内容正文:
14.1 整式的乘法
14.1.2 幂的乘方
第十四章 整式的乘法与因式分解
用六个边长为 102 的正方形木板,制作一个正方体木箱,那么这个木箱的体积是多少?
102
102
=边长×边长×边长
V正
=(边长)3
=(102)3
结果还能继续计算吗?
知识点1:幂的乘方运算
问题 1:根据乘方的意义及同底数幂的乘法法则,你会计算 (102)3 吗?
(102)3 = 102 ×102 ×102
= 10 2 + 2 + 2
= 10 2 × 3
= 10 6 .
探究:根据乘方的意义及同底数幂的乘法填空,观察计算结果,你能发现什么规律?
(1)(32)3 = 32×32 ×32 = 3( );
(2)(a2)3 = a2·a2 ·a2 = a( );
(3)(am)3 = am·am ·am = a( ).
6
6
3m
合作探究
幂的乘方,底数______,指数____.
猜想
观察计算结果,你能发现规律并提出猜想吗?
幂的乘方 结果的底数 结果的
指数 指数的计算过程
(102)3 =106 10 6
(32)3 = 36 3 6
(a2)3 = a6 a 6
(am)3 = a3m a 3m
不变
相乘
6 = 2×3
3m = m×3
6 = 2×3
6 = 2×3
你能证明你的猜想吗?
一般地,对于任意底数 a 与任意正整数 m,n ,
(am)n =
am·am·…·a m
n 个 am
= am+m+…+m
n 个 m
= amn.
证一证
幂的乘方法则
运算法则:
文字说明:
定义总结
(am)n = amn (m,n 都是正整数).
幂的乘方,底数______,指数____.
不变
相乘
(1) ( 103 )5 ; (2) ( a4 )4 ; (3) ( am )2 ; (4) -( x4 )3 .
典例精析
例1 计算:
解:(1) (103)5 = 103×5 = 1015.
(2) (a4)4 = a4×4 = a16.
(3) (am)2 = am·2 = a2m.
(4) -( x4 )3 = -x4×3 = -x12.
1. 填空:(1) [( 22 )2 ]2 =_______=______;
( 24 )2
(2) [ ( 3x )y ]4 = _______=_______;
(3xy)4
(3) {[(m - n)3]2}4 = ___________=________.
[ (m - n)6 ]4
当幂进行三次或三次以上乘方运算时,是否也具有这一性质呢?
合作探究
a8
34xy
(m - n)24
看作整体
归纳总结
(1) 公式 (am)n = amn 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)n] p= a m · n · p (m、n、p 都是正整数).
练一练
2. 计算下列各式.
(1) (a3)2 ;
(2) [(x + y)2]3 .
解:(1) (a3)2 = a3×2 = a6.
(2) [(x + y)2]3 = (x + y)2×3 = (x + y)6 .
例2 计算下列各式:
(1) (x4)3 · x6;
(2) a2 (-a)2 (-a2)3+a10.
解析:当算式出现多种类型的运算时,遵循先乘方,再乘除,最后算加减的原则计算.
(2) a2 (-a)2 (-a2)3+a10
解:(1) (x4)3 · x6 =
= -a2 · a2 · a6+a10
= -a10+a10
= 0.
先乘方,再乘除
先乘方,再乘除,最后算加减
x12 · x6
= x18.
优先提取负号
(1) (53)( ) = 56;
(2) (52)( ) = 52m;
(3) (xn)( ) = 5mn.
根据幂的乘方法则填空.
amn = (an)( ) (m,n 都是正整数).
2
m
m
m
想一想
例3 已知 5m=3,5n=2,求下列各式的值:
(1) 53m; (2) 52n ; (3) 53m+2n.
解:(1) 53m=(5m)3=33=27.
(2) 52n=(5n)2=22=4.
(3) 53m+2n=53m×52n=27×4=108.
根据幂的乘方法则逆运