内容正文:
第15章 分式
15.4 零指数幂与负整数指数幂
15.4.1零指数幂与负整数指数幂
初中数学华东师大版(2024)八年级下册
学习目标
理解零指数幂和负整数指数幂的意义,并能进行负整数指数幂的运算.(重点、难点)
课堂引入
同底数幂的除法法则:
同底数幂相除,底数不变,指数相减.
即am÷an=am-n(a≠0,m,n都是正整数,且m>n).
若m≤n时同底数幂的除法怎么计算呢?该法则还适用吗?
一、
零指数幂
问题1 (1)52÷52,103÷103,a5÷a5.
如果仿照同底数幂的除法公式来计算,
52÷52=52-2= ;
103÷103=103-3= ;
a5÷a5=a5-5= ;
50
100
a0
(2)52÷52,103÷103,a5÷a5.
如果用另一种方式来计算,
52÷52=25÷25= ;
103÷103=1 000÷1 000= ;
a5÷a5=÷= ;
1
1
1
(3)如果把公式=am-n(a≠0,m,n都是正整数,且m>n)推广到m=n的情形,那么就会有=am-m= ;
(4)根据分式的基本性质,如果a≠0,m是正整数,那么等于多少?
提示 ===1.
a0
知识梳理
由此启发,我们规定:a0=1.
这就是说:任何不等于0的数的0次幂都等于1.0的0次幂没有意义.
注意点:(1)底数不为零是前提条件,不能忽视;零的零次幂无意义;(2)底数不可为零的原因可归结为零不能作除数.
例1 若分式有意义,则a的取值范围是 .
解析 ∵分式有意义,
∴
∴a≠1且a≠-2.
a≠1且a≠-2
跟踪训练1 计算-的结果是 .
解析 -=1-=.
二、
负整数指数幂
问题2 当m<n时,am÷an=?
例如下列算式:52÷55,103÷107.
一方面,如果仿照同底数幂的除法公式来计算,出现:
52÷55=52-5= ,
103÷107=103-7= .
另一方面,我们可以利用约分,直接算出这两个式子的结果:
52÷55=== ,
103÷107=== .
5-3
10-4
知识梳理
一般地,我们规定
a-n=.
这就是说,任何不等于0的数的-n(n是正整数)次幂,等于这个数的n次幂的倒数.
注意点:在计算形如时,容易混淆负整数指数幂中指数的负号和底数的负号,
出现“负负得正”的错误,从而得到的错误结果.
例2 (课本P19例1)计算:
(1)3-2;(2)×10-1.
解 (1)3-2==.
(2)×10-1=1×=.
例3 (课本P19例2)用小数表示下列各数:
(1)10-4;
(2)2.1×10-5.
解 (1)10-4==0.000 1.
(2)2.1×10-5=2.1×
=2.1×0.000 01
=0.000 021.
反思感悟
在a0=1中,a可以是一个数,也可以是一个式子,但无论是数还是式子,a的值都不为0.
跟踪训练2 (1)计算:
①-+;
②×5-3.
解 ①原式=-2-1+3=0.
②原式=×=.
(2)(课本P21练习第4题)计算下列各式,并把结果化为只含有正整数指数幂的形式:
①(a-3)2(ab2)-3;
②(2mn2)-2(m-2n-1)-3.
解 ①=a-6·a-3b-6=a-9b-6=.
②=·m6n3=.
课堂小结
1.我们知道了指数有正整数,还有负整数、零.
a0=1,
a-n=(a≠0,且n为正整数).
2.同底数幂的除法法则
am÷an=am-n(a≠0,m,n都是正整数,且m>n)中的条件可以改为:(a≠0,m,n都是正整数).
1.计算的结果是
A.2 025 B.-2 025 C. D.-
课堂练习
解析 根据a-1=(a≠0),进行计算可得,
==2 025.
√
2.计算20+2-1的结果为
A.1 B.3 C. D.
解析 原式=1+=.
√
课堂练习
3.若(-2)?=1,则“?”是
A.0 B.1 C.2 D.3
√
解析 =1,与题干相等,A符合题意;
=-2≠1,与题干不相等,B不符合题意;
=4≠1,与题干不相等,C不符合题意;
=-8≠1,与题干不相等,D不符合题意.
课堂练习
4.比较大小:(-3)0 3-1(填“<”“>”或“=”).
>
解析 ∵=1,3-1==,
1>,
∴>3-1.
课堂练习
5.= .
解析 原式==.
课堂练习
谢谢观看
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