内容正文:
15.2.3整数指数幂
一、教材分析
《整数指数幂》是人教版(2012年版)八年级数学上册第十五章的内容,属于分式的运算范畴。本节内容是在学生学习了正整数指数幂的基础上,对整数指数幂的进一步深入和拓展。它将指数由正整数扩充到零和负整数,为后面学习“用科学记数法表示较小的数”和“分式”奠定了基础。本节课有着广泛的实际应用,是同底数幂除法的一个自然延续。
二、学情分析
学生在七年级已经学习了正整数指数幂,对指数幂有了初步的认识和理解。八年级学生具备一定的数学基础和运算能力,能够通过类比的方法理解和掌握负整数指数幂的概念。然而,对于班级后面的同学来说,理解负整数指数幂的意义可能存在一定难度,需要作进一步的辅导和讲解。
三、教学目标
1.理解并掌握整数指数幂的意义,能进行有关整数指数幂的运算。
2.在经历探索、类比、归纳、思考等活动过程中,体会由正整数指数幂扩充到整数指数幂的意义。通过分类讨论,经历从不同角度寻求分析问题和解决问题的方法的过程,体验解决问题方法的多样性,掌握分析问题和解决问题的一些基本方法。
3.进一步增强学生的数学思维和逻辑推理能力,增强数学学习兴趣,激发求知欲。
四、教学重难点
重点:整数指数幂的意义及运算方法。
难点:负整数指数幂的意义和整数指数幂的性质的推导。
五、教学方法
本节课主要采用启发引导探索的教学方法。学生在教师营造的“可探索”的环境中,积极参与,互相讨论,一步步地理解整数指数幂的概念,并通过应用此性质实行不同的练习,让学生得到更深刻的体会,实现教学目标。
六、教学过程
1. 回顾导入
正整数指数幂运算
运算法则
指数的取值范围
同底数幂的乘法
m,n 是正整数
幂的乘方
m,n 是正整数
积的乘方
n 是正整数
同底数幂的除法
a≠0,m,n 是正整数且 m > n
商的乘方
b≠0,n是正整数
2. 新知讲解
知识点1:负整数指数幂
指数幂
正整数指数幂
零指数幂
记作
am
a0
指数 m 的取值范围
m>0
m=0
底数 a 的取值范围
a 任意数
a≠0
问题:上述表格中指数m是非负数,那么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?
探究一:想一想: a3÷a5= (a ≠ 0).
追问1:假设把 am÷an = am-n(a≠0,m,n 是正整数,m>n) 中的 m>n 这个条件去掉的情况下a3÷a5= .
学生回答:a3÷a5 = a3 - 5 = a-2
追问2:还有其他可以算出a3÷a5= 的情况吗?
分式的约分:.
若 (a ≠ 0),a3÷a5 = = a-2 = a3 - 5 可以适用am÷an = am-n.
归纳总结: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.
知识点2:整数指数幂
想一想:引入负整数指数幂后,指数的取值范围就推广到全体整数. 那么前面提到的正整数指数幂运算性质是否可以推广到整数指数幂?
探究二:am · an = am + n (m,n 都是正整数)这条性质能否推广到 m,n 是任意整数的情形?
运算过程
结果
a3 · a -5
a-3 · a -5
a0 · a -5
归纳总结:am· an = am+n 这条性质对于m,n是任意整数的情形仍然使用.
正整数指数幂运算
运算法则
指数的取值范围
同底数幂的乘法
m,n 是正整数
幂的乘方
m,n 是正整数
积的乘方
n 是正整数
同底数幂的除法
a≠0,m,n 是正整数且 m > n
商的乘方
b≠0,n是正整数
3. 典列解析
例1 计算:
归纳总结: 整数指数幂的运算性质可以归结为:
(1) am · an = am+n ( m,n 都是整数);
(2) (am)n = amn ( m,n 都是整数);
(3) (ab)n = anbn ( n 是整数).
4. 应用练习
练习1、计算:(1) (x3y-2)2; (2) x2y-2·(x-2y)3;
练习2、填空
(1) 2-3 = ,
3-2 = ;
(2) (-3)-2 = ,
-3-2 =
练习3、将,(-10)0,(-3)2 这三个数按从小到大的顺序排列:____________________.
练习4、计算:(1) (2ab2)2 · (2ab)-3 ; (2).
5. 总结提升
对本节课的主要内容进行小结,回顾和总结整数指数幂的概念,以及整数指数幂的运算法则。
6. 作业布置
布置一些相关的家庭作业,让学生进一步巩固和深化对整数指数幂概念的理解,以及整数指数幂的运用。
七、板书设计
《整数指数幂》
1. 整数指数幂的定义
2. 整数指数幂的运算法则
3. 整数指数幂在实际生活中的应用
八、教学反思
在课后,教师应反思本节课的教学效果,包括学生的理解程度、参与度以及教学方法的适宜性,并根据反馈调整后续教学计划。注意学生在运用整数指数幂基本性质时是否考虑了整式值为零的情况,以及是否能够灵活运用整数指数幂的基本性质进行化简和约分。
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