内容正文:
18.4 整数指数幂
第十八章 分 式
思 考
你认为牛顿的这个设想合理吗?也就是说,如果am 中 的m 可以是负 整数,那么负整数指数幂am 表示什么?
计算:a3 ÷a5=? (a ≠0)
解法1:
解法2: 再假设正整数指数幂的运算性质am÷an=amn(a≠0,m,n是正整数,m>n)中的m>n这个条件去掉,那么a3÷a5=a3-5=a-2.
于是得到:
a3÷a5===
a-2=
新知探究
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.
引入负整数指数幂后,指数的取值范围就推广到全体整数.也就说前面提到的运算性质也推广到整数指数幂.
a-n = (a≠0)
新知探究
新知探究
探究:类似地,你可以用负整数指数幂或0指数幂对于其他四个正整数指 数幂的运算性质
(am)n=amn (m、n是整数)
(ab)n=anbn (n是整数).
am ÷an=am-n(m、n是整数)
()n=
进行尝试,看看这些性质在整数指数幂范围内是否还适用.
填空:
根据负指数幂的意义填空.
看看计算结果有什么规律?
am·an= (m,n是整数) ; am÷an= (m,n是整数)
am+n
am-n
思考:
填空:
根据乘方和负指数幂的意义填空.
思考:
amn
新知探究
看看计算结果有什么规律?
(am)n= (m,n是整数)
填空:
根据乘方和负指数幂的意义填空.
看看计算结果有什么规律?
(ab)n= (m,n是整数)
思考:
anbn
新知探究
例1. 计算:(1)a-2÷a5; (2)()-2;
(3)(a-1b2)3 (4)a-2b2·(a2b-2)-3
解:(1)a-2÷a5=a-2-5=a-7=
(2)()-2==
(3)(a-1b2)3=a-3b6=
(4)a-2b2·(a2b-2)-3
=a-2b2·a-6b6
=a-8b8=
典例精析
课堂小结
1. 已知a= ,b=(-2)2,c=(π-2023)
0,则a,b,c的大小关系是( C )
A. b<a<c B. b<c<a
C. c<b<a D. a<c<b
C
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2. 计算 的结果为( C )
A. x+y B. C. D.
3. 将数据0.000000014用科学记数法表示为 .
4. 若-3(x+1)-2有意义,则x的取值范围是 .
C
1.4×10-8
x≠-1
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5. 化简下列各式,并把结果化为只含有正整数指数幂的形式.
(1) (2mn2)-2·(m-2n-1)-2.
解:原式=2-2m-2n-4·m4n2= m2n-2= .
(2) a-3b2·(a2b-2)-4÷(a-2b-1)2.
解:原式=a-3b2·a-8b8÷(a-4b-2)=a-7b12= .
(3) a-2b3· ÷ .
解:原式=a-2b3·a-9b6÷(a4b-8)=a-11b9÷(a4b-8)=a-15b17= .
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6. 若 用科学记数法表示为a×10-7,则m
的值是( B )
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
B
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7. 定义一种新的运算:若a≠0,则有a▲b=a-2+ab+|-b|.照此
定义计算 ▲2的值是( B )
A. -3 B. 5 C. - D.
8. 计算:- + -4-2× = .
9. (2024·上海金山期末)将x-1(x-y)-2z化成只含有正整数指数幂
的形式: .
B
-5
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10. 已知x-m=2,yn=3,则(x-2my-n)-4的值为 .
11. 我们知道纳米(nm)是一个非常小的长度单位,1nm=10-9m.用边
长为1nm的小正方形拼接成一个边长为1cm的大正方形,求需要的小正
方形的个数.
解:∵ 1cm=10-2m,1nm=10-9m,∴ 大正方形的面积为(10-2)2
=10-4(m2),小正方形的面积为(10-9)2=10-18(m2).∴ 拼接成
一个边长为1cm的大正方形需要的小正方形的个数为10-4÷10-18=1014.
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12. 计算:
(1) (3×10-4)2× ×(6.2×10-3)0.
解:原式=9×10-8×8×10-6×1=72×10-14=7.2×10-13.
(2) .
解:原式= = =- x3y3.
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13. 我们规定:a-p= (a≠0).例如:4-2= .
(1) 计算:(-2)-2= ;若2-p= ,则p= .
(2) 若a-2= ,求a的值.
解:(2) ∵ a-2= ,∴ = .∴ a2=16.∴ a=±4.
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(3) 若a-p= ,且a,p为整数,求满足条件的a,p的值.
(3) ∵ a-p= ,∴ = .∴ ap=9.∵ a,p为整数,∴ 当a=9时,
p=1;当a=3时,p=2;当a=-3时,p=2.
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14. (1) 已知a=2-4444,b=3-3333,c=5-2222,请用“>”把它们
按从大到小的顺序连接起来,并说明理由.
解:(1) a>c>b.理由:∵ a=2-4444=(2-4)1111= ,b=
3-3333=(3-3)1111= ,c=5-2222=(5-2)1111= ,
> > ,∴ > > ,即a>c>b.
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(2) 请求出使等式(2x+3)x+2025=1成立的x的值.
(2) ∵ (2x+3)x+2025=1,∴ 2x+3=1或2x+3=-1且x+2025
为偶数或2x+3≠0且x+2025=0,解得x=-1或无解或x=-2025.
∴ x的值为-1或-2025.
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