内容正文:
第十五章 分 式
15.2 分式运算性质
15.2.3 整数指数幂
学习目标:1.理解并掌握整数指数幂的运算性质.
2.会用科学记数法表示绝对值小于1的数.
3.理解负整数指数幂的性质并应用其解决实际问题.
重点:掌握整数指数幂的运算性质.
会用科学记数法表示绝对值小于1的数
难点:理解负整数指数幂的性质并应用其解决实际问题.
自主学习
一、知识链接
1.计算:
(1)23×24= ; (2)(a2)3= ; (3)(-2a)2= ;
(4)(-2)6÷(-2)3= ; (5)105÷105= ; (6)= .
2.正整数指数幂的运算性质有哪些?
(1)am·an= ( m、n都是正整数); (2)(am)n= ( m、n都是正整数);
(3)(ab)n= ( n是正整数); (4)am÷an= (a ≠0, m,n是正整数,m>n);
(5)= (n是正整数); (6)当a ≠0时,a0= .
3.如何用科学记数法表示一些绝对值较大的数?
利用10的正整数次幂,把一个绝对值大于10的数表示成 的形式,其中n是正整数,1 ≤|a|<10.n等于原数整数位数减去 .
课堂探究
1、 要点探究
探究点1:负整数指数幂
问题1:am中指数m可以是负整数吗?如果可以,那么负整数指数幂am表示什么?
问题2:计算:a3 ÷a5=? (a≠0)
知识要点:负整数指数幂的意义:
一般地,我们规定:当n是正整数时,(a≠0),这就是说,a-n (a≠0)是an的倒数.
引入负整数指数幂后,指数的取值范围就推广到全体整数.也就说前面提到的运算性质也推广到整数指数幂.
想一想:对于am,当a≠0,m=7,0,-7时,你能分别说出它们的意义吗?
针对训练
填空:(1) , ;(2) , .
典例精析
例1:若a=(-)-2,b=(-1)-1,c=(-)0,则a、b、c的大小关系是( )
A.a>b=c B.a>c>b C.c>a>b D.b>c>a
方法总结:关键是理解负整数指数幂及零次幂的意义,依次计算出结果.当底数是分数时,只要把分子、分母颠倒位置,负指数就可变为正指数.
例2:计算:(1)(x3y-2)2; (2)x2y-2·(x-2y)3;
(3)(3x2y-2)2÷(x-2y)3; (4)(3×10-5)3÷(3×10-6)2.
方法总结:计算结果一般需化为正整数幂的形式.
针对训练
计算:(1);(2);(3);(4)
要点归纳:
(1)根据整数指数幂的运算性质,当m,n为整数时,am÷an=am-n.又am·a-n=am-n,因此am÷an=am·a-n (a≠0).
(2)特别地,,所以,即商的乘方可以转化为积的乘方.
整数指数幂的运算性质归结为:
(1)am·an=am+n (m、n是整数,a≠0);
(2)(am)n=amn (m、n是整数,a≠0);
(3)(ab)n=anbn(n是整数,a≠0,b≠0).
例3:计算:-22+(-)-2+(2022-π)0+|2-|.
探究点2:科学记数法
忆一忆:科学记数法:绝对值大于10的数记成a×10n的形式,其中1≤a<10,n是正整数.
例如,864000可以写成 .
想一想:怎样把0.0000864用科学记数法表示?
探一探:因为;0.01= = ;0.001= = ;……
所以, 0.0000864=8.64 ×0.00001= .
类似地,我们可以利用10的负整数次幂,用科学记数法表示一些绝对值较小的数,即将它们表示成a×10- n的形式,其中n是正整数,1≤| a |<10.
算一算:10-2= ___________;10-4= ___________;10-8= ___________.
议一议:指数与运算结果的0的个数有什么关系?
通过上面的探索,你发现了什么?:
一般地,10的-n次幂,在1前面有_________个0.
想一想:10-21的小数点后的位数是几位?1前面有几个零?
要点归纳:利用10的负整数次幂,把一个绝对值小于1的数表示成a×10-n的形式,其中n是正整数,1≤| a |<10.
n等于原数第一个非零数字前所有零的个数(特别注意:包括小数点前面这个零).
典例精析
例4:用小数表示下列各数:
(1)2×10-7; (2)3.14×10-5; (3)7.08×1