内容正文:
14.1 整式的乘法
14.1.1 同底数幂的乘法
第十四章 整式的乘法与因式分解
问题 1 一种电子计算机每秒可
进行 1 千万亿 (1015) 次运算,它工作 103 s 可进行多少次运算?
1015 ×103 次
怎样计算
1015 ×103 呢?
1015 ×103 = (10×···×10) ×(10 ×10×10)
15 个 10 相乘
= (10×10 ×···×10)
根据乘方的意义可知:
18 个 10 相乘
= 1018.
知识点1:同底数幂的乘法运算
合作探究
探究: 根据乘方的意义填空,观察计算结果,你能发现规律并提出猜想吗?
(1) 25×22 = 2( );
(2) a3·a2 = a( );
(3) 5m×5n = 5( ).
(1) 25×22 = 2( );
25×22 = 2×2×2×2×2×2×2 = 27
7 个 2 相乘
2 个 2 相乘
5 个 2 相乘
25×22
25
22
2×2×2×2×2
2×2
分析:
a3·a2 a3
a2
5m×5n 5m
5n
仿照 (1) 的分析步骤填写下列表格.
a﹒a﹒a
a﹒a
5×5×···×5×5
5×5×···×5×5
3 个 a 相乘
2 个 a 相乘
m 个 5 相乘
n 个 5 相乘
a3 · a2 = a · a · a · a · a = a5
5m · 5n = 5×5×···×5×5 = 5m+n
观察计算结果,你能发现规律并提出猜想吗?
同底数幂的乘法 结果的底数 结果的指数
102×102 = 104 10 4
25×22 = 27 2 7
a3·a2 = a5 a 5
5m×5n = 5m+n 5 m + n
同底数幂的乘法:底数____,指数_____.
不变
相加
猜想
证明:对于任意数字,探究上述结果是否仍成立.
am·an
个 a
·( a·a·····a )
个 a
= a·a·····a
个 a
= a( ).
(乘法结合律)
(乘方的意义)
m
n
m + n
m + n
= ( a·a·····a )
am·an = am + n (m,n 都是正整数).
证一证
同底数幂的乘法
am · an = am+n (m,n 都是正整数).
同底数幂相乘,底数 不变 ,指数 相加 .
运算法则:
文字说明:
典例精析
例1 计算:
(1) x2 · x5 ; (2) a· a6 ; (3) xm · x3m+1 .
解:(1) 原式= x2+5
= x7.
(2) 原式 = a1+6
= a7.
(3) 原式= xm+3m+1
= x4m+1.
同底数幂相乘,底数 不变 ,指数 相加 .
(4) (-2)×(-2)4×(-2)3 ;
(5) (m - n)3 · (m - n)5 · (m - n)4 .
当三个或三个以上同底数幂相乘时,是否也具有这一性质呢?
解:(4) 原式 = (-2)1+4+3
= (-2)8
= 256.
看作整体
(5) 原式 = (m - n)3+5+4
= (m - n)12.
需计算最终结果
归纳总结
(1) 公式 am · an = am+n 中的底数 a 不仅可以代表数、单项式,还可以代表多项式等其他式子.
(2) am· an· a p = a m + n + p (m、n、p 都是正整数).
练一练
1. 计算下列各式
(1) 32a×3b; (2) x2 · (-x)4 · x3;
(3) (m - n)m+1 · (m - n)5-m.
解:(1) 32a×3b = 32a+b .
(2) x2 · (-x)4 · x3 = x2 · x4 · x3 = x2+4+3 = x9.
(3) (m - n)m+1 · (m - n)5-m = (m - n)m+1+(5-m)= (m - n)6.
负数的偶次幂是正数
2. 算式 23 +23 +23 +23 的结果是( )
A. 212 B. 26
C. 25 D. 24
C
解析:
23 +23 +23 +23 = 4×23 = 22×23= 25.
(1) a3·a( ) = a5;
(2) 5( )×5n = 5m+n;
(3) 25×2( ) = 27.
根据同底数幂的乘