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二次根式屬于初中“數(shù)與代數(shù)”板塊中“式”的研究范疇,是在學(xué)習(xí)了整式與分式等有理式基礎(chǔ)上對“式”的繼續(xù)研究。在學(xué)習(xí)本章內(nèi)容的過程中,我們已經(jīng)具備了“數(shù)”學(xué)習(xí)和“有理式”學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)。因此,借助這些數(shù)學(xué)現(xiàn)實(shí),抓住數(shù)式通性,我們就可以學(xué)透這章的內(nèi)容。
一、了解二次根式的知識(shí)來源
關(guān)于“式”的研究,始于蘇科版數(shù)學(xué)教材七(上)第3章“代數(shù)式”。在介紹了“字母代替數(shù)”形成代數(shù)式之后,我們分別學(xué)習(xí)了單項(xiàng)式與多項(xiàng)式,其中單項(xiàng)式與多項(xiàng)式統(tǒng)稱為整式。我們八(下)學(xué)習(xí)了分式,把整式與分式統(tǒng)稱為有理式。二次根式是一類新的代數(shù)式,今后我們會(huì)知道,這類代數(shù)式屬于無理式中的一種。初中階段我們主要學(xué)習(xí)的代數(shù)式就是有理式與無理式(二次根式)。由上面的知識(shí)發(fā)展路徑,就可以得到二次根式的知識(shí)來源圖(如圖1)。
二、理解數(shù)式通性的主要體現(xiàn)
“數(shù)”與“式”是初中代數(shù)中的兩大內(nèi)容,我們是以交叉螺旋上升的方式學(xué)習(xí)的。其中,具體的數(shù)是特殊的,抽象的式是一般的,用字母表示數(shù),就是從特殊走向一般。在數(shù)的學(xué)習(xí)上,我們是按照每類數(shù)的定義、性質(zhì)、運(yùn)算的順序?qū)W習(xí)的,先是進(jìn)行了數(shù)系擴(kuò)充,引進(jìn)負(fù)數(shù)概念得到有理數(shù);再把整數(shù)與分?jǐn)?shù)統(tǒng)稱為有理數(shù),在有理數(shù)的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)了無理數(shù),把有理數(shù)和無理數(shù)統(tǒng)稱為實(shí)數(shù),初中階段數(shù)的學(xué)習(xí)就限于實(shí)數(shù)范圍。在數(shù)系擴(kuò)充的同時(shí),我們分別研究了每類數(shù)的性質(zhì),在此基礎(chǔ)上進(jìn)行各類數(shù)的運(yùn)算。由上面二次根式的知識(shí)來源比較,我們可以發(fā)現(xiàn),數(shù)與式的發(fā)展路徑是完全一致的,式的學(xué)習(xí)也是按照每類式的定義、性質(zhì)、運(yùn)算展開的,這是數(shù)式通性的外在體現(xiàn),如圖2。
下面,再舉一個(gè)簡單的例子來看內(nèi)在體現(xiàn),如“計(jì)算3x+2x”這樣的整式的加(減),就是合并同類項(xiàng)。合并同類項(xiàng)時(shí),系數(shù)相加(減),字母和字母的指數(shù)不變,即3x+2x=(3+2)x=5x。我們發(fā)現(xiàn),原來是式的加(減)運(yùn)算,結(jié)果變成了數(shù)的加(減)運(yùn)算。所以,從本質(zhì)上來講,所有的式的運(yùn)算最后都轉(zhuǎn)化成了數(shù)的運(yùn)算,二次根式的運(yùn)算也是如此。
三、掌握二次根式的核心內(nèi)容
本章主要研究二次根式的定義、性質(zhì)、運(yùn)算三個(gè)部分。先說定義,一般地,式子[a](a≥0)叫作二次根式。對式子[a](a≥0),你是不是感覺很熟悉?我們知道,在實(shí)數(shù)范圍內(nèi),任何數(shù)的平方都是非負(fù)數(shù),反之,對一個(gè)數(shù)進(jìn)行開方時(shí),負(fù)數(shù)沒有平方根。如果x2=a,那么把±[a]叫作a的平方根,其中[a](a≥0)叫作a的算術(shù)平方根。原來,[a](a≥0)從數(shù)的角度看是算術(shù)平方根,從式的角度看就是二次根式。因此,我們可以從數(shù)與式兩個(gè)不同的視角認(rèn)識(shí)[a](a≥0)。
再說二次根式的性質(zhì)。既然二次根式[a]也是a的算術(shù)平方根,所以,首先有“a≥0和[a]≥0的雙重非負(fù)性”;其次,由于算術(shù)平方根有“[a2]=|a|”及“([a])2=a(a≥0)”兩個(gè)性質(zhì),所以二次根式也具有這兩個(gè)性質(zhì)。
最后說一下二次根式的運(yùn)算,無論是數(shù)的運(yùn)算,還是式的運(yùn)算,首先我們要明白算法,即要知道怎么算,一般是根據(jù)運(yùn)算法則、運(yùn)算性質(zhì)進(jìn)行;其次要明白算理,即為什么要這樣算,是算法的道理性、合理性;最后是形成算能,即在算對的基礎(chǔ)上算快和算優(yōu),這就是數(shù)學(xué)運(yùn)算能力,它是初中生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)必須達(dá)成的關(guān)鍵能力。二次根式要進(jìn)行加減乘除乘方運(yùn)算,由上面的數(shù)式通性可知,只要利用每一個(gè)運(yùn)算的法則,就可以轉(zhuǎn)化成對應(yīng)的數(shù)的運(yùn)算。在運(yùn)算過程中,同學(xué)們一定要抓住“式子的結(jié)構(gòu)”,才能快速提高自己的運(yùn)算能力。需要特別說明的是,數(shù)的運(yùn)算都是按照“先加減,后乘除,最后乘方、開方”的次序?qū)W習(xí),有理式的運(yùn)算也是如此,但無理式中的二次根式卻是按照“先乘除,后加減”的次序?qū)W習(xí),這是因?yàn)槎胃街挥邢然勺詈喍胃街?,才能進(jìn)行合并同類二次根式的加減運(yùn)算,所以,二次根式是先學(xué)習(xí)乘除法,再學(xué)習(xí)加減法。
(作者單位:江蘇省無錫市新吳區(qū)教師發(fā)展中心)