16.1.2 幂的乘方与积的乘方(讲解课件)-【优翼·学练优】2025-2026学年八年级数学上册同步备课(人教版2024)
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教辅
摘要:
该初中数学课件聚焦幂的乘方与积的乘方的意义、性质及运算,通过制作正方体木箱的体积计算情境导入,引导学生利用乘方意义和同底数幂乘法法则推导新规律,搭建从旧知到新知的学习支架。
其亮点在于以“情境-探究-验证-应用”为主线,通过具体实例猜想、一般化验证培养推理意识和运算能力,如幂的乘方从(10²)³到(aᵐ)ⁿ的推导。课堂小结系统梳理法则,当堂反馈及时巩固,助力学生发展数学思维,也为教师提供清晰的教学路径。
内容正文:
16.1.2 幂的乘方与积的乘方
16.1 幂的运算
第 16 章 整式的乘法
人教版八年级(上)
1
1. 理解幂的乘方与积的乘方的意义,掌握幂的乘方与积的乘方的性质. (重点)
2. 会进行幂的乘方与积的乘方的计算,在应用幂的乘方与积的乘方的运算性质中,培养思维的灵活性.
(难点)
3. 经历幂的乘方与积的乘方推导过程,发展合情推理的意识.培养用数学的思维发展推理能力和有条理的表达能力.
素养目标
用六个边长为 102 的正方形木板,制作一个正方体木箱,那么这个木箱的体积是多少?
102
102
=边长×边长×边长
V正
=(边长)3
=(102)3
结果还能继续计算吗?
情境导入
根据乘方的意义及同底数幂的乘法法则,你会计算 (102)3 吗?
(102)3 = 102 ×102 ×102
= 10 2 + 2 + 2
= 10 2 × 3
= 10 6 .
情境导入
探究点一:幂的乘方运算
探究:根据乘方的意义及同底数幂的乘法填空,观察计算结果,你能发现什么规律?
(1) (32)3 = 32×32 ×32 = 3( );
(2) (a2)3 = a2·a2 ·a2 = a( );
(3) (am)3 = am·am ·am = a( ).
6
6
3m
新知探究
幂的乘方,底数______,指数____.
猜想
观察计算结果,你能发现规律并提出猜想吗?
幂的乘方 结果的底数 结果的
指数 指数的计算过程
(102)3 =106 10 6
(32)3 = 36 3 6
(a2)3 = a6 a 6
(am)3 = a3m a 3m
不变
相乘
6 = 2×3
3m = m×3
6 = 2×3
6 = 2×3
探究点一:幂的乘方运算
新知探究
一般地,对于任意底数 a 与任意正整数 m,n.
(am)n =
am·am·…·a m
n 个 am
= am+m+…+m
n 个 m
= amn.
【验证猜想】
探究点一:幂的乘方运算
新知探究
【幂的乘方法则】
运算法则:
文字说明:
(am)n = amn (m,n 都是正整数).
幂的乘方,底数______,指数____.
不变
相乘
探究点一:幂的乘方运算
新知探究
(1) ( 103 )5 ; (2) ( a4 )4 ; (3) ( am )2; (4) -( x4 )3.
例1 计算:
解:(1) (103)5 = 103×5 = 1015 ;
(2) (a4)4 = a4×4 = a16 ;
(3) (am)2 = am·2 = a2m ;
(4) -( x4 )3 = -x4×3 = -x12.
探究点一:幂的乘方运算
新知探究
(1) [( 22 )2 ]2 =_______=______;
( 24 )2
(2) [ ( 3x )y ]4 = _______=_______;
(3xy)4
(3) {[(m - n)3]2}4 = ___________=________.
[ (m - n)6 ]4
当幂进行三次或三次以上乘方运算时,是否也具有这一性质呢?
a8
34xy
(m - n)24
看作整体
探究点一:幂的乘方运算
新知探究
(1) 公式 (am)n = amn 中的底数 a 不仅可以代表数、单项式,还可以代表多项式等其他式子.
(2) [(am)n] p= a m · n · p (m,n,p 都是正整数).
探究点一:幂的乘方运算
新知探究
例2 已知 5m=3,5n=2,求下列各式的值.
(1) 53m; (2) 52n ; (3) 53m+2n.
解:(1) 53m=(5m)3=33=27.
(2) 52n=(5n)2=22=4.
(3) 53m+2n=53m×52n=27×4=108.
根据幂的乘方法则逆运用,将所求式子变形为已知式子,然后整体代换计算求值.
总结
探究点一:幂的乘方运算
新知探究
问题:计算下列各式.
(1)(2×3)2 =______; 22×32 =______ ;
(2)(2×5)3 =______; 23×53 =______ ;
(3)(3×5)2 =______; 32×52 =______ ;
36
36
1000
1000
225
225
观察两者有什么关系?
探究点二:积的乘方运算
新知探究
观察三组式子的结果,我们得到下面三个等式:
(1)(2×3)2 = 22×32
(2)(2×5)3 = 23×53
(3)(3×5)2 = 32×52
思考:你发现了什么规律?
你能证明这个猜测吗?
积的乘方,等于把积的每一个因式分别_______,再把所得的幂________.
乘方
相乘
猜想
探究点二:积的乘方运算
新知探究
一般地,对于任意底数 a,b 与任意正整数 n ,
(ab)n =
(ab)· (ab)· … · (ab)
n 个 (ab)
= (a· a· … · a) · (b· b· … · b)
n 个 a
= anbn.
n 个 b
【验证猜想】
探究点二:积的乘方运算
新知探究
积的乘方,等于把积的每一个因式分别_______,再把所得的幂________.
【积的乘方法则】
运算法则:
文字说明:
(ab)n = anbn (n 为正整数).
乘方
相乘
探究点二:积的乘方运算
新知探究
( )
(1) ( ab )2
= ( ab )·( ab )
= ( a·a )·( b·b )
= a2 b2 .
( )
( )
问题:填空,并想一想运算过程用到哪些运算律?运算结果有什么规律?
(2) ( ab )3
= ( )
= ( )
= . ( )
乘方的意义
乘法交换律、结合律
同底数幂的乘法的性质
乘方的意义
乘法交换律、结合律
同底数幂的乘法的性质
探究点二:积的乘方运算
(ab)·(ab)·(ab)
(a·a·a)·(b·b·b)
a3b3
新知探究
例3 计算:
(1) ( 2a )3 ; (2) ( -5b )3 ;
(3) ( xy2 )2 ; (4) ( -2x3y )4.
解:(1) 原式 =
(2) 原式 =
(3) 原式 =
(4) 原式 =
= 8a3.
= -125b3.
= x2y4.
= 16x12y4.
23·a3
(-5)3·b3
x2·( y2)2
(-2)4·( x3 )4·y4
探究点二:积的乘方运算
新知探究
(4) (-xmy3m)2=(-1)2x2my6m=x2my6m.
解:(1) (-4ab)3=(-4)3a3b3=-64a3b3.
(2) -(3x2y)2=-32x4y2=-9x4y2.
(3) (3×102)3=(3)3×(102)3=2.7×107.
【练一练】1. 计算:(1) (-4ab)3; (2) -(3x2y)2;
(3) (3×102)3; (4) (-xny3m)2.
探究点二:积的乘方运算
易错归纳:用积的乘方法则进行计算时,注意每个因式都要乘方,尤其是字母的系数不要漏乘方.
新知探究
2.计算下列各式:
(1) (2x2)3 + 2x ·x5 - (-3x)2·x4;
(2) -xy2 · (xy2)2 + (-2x2)3;
(3) (-a3b6)2 + (-a2b4)3.
解析:涉及积的乘方的混合运算,一般先算积的乘方,再算乘法,最后算加减并合并同类项.
探究点二:积的乘方运算
新知探究
(3) 原式 = a6b12 + (-a6b12)
= 0.
(2) 原式 = -(xy2)3 + (-8x6)
= -x3y6 - 8x6 .
解:(1) 原式 = 8x6 + 2x6 - 9x2·x4 = 10x6 - 9x6
= x6.
探究点二:积的乘方运算
(1) (2x2)3 + 2x ·x5 - (-3x)2·x4;
(2) -xy2 · (xy2)2 + (-2x2)3;
(3) (-a3b6)2 + (-a2b4)3.
新知探究
幂的运算
幂的乘方
(am)n = amn ( m,n 都是正整数)
[(am)n] p = am·n·p (m,n,p 都是正整数)
幂的乘方,底数____,指数____
不变
相加
(ab)n = anbn ( n 是正整数)
积的乘方,等于把积的每一个因式分别_____,再把所得的幂______
乘方
相乘
积的乘方
课堂小结
1. 计算:
(1)(x4)2;
解:原式=x = .
(2)(-a4)3;
解:(2)原式=-a4×3=-a12.
(3)(-a3)4;
解:(3)原式=a3×4=a12.
( )
4×2
x8
解:(2)原式=-a4×3=-a12.
解:(3)原式=a3×4=a12.
当堂反馈
(4) [(x-y)4]2;x-y)4×2=(x-y)8.
解:(4) 原式=(x-y)4×2=(x-y)8.
(5) (x2)3·x7;. (6) [(-x)2]5.:原式=(-x)10=x10.
(5) 原式=x6·x7=x13.
(6) 原式=(-x)10=x10.
2. 计算:
(1)(xy)3= ;
(2)(-m2n)3= ;
(3)(-a3b)2= .
x3y3
-m6n3
a6b2
当堂反馈
解:原式= · · = .
(2) (- ab2)3;式=a6b12+(-a6b12)=0.
-32
x4
y2
-9x4y2
解:原式=(- )3·a3·(b2)3=- a3b6.
3. 计算:(1)-(3x2y)2;
(4) ()100×()101.()100× =(× )100× = .
(3) (-a2b4)2+(-ab2)4;式=a6b12+(-a6b12)=0.
解:原式=a4b8+(-a4b8)=0.
解:原式=()100×()100× =(× )100× = .
当堂反馈
4. 如果ax=3,求a3x的值.
解:a3x=(ax)3=33=27.
5. 若a2n=8,bn= ,求(-ab)2n的值.)2=2.
解:a3x=(ax)3=33=27.
解:∵a2n=8,bn= ,
∴(-ab)2n=a2n·b2n=a2n·(bn)2=8×()2=2.
当堂反馈
$