内容正文:
华东师大版(2024)版数学8年级上册
第11章 整式的乘除
11.1.2 幂的乘方
1.理解并掌握幂的乘方的概念与意义;
2.熟练运用幂的乘方运算法则进行计算;
下面是适配11.1.2幂的乘方的幻灯片内容,按概念推导、例题解析、易错点辨析等逻辑展开,贴合课堂教学节奏,方便学生理解掌握:
# 幻灯片分页内容:11.1.2 幂的乘方
## 第1页:课题引入——从实际问题出发
- 复习回顾:
1. 回顾同底数幂的乘法法则:\(a^m×a^n=a^{m + n}\)(底数不变,指数相加);
2. 提问:\((a^2)^3\)这种“幂的乘方”形式,和同底数幂乘法有什么区别?该怎么计算?
- 情境问题:
一个正方体的棱长为\(a^2\)厘米,求它的体积。根据正方体体积公式\(V = 棱长^3\),可列式为\((a^2)^3\)。这个算式是将幂作为底数再进行乘方运算,这就是我们今天要研究的内容。
- 课题:11.1.2 幂的乘方,本节课将探索幂的乘方的运算规律和法则。
## 第2页:核心法则——幂的乘方法则推导
- 推导过程(从具体到一般):
1. 实例拆解:
- 计算\((a^2)^3\):表示3个\(a^2\)相乘,即\((a^2)^3=a^2×a^2×a^2\),根据同底数幂乘法法则,底数不变、指数相加,得\(a^{2 + 2 + 2}=a^{2×3}=a^6\);
- 计算\((x^4)^3\):表示3个\(x^4\)相乘,即\((x^4)^3=x^4×x^4×x^4=x^{4 + 4 + 4}=x^{4×3}=x^{12}\)。
2. 归纳法则:对于正整数\(m\)、\(n\),\((a^m)^n=\underbrace{a^m×a^m×…×a^m}_{n个a^m}\),由同底数幂乘法法则,指数相加得\(\underbrace{m + m + … + m}_{n个m}=m×n\)。
- 法则总结:**幂的乘方,底数不变,指数相乘**(字母表示:\((a^m)^n=a^{m×n}\),其中\(m\)、\(n\)为正整数)。
## 第3页:法则拓展与基础例题
- 法则拓展:
多个幂的乘方连续运算,法则依然适用。即\(((a^m)^n)^p=a^{m×n×p}\)(\(m\)、\(n\)、\(p\)为正整数)。
- 基础例题解析:
1. 例1:计算\((10^3)^5\)
解:底数保持10不变,指数相乘,原式\(=10^{3×5}=10^{15}\);
2. 例2:计算\((a^4)^2\)
解:底数不变为\(a\),指数相乘\(4×2 = 8\),原式\(=a^8\);
3. 例3:计算\(((x^2)^3)^4\)
解:从内到外依次运用法则,先算\((x^2)^3=x^6\),再算\((x^6)^4=x^{24}\),也可直接指数连乘\(2×3×4 = 24\),结果为\(x^{24}\)。
## 第4页:进阶例题——含符号与整体底数的运算
- 解题关键:当底数含负号或为多项式时,将其看作一个整体,再运用幂的乘方法则,同时注意符号的正负判断。
- 进阶例题解析:
1. 例1:计算\((-a^3)^2\)
解:先判断符号,负数的偶次幂为正,再算幂的乘方,原式\(=(a^3)^2=a^{3×2}=a^6\);
2. 例2:计算\(-(x^2)^3\)
解:负号独立于乘方运算之外,先算幂的乘方\((x^2)^3=x^6\),再加上负号,原式\(=-x^6\);
3. 例3:计算\((a - b)^2)^4\)
解:把\((a - b)\)看作一个整体底数,原式\(=(a - b)^{2×4}=(a - b)^8\)。
## 第5页:法则逆用——灵活解决求值问题
- 逆用公式推导:
由\((a^m)^n=a^{m×n}\),可逆推出\(a^{m×n}=(a^m)^n=(a^n)^m\)(\(m\)、\(n\)为正整数),常用于结合已知条件求代数式的值。
- 逆用例题解析:
1. 例1:已知\(3^m = 2\),求\(3^{2m}\)的值
解:逆用公式,将\(3^{2m}\)转化为\((3^m)^2\),代入\(3^m = 2\),得原式\(=2^2 = 4\);
2. 例2:已知\(a^x = 3\),\(a^y = 5\),求\(a^{3x + 2y}\)的值
解:拆分式子并逆用法则,原式\(=a^{3x}×a^{2y}=(a^x)^3×(a^y)^2=3^3×5^2=27×25 = 675\);
3. 例3:比较\(3^{80}\)和\(5^{60}\)的大小
解:转化为同指数幂,\(3^{80}=(3^4)^{20}=81^{20}\),\(5^{60}=(5^3)^{20}=125^{20}\),因\(81<125\),故\(3^{80}<5^{60}\)。
## 第6页:易错点辨析与纠正
- 易错点1:混淆幂的乘方与同底数幂乘法
错误:\((a^3)^4=a^{3 + 4}=a^7\);
纠正:幂的乘方是指数相乘,同底数幂乘法才是指数相加,原式\(=a^{3×4}=a^{12}\)。
- 易错点2:忽略符号的独立运算
错误:\(-(x^2)^3=-x^5\);
纠正:先算幂的乘方,指数相乘\(2×3 = 6\),负号保留,原式\(=-x^6\)。
- 易错点3:常数项漏算乘方
错误:\((2a^2)^3=2a^6\);
纠正:常数项需同步乘方,原式\(=2^3×(a^2)^3=8a^6\)。
- 易错点4:底数为负数时符号判断错误
错误:\((-a^2)^3=a^6\);
纠正:负数的奇次幂为负,原式\(=- (a^2)^3=-a^6\)。
## 第7页:课堂练习——分层巩固提升
- 基础题(巩固法则):
1. 计算\((b^5)^4\);
2. 计算\((-x^4)^3\)。
- 提高题(符号与混合运算):
1. 计算\(((a^3)^2)×(a^4)^2\);
2. 计算\(-(m^2)^5×(m^3)^2\)。
- 拓展题(逆用法则求值):
已知\(2^m = 4\),\(3^n = 9\),求\(2^{3m}×3^{2n}\)的值。
## 第8页:课堂小结与作业布置
- 课堂小结:
1. 一个核心法则:幂的乘方,底数不变,指数相乘(\((a^m)^n=a^{m×n}\),\(m\)、\(n\)为正整数);
2. 两个关键要点:含负号的运算需先判断符号;法则可逆用,可用于求值和比较幂的大小;
3. 一个核心区分:幂的乘方是指数相乘,同底数幂乘法是指数相加,切勿混淆。
- 课后作业:
1. 计算教材对应基础练习题;
2. 已知\(a^x = 5\),求\(a^{4x}\)和\(a^{6x}\)的值;
3. 比较\(2^{100}\)和\(4^{49}\)的大小,并写出推理过程。
学习目标
温故知新
am·an=am+n(m、n为正整数)
同底数幂相乘,底数不变,指数相加.
同底数幂的乘法
公式:
文字描述:
情景导入
解:设地球的半径为1,则木星的半径就是10.
大家知道太阳、木星和月亮的体积的大致比例吗?我可以告诉你,木星的半径是地球半径的10倍,太阳的半径是地球半径的102倍,假如地球的半径为r,那么,请同学们计算一下太阳和木星的体积是多少?
(球的体积公式为 )
因此,木星的体积为V木星=
太阳的体积为V太阳=
探究新知
知识点一 幂的乘方运算法则
(1)(a3)2
=a3·a3
(4)请同学们猜想并通过以上方法验证:
am·am·am am
n个am
…
· ·
…
= am+m+ +m
n个m
=am·am
(2)(am)2
=amn
(am)n=
=a3+3
=a6
=am+m
= a2m
(m是正整数)
(3)请你观察上述结果的底数与指数有何变化?
自主探究
探究新知
试一试
根据乘方的意义及同底数幂的乘法法则填空:
(1)(23)2
=23×23
=2×2×2×2×2×2
=26
2个23
am·an=am+n(m、n为正整数)
=3×2
探究新知
(2)(52)3
(3)(a3)4
=52×52×52
=5×5×5×5×5×5
=56
3个52
=2×3
=a3·a3·a3·a3
4个a3
=a3×4
=a12
(am)n
=am+…+m+m
=amn
可得
n个am
=am·am·…·am
探究新知
幂的乘方法则
符号语言:(am)n= amn (m,n都是正整数)
文字语言:幂的乘方,底数__,指数__.
不变
相乘
归纳总结
探究新知
典例精析
【例1】下列计算中正确的是( )
A.(-an)2=an+2 B.(-a3)4=(-a4)3
C.(a4)4=a4·a4 D.(a4)4=(a2)8
【详解】解:A、(-an)2=a2n≠an+2,故计算错误;
B、(-a3)4=a12,(-a4)3=-a12 , ∴(-a3)4≠(-a4)3,故计算错误;
C、(a4)4=a4·a4·a4·a4=a16≠a4·a4,故计算错误;
D、(a4)4=a16,(a2)8=a16,∴(a4)4=(a2)8,故计算正确.
故选:D.
探究新知
【例2】若ax=4,ay=3,则ax+2y的值为 .
【详解】解:∵ax=4,ay=3,
∴ax+2y=ax·(ay)2=4×32=36,
故答案为36.
探究新知
练一练
1.已知3m=4,3n=,分别求:
(1)3m+n.
(2)32m+3n.
【详解】(1)解:∵3m=4,3n= ,
∴3m+n=3m×3n=4×=2;
(2)解:∵3m=4,3n= ,
∴32m+3n=32m×33n=(3m)2×(3n)3
=16×()3=2.
课堂练习
1.若am=2,an=3.则a2m+3n的值为( )
A.13 B.31 C.100 D.108
【详解】解:∵am=2,an=3,
∴a2m+3n=(am)2(an)3=23×33=4×27=108.
故选:D.
课堂练习
1. 计算 的结果是( )
A. B. C. D.
2. 下列各式中,计算结果等于 的是( )
A. B. C. D.
3. [2025石家庄新华区月考]如果正方体的棱长是 ,
那么这个正方体的体积是( )
A. B. C. D.
√
√
√
返回
考试考法
13
4. 下列算式:
; ;
; .其中正确的是
( )
A. ①②③ B. ①②④ C. ②④ D. ②③
√
考试考法
14
【点拨】 ,则原算式错误;
,则原算式正确;
,则原算式正确;
,则原算式错误.综上,正确的是
②③.
返回
考试考法
5.若,,则 ____.
6.若,则 的值为____.
40
27
返回
考试考法
16
7.计算.
(1) ;
【解】原式 .
(2) ;
原式 .
(3) ;
原式 .
考试考法
17
(4) .
原式
.
运用幂的乘方法则进行计算时,一定不要将幂的乘
方与同底数幂的乘法混淆,在幂的乘方中,底数可以是单项
式,也可以是多项式.
返回
考试考法
18
8.若且,,是正整数,则 .利
用此结论解决下列问题:
(1)若,求 的值;
【解】 .
, ,解得
.
考试考法
19
(2)若,求 的值.
.
,,解得 .
返回
考试考法
20
9. 若,,则 等于( )
A. B. C. D.
【点拨】 ,
,,, .
设,则 ,
.
√
返回
考试考法
21
10. [2025上海普陀区期中], 为正整数,若
成立,则( )
A. ,必同为奇数 B. , 必同为偶数
C. 必为奇数 D. 必为奇数
11. 已知,,则 的值是
( )
A. 19 B. 18 C. 9 D. 7
√
√
返回
考试考法
22
幂的乘方
法则
(am)n=amn (m,n都是正整数)
注意
幂的乘方,底数不变,指数相乘
幂的乘方与同底数幂的乘法的区别:(am)n=amn;am ﹒an=am+n
幂的乘方法则的逆用:
amn=(am)n=(an)m
课堂小结
谢谢观看!
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