内容正文:
2.4.2零次幂和负整数指数幂
分式
第2章
学习目标
1.了解零次幂和负整数指数幂的意义,会熟练进行零次幂和负整数指数幂的运算.
2.会用科学记数法表示绝对值较小的数.
3.在学习过程中进一步体会从特殊到一般是数学研究的一个重要方法.
同底数幂的除法:
知识回顾
=(m,n都是正整数,且m > n)
即同底数幂相除(被除式的指数大于除式的指数),底数不变,指数相减.
在学习乘方时已经知道,当 n 为正整数时,=.
新知探究
(1)若 n 为 0时,an的意义是什么?
(1)根据分式的基本性质得,===1.
受此启发,若把=(m > n,m,n 都是正整数)推广到 m = n 的情形,那么就会有
==
(2)若 n 为 负整数时,an的意义是什么?
于是规定 =1 ①
将x用任意一个非零实数a代入,从①式得
a0 = 1(a ≠ 0).
即任何非零实数的零次幂都等于1.
例如,20 = 1,100 = 1,()0= 1.
新知探究
(2)如果把=(m > n,m,n 都是正整数)推广到 m = 0 的情形,那么就会有
==
又利用①式得
=
于是规定
=(n是正整数) ②
新知探究
将x用任意一个非零实数a代入,从②式得
=(a ≠ 0,n是正整数)
由于 =( )n
因此
特别地, = (a≠ 0)
当引入零次幂和负整数指数幂后,指数的取值范围就推广到了全体整数.
新知探究
=( )n(a ≠ 0,n是正整数)
新知探究
1.任何非零实数的零次幂都等于1.
a0 = 1(a ≠ 0)
2.负整数指数幂:
=( )n(a ≠ 0,n是正整数)
例题讲解
例3
计算:(1) 2-3 (2)( )-2
解:(1) 2-3 ==
(2)( )-2=( )2=
例4
把下列各式写成分式的形式:
(1) x-2; (2) 2xy-3.
解:(1) x-2=;
(2) 2xy-3=2x·=.
例题讲解
新知探究
在七年级已经学习了用科学记数法把一些绝对值较大的数表示成 a × 10n的形式,其中n是正整数,1 ≤| a |< 10.
例如,-180000=-1.8×105
先填空,并将结果与同学交流.
(1) 3.6 × 10-3 = 3.6 ×= 3.6 × 0. 001 = ;
(2) =-1.2 × =-1.2 × 0.0001 =-0.00012.
新知探究
0.0036
-1.2×10-4
由上可知,对于一些绝对值较小的数,也可以利用科学记数法将它们表示成a × 10-n的形式,其中n是正整数,1 ≤| a |< 10.
例题讲解
例5
近年来,我国基础研究和原始创新不断加强,一些关键核心技术实现突破. 比如,我国科研团队在小尺寸晶体管研究方面取得重大突破,制备出亚 1 nm(纳米)栅极长度的晶体管,其物理栅长为0. 000 000 000 34 m,请用科学记数法表示这个长度(单位:m).
解:0. 000 000 000 34 = 3.4 × 0. 000 000 000 1 = 3.4×10-10,
用科学记数法表示这个长度为3.4 × 10-10 m.
科学记数法表示一些绝对值小于 1 的数的方法:
利用 10 的负整数次幂,可以把一个绝对值小于 1 的数表示成 a×10-n 的形式,其中 n 是正整数,1≤|a|<10,n 等于原数第一个非零数字前所有零的个数(特别注意:包括小数点前面那个零).
方法总结
课堂练习
计算:(1)(-1)0;(2) 10-5; (3)( )-6; (4)( )-3.
练习1
解:(1)(-1)0=1
(2) 10-5=
(3)( )-6=
(4)( )-3= =
课堂练习
把下列各式写成分式的形式:
(1) x-3; (2)-5x-2 y3.
练习2
解:(1) x-3=;
(2)-5x-2 y3=.
课堂练习
用小数表示5. 6 × 10-4.
练习3
解:5. 6 × 10-4=0.00056
课堂练习
中国科学院自主研制的科学仪器“STED 超分辨光学显微镜”的空间分辨率达到0. 000 000 02 m,请用科学记数法表示该光学显微镜的空间分辨率.
练习4
解:0. 000 000 02=2 × 10-8
课堂总结
1.任何非零实数的零次幂都等于1.
a0 = 1(a ≠ 0)
2.负整数指数幂:
=( )n(a ≠ 0,n是正整数)
3.用科学记数法表示绝对值小于1的数:
1=10-n
$$