内容正文:
1.1.1幂的乘除 (第1课时 同底数幂的乘法)
复习回顾:
1. 求n个相同因数的积的运算叫做 ;乘方的结果叫做 ;将a×a×…×a(n个a相乘)写成乘方的形式为 .
2. an表示的意义是 ;其中 叫底数(任意有理数); 叫指数(正整数);读作 .
练习1.
将下列各式写成乘方的形式,指出底数和指数.
①2×2×2×2= .
底数是 ,指数是 .
②(-3)×(-3)×(-3)= .
底数是 ,指数是 .
③-3×3×3= .
底数是 ,指数是 .
④a·a·a·a·a= .
底数是 ,指数是 .
⑤= .
底数是 ,指数是 .
情景1.
光在真空中的速度大约是3×108m/s.太阳系以外距离地球最近的恒星是比邻星,它发出的光到达地球大约需要4.22年.一年以3×107s计算,比邻星与地球之间的距离大约是多少米?
计算:比邻星与地球之间的距离大约是 (m).
思考:108×107等于多少呢?
→观察算式108×107,两个因式有何特点?
· 我们把108×107这种运算叫做同底数幂的乘法.
计算:108×107(根据乘方的意义可知)
108×107=× (乘方的意义)
= (乘法的结合律)
=108+7
=1015 (乘方的意义)
· 尝试·思考
1.计算下列各式:
(1)102×103;(2)105×108; (3)10m×10n (m,n都是正整数).
2.(1)2m×2n等于什么?(2)()m×()n和(-3)m×(-3)n呢?(m,n都是正整数)
观察:计算前后,底数和指数有何变化?
· 尝试·交流
如果m、n都是正整数,那么am·an等于什么?为什么?与同伴进行交流.
· 同底数幂的乘法法则:am·an=a m+n (m,n都是正整数).即同底数幂相乘,底数不变,指数相加.
运用法则的前提条件:①底数相同;②乘法运算(两者缺一不可)
例1:计算
(1)(-3)7×(-3)6;
(2)()3×;
(3)-x3 • x5;
(4)b2m • b2m+1
· 易错警示:
1. 同底数幂相乘时,底数不变,指数是相加的;
→①底数不相同时,先变成同底数再应用法则;②常见变形:(-a)2=a2,(-a)3=-a3
2. 不能忽略指数为 1 的情况;
3. 计算同底数幂的乘法时,要注意算式里面的负号是属于幂的还是属于底数的.
4. 公式中的a可为一个数、单项式或多项式,如:(x-y)m·(x-y)n=(x-y)m+n;
· 思考·交流
am·an·ap (m、n、p都是正整数)等于什么?为什么?
类比同底数幂的乘法法则:am·an=a m+n (m,n都是正整数),可得am·an·ap=am+n+p(m、n、p都是正整数)
例2:光在真空中的速度约为3×108m/s,太阳光照射到地球上大约需要 5×102s.地球距离太阳大约有多远?
随堂练习:
1. 计算:
(1)52×57;
(2)7×73×72
(3)-x2·x5
(3)(-c)3·(-c)m
2. 2017年6月,我国自主研发的“神威·太湖之光”超级计算机以1.25×1017次/s 的峰值计算能力和 9.3×1016 次/s的持续计算能力,第三次名列世界超级计算机排名榜单TOP500第一名.该超级计算机按持续计算能力运算 2×102 s可做多少次运算?
3. 解决本课提出的比邻星与地球之间的距离问题.
情景2.
填一填:若xm=3,xn=2,那么:
(1)xm+n= × = × = ;
(2)x2m= × = × = ;
(3)x2m+n= × = × = .
· 当幂的指数是和的形式时,可逆用,即am+n=am·an(m,n都是正整数),然后把幂作为一个整体代入变形后的幂的运算式中求解.
[例如:a4·a6=a10,反过来:a10=a4·a6=a5·a5=a2·a8=…]
练习2.
1. 下列选项中,与2n 为同底数幂的是( ).
A.3n B.()m C.-2m D.(-2)m
2. 计算:①(-)×(-)2×(-)3= ;②()7×(-)5=
3. 已知xm=3,xn=5,求xm+n的值.
4. 已知am=2,an=5,求am+n的值.
5. 如果m,n是正整数,且3m·3n=27,试求mn的值.
6. 计算:(1)(x-y)•(x-y)5;(2)(b-a)2•(a-b)5;(3)(x+3)3•(x+3)5•(x+3).
巩固练习:
1. 下列各式的结果等于26的是( ).
A. 2+25 B. 2·25 C. 23·25 D. 0.22· 0.24
2. 下列计算结果正确的是( ).
A. a3·a3=a9 B. m2·n2=mn4 C. xm·x3=x3m D. y·yn=yn+1
3. 下面计算正确的是( ).
A. (y-x)·(y-x)2·(y-x)3=(x-y)6 B. (x-y)2·(y-x)3=(x-y)5
C. (x-y)·(y-x)3·(x-y)2=(x-y)6 D. (x-y)5·(y-x)2=-(x-y)7
4. 计算:
(1)x2·x5; (2) a·a6; (3)(-2)×(-2)4×(-2)3; (4)xm·x3m+1
(5)(a+b)4·(a+b)7; (6)(x-y)2·(y-x)5; (7)xn+2·xn+1·xn·x
5. 已知2m=4,2n=16,m,n为正整数,则2m+n= .
6. 已知2a=2,2b=6,2c=3,则2a+b+c= .
7. 光速约为3×108米/秒,太阳光照射到地球上的时间约为5×102秒,求地球与太阳的距离,用科学记数法表示为 米.
8. 若3×32m×33m=321,则m的值是 .
9. 已知x+y-3=0,则2y·2x的值是( ).
A.6 B.-6 C. D.8
10. 计算:xn·xn+1+x2n·x(n是正整数)
11. 阅读下面的材料,并回答后面的问题.
材料:由乘方的意义,我们可以得到102×103=10×10×10×10×10=105,
(-2)3×(-2)4=(-2)×(-2)×(-2)×(-2)×(-2)×(-2)×(-2)=(-2)7.
于是,我们可以得到同底数幂的乘法的运算规律:am·an=am+n(m,n都是正整数).
问题:
(1)计算:①(-)4×(-)6;②32×(-3)3.
(2)将23+23+23+23写成底数是2的幂的形式.
(3)若(x-y)2·(x-y)p·(x-y)5=(x-y)23求p的值.
12. 定义一种新运算(a,b),若ac=b,则(a,b)=c,例(2,8)=3,(3,81)=4.
若(3,5)+(3,7)=(3,x),求x的值.
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1.1.1幂的乘除 (第1课时 同底数幂的乘法)
复习回顾:
1. 求n个相同因数的积的运算叫做 乘方 ;乘方的结果叫做 幂 ;将a×a×…×a(n个a相乘)写成乘方的形式为 an .
2. an表示的意义是 n个a相乘 ;其中 a 叫底数(任意有理数); n 叫指数(正整数);读作 a的n次方或a的n次幂 .
练习1.
将下列各式写成乘方的形式,指出底数和指数.
①2×2×2×2=____24____.
底数是 2 ,指数是 4 .
②(-3)×(-3)×(-3)=___(-3)3___.
底数是 -3 ,指数是 3 .
③-3×3×3=____-33____.
底数是 3 ,指数是 3 .
④a·a·a·a·a=____ a5 ____.
底数是 a ,指数是 5 .
⑤=____ am ____.
底数是 a ,指数是 m .
情景1.
光在真空中的速度大约是3×108m/s.太阳系以外距离地球最近的恒星是比邻星,它发出的光到达地球大约需要4.22年.一年以3×107s计算,比邻星与地球之间的距离大约是多少米?
计算:比邻星与地球之间的距离大约是3×108×3×107×4.22=37.98×(108×107)(m).
思考:108×107等于多少呢?
→观察算式108×107,两个因式有何特点? 108和107这两个因数底数相同,是同底的幂的形式.
· 我们把108×107这种运算叫做同底数幂的乘法.
计算:108×107(根据乘方的意义可知)
108×107=× (乘方的意义)
= (乘法的结合律)
=108+7
=1015 (乘方的意义)
· 尝试·思考
1.计算下列各式:
(1)102×103;(2)105×108; (3)10m×10n (m,n都是正整数).
解:(1)102×103=×=105.
(2)105×108=×=1013.
(3)10m×10n=×=10m+n.
2.(1)2m×2n等于什么?(2)()m×()n和(-3)m×(-3)n呢?(m,n都是正整数)
观察:计算前后,底数和指数有何变化?
解:(1)2m×2n=2(m+n);(2)()m×()n=()(m+n),(-3)m×(-3)n=(-3)(m+n)
(同底数幂相乘,底数不变,指数相加)
· 尝试·交流
如果m、n都是正整数,那么am·an等于什么?为什么?与同伴进行交流.
am·an=· (乘方的意义)
= (乘法的结合律)
=a (m+n) (乘方的意义)
· 同底数幂的乘法法则:am·an=a m+n (m,n都是正整数).即同底数幂相乘,底数不变,指数相加.
运用法则的前提条件:①底数相同;②乘法运算(两者缺一不可)
例1:计算
(1)(-3)7×(-3)6;
(2)()3×;
(3)-x3 • x5;
(4)b2m • b2m+1
解:(1)(-3)7×(-3)6=(-3)7+6=(-3)13;(2)()3×=()3+1=()4
(3)-x3 • x5=-x3+5=-x8; (4) b2m • b2m+1=b2m+2m+1=b4m+1
· 易错警示:
1. 同底数幂相乘时,底数不变,指数是相加的;
→①底数不相同时,先变成同底数再应用法则;②常见变形:(-a)2=a2,(-a)3=-a3
2. 不能忽略指数为 1 的情况;
3. 计算同底数幂的乘法时,要注意算式里面的负号是属于幂的还是属于底数的.
4. 公式中的a可为一个数、单项式或多项式,如:(x-y)m·(x-y)n=(x-y)m+n;
· 思考·交流
am·an·ap (m、n、p都是正整数)等于什么?为什么?
am·an·ap=··=am+n+p(m、n、p都是正整数)
3个及以上的同底数幂相乘,底数不变,指数相加
类比同底数幂的乘法法则:am·an=a m+n (m,n都是正整数),可得am·an·ap=am+n+p(m、n、p都是正整数)
例2:光在真空中的速度约为3×108m/s,太阳光照射到地球上大约需要 5×102s.地球距离太阳大约有多远?
解:3×108×5×102=15×1010=1.5×1011(m).
答:地球距离太阳大约有1.5×1011m.
随堂练习:
1. 计算:
(1)52×57;
(2)7×73×72
(3)-x2·x5
(3)(-c)3·(-c)m
解:(1)52×57=52+7=59;(2)7×73×72=71+3+2=76 ;(3)-x2·x5=-x2+5=-x7;(4)(-c)3·(-c)m=(-c)3+m
2. 2017年6月,我国自主研发的“神威·太湖之光”超级计算机以1.25×1017次/s 的峰值计算能力和 9.3×1016 次/s的持续计算能力,第三次名列世界超级计算机排名榜单TOP500第一名.该超级计算机按持续计算能力运算 2×102 s可做多少次运算?
解: 2×102×9.3×1016=18.6×(102×1016)=18.6×1018=1.86×1019(次)
3. 解决本课提出的比邻星与地球之间的距离问题.
解: 3×108×3×107×4.22=37.98×(108×107)=37.98×1015=3.798×1016(m)
情景2.
填一填:若xm=3,xn=2,那么:
(1)xm+n= xm × xn = 3 × 2 = 6 ;
(2)x2m= xm × xm = 3 × 3 = 9 ;
(3)x2m+n= x2m × xn = 9 × 2 = 18 .
· 当幂的指数是和的形式时,可逆用,即am+n=am·an(m,n都是正整数),然后把幂作为一个整体代入变形后的幂的运算式中求解.
[例如:a4·a6=a10,反过来:a10=a4·a6=a5·a5=a2·a8=…]
练习2.
1. 下列选项中,与2n 为同底数幂的是( C ).
A.3n B.()m C.-2m D.(-2)m
2. 计算:①(-)×(-)2×(-)3= ()6 ;②()7×(-)5= -()12
3. 已知xm=3,xn=5,求xm+n的值.
解:xm+n=xm·xn=3×5=15
4. 已知am=2,an=5,求am+n的值.
解:am+n=am·an=2×5=10.
5. 如果m,n是正整数,且3m·3n=27,试求mn的值.
解:因为3m·3n=27=33,所以m+n=3.
又因为m,n是正整数,
所以当 m=1时,n=2,此时mn=12=1;
当m=2 时,n=1,此时mn=21=2.
6. 计算:(1)(x-y)•(x-y)5;(2)(b-a)2•(a-b)5;(3)(x+3)3•(x+3)5•(x+3).
解:(1)(x-y)•(x-y)5=(x-y)1+5=(x-y)6;
(2)(b-a)2•(a-b)5=(a-b)2•(a-b)5=(a-b)2+5=(a-b)7
(3)(x+3)3•(x+3)5•(x+3)=(x+3)3+5+1=(x+3)9
巩固练习:
1. 下列各式的结果等于26的是( B ).
A. 2+25 B. 2·25 C. 23·25 D. 0.22· 0.24
2. 下列计算结果正确的是( D ).
A. a3·a3=a9 B. m2·n2=mn4 C. xm·x3=x3m D. y·yn=yn+1
3. 下面计算正确的是( A ).
A. (y-x)·(y-x)2·(y-x)3=(x-y)6 B. (x-y)2·(y-x)3=(x-y)5
C. (x-y)·(y-x)3·(x-y)2=(x-y)6 D. (x-y)5·(y-x)2=-(x-y)7
4. 计算:
(1)x2·x5; (2) a·a6; (3)(-2)×(-2)4×(-2)3; (4)xm·x3m+1
(5)(a+b)4·(a+b)7; (6)(x-y)2·(y-x)5; (7)xn+2·xn+1·xn·x
解:(1)x7;(2)a7; (3)256;(4) x4m+1;(5)(a+b)11;(6)(y-x)7;(7)x3n+4
5. 已知2m=4,2n=16,m,n为正整数,则2m+n= 64 .
6. 已知2a=2,2b=6,2c=3,则2a+b+c= 36 .
7. 光速约为3×108米/秒,太阳光照射到地球上的时间约为5×102秒,求地球与太阳的距离,用科学记数法表示为 1.5×1011 米.
8. 若3×32m×33m=321,则m的值是____4____.
9. 已知x+y-3=0,则2y·2x的值是( D ).
A.6 B.-6 C. D.8
10. 计算:xn·xn+1+x2n·x(n是正整数) 答案:2x2n+1
11. 阅读下面的材料,并回答后面的问题.
材料:由乘方的意义,我们可以得到102×103=10×10×10×10×10=105,
(-2)3×(-2)4=(-2)×(-2)×(-2)×(-2)×(-2)×(-2)×(-2)=(-2)7.
于是,我们可以得到同底数幂的乘法的运算规律:am·an=am+n(m,n都是正整数).
问题:
(1)计算:①(-)4×(-)6;②32×(-3)3.
(2)将23+23+23+23写成底数是2的幂的形式.
(3)若(x-y)2·(x-y)p·(x-y)5=(x-y)23求p的值.
答案:(1)①()10;②-35;(2)25;(3)p=16
12. 定义一种新运算(a,b),若ac=b,则(a,b)=c,例(2,8)=3,(3,81)=4.
若(3,5)+(3,7)=(3,x),求x的值.
答案:x=35.
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