动 会动的数学 人教版 · 七年级下册 · 第六章
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七年级下册 第六章 实数 互动实验 × 2 小挑战 × 1 分层练习 × 3

平方根与无理数

一个正方形的面积是 2,它的边长是多少?这个数写不到底,却真实地待在数轴上。

这一节,你会做到

  • 看懂 √2 到底是什么:面积 2 的正方形的边长;
  • 知道它为什么叫无理数——写不成分数,小数也永远算不完;
  • 在数轴上亲手把它标出来,看见“无限不循环”也有确定的位置。

先看看,它藏在哪儿

只要涉及“边长和面积”,就会撞上开平方。

📄 A4 纸 长宽比是 √2 : 1,对折以后比例一点都不变。
🧱 地砖 知道一块砖的面积,边长就得开平方算出来。
📐 斜边 直角边都是 1 的三角形,斜边正好是 √2。

动手玩一玩

先看边长,再上数轴。

1

面积定了,边长就定了

拖动滑块改面积,正方形会跟着长大或缩小。当面积是 1、4、9 的时候,边长是整数; 面积是 2 的时候,边长就是那个“算不完”的数。

边长 ≈ 1.414 面积 2 → 边长 √2
2

把 √2 放到数轴上

边长为 1 的正方形,对角线就是 √2。把这条对角线“转”到数轴上, 落点就是 √2。点一下按钮看它转。

对角线长 √2 ≈ 1.414 它落在 1 和 2 之间
?

小挑战:√2 是分数吗?

它的小数是 1.41421356……,一直写下去,也不循环。

一句话结论

写不到底,但它有位置

无限不循环小数叫无理数,√2 就是其中一个。它不是“约等于 1.414”, 1.414 只是它的近似值;它真实地待在数轴上 1 和 2 之间。

有理数和无理数合起来,就是实数——数轴上的每个点都对应一个实数。

三个最容易踩的坑:
  • 把 √2 当成 1.414。那是近似值,写 ≈ 号才准确。
  • 以为小数都是有理数。要看它是“有限”还是“无限循环”,无限不循环不是。
  • 觉得无限就没法比大小。√2 就在 1 和 2 之间,位置是确定的。

练一练

三道题,由易到难。先自己动笔,再点「下一步」看解法。

基础

求算术平方根

求 9 的算术平方根。

① 算术平方根问的是:哪个非负数的平方等于 9?
② 3² = 9,而且 3 是非负数。
③ 注意别和“平方根”混:9 的平方根是 ±3。
答:算术平方根是 3。
提升

估一估

√2 在哪两个整数之间?为什么?

① 1² = 1,2² = 4,而 1 < 2 < 4。
② 面积 2 的正方形,比边长 1 的大,比边长 2 的小。
③ 所以它的边长在 1 和 2 之间。
答:1 < √2 < 2。
挑战

边长翻倍

一个正方形的面积是 2,边长是 √2。如果把边长扩大到原来的 2 倍,新正方形的面积是多少?

① 新边长 = 2 × √2。
② 面积 = 边长 × 边长 = (2√2)² = 4 × 2 = 8。
③ 也可以这样想:边长变 2 倍,面积变 2² = 4 倍,2 × 4 = 8。
答:8。

👨‍👩‍👧 家长提示

这一节会让孩子有点不适应:居然有个数写不完。这是好事。

为什么这一节是整册的地基

这是孩子第一次遇到“算不完的数”。在此之前,数学里的答案都很干净; 从这以后,答案可以是一个无限不循环的小数,而且它完全合法。

这一步跨过去,数系就从有理数扩到了实数,后面的勾股定理求斜边、 二次根式、一元二次方程的根、函数的值域,全都要跟无理数打交道。 跨不过去,孩子会一直觉得“这个数怪怪的”,从而不敢用。

怎么讲(30 秒版)

别先讲符号,先讲面积:

“一张正方形桌子的桌面是 2 平方米,那它的边有多长?你量得出来,但写不完整。”

然后让他点实验二的「转到数轴上」,看那个点稳稳落在 1 和 2 之间。

孩子最常错在这四处

  1. 把 √2 直接写成 1.414。那是近似值,要用 ≈。
  2. 算术平方根和平方根混。9 的算术平方根是 3,平方根是 ±3。
  3. 觉得无理数“不真实”。用数轴上的位置纠正:它在,而且只有一个。
  4. 估算时把范围写反。√2 比 1 大比 2 小,用平方去验证最快。

检查口诀

开方先看平方,估算先看夹在谁之间;无限不循环,就是无理数。

下一节预告:二元一次方程组 —— 两个未知数,两条线索。

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