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教
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第二章 有理数的运算
2.3.1 乘方(2)
1
学习目标
熟练掌握有理数混合运算的顺序,能正确进行有理数加、减、乘、除、乘方的混合运算,提高运算能力.
2
新知学习
含有有理数的加、减、乘、除、乘方多种运算,称为有理数的混合运算,它的运算顺序是怎样的呢?
(1)-3+[-5×(1-0.6)]
(2)17+16÷(-2)3×3
①
③
②
①
②
③
④
从高到低
从左到右
从小到大
有理数的混合运算顺序:
1.先乘方,再乘除,最后加减;
2.同级运算,从左到右进行;
3.如有括号,先做括号内的运算,按小括号、中括号、大括号依次进行.
3
典例解析
解:原式=2×(27)(12)+15
=54+12+15
=27.
例1 计算:
(1) 2×(3)34×(3)+15 (2) (2)3+(3)×(42+2)(3)2÷(2).
解:原式=8+(3)×(16+2)9÷(2)
= 8+(3)×(14)(4.5)
= 8+42+4.5
= 38.5.
巩固练习1(教材P54)
计算:
(1) (-1)10×2+(-2)3÷4; (2) (-5)3-3×(-)4.
解:原式=1×2+(-8)÷4
=2-2
=0
解:原式=-125-
=-125
(3) ; (4) (-10)4+[(-4)2-(3+32)×2].
解:原式=
= -
解:原式=10 000+[16-(3+9)×2]
=10 000+(16-12×2)
=10 000+(16-24)
=10 000-8
=9 992.
典例解析
例4 观察下面三行数:
-2, 4, -8, 16, -32, 64,…;①
0, 6, -6, 18,-30, 66,…;②
-1, 2, -4, 8,-16, 32,…. ③
(1)第①行数按什么规律排列?
解:第①行数是
分析:观察①,发现各数均为2的倍数.联系数的乘方,从符号和绝对值两方面考虑,可发现排列的规律.
典例解析
例4 观察下面三行数:
-2, 4,-8, 16,-32, 64,…;①
0, 6,-6, 18,-30, 66,…;②
-1, 2, -4, 8,-16, 32,…. ③
(2)第②③行数与第①行数分别有什么关系?
解:对比第①②两行中位置对应的数,可以发现:第②行中的数是第①行中相应的数加2,即
-2+2,(-2)2 +2 ,(-2)3 +2 ,(-2)4 +2, ;
对比第①③两行中位置对应的数,可以发现:第③行中的数是第①行中相应数的,即
(-2)×,(-2)2 ×,(-2)3 ×,(-2)4 ×, .
典例解析
例4 观察下面三行数:
-2, 4, -8, 16, -32, 64,…;①
0, 6,-6, 18, -30, 66,…;②
-1, 2, -4, 8,-16, 32,…. ③
(3)取每行数的第10个数,计算这三个数的和.
解:(-2)10+[(-2)10+2]+(-2)10×
=1 024+(1 024+2)+1 024×
=1 024+1 026+512
=2 562.
巩固练习2
观察下面三行数
3,-9,27,-81,243,-729,…;①
6,-6,30,-78,246,-726,…;②
1,-3,9,-27,81,-243,…③
(1)第①行按什么规律排列?
解:第①行的规律为,(-1)n+13n;
(2)第②③行数与第①行数分别有什么关系;
解:第②行是第①行每一个数加上3;第③行是第①行每一个数除以3;
巩固练习2
观察下面三行数
3,-9,27,-81,243,-729,…;①
6,-6,30,-78,246,-726,…;②
1,-3,9,-27,81,-243,…③
(3)写出每行第9个数,并计算这三个数的和;
解:每行的第9个数分别为39,39+3,38,
则三个数之和为39+39+3+38=7×38+3;
巩固练习2
观察下面三行数
3,-9,27,-81,243,-729,…;①
6,-6,30,-78,246,-726,…;②
1,-3,9,-27,81,-243,…③
(4)第②行中是否存在连续的三个数,使得这三个数的和为
-5094?若存在,求出这三个数;若不存在,说明理由.
解:存在,第②行中连续的三个数的和
(-1)n+13n+(-1)n+13n+1+(-1)n+13n+2,
当第一个数为正:9+3n-3n+1+3n+2=9+7×3n为正,不存在;
当第一个数为负:9-3n+3n+1﹣3n+2=9-7×3n=-5094,则n=6;
存在,这三个数分别为-726,2190,-6558;
巩固练习2
观察下面三行数
3,-9,27,-81,243,-729,…;①
6,-6,30,-78,246,-726,…;②
1,-3,9,-27,81,-243,…③
(5)是否存在一列数,使得其中的三个数的和为5106?若存在,求出这三个数;若不存在,说明理由.
解:存在,同一列的符号相同,同一列的三个数的和为5106,只考虑奇数位置,
三个数的和为3n+3n+3+3n﹣1=5106,
7×3n﹣1=5103,
解得:n=7,
这三个数分为2187,2190,729.
巩固练习3
1.计算:
解:原式
解:原式
解:原式
解:原式
巩固练习3
2.你吃过“拉面”吗?拉面是把一根面条对折成2根拉开,再对折成4根,…,依次这样进行对折10次是多少根面条?128根时对折多少次?
解:根据题意得:
210=64,即依次这样进行对折10次是1024根面条,
∵27=128,
∴当对折成128根面条时对折了7次.
巩固练习3
3.用简便方法计算: .
能力提升
为了求1+2+22+23+…+22021的值,可令S=1+2+22+23+…+22021,则2S=2+22+23+…+22022,因此,2S-S=22022-1,所以1+2+22+23+…+22021=22022-1.请仿照以上推理计算:
-3+9+(-3)3+…+(-3)2021的值.
解:令S=-3+9+(-3)3+…+(-3)2021
则有 -3S=9+(-3)3+(-3)4+…+(-3)2022
因此 -3S-S=(-3)2022-(-3)
即 -4S=32022+3
所以 -3+9+(-3)3+…+(-3)2021= -(32022+3)
课堂小结
有理数的加、减、乘、除、乘方混合运算:
1.先乘方,再乘除,最后加减;
2.同级运算,从左到右进行;
3.如有括号,先做括号内的运算,按照小括号、中括号、大括号依次进行.
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