内容正文:
第7讲 幂的运算(一)
【学习目标】
《整式的乘除》是整式加减的延续和发展,也是后续学习因式分解、分式运算的基础.整式的乘法运算包含单项式乘法、单项式与多项式乘法和多项式乘法,它们最后都转化为单项式乘法.单项式的乘法又以幂的运算为基础.“整式的乘法”的内容和逻辑线索是:同底数幂的乘法——幂的乘方——积的乘方——单项式乘单项式——单项式乘多项式——多项式乘多项式——乘法公式(特例).
由此可见,同底数幂的乘法、幂的乘方、积的乘方是整式乘法的逻辑起点,是该章的起始课.作为章节起始课,承载着单元知识以及学习方法、路径的引领作用.
【基础知识】
一:同底数幂的乘法
1、幂的运算概念:求
个相同因数的积的运算,叫做乘方,乘方的结果叫做幂.在
中,
叫做底数,
叫做指数.
含义:
中,
为底数,
为指数,即表示
的个数,
表示有
个
连续相乘.
例如:
表示
,
表示
,
表示
,
表示
,
表示
.
特别注意负数及分数的乘方,应把底数加上括号.
2、“奇负偶正”口诀的应用:
口诀“奇负偶正”在多处知识点中均提到过,它具体的应用有如下几点:
(1)多重负号的化简,这里奇偶指的是“-”号的个数,例如:
;
.
(2)有理数乘法,当多个非零因数相乘时,这里奇偶指的是负因数的个数,正负指结果中积的符号.
(3)有理数乘方,这里奇、偶指的是指数,当底数为负数时,指数为奇数,则幂为负;指数为偶数,则幂为正.
例如:
,
.
特别地:当
为奇数时,
;而当
为偶数时,
.
负数的奇次幂是负数,负数的偶次幂是正数.
正数的任何次幂都是正数,1的任何次幂都是1,任何不为0的数的0次幂都是“1”.
3、同底数幂相乘
同底数的幂相乘,底数不变,指数相加.用式子表示为:
(
都是正整数).
二:幂的乘方
1、幂的乘方定义:幂的乘方是指几个相同的幂相乘.
2、幂的乘方法则:幂的乘方,底数不变,指数相乘.即
(
、
都是正整数)
三:积的乘方
1、积的乘方定义:积的乘方指的是乘积形式的乘方.
2、积的乘方法则:积的乘方,等于把积中的每个因式分别乘方,再把所得的幂相乘:
(
是正整数)
3、积的乘方的逆用:
.
【考点剖析】
考点一:同底数幂的乘法
例1.下列各式正确吗?不正确的请加以改正.
(1)
;
(2)
;
(3)
;
(4)
;
(5)
;
(6)
;
(7)
;
(8)
.
【难度】★
【答案】(1)正确;(2)不正确,正确为:
;(3)不正确,正确为:
;(4)不正确,正确为:
;(5)不正确,不能计算;(6)不正确,正确为:
;(7)不正确,正确为:
;
(8)不正确,正确为:
.
【解析】同底数幂相乘,底数不变,指数相加.
【总结】本题主要考查同底数幂的乘法运算,同时一定要注意确保是在同底数幂乘法运算时才可以应用,注意算式中的符号.
例2.计算下列各式,结果用幂的形式表示:
(1)
;
(2)
;
(3)
;
(4)
.
【难度】★
【答案】(1)
;(2)
;(3)
;(4)
.
【解析】本题主要考查同底数幂相乘的计算,底数不变,指数相加.
例3.计算下列各式,结果用幂的形式表示.
(1)
;
(2)
;
(3)
.
【难度】★
【答案】(1)
;(2)0;(3)
.
【解析】(1)原式
;
(2)原式
;
(3)原式
.
【总结】本题主要考查同底数幂相乘的计算和合并同类项相关知识概念,同底数幂相乘,底数不变,指数相加,然后进行合并同类项的运算.
例4.计算下列各式,结果用幂的形式表示.
(1)
;
(2)
;
(3)
.
【难度】★★
【答案】(1)
;(2)
;(3)
.
【解析】(1)原式
;
(2)原式
;
(3)原式
.
【总结】本题主要考查同底数幂相乘的计算,底数不变,指数相加;同时涉及到多重负号的化简,看“
”号的个数决定运算结果的符号,奇负偶正.
例5.如果
,且
,试求m、n的值.
【难度】★★
【答案】
.
【解析】根据同底数幂的计算法则,可得
,解方程组得
.
【总结】考查同底数幂相乘的运算法则.
例6.求值:
(1)已知:
,求
的值.
(2)已知:
,求
的值.
【难度】★★
【答案】(1)
;(2)
.
【解析】(1)由同底数幂乘法法则,可得
,解得
,
;
(2)
,可得
,解得
.
【总结】本题主要考查同底数幂相乘的运算法则,注意一定要让底数相等的前提下保证幂相等.
考点二:幂的乘方
例1.计算下列各式,结果用幂的形式表示.
(1)
;
(2)
;
(3)
;
(4)
;
(5)
;
(6)
;
(7)
;
(8)
.
【难度】★
【答案】(1)
;(2)
;(3)
;(4)
;(5)
;(6)
;(7)
;
(8)
.
【解析】幂的乘方,底数不变,指数相乘.
【总结】本题主要考查幂的乘方的运算.
例2.当