内容正文:
第 2 章 有理数及其运算
2.9 有理数的乘方
1.理解并掌握有理数的乘方、幂、底数、指数的概
念及意义.(重点)
2.能够正确进行有理数的乘方运算.(难点)
学习目标
下图是日本某小学门前贴的一张海报,你懂其中的含义吗?
一点一滴地努力,总有一天能够变成巨大的力量.
反之,稍微有一点怠慢的话,总有一天会变得无力.
情境导入
手工拉面是我国的传统面食.制作时,拉面师傅将一团和好的面,揉搓成1根长条后,手握两端用力拉长,然后将长条对折,再拉长,再对折,每次对折称为一扣,如此反复操作,连续扣六七次后便成了许多细细的面条.假如拉扣了10次,你能算出共有多少根面条吗?
课堂探究一:有理数乘方的含义
捏合前
捏一次后
捏两次后
捏三次后
2×2
2
2×2×2
问题:捏合10次后可拉成几根面条?请用算式表示.
思考:捏合100次后可拉成几根面条?请用算式表示.算式中有几个2相乘?
2×2×2×2×2×2×2×2×2×2
2×2×...×2
100
想一想:在这个乘积中有100个2相乘,这么长的算式有简单的记法吗?
这种求n个相同因数的积的运算叫作乘方,乘方的结果叫作幂.
(1次方可省略不写,2次方又叫平方,3次方又叫立方)
一般地,n个相同的因数a相乘,记作an,读作“a的n次幂(或a的n次方)”,即
a×a×……×a = an
n个
幂
指数
因数的个数
底数
因数
温馨提示:幂的底数是分数或负数时,底数应该添上括号!
(1)(-5)2的底数是_____,指数是_____,(-5)2表示2个_____相乘,读作_____的2次方,也读作-5的_____.
(2) 表示 __ 个 相乘,读作 的 __ 次方,也读作 的 次幂,其中 叫作 ,6叫作 .
-5
2
-5
-5
平方
6
6
6
底数
指数
做一做
例1 计算:
(1) (-4)3; (2) (-2)4; (3)
解:(1) (-4)3=(-4)×(-4)×(-4)=-64;
(2) (-2)4=(-2)×(-2)×(-2)×(-2)=16;
你发现负数的幂的正负有什么规律?
课堂探究二:有理数乘方的运算
典例分析
负数的奇次幂是负数,负数的偶次幂是正数.
正数的任何正整数次幂都是正数,0的任何正整数次幂都是0.
根据有理数的乘法法则可以得出:
归纳总结
你能迅速的判断下列各幂的正负吗?
练一练
口答
(1)13 (2)12019
(3)(-1)8 (4)(-1)2019
(5)(-1)7 (6)(-1)2018
试一试
(1)1的任何次幂都为1;
(2)-1的幂很有规律:
-1的奇次幂是-1,-1的偶次幂是1.
注意:当底数是负数或分数时,底数一定要加上括号,这也是辨认底数的方法.
观察上述结果,你发现了什么规律?
100
1000
10000
100000
100
-1000
10000
-100000
1.底数为10的幂的特点:
10的几次幂,1的后面就有几个0.
2.有理数乘方运算的符号法则:
正数的任何次幂都是正数;
负数的偶数次幂是正数,奇数次幂是负数.
3.互为相反数的相同偶次幂相等,相同奇次幂互为相反数.
(-3)2 -32
议一议:(-3)2与-32有什么不同?结果相等吗?
有括号
无括号
-3的平方
3的平方的相反数
2个(-3)相乘
即(-3)×(-3)
2个3相乘的积的相反数
即-(3×3)
-9
写法
读法
意义
结果
9
注意:底数是负数或分数时,必须加上括号.
解:
(1)(-1.5)2=+(1.5×1.5)=2.25.
练一练
例2 如果 |x-3| +(y+2)2=0,求yx的值.
且 |x-3| +(y+2)2=0,
解:∵ |x-3| ≥0,(y+2)2≥0
∴ |x-3| =0,(y+2)2=0,
∴x=3,y=-2,
∴yx=(-2)3=-8.
例3 有一张厚度为0.1毫米的纸,将它对折一次后,厚度为2×0.1毫米,求:
(1)对折2次后,厚度为多少毫米?
(2)对折20次后,厚度为多少毫米?
对折次数 1 2 3 4 … 20
纸的层数 21 22 23 24 … 220
课堂探究三:规律探究
解:(1)∵厚度为0.1毫米的纸,将它对折一次后,厚度为2×0.1毫米,
∴对折2次的厚度是0.1×22毫米.
(2)对折20次的厚度是0.1×220=104857.6(毫米).
变式1:按如图方式,将一个边长为1的正方形纸片分割成6个部分.
(1)
①的面积