内容正文:
第一章 整式的乘除
第2课时
幂的乘方
北师大2024版 数学 七年级(下)
1.1 幂的乘除
学 习 目 标
2
3
掌握幂的乘方运算法则(文字表述与符号表示),能准确进行幂的乘方的运算。
经历“观察→猜想→验证”“特殊→一般”的探究过程,提升抽象能力与推理能力,体会“转化”“类比”的数学思想方法。
感受数学符号的简洁美与概括性,感受数学与生活的联系,增强应用意识。
学习目标
1
情境导入
一个棱长为a的正方体,它的体积是多少?
正方体体积=棱长×棱长×棱长=棱长3
(a2)3 表示什么意义, 等于多少呢?
如果一个正方体它的棱长是a2,它的体积是多少呢?
a3
(a2)3
情境导入
地球、木星、太阳可以近似地看作是球体。木星、太阳的半径分别约是地球的 10 倍和 102 倍,它们的体积分别约是地球的多少倍?
你知道 (102)3 等于多少吗?
V球 = πr3,
其中 V 是球的体积,r 是球的半径。
像 (a2)3,(102)3,就是我们本节课要学的幂的乘方。
木星的体积约为地球的102倍,太阳的体积约为地球的(102)3 倍。
探究新知
回顾乘方的意义与同底数幂乘法,你能计算(a2)3,(102)3等于多少吗?
(a2)3表示:3个a2相乘,可以写为:a2×a2×a2
解:(a2)3
=a2×a2×a2
=a2+2+2
=a2×3
=a6
解:(102)3
=102×102×102
=102+2+2
=102×3
=106
你发现了什么
乘方的意义
同底数幂乘法
探究新知
1.计算下列各式,并说明理由。
(1)(62)4= × × × = = ;
(2)(a2)5= × × × × = = ;
(3)(am)2= × = = 。
尝试 . 思考
62
62
62
62+2+2+2
68
a2
a2
a2
a2+2+2+2+2
a10
am
am
am+m
a2m
62
a2
a2
观察
猜想
=62×4
=a2×5
=am×2
议一议:观察底数和指数,你能发现什么规律?
底数不变,指数相乘。
追问:你能用符号表示你发现的规律吗?
猜想 (am)n=amn
探究新知
尝试 . 交流
2.如果m,n都是正整数,那么(am)n等于什么?为什么?
猜想 (am)n=amn(m,n都是正整数)
猜想
验证
(am)n =
am·am·…·a m
个 am
= am+m+…+m
个 m
= amn.
n
n
你能验证你的猜想吗?
?
√
知识要点
幂的乘方法则
文字表述:幂的乘方,底数不变,指数相乘。
符号表示:(am)n=amn (m,n都是正整数)。
底数a:可以是数(正/负数、整/分数)、字母、单项式、多项式。
指数m,n:都是正整数。
例:(102)4=108;
[()]= ;
[(-2)2]3=(-2)6;
(a2)m=a2m;
[(2x)3]5=(2x)15;
[(a+b)2]3= (a+b)6。
知识要点
指数的乘法运算
同底数幂相乘
(am)n
幂的乘方运算
(am·am·…·a m)(n个am)
幂的乘法运算
指数的加法运算
同底数幂乘法法则
am+m+…+m(n个m)
乘法意义
乘方、幂的意义
amn
幂的乘方
指数的乘法运算
转化
转化
(am)n=amn (m,n都是正整数)
探究的方法:
观察→猜想→验证;
特殊→一般。
数学思想方法:
类比思想、转化思想。
知识要点
对比辨析
幂的乘方
同底数幂乘法
VS
运算类型 底数特征 运算法则 符号表示 示例
幂的乘方 底数是幂 底数不变
指数相乘 (am)n=amn
(x3)2=x6
同底数幂乘法 底数相同 底数不变
指数相加 am.an=am+n x3. x2=x5
巩固新知
典例精析
例1 计算:
解:(1) (102)3 = 102×3 = 106.
(2) (b5)5 = b5×5 = b25.
(6) 2(a2)6 – (a3)4 = 2a2×6 -a3×4
= 2a12 - a12
= a12.
(5) (y2)3 · y = y2×3 · y = y6 · y =y6+1= y7.
易错提醒:一定不要将幂的乘方与同底数幂的乘法混淆。
(3) (an)3 = an×3 = a3n.
(1) (102)3;
(2) (b5)5;
(5) (y2)3 · y;
(6) 2(a2)6-(a3)4。
(3) (an)3;
(4) -(x2)m;
(4) -(x2)m =-x2×m =-x2m.
幂的乘方,指数相乘。
(am)n=amn(m,n都是正整数)
同底数幂乘法,指数相加。am.an=am+n(m,n都是正整数)
巩固新知
计算:
练一练
(2)(-a2)3;
(3)(a2)3.(a3)2;
(4)(x4)6-(x3)8。
(1)[(-a)2]3;
解:(1) 原式 =(-a)2×3
=-a6;
=a6+6
=0。
=(-a)6
=a6;
(2) 原式 =-(a2)3
=-a2×3
(3) 原式 =a2×3.a3×2
=a6.a6
=a12;
(4) 原式 =x4×6-x3×8
=x24-x24
注意符号
负数的奇次幂为负,负数的偶次幂为正。
应用拓展
法则推广
思考:类比(am)n=amn (m,n都是正整数), [(am)n]p (m,n,p都是正整数)等于什么?
[(am)n]p
[(am)n]p =amnp (m,n,p都是正整数)。
幂的乘方法则在多重乘方时依然适用。
设A=am
=[An]p
=Anp
=(am)np
=amnp
例:[(22)2]2 = 22×2×2 =28 =256。
应用拓展
例2 计算: (a3)2.a4- (a2)5+ (-a)3.(a2)3。
混合运算——综合应用
解:原式=a6.a4-a10+ (-a)3.a6
=a6.a4-a10- a3.a6
=a10-a10- a9
= - a9
解题步骤:
1. 先判断运算类型,再按对应法则计算;
2. 运算顺序:先算幂的乘方,再算同底数幂乘法,最后合并同类项;
3. 注意符号。
负数的奇次幂为负,负数的偶次幂为正。
分清负号是幂的还是底数的。
应用拓展
幂的乘方逆向运用
例3 已知 am = 2,an = 3. 求下列各式的值:
(l) a²m;(2)a3n ;(3) am + n ;(4) a2m + 3n 的值。
幂的乘方法则:
(am)n=amn(m,n都是正整数)
逆向运用:
amn=(am)n =(an)m
(m,n都是正整数)
(3)am+n=am · an = 2×3 = 6;
(2)a3n = (an)³ = 3³ = 27;
解:(1)a2m=(am)² = 2² = 4;
(4)a2m + 3n = a2m · a3n
= (am)² · (an)3
= (am)² · (an)3
= 2²×33
= 108。
应用拓展
化简求值
例4 已知x+3y=2,求2x×8y 的值。
解:2x×8y= 2x×(23)y
∵ x+3y=2
∴ 2x×8y= 2x+3y =22=4。
= 2x×23y
= 2x+3y
关键是观察与发现底数的乘方关系,进行转化。
应用拓展
比较大小
例5 (1)已知 a = 355,b = 444,c = 533,试比较 a,b,c 的大小;
(2)试比较 215与47 的大小。
解:(1)a = 355 = (35)11 = 24311,
b = 444 = (44)11 = 25611,
c = 533 = (53)11 = 12511,
∵ 256 > 243 > 125,
∴ 25611 > 24311 >12511,
∴ b > a > c。
解:(2)47=(22)7=214,
∵215>214,
∴215>47。
转化为同底数或同指数再比较大小。
指数相同,底数大的数就大。
底数相同,指数大的数就大。
随堂练习
小试牛刀
(1) (103)3 ; (2) – (a2)5 ; (3) (x3)4 · x2 。
(2) – (a2)5 = – a2×5 = – ɑ10 ;
(3) (x3)4 · x2 = x3×4 · x2 = x12 · x2 = x14。
1.计算:
解:(1) (103)3 = 103×3 = 109;
解:x2n= (xn)2= 22= 4。
2.已知 xn=2,求 x2n 的值。
课堂小结
回顾本节课所学内容,请回答以下问题:
1.这节课,你学到了哪些新的数学知识?
2.用到了什么样的探究方法?
3.体会到了哪些数学思想?
幂的乘方法则(文字+符号);法则推广;正确计算;混合运算;法则逆向运用;化简求值;比较大小。
从特殊到一般; 观察→猜想→验证。
类比思想; 转化思想。
一个法则 + 两种探究方法 + 两种数学思想
课堂小结
实数
加减、乘除、乘方、开方
整式
类
比
整式的加减
整式的乘除
幂的乘除
整式的乘法
整式的除法
乘法公式
同底数幂的乘法
同底数幂的除法
幂的乘方
积的乘方
承上
启下
数
式
课后任务
必做题:
1.教材第9页习题1.1第3,4题.
2.绘制本节课知识思维导图.
选做题:
探究思考: (ab)3=?
感谢聆听
THANK YOU
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