内容正文:
15.2 分式的运算
15.2.3 整数指数幂
学习目标
1.经历探索负整数指数幂和0指数幂的运算性质的过程,进一步体会幂的意义,发展代数推理能力和有条理的表达能力.2.知道负整数指数幂 ,
了解幂运算的法则可以推广到整数指数幂,掌握整数指数幂的运算性质,会进行简单的整数范围内的幂运算.
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壹
将正整数指数幂的运算性质中指数的取值范围由“正整数”扩大到“整数”,这些性质还适用吗?
问题1 你们还记得正整数指数幂的意义吗?正整数指数幂有哪些运算性质呢?
问题2 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?
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讲授新知
贰
一般地,我们规定:当n是正整数时,
这就是说,a-n (a≠0)是an的倒数.
思考
知识点1 负整数指数幂的意义
当n是正整数时, an表示n个a相乘.当n是0时,a0表示一个数的n次方除以这个数的n次方,所以特别规定,任何除0以外的实数的0次方都是1.
当n是负整数时, an表示|n|个 相乘.
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例1 填空:
(7) ____, ____.
(1)-22= , (2) (-2)2= ,
(3)(-2)0= ,(4) 20= ,
(5)2-3= ,(6)(-2)-3= .
-4
4
1
1
范例应用
第4小题的形式要更加复杂一些了,例如第1个1/3倍的x的-2次方,这里的-2次方只管到了前面的x而与前面的1/3无关,所以我们把1/3单拿出来,只对x的-2次方进行变形,于是它的计算过程是这样的:
同样的第2个小题也是这样进行计算的,得到,
通过这个例题的4个小题,同学们要注意的是,在使用公式之前,一定要观察负指数的作用范围,特别是当底数a为负数的时候,例如刚才的第3小题,括号影响了负指数的作用范围.
7
知识点2 整数指数幂的性质
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.
(1) (m,n 是整数);
(2) (m,n 是整数);
(3) (n 是整数);
(4) (m,n 是整数);
(5) (n 是整数).
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例2 计算:
解:
范例应用
(1)
(2)
(1)
(2)
怎样把0.0000864用科学记数法表示?
想一想:
有了负整数指数幂以后,小于1的整数我们也可以用科学记数法表示.
0.1=
0.01=
0.001= = ;
0.000 1= = ;
0.000 01= .
探索:
知识点3 用科学记数法表示小于1的数
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10
算一算: 10-2= ___________; 10-4= ___________;
10-8= ___________.
指数与运算结果的0的个数有什么关系?
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?
0.01
0.0001
0.00000001
通过上面的探索,你发现了什么?
n
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总结:
用科学记数法表示一些绝对值较大的数的方法:
即利用10的正整数次幂,把一个绝对值大于10的数表示成a×10n的形式,其中n是正整数,1 ≤ |a |<10. n等于原数整数位数减去1.
用科学记数法表示一些绝对值小于1的数的方法:
即利用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).
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解:(1)0.3=3×10-1 ;
(2)-0.000 78=-7.8×10-4 ;
(3)0.000 020 09=2.009×10-5.
例3 用科学记数法表示下列各数:
(1)0.3; (2)-0.000 78;
(3)0.000 020 09.