大。
带这一题:负数段最容易答错。让孩子在数轴上把 -2 和 -1 标出来,看谁在右边。右边的大,所以是增大。用数轴代替感觉,这一问就不难了。
习题2.2 数学理解 第14题(印刷第39页)|两处估算对不对
题目原文要点:下列计算结果正确吗?说说你的理由。(1)√8 955≈9.5;(2)3√12 345≈23.1。考查什么:回流验算,判断估值的合理性。思路:把给出的结果平方或立方,看是否接近被开方数。
分步过程:(1)9.52=90.25,与 8 955 差两位数量级,错;真值约 94.6,因为 942=8 836,952=9 025。(2)23.13≈12 326,与 12 345 只差 19,相对误差极小,正确。易错:两小题都判错;第(2)题因为「不完全相等」就判错,忘了题目写的是约等于。验算:23.13=23.1×23.1×23.1≈12 326.4;23.113≈12 342,更近。
带这一题:这题的第二个小问常被误判,因为它「差不多对」。让孩子明白:约等于允许误差,判对错要看误差有多大,不是看等不等。平方回代这一步,就是量误差的尺子。
习题2.2 数学理解 第15题(印刷第39页)|反复开立方的规律
题目原文要点:任意找一个非零数,利用计算器对它不断进行开立方运算,你发现了什么?考查什么:开立方的收敛方向。思路:正负各试一个,记下前五次结果。
分步过程:取 1 000 反复开立方:10、2.154、1.291、1.089、1.029……趋近 1;取 -1 000 反复开立方:-10、-2.154、-1.291、-1.089……趋近 -1。易错:只试正数就写「趋近 1」;负数段写「趋近 0」;只算两次就下结论。验算:趋近值的立方仍接近原数,方向稳定。
带这一题:与第 37 页计算器栏目那题配着看:开平方往 1 收,开立方往 ±1 收,符号不同。两条规律并排写一次,孩子就有了整体的印象。
栏目十二 · 习题2.2 问题解决 第16题(印刷第39页)|方阵每排多少人
题目原文要点:在某次学校运动会上,324 名学生排成一个 n×n 的方阵,每排有多少名学生?考查什么:把实际情境翻译成 n2=324,再开方取正。思路:方阵每排人数相同、排数也相同,所以总人数是排数的平方。
分步过程:n2=324,182=324,所以 n=18,每排 18 名。易错:答 ±18;把 324 除以 2 得 162 当答案;数位算成 16 或 17。验算:18×18=324,人数、排数、每排人数三者对上。
带这一题:让孩子自己说为什么取正:人数不可能是负的。这是「算术平方根在实际问题里永远取正」的第三次练习,例2 是第一次,帐篷题是第二次。
习题2.2 问题解决 第17题(印刷第39页)|阴影部分面积
题目原文要点:半径为 1 的扇形 OAB 的圆弧和以 AB 为直径的半圆围成如图所示的阴影部分,已知 OA⊥OB,求阴影部分的面积。图中 A 在左下、O 在右下(直角符号在此)、B 在右上,AB 用虚线连。考查什么:勾股定理求 AB、圆的面积公式、面积的和差。思路:阴影=半圆面积-弓形面积,弓形=扇形-三角形。
分步过程:OA=OB=1,OA⊥OB,所以 AB2=12+12=2,AB=√2。半圆半径 √2÷2,面积=(1/2)π×(√2÷2)2=π/4。扇形面积=(1/4)π×12=π/4,三角形面积=1/2×1×1=1/2。阴影=π/4-(π/4-1/2)=1/2。易错:半圆面积忘乘 1/2;把 AB 当半径;用 π 取 3.14 得近似值而题目要精确值。验算:阴影 1/2 小于三角形 1/2 或与之相等,量级合理;阴影为正,符合图形。
带这一题:这题的漂亮之处在 π/4 抵消。让孩子先把两块面积都写成含 π 的式子,再相减,π 自己就没了。看见 π 不要急着换成 3.14,先看能不能约掉。
习题2.2 问题解决 第18题(印刷第39页)|能看多远
题目原文要点:当人站在离地面 h km 的高处时,肉眼能看到的地面最远距离为 d km,d≈112√h。某人站在 810 m 的高处,在无障碍物影响的情况下,肉眼能看到的距离大约是多少千米?考查什么:单位换算与代值开方。思路:公式里的 h 单位是 km,先把 810 m 换成 0.81 km。
分步过程:810 m=0.81 km,d≈112×√0.81=112×0.9=100.8,约 101 km。易错:把 810 直接代进公式,得 112×28.5 的巨大数字;√0.81 算成 0.09;答 100.8 却不写单位。验算:0.92=0.81,代入成立;100.8÷112=0.9。
带这一题:这题的唯一坑是单位。让孩子养成习惯:代公式前把题里所有量抄一遍,标上单位,再看公式要求什么单位。这一笔能救回不少应用题。
习题2.2 问题解决 第19题(印刷第40页)|纸箱放得进柜口吗
题目原文要点:快递自取柜某格口尺寸为 45 cm×34 cm×29 cm,现有一个体积为 0.027 m3 的正方体形纸箱,能否将该纸箱完全放入其中?为什么?考查什么:立方根求棱长、单位换算、三维尺寸比较。思路:纸箱是正方体,棱长=∛体积;放得进的条件是三个方向都不超过格口。
分步过程:0.027 m3=27 000 cm3,棱长=3√0.027 m=0.3 m=30 cm。格口最短边 29 cm,30>29,所以放不进。易错:只比体积不比边长(27 000 cm3 小于 45×34×29=44 370 cm3,体积够但放不进);单位混算;答「能」。验算:303=27 000 cm3=0.027 m3,棱长对;30 与 29 差 1 cm,确实卡住。
带这一题:体积够、放不进,这个矛盾正是本题的看点。让孩子明白:装东西比的是每一条边,不是总体积。体积小也可能卡在某一面。
习题2.2 问题解决 第20题(印刷第40页)|圆柱容器多高
题目原文要点:一个人平均每天饮用约 0.0015 m3 的各种液体,按 70 岁计算,总量约 40 m3。用一圆柱形容器(底面直径等于高)来装,这个容器大约有多高(π 取 3.14,结果精确到 1 m)?考查什么:用「直径等于高」把两个未知量并成一个,再开立方。思路:设高为 h,半径就是 h÷2,列 3.14×(h÷2)2×h=40。
分步过程:3.14×h2÷4×h=40,即 0.785h3=40,h3≈50.96,h≈3.7,精确到 1 m 为 4 m。易错:把直径当半径算,体积大 4 倍;忘记「精确到 1 m」直接写 3.7;把 40 开平方。验算:3.14×22×4=50.24 m3,与 40 同量级,4 m 合理。
带这一题:让孩子先说清「底面直径等于高」这句话怎么用:高是 h,直径也是 h,半径就是 h÷2。把这句话翻译成式子,后面全是计算。翻译这一步不写,题就做不下去。
习题2.2 问题解决 第21题(印刷第40页)|梯子有没有 5 m
题目原文要点:风筝落在 4.8 m 高的墙头,梯子稳定摆放(底端离墙约为梯子长度的 1/3),顶端正好抵达墙头,梯子的长度有没有 5 m?考查什么:未知量在两条边上都出现,列方程求长度,再与 5 m 比。思路:设梯长为 L,底距为 L/3,用勾股定理列 L2=4.82+(L/3)2。
分步过程:L2-L2/9=23.04,(8/9)L2=23.04,L2=25.92,L≈5.09>5,所以梯子长度超过 5 m。易错:把底距当 4.8÷3;解 L2=25.92 时直接写 5;忘了比较,只交出 L 的值。验算:5.092=25.9,5.092-(5.09÷3)2≈25.9-2.88=23.02,接近 4.82。
带这一题:比起例7,这题要难一档:例7 的底距能直接算出来,这题的底距本身含未知数。让孩子体会「同一个 L 出现在两条边上」这件事,方程思想就在这里长出来。
习题2.2 问题解决 第22题(印刷第40页)|第一宇宙速度
题目原文要点:第一宇宙速度的计算公式为 v=√(gR),其中 g=9.8 m/s2,R=6.37×106 m,求第一宇宙速度(结果精确到 100 m/s)。考查什么:科学记数法代入公式、开方、按精确度取舍。思路:先算 gR 的乘积,用科学记数法保留两位,再开方。
分步过程:gR=9.8×6.37×106≈6.24×107,√(6.24×107)≈7 901,精确到 100 m/s 为 7 900 m/s。易错:把 106 拿出来时开方开错;精确到 100 却写 7 901;忘记写单位 m/s。验算:7 9002=6.241×107,与 gR 的乘积一致。
带这一题:这题的答案 7 900 m/s 就是课本上说的第一宇宙速度约 7.9 km/s。让孩子把两个单位对一下,7 900 m/s 等于 7.9 km/s,数字一合并,物理书上的那句话就变成了自己算出来的结果。
习题2.2 问题解决 第23题(题号前带星号)(印刷第40页)|空间站的速度与周期
题目原文要点:空间飞行器的速度 v(m/s)与飞行高度 h(m)的关系为 v=(1.995×107)÷√(R+h),R 为地球半径。地球半径约 6 400 km,中国空间站高度约 400 km。(1)求飞行速度(精确到 1 m/s);(2)绕地球一周约需多长时间(π 取 3.14,精确到 1 s)?考查什么:单位统一、根式代入、圆周运动公式 v=2πr÷T 的变形。思路:先把 km 换成 m,得 R+h=6.8×106 m;求出 v 后再用 T=2π(R+h)÷v。
分步过程:(1)R+h=6 400 000+400 000=6 800 000=6.8×106,√(6.8×106)≈2 607.7,v≈1.995×107÷2 607.7≈7 650(m/s)。(2)T=2π(R+h)÷v=2×3.14×6.8×106÷7 650≈4.27×107÷7 650≈5 582(s),约 93 分钟。易错:高度用 400 而不是 6 800;π 取 3.14 却用 2πr 里的 r 当成 400;把秒换算成小时时算错。验算:7 650×5 582≈4.27×107,等于 2π(R+h),绕行一圈的路程与速度对得上。
带这一题:这是本节唯一带星号的题,两步都要用到开方与单位。让孩子把 5 582 s 换算成 93 分钟,与新闻里「空间站约 90 分钟绕地球一圈」对一下。自己对出来的数能对上现实,这种体验比做十道纯计算题都值。
栏目十三 · 习题2.2 联系拓广 第24题(印刷第40页)|面积变几倍,边长变几倍
题目原文要点:一个正方形的面积变为原来的 4 倍,边长变为原来的多少倍?面积变 9 倍、100 倍呢?面积变为原来的 n 倍呢?考查什么:从特例推到一般,用算术平方根表达倍数关系。思路:边长是面积的算术平方根,面积乘 k,边长就乘 √k。
分步过程:面积 4 倍,边长 √4=2 倍;面积 9 倍,边长 3 倍;面积 100 倍,边长 10 倍;面积 n 倍,边长 √n 倍。易错:答成面积几倍边长就几倍;一般情形那一句漏写「倍」;n 取负数时不讨论(本题 n 为正)。验算:边长 2 倍的正方形,面积是 22=4 倍,回代成立。
带这一题:让孩子做一次实物推演:把一张正方形纸的每条边拉成两倍长,面积变成几倍?他会发现是 4 倍而不是 2 倍。手感有了,公式就只是把手感写成符号。
习题2.2 联系拓广 第25题(印刷第40页)|体积变几倍,棱长变几倍
题目原文要点:一个正方体的体积变为原来的 8 倍,棱长变为原来的多少倍?体积变 27 倍、1 000 倍呢?体积变为原来的 n 倍呢?考查什么:与第24题对照,把平方根换成立方根。思路:棱长是体积的立方根。
分步过程:体积 8 倍,棱长 3√8=2 倍;27 倍,3 倍;1 000 倍,10 倍;n 倍,3√n 倍。易错:把 8 倍答成 √8 倍;把 1 000 倍答成 100 倍;n 倍一句写成 √n 倍。验算:棱长 2 倍的正方体,体积是 23=8 倍,回代成立。
带这一题:第24与第25题并排做,做成一张两行小表:面积/体积变 k 倍,边长/棱长变几倍。这张表把整节的平方根与立方根收在一处,往后学相似图形、相似体时还会再用。
🛠 九、五步学习法
第一步:每天锻炼一个小时
平方根这一节看着不难,做起来耗神。教材第 38 页习题2.2 第3题一口气给了十二个小题,第10题又要按计算器算到五位小数,孩子坐下来四十分钟,脑子就开始飘。每天留一个小时给身体,跑步、跳绳、打球都行,跟做题时间错开。这不是耽误学习,是把注意力养回来。有位家长试过一个办法:孩子做第3题那十二个小题,每做完四个就下楼走十分钟,三趟走完,错题从五个降到两个。原因很实在,开方这类题靠的是眼力和手稳,眼睛累了,负号就看不住;心里躁了,±就漏写。锻炼的作用是让下一段做题的半小时真正清醒。给家长一个可操作的安排:放学后先动半小时,回家写作业前再动十分钟,把最难的数学放在运动之后的第一段。孩子一旦体会到「动过之后做题顺」,这个习惯就自己立住了。
第二步:扎实掌握第一个知识点
这一节的第一个知识点只有一个:算术平方根的定义,教材第 31 页那两句话。它扎实了,后面全部顺;它虚着,后面处处漏。什么叫扎实?孩子能不看书画出图2-5 的四个平方,能说清「正数」两个字为什么在定义里,能解释 0 为什么要单独规定。三个问题答得出,才算过关。课文后面所有的麻烦,根子都在这里:例3 求平方根错成只写一个,是没分清两个定义的主语;(√a)2 与 √(a2) 混用,是没抓住 a≥0 这个条件。给家长一个检验法,抽三分钟问三句:√25 等于多少;25 的平方根等于多少;√0 等于多少。第一句答 5,第二句答 ±5,第三句答 0,全对才往下走。答错的不要讲新内容,回到第 31 页把定义读两遍,读到能背。基础这一步省不得,省下来的时间后面要还三倍。
第三步:能积微者速成
这一节的量摆在那里:教材正文 10 页,例题 7 道,随堂练习 12 道小题,习题2.2 二十五道题。想一口气做完,孩子会崩。拆成小块,一天只啃一小块,十天也就走完了。具体怎么拆:第 1 天只做算术平方根,做例1 与随堂练习第1、2、3题;第 2 天做平方根,做例3、例4 与第 34 页随堂练习三题;第 3 天做立方根,做例5、例6 与第 35 页随堂练习;第 4 天做估算与计算器,做公园题、例7 与第 37 页随堂练习;第 5 天起做习题2.2,每天五道。每天的量固定,不多做也不少做。积微的关键在「每天都做」,不在「一天做很多」。孩子做例5 第(1)题时,只要盯住「(-3)3=-27」这一句,就算完成了当天的功。小步走,走到第十天回头看,二十五道题已经全部过了一遍,比突击两天再忘掉一半强得多。
第四步:运用对标思维突破学习困境
对标思维在这里特别好用,因为这一节的题都是成对的。例1 求算术平方根,例3 求平方根,同一类数字两套答法,把两题并排放,差在哪一眼看清。随堂练习第2题(印刷第34页)的四道填空也是成对的:√((-5)2) 与 (√5)2,形式不同,答案都是 5;第(3)与第(4)小题又是成对的,(√5)2 与 (-√5)2 都等于 5。习题2.2 第1题与第2题成对,第24题与第25题成对。给孩子一个动作:每做完一道,找一找有没有「它的对家」,找到了就把两道题的答案并排写在同一行。找对家的过程就是在建知识结构。孩子若在某道题上卡住,先别讲,让他去找对家,八成能找到答案。比如第21题卡住,回头看例7,同样是梯子、同样用勾股定理,只多了一层「底距含未知数」。对标一旦成为习惯,孩子的困境就有了出口。
第五步:运用杠铃法则缓解学习疲劳
杠铃法则说的是一头特重、一头特轻,中间不要。放到这一节,重的那头是习题2.2 第3题那十二个小题、第10题那六道计算器题,轻的那头是教材第 31 页图2-5 的填空、第 34 页的四道填空。安排作业时把两头配在一起:先做一组轻的填空热手,再做一组重的十二小题,中间不安排中不溜的重复劳动。重的做完,立刻换轻的收尾,别让大脑长时间泡在同一难度里。有家长反映,孩子连着做十二道求值题,做到第八道就开始写错负号,这时候让他回头做两道「√49 等于多少」这样的送分题,脑子一松,再回来接着做,错误就少了。这就是杠铃的形状:重、轻、重、轻,交替着来。别把二十五道题排成一条直线从头做到尾,那不是练功,是消耗。
💡 十、费曼技巧应用
自问一 · 算术平方根和平方根到底差在哪?
能用自己的话讲清「正数」两个字的作用,说明真懂了。参考答案:算术平方根的定义里写「一个正数」,所以答案只有一个、非负,√36=6;平方根的定义里只写「一个数」,正负都能进,所以答案成对,36 的平方根是 ±6。差在定义的主语上,不在符号上。答不出怎么办:回到教材第 31 页与第 32 页,把两句定义抄在一起,用红笔圈出「正数」,再对照随堂练习第1题与习题2.2 第2题的答案形式。
自问二 · 为什么负数没有平方根,却有立方根?
能举出具体数字而不是背结论,才算过关。参考答案:(-3)2=9,负号被吃掉了,任何数的平方都不带负号,所以 -4 找不到平方根;(-2)3=-8,三个负数相乘还是负,所以 -8 的立方根是 -2,例5 第(1)题就是它。答不出怎么办:让孩子把 (-1)2、(-1)3、(-2)3 三个式子算一遍,算完再看教材第 33 页与第 35 页的两个结论框,对照着自己说一次。
自问三 · √((-5)2) 为什么等于 5,不是 -5?
能说清「先平方再开方,结果取绝对值」这一层,说明两个互逆式分得开。参考答案:(-5)2=25,√25 是算术平方根,只能是 5;用式子说就是 √(a2)=|a|,a=-5 时等于 5。随堂练习第2题第(2)小题与习题2.2 第3题第(6)小题都是它。答不出怎么办:把 (√a)2=a 与 √(a2)=|a| 抄成两行并排,各代 a=-5 试一次,哪个式子出负数,一眼就看出来。
自问四 · 怎么判断一个开方结果对不对?
能说出「乘回去」三个字,就掌握了本节最实用的工具。参考答案:把给出的结果平方(开平方的题)或立方(开立方的题),看能不能回到被开方数。教材第 36 页思考·交流里 √0.43≈0.066 一乘就露馅,0.0662=0.004 356;习题2.2 第14题第(2)小题 23.13≈12 326,与 12 345 很接近,所以那一处是对的。答不出怎么办:拿例1 第(1)题练,302=900 对上;再拿一道错题练,让手先熟。
自问五 · 遇到开不尽的数,怎么比大小、怎么估?
能分清「平方夹」与「立方夹」,估算这一关就通了。参考答案:开平方用相邻完全平方数夹,√13.6 夹在 3 与 4 之间,再看 3.72=13.69,答 3.7;开立方用相邻完全立方数夹,3√800 夹在 9 与 10 之间,答 9。比大小一律把两边都平方,例7 的 5.62=31.36<32 就是这一招。答不出怎么办:先做教材第 37 页随堂练习第1题的(1)(2)两小题,再做习题2.2 第8题,两组做完对照答案的位数,方法自然成形。
🎯 十一、方法总结与知识脉络
这一节用一句话概括:平方根成对,算术平方根取正,立方根不论正负只有一个,三套符号各管一段路。孩子学完要能一眼分清题目要哪一套:写着「算术平方根」就答一个非负数,写着「平方根」就答 ±,写着「立方根」就答一个跟原数同号的数。教材第 31 页到第 40 页整整十页,做的都是这一件事的变式。抓住了这条主线,二十五道习题就是同一个动作重复二十五遍。
往前往后看,脉络很清楚。往前,七年级学过平方、立方、勾股定理,那些知识提供的是「平方关系」;这一节把平方关系反过来用,造出了开方。往后,第三节「二次根式」要把 √2、√3 这类数拿去加减乘除,分母有理化、化简根式,全建立在今天这两个定义上;再往后学一元二次方程,x2=a 的两个解直接来自「平方根成对」;学相似图形时,面积比与边长比的平方关系,就是习题2.2 第24题那一条。今天这一节没学通,后面每一处都要补课。
给家长一句实在话:这一节的难点不在算,在分。孩子算得慢不要紧,分不清才要紧。您不必陪他做完二十五道题,只要每天抽三分钟问一句「这道题要一个答案还是两个」,问上一周,他自己就会在动笔前停一下。这一停,就是从「记答案」走到「认任务」,八年级的数学从这一停开始变样。
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