内容正文:
苏科版(2024)七年级数学下册 第七章 幂的运算
7.2 幂的乘方与积的乘方
第1课时 幂的乘方
目录
学习目标
01
情景导入
02
新知探究
03
课本例题
04
05
课本练习
06
分层练习
08
07
课本习题
课堂小结
学习目标
1. 理解幂的乘方的运算性质及其意义,能运用幂的乘方的运算性质进行计算;
2. 通过逆向思维,学会逆用幂的乘方的运算性质计算、求值.
情景导入
一个正方体纸箱的边长是23cm,则它的一个面的面积是多少?
体积呢?
若边长为a4cm呢?请你试一试.
23cm
一个面的面积为(23)2
若边长为a4cm,它的一个面的面积为,体积为.
上面各式括号中是幂的形式,然后再进行乘方运算.
这种运算叫做幂的乘方.
新知探究
冥王星是一颗矮行星.它可以近似看作半径为103km的球体,它的体积约为多少(取3.14)?
根据球的体积计算公式 (其中,分别表示球的体积和半径), 冥王星的体积为
所以冥王星的体积约为.
尝试
计算:
从上面的计算中,你发现了什么?
解
概念归纳
(am)n =
n个 am
n个 m
am·am … am
= am+m+…+ m
=amn
对于任意的底数a,是m,n是正整数时,
于是,我们得到幂的乘方运算性质:幂的乘方,底数不变,指数相乘.
用符号表示为:(am)n=amn (m,n是正整数)
幂的乘方与同底数幂的乘法的区别和联系
区别:(1)幂的乘方是指几个相同的幂相乘,其结果是底数不变,指数相乘;
(2)同底数幂的乘法是指几个底数相同的幂相乘,其结果是底数不变,指数相加.
联系:(1)幂的乘方可以转化为同底数幂相乘,如 (a3)2=a3·a3;
(2)当指数相同的几个同底数幂相乘时,可以转化为幂的乘方,如 a3·a3=(a3)2.
例题讲解
课本例题 例1 计算:
(1)(106)2 ; (2)(am)4 (m为正整数);
(3)- (y3)2; (4) [(x-y)n]2 (n为正整数).
=106×2
=1012 ;
(1) (106)2
解:
(2) (am)4
= am×4
= a4m ;
(3) -(y3)2
=-y3×2
=-y6 ;
(4) [(x-y)n]2
=(x-y) n×2
=(x-y)2n.
例题讲解
⑴x2·x4+(x3)2
解: (1)原式=x2+4 +x3×2
=x6+x6
(2)原式=a9·a12
=a9+12
=a21
⑵(a3)3·(a4)3
=2x6
课本例题例2 计算:
例题讲解
例 下列运算中错误的是( )
A.(a3)4=a12 B.(-a2)3=-a6
C. y12+(y3)4=2y12 D.(a3)4·a5=a12
补充例题
解题秘方:根据幂的乘方的运算性质和同底数幂的乘法的运算性质,进行计算.
答案:D
解:A.(a3)4=a3×4=a12, 正确;B.(-a2)3=-a2×3=-a6,正确;
C. y12+(y3)4=y12+y3×4=2y12,正确D.(a3)4·a5=a12+5=a17,错误.
课堂练习
1. 计算
2. 下面的计算是否正确?如有错误,请改正 .
3. 计算
4. 一个正方体的棱长是,它的体积是多少?
答:正方形体积是
分层练习
1.计算 的结果是( )
D
A.B.C. D.
2. 下列运算不正确的是( )
A
A. B.
C. D.
基础题
3. 计算 的结果是( )
D
A. B.C. D.
4.下列各式中,计算结果为 的是( )
C
A. B.
C. D.
5.计算:
(1) ____; (2) ______;
(3) _____; (4) ____;
(5) _____; (6) _____.
6. 填空:(______)(____)(______) .
7. 计算:
(1)( 是小于3的整数);
解:原式 .
(2) ;
解:原式 .
(3) ;
解:原式 .
(4) ;
解:原式 .
(5) ;
解:原式 .
(6) ;
解:原式 .
(7) ;
解:原式 .
(8) .
解:原式 .
易错点 对幂的乘方法则理解不透导致出错
8.下列四个算式中正确的有( C )
①(a4)4=a4+4=a8; ②[(b2)2]2=b2×2×2=b8;
③[(-x)3]2=(-x)6=x6;④(-y2)3=y6.
C
A.0个 B.1个
C.2个 D.3个
【点拨】
①应为(a4)4=a4×4=a16,故不对;④应为(-y2)3=-y6,故不对,应注意运算过程中的符号.
9. 下列各式中,计算错误的是( )
A
A.( 是正整数)
B.( 是正整数)
C.( 是正整数)
D.( 是正整数)
10.[2024河北] 若, 是正整数,且满足
,则与 的关系正确的是( )
A
A. B.C.D.
综合应用题
11.(1)若,则___( 为整数);
(2)已知,,则 的值为_____;
(3)若,则 的值为___;
(4)已知,则 的值为___;
(5)已知, ,则 的值是___.
9
256
9
8
3
12.计算:(1)(-a2)3·a3+(-a)2·a7-5(a3)3;
【解】原式=-a2×3·a3+a2·a7-5a3×3=-a6+3+a2+7-5a9
=-a9+a9-5a9=-5a9.
(2)已知3m+2×92m-1×27m=98,求m的值;
因为3m+2×92m-1×27m=3m+2×(32)2m-1×(33)m=3m+2+4m-2+3m=38m=98
=(32)8=316,所以8m=16.所以m=2.
(3)已知10a=20,100b=50,求a+b+的值.
【解】因为10a×100b=10a×102b=10a+2b=20×50=1 000=103,所以a+2b=3,
所以a+b+=(a+2b+3)=×(3+3)=3.
13. [新考法 类比比较法]在比较216和312的大小时,我们可以这样来处理:
216= (24) 4=164, 312= (33) 4=274.因为16<27,所以164<274,即216<312.
根据上述材料,回答下列问题:
(1)请比较下面各数的大小:3555,4444和5333;
【解】3555=(35)111=243111,4444=(44)111=256111,5333=(53)111=125111.
因为125<243<256,所以125111<243111<256111,即5333<3555<4444.
(2)以上两道题都是通过“幂的乘方”公式构造了相同的 ,从而比较大小.试用类似的方法,比较 8131,2741,961的大小.
指数
【解】8131=(34)31=3124,2741=(33)41=3123,961=(32)61=3122.
因为122<123<124,所以3122<3123<3124,即961<2741<8131.
14.若(且,,是正整数),则 .利用上面结论
解决下面的问题:
(1)如果,那么 ___;
5
(2)如果,求 的值;
解:因为,所以.所以 .
所以,解得 .
(3)如果,求 的值.
解:因为,所以 .
所以.所以.所以 .
所以,解得 .
创新拓展题
15. 定义一种幂的新运算: ,
请利用这种运算规则解决下列问题.
(1)求 的值.
解: .
(2)若,,,求 的值.
解:当,, 时,
.
(3)若运算的结果为810,则 的值是多少?
解:因为,所以 .所以 .
所以,即 .所以.所以 .
课堂小结
1.幂的乘方法则与同底数幂的乘法法则的异同
符号表示 相同点 不同点
同底数幂的乘法
(am)n=amn
(m,n都是正整数)
幂的乘方
指数相乘
底数不变
2. 多重乘方可以重复运用上述幂的乘方法则.
[(am)n]p=(amn)p=amnp
3. 幂的乘方公式还可逆用.
amn=(am)n =(an)m
am·an=am+n
(m,n都是正整数)
指数相加
$$