内容正文:
1.1.3幂的乘除 (第3课时积的乘方)
情景1.
地球可以近似地看成球体,地球的半径约为6×103km,它的体积大约是多少立方千米?
根据球的体积公式,地球的体积:Ⅴ=πr3=π×(6×103)3(km3)
那么,(6×103)3等于多少呢?
→观察(6×103)3这个数,它有什么特点?它又怎样计算?
如果把(6×103)3看成一个整体,那么这个数的底数是由两个数的积构成的.
· 对(6×103)3进行计算,我们称为“积的乘方”
计算:(6×103)3.
解:(6×103)3=(6×103)×(6×103)×(6×103) (乘方的意义)
=6×103×6×103×6×103 (乘法的交换律和结合律)
=(6×6×6)×(103×103×103)
=63×(103)3 (同底数幂的乘法法则)
所以(6×103)3=63×(103)3
· 尝试·思考
1. 完成下列各式,并说明理由.
(1)(3×5)4=3( )×5( ) (2)(3×5)m=3( )×5( )
解:(1)(3×5)4=(3×5)×(3×5)×(3×5)×(3×5)=34×54
(2)(3×5)m==3m×5m
2. 如果n是正整数,那么(ab)n等于什么?为什么?
(ab)n==×=an·bn
观察:计算前后,底数和指数有何变化?
两个数的积的乘方,与这两个数各自的乘方的积相等
· 积的乘方法则:(ab)n=anbn(n为正整数),积的乘方,等于把积的每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘.
三个或三个以上的积的乘方:(abc)n=anbncn (n为正整数).
积的乘方的运算性质可以逆用,即anbn=(ab)n(n为正整数).
· 易错警示:
运用积的乘方的运算性质时,每个因式都要乘方,不能漏掉任何一个因式,尤其是字母的系数不要漏乘方;
系数应连同它的符号一起乘方,系数是-1时不可忽略.
例1:计算
(1)(3x)2;
(2)(-2b)5;
(3)(-2xy)4;
(4)(3a2)n.
解:(1)9x2;(2)-32b5;(3)16x4y4;(4)3na2n
随堂练习:
1. 计算
(1)(-3n)3;
(2)(5xy)3;
(3)-a3+(-4a)2a.
解:(1)-27n3;(2)125x3y3;(3)15a3
2. 地球可以近似地看成球体,地球的半径约为6×103km,它的体积大约是多少立方千米?(π≈3.14)
解:根据球的体积公式,地球的体积Ⅴ=πr3=π×(6×103)3≈×3.14×63×109≈9.0432×1011(km3)
练习1.
1. 下列计算:①(ab)2=ab2;②(4ab)3=12a3b3;③(-2x 3)4=-16x12. 其中正确的有( A ).
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
2. 下列运算正确的是( D ).
A.3x+3y=6xy B.(xy2)3=xy6 C.3(x+8)=3x+8 D. x2·x3=x5
3. 如果5n=a,4n=b,那么20n=___ab ___.
4. 若(2am)3=na15 成立,则m=__5__,n=__8__.
5. 若n为正整数,且x2n=3,则(3x3n)2 的值为___243___.
6. 小明在积木盒里拿出了一个棱长为1.5cm的小正方体,后来又拿来了一些积木,想拼成更大的正方体,拼了2次,第一次拼成的是棱长扩大为原来的2倍的大正方体,第二次又在第一次的基础上扩大22倍,则最终拼得的正方体体积为___1728___cm3.
7. 若an=6,b2n=8,求(ab)2n-(a2b4)n的值.
解:由题意知:(ab)2n-(a2b4)n=a2nb2n-a2nb4n=(an)2b2n-(an)2(b2n)2
把an=6,b2n=8代入得=62×8-62×82=-2016
8. 先化简,再求值:[-2(a-b)]3·(a+b)·[-(a+b)(a-b)]2,其中a=2,b=1.
解:化简得原式=-8(a-b)5(a+b)3
将a=2,b=1代入,得原式=-8×(2-1)5×(2+1)3=-216.
情景2.
计算:(1)-4xy2·(xy2)2·(-2x2)3;(2)(-a3b6)2+(-a2b4)3.
解:(1)原式=-4xy2·x2y4·(-8x6)=32x9y6;(2)原式=a6b12+(-a6b12)=0
· 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,然后合并同类项.
练习2.
计算:
(1)2(x3)2·x3-(3x3)3+(5x)2·x7;
(2)(-2xy2)6+(-3x2y4)3;
(3)(-4ab3)2-8a2b6+2(ab3)2;
(4) a·a2·a3+(a3)2-(-2a2)3.
解:(1)0;(2)37x6y12;(3)10a2b6;(4)10a6
情景3.
用简便方法计算:0.125200×(-23)201
解:0.125200×(-23)201
=0.125200×(-8)200
=0.125200×(-8)200×(-8)
=[0.125×(-8)]200×(-8)
=(-1)200×(-8)
=-8
· 底数互为倒数的两个幂相乘时,先通过逆用同底数幂的乘法法则化为幂指数相同的幂,然后逆用积的乘方法则计算,从而简化运算.
练习3.
1. 式子2217·(-)216的结果是( C ).
A. B.-2 C.2 D.-
2. 用简便方法计算:
(1)(-1)6×0.254×()6×(-4)4; (2)(-9)3×(-)3×()3; (3)(0.04)204×[(-5)204]2
解:(1)1;(2)8;(3)1
· 回顾·反思
回顾同底数幂的乘法、幂的乘方与积的乘方的学习,你经历了怎样的探究过程?这些运算与数的运算有什么联系?你还想探究幂的什么运算?
经历了“从真实情境中发现与提出问题、探究数的乘方、利用乘方的意义探究幂的运算、总结幂的运算性质”这样的过程.
幂的运算与数的运算的运算依据都是乘方的意义,运算性质和类型是相同的.
还想研究幂的除法运算.
巩固练习:
1. 计算(2x2)3的结果是( A ).
A.8x6 B.6x6 C.2x6 D.2x5
2. 下列运算不正确的是( D ).
A.a2·a3=a5 B.(-2ab)2=4a2b2 C.(a2)3=a6 D.a3·a3=a9
3. 如果xn=2,yn=5,那么(xy)3n的值是( B ).
A.100 B.1000 C.150 D.40
4. 计算(a3)5·a2= a17 .
5. 若a2n=25, b2n=16, 则(ab)n= ±20 .
6. 已知多项式4a3-2a+3的值是7,则多项式2(-a)3-(-a)+205的值是 203 .
7. 计算:
(1)(-5ab)3;(2)-(3x2y)2;(3)(-1ab2c3)3;(4)(-xmy3m)2.
解:(1)-125a3b3;(2)-9x4y2;(3)-a3b6c9;(4) x2my6m
8. 计算:
(1)(1)4×(-)5;(2)2100×8101×()200.
解:(1)-;(2)8.
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1.1.3幂的乘除 (第3课时积的乘方)
情景1.
地球可以近似地看成球体,地球的半径约为6×103km,它的体积大约是多少立方千米?
根据球的体积公式,地球的体积:Ⅴ=πr3=π×(6×103)3(km3)
那么,(6×103)3等于多少呢?
→观察(6×103)3这个数,它有什么特点?它又怎样计算?
如果把(6×103)3看成一个整体,那么这个数的底数是由两个数的积构成的.
· 对(6×103)3进行计算,我们称为“积的乘方”
计算:(6×103)3.
解:(6×103)3=(6×103)×(6×103)×(6×103) (乘方的意义)
=6×103×6×103×6×103 (乘法的交换律和结合律)
=(6×6×6)×(103×103×103)
=63×(103)3 (同底数幂的乘法法则)
所以(6×103)3=63×(103)3
· 尝试·思考
1. 完成下列各式,并说明理由.
(1)(3×5)4=3( )×5( ) (2)(3×5)m=3( )×5( )
2. 如果n是正整数,那么(ab)n等于什么?为什么?
观察:计算前后,底数和指数有何变化?
· 积的乘方法则:(ab)n=anbn(n为正整数),积的乘方,等于把积的每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘.
三个或三个以上的积的乘方:(abc)n=anbncn (n为正整数).
积的乘方的运算性质可以逆用,即anbn=(ab)n(n为正整数).
· 易错警示:
运用积的乘方的运算性质时,每个因式都要乘方,不能漏掉任何一个因式,尤其是字母的系数不要漏乘方;
系数应连同它的符号一起乘方,系数是-1时不可忽略.
例1:计算
(1)(3x)2;
(2)(-2b)5;
(3)(-2xy)4;
(4)(3a2)n.
随堂练习:
1. 计算
(1)(-3n)3;
(2)(5xy)3;
(3)-a3+(-4a)2a.
2. 地球可以近似地看成球体,地球的半径约为6×103km,它的体积大约是多少立方千米?(π≈3.14)
练习1.
1. 下列计算:①(ab)2=ab2;②(4ab)3=12a3b3;③(-2x 3)4=-16x12. 其中正确的有( ).
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
2. 下列运算正确的是( ).
A.3x+3y=6xy B.(xy2)3=xy6 C.3(x+8)=3x+8 D. x2·x3=x5
3. 如果5n=a,4n=b,那么20n=_________.
4. 若(2am)3=na15 成立,则m=_______,n=_______.
5. 若n为正整数,且x2n=3,则(3x3n)2 的值为_______.
6. 小明在积木盒里拿出了一个棱长为1.5cm的小正方体,后来又拿来了一些积木,想拼成更大的正方体,拼了2次,第一次拼成的是棱长扩大为原来的2倍的大正方体,第二次又在第一次的基础上扩大22倍,则最终拼得的正方体体积为_______________cm3.
7. 若an=6,b2n=8,求(ab)2n-(a2b4)n的值.
8. 先化简,再求值:[-2(a-b)]3·(a+b)·[-(a+b)(a-b)]2,其中a=2,b=1.
情景2.
计算:(1)-4xy2·(xy2)2·(-2x2)3;(2)(-a3b6)2+(-a2b4)3.
· 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,然后合并同类项.
练习2.
计算:
(1)2(x3)2·x3-(3x3)3+(5x)2·x7;
(2)(-2xy2)6+(-3x2y4)3;
(3)(-4ab3)2-8a2b6+2(ab3)2;
(4) a·a2·a3+(a3)2-(-2a2)3.
情景3.
用简便方法计算:0.125200×(-23)201
· 底数互为倒数的两个幂相乘时,先通过逆用同底数幂的乘法法则化为幂指数相同的幂,然后逆用积的乘方法则计算,从而简化运算.
练习3.
1. 式子2217·(-)216的结果是( ).
A. B.-2 C.2 D.-
2. 用简便方法计算:
(1)(-1)6×0.254×()6×(-4)4; (2)(-9)3×(-)3×()3; (3)(0.04)204×[(-5)204]2
· 回顾·反思
回顾同底数幂的乘法、幂的乘方与积的乘方的学习,你经历了怎样的探究过程?这些运算与数的运算有什么联系?你还想探究幂的什么运算?
经历了“从真实情境中发现与提出问题、探究数的乘方、利用乘方的意义探究幂的运算、总结幂的运算性质”这样的过程.
幂的运算与数的运算的运算依据都是乘方的意义,运算性质和类型是相同的.
还想研究幂的除法运算.
巩固练习:
1. 计算(2x2)3的结果是( ).
A.8x6 B.6x6 C.2x6 D.2x5
2. 下列运算不正确的是( ).
A.a2·a3=a5 B.(-2ab)2=4a2b2 C.(a2)3=a6 D.a3·a3=a9
3. 如果xn=2,yn=5,那么(xy)3n的值是( ).
A.100 B.1000 C.150 D.40
4. 计算(a3)5·a2= _______ .
5. 若a2n=25, b2n=16, 则(ab)n= _______ .
6. 已知多项式4a3-2a+3的值是7,则多项式2(-a)3-(-a)+205的值是_______ .
7. 计算:
(1)(-5ab)3;(2)-(3x2y)2;(3)(-1ab2c3)3;(4)(-xmy3m)2.
8. 计算:
(1)(1)4×(-)5;(2)2100×8101×()200.
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