内容正文:
1.1 幂的乘除
第一章 整式的乘除
北师大版(新教材)·七年级下册
第4课时 同底数幂的除法
学 习 目 标
1
2
3
理解并掌握同底数幂的除法法则及零指数、负指数幂的意义,能用数学符号和文字语言进行表述;能熟练运用同底数幂的除法法则进行计算(包括公式的逆用),并能正确进行零指数幂的运算;初步感受幂的运算的互逆关系,体会知识之间的联系。
经历从具体实例中归纳同底数幂除法法则的过程,发展观察、归纳和符号化能力;通过探索“当被除式的指数等于除式的指数”时的情形,理解零指数幂规定的合理性,感受数学规定的一致性。
在探索零指数幂的意义时,体验数学规定不是任意的,而是源于对运算和谐与拓展的需要。通过完善幂的运算体系,获得知识系统化的成就感。
知识回顾
我们在前面学习了与幂有关的运算性质,这些运算都有哪些?
1.同底数幂乘法法则:
2.幂的乘方法则:
3.积的乘方法则:
(m,n都是正整数)
am · an = am+n
(m,n都是正整数)
(n是正整数)
导入新课
一种液体每升含有 1012 个有害细菌。为了试验某种灭菌剂的效果,科学家进行了实验,发现 1 滴灭菌剂可以杀死 109 个有害细菌。要将 1 L 液体中的有害细菌全部杀死, 需要这种灭菌剂多少滴? 你是怎样计算的?
1012 ÷ 109
(3)同底数的幂相除,怎样计算呢?
(2)观察这个算式,它有何特点?
同底数幂相除
(1)怎样列式?
运算:除法
特征:被除数与除数是相同底数的幂
探究点1
同底数幂相除
议一议
(1)你能利用已学知识或乘方的意义来计算
(2)能否用乘除互逆运算的思想来计算 ?
新知探究
尝试•思考
做一做
探究点1
同底数幂相除
请用计算下列各式,并说明理 ( m, n 都是正整数,且 ).
(1)10m÷10n; (2)(-3)m ÷ (-3)n 。
(1)10m÷10n
=
10×10×…×10
10×10×…×10
n 个 10
= 10m – n
= 10×10×…×10
(m – n) 个 10
10m÷10n=10m-n
m 个 10
由此,你发现了什么?
底数没变
指数相减
请用计算下列各式,并说明理 ( m, n 都是正整数,且 ).
(1)10m÷10n; (2)(-3)m ÷ (-3)n 。
尝试•思考
(2)(– 3)m÷ (– 3) n
=
(– 3) × (– 3) ×…× (– 3)
(– 3) × (– 3) ×…× (– 3)
n 个 (– 3)
= (– 3) m – n
m 个 (– 3)
= (– 3) × (– 3) ×…× (– 3)
(m – n) 个 (– 3)
由此,你发现了什么?
(-3)m÷(-3) n=(-3)m-n
探究点1
同底数幂相除
做一做
底数没变
指数相减
尝试•思考
(1)如果将底数推广到字母 a是(其中 , m, n 都是正整数,且 )怎样计算?
am÷an
m 个 a
n 个 a
= am – n
= a · a · … · a
(m – n) 个 a
am÷an= am – n(m>n,且m,n都是正整数)
探究点1
同底数幂相除
议一议
a · a · … · a
=
a · a · … · a
(2)你能用自己的语言归纳法则吗?
同底数幂相除,底数不变,指数相减
法则条件: ① 除法;② 同底;③ a≠0;④ m, n为正整数,且 m>n
公式:
思考•交流
计算:(1) 23÷23,23÷25 ;(2) a3÷a3,a3÷a5 。
解:(1)23÷23 = = 1,
(2)a3÷a3 = = 1。
(1)23÷23=23-3=20,
(2)a3÷a3=a3-3=a0,
20=1
a0=1
根据除法意义计算
根据同底数幂除法法则计算
你能得出什么结论?
探究点2
零、负指数
做一做
(1)23÷25 = = ,
(2)a3÷a5 = =
(1)23÷25=23-5=2-2,
(2)a3÷a5=a3-5=a-2。
=2-2
=a-2
思考•交流
探究点2
零、负指数
议一议
如果公式怎样保证它还成立呢?
1(法则延续性):
当 时 ,;
2.(乘除法则):
当 时 ,(a≠0, 相同的数相除商为1)。
零指数幂
规定: (a≠0)
为使法则在 m=n 时也适用
目的
3.零指数幂意义
思考•交流
探究点2
零、负指数
议一议
如果公式怎样保证它还成立呢?
1(法则延续性):
当 时,
2.(乘除法则):
当 时,
(a≠0, 相同的数相除商为1)。
设
规定
两种法则保持一致
目的
3.负指数幂意义:
规定:(a≠0)。
负指数幂
思考•交流
探究点2
零、负指数
归一归
同底数幂的乘法和除法运算性质中的是全体整数
(a≠0,m,n都是整数).
同底数幂的除法法则:
同底数幂相除,底数不变,指数相减.
01
零次幂:任何一个不等于零的数的零次幂都等于1.
a0=1(a≠0).
02
负整数次幂:任何一个不等于零的数的-p(p是正整数)次幂,等于这个数p次幂的倒数.
(a≠0,p是正整数).
03
典例分析
例 1
计算
(1) a7÷a4;
(2) (– x)6÷(– x)3;
(3) (xy)4÷(xy);
(4) b2m+2÷b2 。
解:(1) a7÷a4
= a7 – 4 = a3;
(2) (– x)6÷(– x)3
= (– x)6 – 3
= (– x)3 = – x3;
(3) (xy)4÷(xy)
= (xy)4–1
= (xy)3 = x3y3 ;
(4) b2m+2÷b2
= b2m+2–2 = b2m 。
典例分析
例 2 用小数或分数表示下列各数:
(1)10 –3;(2)70×8 –2;(3)1.6×10 –4 。
解:(1) ;
(2);
(3)
典例分析
例3.若,则满足的条件是( )
A. B.
C. D.
【分析】
本题考查了零指数幂,根据零指数幂的定义,底数不为零时,零次幂等于1,因此,
成立的条件是:
,即.
解:∵ 零指数幂的定义:
当时,,
∴ 成立的条件是:
,
即: 。
因此,满足的条件是.
C
典例分析
已知,,求的值.
【分析】
本题考查同底数幂的除法,根据同底数幂的除法,
将表示为,
然后代入已知值求解.
解:∵ ,
且,,
∴ ,
∴ .
新知巩固
(1)x12÷x4;(2)(-y)3÷(-y)2;(3)-(k6÷k6) ;
(4)(-r)5÷r4;(5)m÷m0;(6)(mn)5÷(mn) 。
1.计算:
解:(1)x12÷x4 =x12-4 = x8;
(2) (-y)3÷(-y)2 =-y;
(3) -(k6÷k6) =-1;
(4) (-r)5÷r4 =-r5÷r4=-r ;
(5) m÷m0=m÷1= m;
(6) (mn)5÷(mn) = (mn)5-1 =(mn)4=m4n4。
教材P8随堂练习
拓展提升
已知,求的值
解:
2.已知10a=20,10b=0.2,试求9a÷32b的值
9a÷32b
= 9a÷(32)b
= 9a÷9b
= 9a-b
∵10a=20,10b=0.2
∴10a÷10b=20÷0.2
∴10a-b=100=10²
∴a-b=2
= 92=81
解:
真题感知
1.(2025•湖北)下列运算的结果为m6的是( )
A.m3+m3 B.m2•m3 C.(m2)3 D.m4÷m2
解:A、m3+m3=2m3,故此选项不符合题意;
B、m2•m3=m5,故此选项不符合题意;
C、(m2)3=m6,故此选项符合题意;
D、m4÷m2=m2,故此选项不符合题意;
C
真题感知
2.(2025•山东)已知a≠0,则下列运算正确的是( )
A.﹣2a+3a=5a B.(﹣2a3)2=4a6
C.a2﹣a=a D.a6÷a2=a3
B
解:
A、﹣2a+3a=a,故该项不正确,不符合题意;
B、(﹣2a3)2=4a6,故该项正确,符合题意;
C、a2与a不是同类项,不能进行合并,故该项不正确,不符合题意;
D、a6÷a2=a4,故该项不正确,不符合题意;
真题感知
3.(2025•凉山州)下列运算正确的是( )
A.m+m=m2 B.(mn2)5=m5n7
C.m3•m2=m6 D.m8÷m2=m6
解:m+m=2m,则A不符合题意,
(mn2)5=m5n10,则B不符合题意,
m3•m2=m5,则C不符合题意,
m8÷m2=m6,则D符合题意,
D
课堂小结
知识总结:
(1)法则:
同底数幂相除,底数不变,指数相减
(a≠0, m, n为正整数)。
(2)零、负整数指数幂:
,(a≠0)。
(3)幂的四种基本运算(同底数幂乘除、幂的乘方、积的乘方)
同底数幂的乘法运算法则:
幂的乘方运算法则:
(am)n= (m、n都是正整数)
(ab)n =
an·bn
(m,n都是正整数)
积的乘方法则
amn
am · an
=
am+n
(m、n都是正整数)
同底数幂的除法运算法则:
am ÷ an = am-n (a≠0,m、n为正整数,m>n)
课堂小结
(1)法则混淆:牢记“同底相除指数减”,勿与乘法混淆。
(2)忽略条件:零、负整数指数幂 ,(a≠0) 成立的前提是a≠0 ,解题时需先确定底数不为零。
易错提醒:
方法总结:
(1)探究方法:类比乘法(逆运算)、从特殊到一般、通过规定拓展知识。 (2)解题策略:
先判运算:识别是同底数幂的除法;
检查条件:底数相同且不为0;指数相减时注意大小;
零、负整数指数幂关注底数不为0;
化异为同:底数不同时,利用相反数的偶次方相等或其它方法转化为同底;
综合顺序:混合运算中,先乘方,再乘除,后加减,有括号先算括号内。
课后练习
教材P9
7.计算:
(1)213÷27;
(3)a11÷a5;
(5) a-4÷a-6;
(2)(-)6÷(- )2;
(4)(-x)7÷(-x);
(6) 62m+1÷6m ;
(7) 5n+1÷53n+1;
(8) 9n÷9n+2 。
解:(1)原式=64;
(2)原式= ;
(3)原式= a6 ;
(4)原式= x6 ;
(5)原式= a2 ;
(6)原式= 6m+1 ;
(7)原式= 5-2n;
(8)原式=
习题1.1
课后练习
8.计算:
(1)()0 ;
(3)5-2 ;
(5)7-3÷7-5 ;
(2)3-3;
(4)1.3×10-5 ;
(6)3-1÷36 ;
(7)()-5÷()2;
(8)(-8)0÷(-8)-2。
解:(1)原式= 1;
(2)原式= ;
(3)原式= ;
(4)原式= 0.000 013;
(5)原式=7-3-(-5)= 49;
(6)原式= 3-1-6=3-7 = ;
(7)原式= ()-7 = 7 =128
(8)原式= 1÷(-8)-2 = 64。
教材P9
习题1.1
课后练习
12.下面的计算是否正确?如有错误请改正。
(1)a6÷a=a6;
(3) a10÷a9=a;
(2)b6÷b3=b2;
(4)(-bc)4÷(-bc)2=-b2c2。
解:(1)错误,应改为 a6÷a=a5 ;
(2)错误,应改为 b6÷b3=b3 ;
(3)正确;
(4)错误,应改为 (-bc)4÷(-bc)2=b2c2。
教材P10
习题1.1
课后练习
解:
21=2,即分裂1次变为2个;
22=4,即分裂2 次变为 4个;
23=8,即分裂3次变为8个……
20表示没有分裂,即有1 个细胞,20=1。
17.某种细胞分裂时,1个细胞分裂1次变为2个,分裂2次变为4个,分裂3次变为8个……你能由此说明20=1的合理性吗?
教材P11
习题1.1
课后练习
18.海豚能听到声音的最高频率是 1.5×105Hz,人类能听到声音的最高频率是 2×104Hz,海豚能听到声音的最高频率是人类能听到的多少倍?
解:1.5×105÷2×104
= 0.75×10=7.5(倍)。
教材P11
习题1.1
谢谢聆听
$