在数学学习中,关于平方根与算术平方根的概念常常容易混淆。今天我们将通过一道典型例题来深入理解这两个概念,并逐步解出未知数 a 和 b 的值。
题目如下:
> 已知 2a - 1 的平方根为 ±3,且 3a - 2b + 1 的算术平方根为 ±3。
一、理解题意
首先,我们需要明确两个关键术语:
- 平方根:一个数的平方根有两个,正和负。例如,9 的平方根是 ±3。
- 算术平方根:通常指的是非负的平方根,即只取正数部分。例如,9 的算术平方根是 3。
但题目中说“3a - 2b + 1 的算术平方根为 ±3”,这看起来有些矛盾。因为根据定义,算术平方根应为非负数,不应出现负数。不过,可能是题目表达方式有误,或者是希望我们从平方根的角度去理解。因此我们可以暂时将“算术平方根为 ±3”理解为“平方根为 ±3”。
二、解题过程
第一步:处理第一个条件
已知 2a - 1 的平方根为 ±3
这意味着:
$$
\sqrt{2a - 1} = \pm 3
$$
两边平方得:
$$
2a - 1 = 9
$$
解这个方程:
$$
2a = 10 \Rightarrow a = 5
$$
第二步:代入第二个条件
已知 3a - 2b + 1 的平方根为 ±3
同样地,我们可以写成:
$$
\sqrt{3a - 2b + 1} = \pm 3
$$
两边平方得:
$$
3a - 2b + 1 = 9
$$
由于我们已经求出 a = 5,代入上式:
$$
3(5) - 2b + 1 = 9 \\
15 - 2b + 1 = 9 \\
16 - 2b = 9 \\
-2b = -7 \\
b = \frac{7}{2}
$$
三、结论
通过上述步骤,我们得出:
- $ a = 5 $
- $ b = \frac{7}{2} $
四、总结
本题考查了对平方根与算术平方根的理解,尤其是如何根据题意进行合理推断。虽然题目中提到“算术平方根为 ±3”略显矛盾,但从数学逻辑出发,我们将其理解为“平方根为 ±3”,从而顺利解出结果。
在今后的学习中,遇到类似问题时,应仔细分析题目的用词,结合数学定义灵活应对,才能准确解答。