内容正文:
14.1 整式的乘法
第十四章 整式的乘法与因式分解
14.1.2 幂的乘方
合作探究:
猜想:
利用 和 完成填空。
(1)(82)3= =8( )=8( )
(2)(a2)3= =a( )=a( )
(3)(am)3= =a( )=a( ) (m是正整数)
n个a
温故而知新
2、同底数幂的乘法公式:
1、乘方的意义:
n个a
求n个相同因数的积的运算。
同底数幂相乘,底数不变,指数相乘。
10
103
=边长2
=边长×边长
S正
问题1 请分别求出下列两个正方形的面积?
S小
=10×10
=102
=103×103
S大
=(103)2
∵103×103
探索新知
∴(103)2=106
=106
=3( )
=3( )×( )
(32)3= ___ ×___ ×___
=3( )+( )+( )
问题2 请根据乘方的意义及同底数幂的乘法填空,观察
计算的结果,你能发现什么规律?证明你的猜想.
32
32
32
2
2
2
2
3
6
猜想:(am)n=_____.
amn
探索新知
即幂的乘方,底数______,指数____.
不变
相乘
探索新知
幂的乘方法则
(am)n= amn
(m,n都是正整数)
=
am ·am ·am …am· am
= a m+m+…+m
n个am
n个m
证明:
(am)n
amn
=
例1 计算:
(1)(103)5
解: (1) (103)5
(2) (a2)4
(3) (am)2
(3)(am)2
(2)(a2)4
典例精析
= 103×5
= 1015
= a2×4
= a8
=am·2
=a2m
例1 计算:
(4)-(x4)3
解:(4) -(x4)3
(6)[(﹣x)4]3
(5)[(x+y)2]3
(5)[(x+y)2]3
(6)[(-x)4]3
典例精析
=-x12
=-x4×3
=(x+y)6
= (x+y)2×3
= x12
= (-x)12
= (-x)4×3
方法总结:运用幂的乘方法则进行计算时,一定不要将幂的乘方与同底数幂的乘法混淆,在幂的乘方中,底数可以是单项式,也可以是多项式.
(-a5)2表示2个-a5相乘,结果没有负号.
(-a2)5和(-a5)2的结果相同吗?为什么?
不相同.
(-a2)5表示5个-a2相乘,其结果带有负号.
比一比
幂的乘方:
想一想:下面这道题该怎么进行计算呢?
=(a6)4
[(y5)2]2=_____=________
[(x5)m]n=______=________
练一练:
(y10)2
y20
(x5m)n
x5mn
探索新知
=a6×4
=a24
议一议:
符号表示 相同点 不同点
同底数幂相乘
幂的乘方
指数相乘
同底数幂的乘法法则与幂的乘方法则有什么相同点和不同点?
底数不变
指数相加
am · an = am+n
(am)n= amn
例2 计算:
①(x4)3·x6;
②a2(-a)2(-a2)3+a10.
解: 原式=
-a2·a2·a6+a10
= -a10+a10
典例精析
x12·x6
= x18
= 0
解: 原式=
忆一忆有理数混合运算的顺序
先乘方,再乘除,最后算加减
方法总结:与幂的乘方有关的混合运算中,一般先算幂的乘方,再算同底数幂的乘法,最后算加减,然后合并同类项.
巩固复习: (1)若xa=4,xb=6,xc=5,求2xa+b+c的值.
(2)已知22x+3=32,求x的值.
解:(1) 2xa+b+c
=2xa·xb·xc
=240
=2×4×6×5
(2) ∵ 22x+3=32=25
∴2x+3=5
∴x=1
方法总结:(1)关键是逆用同底数幂的乘法公式,将所求代数式转化为几个已知因式的乘积的形式,然后再求值.
(2)关键是将等式两边转化为底数相同的形式,然后根据指数相等列方程解答.
例3 已知10m=3,10n=2,求下列各式的值.
典例精析
(1)103m;
(2)102n;
(3)103m+2n.
解:原式=(10m)3
=33
=27
解:原式=(10n)2
=22
=4
解:原式=
103m×102n
=27×4
=108
方法总结:此类题的关键是逆用幂的乘方及同底数幂的乘法公式,将所求代数式正确变形,然后代入已知条件求值即可.
(1)已知x2n=3,求(x3n)4的值;
(2)已知2x+5y-3=0,求4x·32y的值.
解:(1) (x3n)4
变式训练
(2) ∵2x+5y-3=0
∴2x+5y=3
=8
=729
=36
=(x2n)6
=x12n
∴4x·32y
=(22)x·(25)y
=22x·25y
=22x+5y
=23
例4 比较3500,4400,5300的大小.
典例精析
解:3500=(35)100=243100,
4400=(44)100=256100,
5300=(53)100=125100.
∵256100>243100>125100
∴4400>3500>5300
解析:这三个幂的底数不同,指数也不相同,不能直接比较大小,通过观察,发现指数都是100的倍数,故可以考虑逆用幂的乘方法则.
方法总结
比较底数大于1的幂的大小的方法有两种:
(1)底数相同,指数越大,幂就越大;
(2)指数相同,底数越大,幂就越大.
一般先观察题目所给数据的特点,将其转化为同底数的幂或同指数的幂,然后再进行大小比较.
1.(x4)2等于 ( ) A.x6 B.x8C.x16 D.2x4
2.下列各式的括号内,应填入b4的是( )
A.b12=( )8 B.b12=( )6 C.b12=( )3 D.b12=( )2
3.下列计算中,错误的是( )
A.[(a+b)2]3=(a+b)6 B.[(a+b)2]5=(a+b)7
C.[(a-b)3]n=(a-b)3n D.[(a-b)3]2=(a-b)6
4.如果(9n)2=312,那么n的值是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
1.(x4)2等于 ( )
A.x6 B.x8
C.x16 D.2x4
B
2.下列各式的括号内,应填入b4的是( )
A.b12=( )8 B.b12=( )6
C.b12=( )3 D.b12=( )2
C
课堂练习
3.下列计算中,错误的是( )
A.[(a+b)2]3=(a+b)6
B.[(a+b)2]5=(a+b)7
C.[(a-b)3]n=(a-b)3n
D.[(a-b)3]2=(a-b)6
B
4.如果(9n)2=312,那么n的值是( )
A.4 B.3
C.2 D.1
B
课堂练习
4.计算:
(1)5(a3)4-13(a6)2; (2)7x4·x5·(-x)7+5(x4)4-(x8)2;
(3)[(x+y)3]6+[-(x+y)2]9.
5.已知3x+4y-5=0,求27x·81y的值.
6.已知a=355,b=444,c=533,试比较a,b,c的大小.
7.⑴ (a2)3 ⑵ a2·a3 ⑶ (y5)5 ⑷ y5·y5
(5) (x2)3· (x2)2 (6) -(xn)2· (x3)2m
(7) (y3)4· (y4)3 (8) (a2)3+a3 · a3
4.计算:
(1)5(a3)4-13(a6)2; (2)7x4·x5·(-x)7+5(x4)4-(x8)2;
(3)[(x+y)3]6+[-(x+y)2]9.
课堂练习
解:原式=5a12-13a12
=-8a12
解:原式=(x+y)18-(x+y)18
=0
解:原式=-7x9·x7+5x16-x16
=-3x16
5.已知3x+4y-5=0,求27x·81y的值.
课堂练习
解:∵3x+4y-5=0
∴3x+4y=5
∴27x·81y
=33x·34y
=243
=35
=33x+4y
=(33)x·(34)y
6.已知a=355,b=444,c=533,试比较a,b,c的大小.
拓展提升
解:a=355=(35)11=24311,
b=444=(44)11=25611,
c=533=(53)11=12511.
∵256>243>125
∴b>a>c
$$