内容正文:
2.3.1 乘方
学习目标
1.理解并掌握有理数的乘方、幂、底数、指数的概念及意义.(难点)
2.掌握有理数的乘方的运算方法,渗透转化思想.
(重点)
问题 某种细胞每30分钟便由一个分裂成两个.经过3小时这种细胞由1个能分裂成多少个?
讲授新课
乘方的意义
一
问题引导
第一次
第二次
第三次
分裂方式如下所示:
这个细胞分裂一次可得多少个细胞?
那么,3小时共分裂了多少次?有多少个细胞?
解:一次得:
两次:
三次:
四次:
2个;
2×2个;
2×2×2个;
六次: 2×2×2×2×2×2个.
分裂两次呢?
分裂三次呢?四次呢?
思考:
2×2×2×2个
问题 这两个式子有什么相同点?
它们都是乘法;并且它们各自的因数都相同.
思考 同学们想一想:这样的运算能像平方、立方那样简写吗?
请比较细胞分裂四次后的个数式子:2×2×2×2
和细胞分裂六次后的个数式子: 2×2×2×2×2×2.
例如:2×2×2×2
2×2×2×2×2×2
记作
记作
知识要点
一般地,n个相同的因数a相乘,记作an,读作“a的n次幂(或a的n次方)”,即
a·a·a· ·a = an
n个
…
读作2的6次方(幂).
读作2的4次方(幂).
这种求n个相同因数的积的运算叫做乘方,乘方的结果叫做幂.
幂
指数
因数的个数
底数
因数
知识要点
一个数可以看作这个数本身的一次方,例如8就是81,指数1通常省略不写.
(1)(-1)2的底数是_____,指数是_____,(-1)2表示2个_____相乘,读作_____的2次方,也读作-5的_____.
(2) 表示 __ 个 相乘,读作 的 __ 次方,也读作 的 次幂,其中 叫做 ,6叫做 .
温馨提示:幂的底数是分数或负数时,底数应该添上括号!
填一填
-5
2
-1
-1
平方
6
6
6
底数
指数
例1 计算:
(1) (2)3; (2) (0.5)3; (3)05
解:(1) 23=2×2×2=8;
(2) 0.53=0.5×0.5×0.5=0.125;
思考:上述式子的底数有什么特征?最后结果的符合有什么特征?
你发现正数的幂的正负有什么规律?
(3) 05=0×0×0×0×0=0
例2 计算:
(1) (-4)3; (2) (-2)4; (3)
解:(1) (-4)3=(-4)×(-4)×(-4)=-64;
(2) (-2)4=(-2)×(-2)×(-2)×(-2)=16;
思考:上述式子的底数有什么特征?最后结果的符合有什么特征?
你发现负数的幂的正负有什么规律?
归纳总结
2.负数的奇次幂是负数,负数的偶次幂是正数.
1.正数的任何正整数次幂都是正数,0的任何正整数次幂都是0.
根据有理数的乘法法则可以得出:
例3 用计算器计算(-8)5和(-3)6.
解:用带符号键 的计算器.
(-)
=
)
(-)
(
<
8
5
显示:(-8) 5
<
-32768.
=
)
(-)
(
<
3
6
显示:(-3) 6
<
729.
所以(-8)5=-32768,(-3)6=729.
(-2)2与-22
观察下面两个式子有什么不同?
(-2)2表示-2的平方,-22表示2的平方的相反数.
议一议
(-2)2与-22 互为相反数
例4 计算
(1)
(2)-23×(-32)
(3)64÷(-2)5
(4)(-4)3÷(-1)200+2×(-3)4
典例精析
乘方的运算
二
(2)-23×(-32)=-8×(-9)=72;
(3)64÷(-2)5=64÷(-32)=-2;
(4)(-4)3÷(-1)200+2×(-3)4=-64÷1+2×81=98
思考:通过以上计算,对于乘除和乘方的混合运算,你觉得有怎样的运算顺序?
先算乘方,后算乘除;如果遇到括号就先进行括号里的运算.
当堂练习
1.填空:
(1)-(-3)2= ; (2)-32= ;
(3)(-5)3= ; (4)0.13= ;
(5)(-1)9= ; (6)(-1)12= ;
(7)(-1)2n= ; (8)(-1)2n+1= ;
(9)(-1)n= .
-9
-9
-125
0.001
-1
1
1
-1
(当n为奇数时)
(当n为偶数时).
3.对任意实数a,下列各式不一定成立的是( )
2.在 中,最大的数是( )
B
B
4.厚度是0.1毫米的纸,将它对折1次后,厚度为0.2毫米.
(1)对折3次后,厚度为多少毫米?
(2)对折7次后,厚度为多少毫米?
(3)用计算器计算对折30次后纸的厚度,能超过珠穆朗玛峰吗、.
答案:(1)0.8毫米;(2)12.8毫米.
(3)0.1×230=0.1×1073741824=107374182.4(毫米)
>8848米
107374182.4毫米=107374.1824米
1.求几个相同因数的积的运算,叫做乘方.
2.乘方的符号法则:
(1)正数的任何次幂都是正数
(2)负数的奇次幂是负数,负数的偶次幂是正数
(3)零的正整数次幂都是零
课堂小结
幂
指数
底数
$$