内容正文:
第二章 有理数及其运算
2.5 有理数的乘方
课时1 有理数的乘方
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1. 认识有理数乘方的意义,知道乘方、幂、指数、底数等概念.
2.能根据有理数乘方的意义将有理数的乘方转化为有理数的乘法,并能熟练地进行有理数的乘方运算.
学习目标
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问题1:
(1) 完成下列填空,并说一说这两个式子有什么相同点?
2cm
2cm
S正 =_________ = ____( )
V正 = _________= ____ ( )
2×2
2×2×2
cm2
cm3
4
8
都是相同因数的乘法
探究一:乘方
新知探究
22201
(2) 这两个过程有什么简单的写法吗?(类比单位的写法)
S正 =__________ = __________= 4 ( cm2 )
V正 = _________= __________ = 8 ( cm3 )
2×2
2×2×2
22
平方厘米
立方厘米
23
2 的平方
2 的二次方
2 的立方
2 的三次方
(3) 这种写法读作什么呢?
类比
类比
22201
问题2:如图,某种细胞每过 30 min 便由 1 个分裂成 2 个。经过 5 h,这种细胞能由 1 个分裂成多少个?
30 min 2 个
1 h 2×2 个
1.5 h 2×2×2 个
… ……
5 h 2×2×…×2×2 个
10 个 2
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一般地,n 个相同的因数 a 相乘,即 ,
记作_____,读作___________.
a 的 n 次方
n 个 a
a · a · … · a
an
n 个 a
a · a · … · a = an
求 n 个相同因数a的积的运算叫作乘方,乘方的结果叫幂.
幂
_____运算:
乘方
读作:a 的 n 次幂
↓
底数
指数
↗
→ 因数
→ 因数个数
二次方→平方
三次方→立方
为 1 时可省略 ←
定义总结
22201
例 1 (1)(-5)2 的底数是 ,指数是 ,(-5)2 表示 2 个 相乘,读作 的二次方,也读作 -5 的 ;
(2) 表示 个 相乘,读作 的 次方,也读作 的 次幂,其中 叫作 ,6 叫作
。
-5
2
-5
-5
平方
6
六
六
底数
指数
典例精析
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问题3:类比以上研究,完成下列填空.
(1) (-2)×(-2)×(-2)×(-2)×(-2) 记作________,
读作_____________;
(-2)5
-2 的五次方
(-2)5 与 -25 一样吗?为什么?
结果相等,意义不同
(2) 记作________,
读作_______________.
的五次方
与 一样吗?
结果不等,意义不同
新知探究
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例2 计算:
(1) 53; (2) (-3)4; (3) ; (4) -(-2)3。
解:(1)53 = 5×5×5 = 125;
(2)(-3)4 = (-3)×(-3)×(-3)×(-3) = 81;
(4)-(-2)3 = -[(-2)×(-2)×(-2)] = -(-8) = 8。
(3) ;
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1. 计算:
(1) 51 = ,52 = ,53 = ;
(2) (-2)2 = ,(-2)3 = ,(-2)4 = ,(-2)4 = ;
(3) = , = , = ;
(4) 02 = , 09 = 。
5
-8
25
125
4
16
-32
0
0
观察幂的正负性,你发现了什么规律?
练一练
22201
1. 负数的奇次幂是负数,负数的偶次幂是正数;
2. 正数的任何次幂都是正数,
0 的任何正整数次幂都是 0。
根据有理数的乘法法则可以得出:
归纳总结
22201
1. 下列各组运算中,结果相等的是( )
A. -32 与 -23
B. -23 与 (-2)3
C. -32 与 (-3)2
D. (-3×2)2 与 -3×22
B
2. 如果一个数的 15 次幂是负数,那么这个数的 2 025 次幂是_________。(填“正数”“负数”或“0”)
负数
随堂练习
22201
(1)解:原式=(-6)×(-6)×(-6)=-216。
(2)解:原式=。
(3)解:原式=(-1)×(-1)×(-1)×(-1)×(-1)×(-1)×
(-1)×(-1)×(-1)=-1。
(4)解:原式==-。
3.计算:
(1)(-6)3; (2); (3)(-1)9; (4)。
随堂练习
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一般地,n 个相同的因数a相乘,即
乘方
符号规律
负数的奇次幂是______,负数的偶次幂是_______,正数的任何次幂都是______,0 的任何正整数次幂都是_____
求 n 个相同因数的___的运算叫作乘方,乘方的结果叫____;在 an 中,a叫作____,n 叫作______
n 个
a · a · … · a
记作:__________
读作:_____________
负数
正数
正数
0
积
幂
底数
指数
a 的 n 次方
an
课堂小结
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第二章 有理数及其运算
2.5 有理数的乘方
课时2 有理数乘方运算的规律及应用
22201
通过几个探索规律的问题情境,进一步理解乘方的意义和运算.
感受底数大于1时,乘方运算的结果增长得很快.
学习目标
22201
(1)102,103,104 ,105 ;
(2)(-10)2 ,(-10)3,(-10)4,(-10)5 .
(-10)4=(-10)×(-10)×(-10)×(-10)=10000
解:(1)102=10×10=100
103=10×10×10=1000
104=10×10×10×10=10000
(2)(-10)2=(-10)×(-10)=100
(-10)3=(-10)×(-10)×(-10)=-1000
计算:
观察一下,底数为10的幂有什么规律?
指数等于1后面0的个数.
-10的奇次幂是负数,-10的偶次幂是正数.
10的任何次幂都是正数.
105=10×10×10×10×10=100000
(-10)5=(-10)×(-10)×(-10)×(-10)×(-10)=100000
新知探究
22201
你能总结出正数幂与负数幂的特点吗?
负数的奇次幂是负数,
负数的偶次幂是正数.
正数的任何次幂都是正数.
新知探究
22201
1次
2次
20次
问题:有一张厚度是 0.1 mm 的纸,将它对折 1 次后,厚度为 2×0.1 mm。
(1)将这张纸对折 2 次后,厚度为多少毫米?
(2)假设可以将这张纸对折 20 次,那么对折 20 次后厚度为多少毫米?
尝试·思考
探究:规律探究
新知探究
22201
对折
次数 1次 2次 3次 4次 … 20次
纸的
层数 …
厚度
(mm) …
22
23
24
220
2
2×0.1
22×0.1
23×0.1
24×0.1
220×0.1
(3)每层楼平均高度为 3 m,这张纸对折 20 次后有多少层楼高?
(1)0.4 mm
(2)104857.6 mm
解:104857.6 mm = 104.8576 m
104.8576÷3 ≈ 35(层)
22201
变式:按如图方式,将一个边长为 1 的正方形纸片分割成 6 个部分.
①的面积是 ;②的面积是 ;
③的面积是 ;④的面积是 ;
⑤的面积是 ;⑥的面积是 .
受此启发,你能求出
的值吗?
22201
问题:你见过拉面师傅拉面条吗?拉面师傅将一根粗面条拉长、两头捏合,再拉长、捏合,重复这样,就拉成许多根细面条了.据报道,在一次比赛中,某拉面师傅用1 kg面粉拉出约209万根面条,你认为该报道是怎样得出“209万根”这个结果的?
尝试·思考
解: 210=1 024≈1030, 则220≈105万,即约为100万,
所以221约为200万,约拉21次.
新知探究
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(1)解:原式=(-6)×(-6)×(-6)=-216。
(2)解:原式=。
(3)解:原式=(-1)×(-1)×(-1)×(-1)×(-1)×(-1)×
(-1)×(-1)×(-1)=-1。
(4)解:原式==-。
1.计算:
(1)(-6)3; (2); (3)(-1)9; (4)。
随堂练习
22201
2.一个数的平方为16,这个数可能是几?一个数的平方可能是零吗?
0的平方是零.
解:一个数的平方为16,这个数可能是4或-4.
随堂练习
22201
负数的奇次幂是负数,
负数的偶次幂是正数.
正数的任何次幂都是正数.
课堂小结
22201
第二章 有理数及其运算
2.5 有理数的乘方
课时3 科学记数法
22201
1.会利用科学记数法表示较大的数.
2.经历用科学记数法表示一些大数的过程,建立初步的数感和符号感.
学习目标
22201
观察图中的数据,如何简单地表示这些大数呢?
第七次全国人口普查时, 我国全国总人口约为
1 440 000 000人
地球半径约为 6 400 000 m
光在真空中的
传播速度约为
300000000m/s
新知探究
22201
你能不能借助以10为底的幂来表示以上数据呢?
(1) 1 440 000 000
=1.44×1 000 000 000
=1.44×109
1 440 000 000
1 440 000 000=1.44×109
小数点原来的位置
小数点最后的位置
小数点向左移了9次
新知探究
22201
(2)6 400 000可以表示成 ;
(3)300 000 000可以表示成 。
6.4×106
3×108
一般地,一个大于10的数可以表示成a×10n的形式,其中1≤a<10,n是正整数,这种记数方法叫作科学记数法.
科学记数法的定义:
小于-10的数能用类似的方法表示吗?
新知探究
22201
210 000 000=2.1×108
8+1位
科学记数法中10的指数n值的确定法:
①比原整数位数少1(当原数的绝对值≥10时);
②由小数点的移动位数来确定.
指数为8
-2 590 000
=-2.59×1 000 000
=-2.59×106
-2 590 000
-2 590 000=-2.59×106
小数点向左移了6次
新知探究
22201
例1 用科学记数法表示下列数据:
(1)赤道长约为 40 000 000 m;
(2)地球表面积约为 510 000 000 km2。
解:(1)40 000 000 m = 4×107 m;
(2)510 000 000 km2 = 5.1×108 km2。
新知探究
22201
位数 科学记数法 10 的指数
40 000 000 4×107
510 000 000 5.1×108
6 400 000 6.4×106
8
6
9
8
7
方法二:用科学记数法表示一个 n 位数,其中 10 的指数为_______.
n - 1
7
归纳总结
22201
2016 年,由我国自主研发的“神威·太湖之光”超级计算机运算速度可达到 1 250 000 000 亿次/s。假设一个人每秒可做一次简单的运算,要完成 1 250 000 000 亿次运算大约需要多少年?用科学记数法表示结果,并与同伴进行交流。
60×60×24×365 = 31 536 000(次)
1.25×1018÷31 536 000 ≈ 4×1010(年)
思考·交流
探究:科学记数法的计算
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1. 太平洋最深处是马里亚纳海沟,它的深度是海平面以下 11034 米,记为 -11034 米,用科学记数法表示为 ( )
A.1.1×104 米 B.1.1034×104 米
C.-11.034×104 米 D.-1.1034×104 米
D
2. 在以下各数中,最大的数为 ( )
A. 7.2×105
B. 2.5×106
C. 9.9×105
D. 1×107
D
随堂练习
22201
3.一个正常人平均每分钟心跳约70次,一年大约跳多少次?用科学记数法表示这个结果。一个正常人一生心跳次数能达到1亿次吗?
一年以365天计算,一天24时,一时60分,一分跳70次;
解:一年大约跳 :
70 ×60 ×24 ×365=36792000(次)
=3.6792 ×107(次)
不到三年人的心跳次数就能达到1亿次,即一个正常人一生心跳次数能达到1亿次。
随堂练习
22201
一个绝对值大于 10 的数都可记成 a×10n 的形式,其中 a 的取值范围1≤a<10 .
n 等于原数整数位数减 1.
这种记数方法叫作科学记数法
科学记数法
概念
应用
表示绝对值大于 10 的数
n 等于整数位数减 1
课堂小结
22201
$