内容正文:
第7章幂的运算 7.2 幂的乘方与积的乘方
第1课时 幂的乘方
初中数学苏科版(2024)七年级下册
学习目标
1.能说出幂的乘方的运算性质,并会用符号表示.(重点)
2.正确运用幂的乘方法则进行计算,并能说出每一步运算的依据.
(难点)
3.经历探索幂的乘方的运算性质过程,进一步体会幂的意义,从中感受具体到抽象、特殊到一般的思考方法,发展数感和归纳能力.
课堂引入
试一试:根据乘方的意义及同底数幂的乘法填空:
①(23)2=23×23=2;
②(32)3= × × =3;
③(a3)4= × × × =a.
课堂引入
想一想:这几道题有什么共同特点?从计算的结果你能发现什么规律?试猜想并填空:
(am)n== ,
所以(am)n= (m,n为正整数).
归纳:幂的乘方, .
一、
幂的乘方
问题 计算:(1)(m是正整数);(2)(n是正整数);(3)(m是正整数);(4)(n是正整数).
从上面的计算中,你发现了什么?
提示 (1)(10m)3=10m·10m·10m=10m+m+m=103m.
(2)(104)n==1=104n.
(3)(am)3=am·am·am=am+m+m=a3m.
(4)(a4)n==a4n.
知识梳理
对于任意的底数a,当m,n是正整数时,
于是,我们得到幂的乘方运算性质:
幂的乘方,底数 ,指数 .
用符号表示为:(am)n=amn(m,n是正整数).
不变
相乘
例1 (课本P9例1)计算:
(1)(106)2;
解 (106)2=106×2
=1012.
例1 (课本P9例1)计算:
(2)(am)4(m是正整数);
解 (am)4=am×4
=a4m.
例1 (课本P9例1)计算:
(3)-(y3)2;
解 -(y3)2=-y3×2
=-y6.
例1 (课本P9例1)计算:
(4)[(x-y)n]2(n是正整数).
解 [(x-y)n]2=(x-y)n×2
=(x-y)2n.
跟踪训练1 (课本P9练习第1题)计算:
(1)(104)3;
解 (104)3=104×3
=1012.
跟踪训练1 (课本P9练习第1题)计算:
(2)-(a2)5;
解 -(a2)5=-a2×5
=-a10.
跟踪训练1 (课本P9练习第1题)计算:
(3)(-103)12;
解 (-103)12=103×12
=1036.
跟踪训练1 (课本P9练习第1题)计算:
(4)-[(2a-b)4]2.
解 -[(2a-b)4]2=-(2a-b)4×2
=-(2a-b)8.
例2 (课本P9例2)计算:
(1)x2·x4+;
解 x2·x4+(x3)2=x2+4+x3×2
=x6+x6=2x6.
例2 (课本P9例2)计算:
(2)·.
解 (a3)3·(a4)3=a3×3·a4×3=a9·a12
=a9+12=a21.
跟踪训练2 (课本P10练习第3题)计算:
(1);
解 (x5)4+(x10)2=x5×4+x10×2
=x20+x20=2x20.
跟踪训练2 (课本P10练习第3题)计算:
(2)·.
解 (a3)5·(a2)2=a3×5·a2×2
=a15·a4=a15+4=a19.
二、
拓展
例3 已知am=2,求a3m的值.
解 因为am=2,
所以a3m==23=8.
反思感悟
幂的乘方的逆运算:amn=(m,n是正整数).
跟踪训练3 已知xa=m,xb=n,求x3a+2b的值.
解 因为xa=m,xb=n,
所以x3a+2b=x3a·x2b=·=m3n2.
1.下列计算结果正确的是
A.a3·a3=a9 B.=a5
C.a2+a3=a5 D.=a6
√
解析 a3·a3=a6≠a9,故选项A不符合题意;
=a6≠a5,故选项B不符合题意;
a2与a3不是同类项,不能合并,故选项C不符合题意;
=a6,故选项D符合题意.
课堂练习
2.已知3m=9n,则m,n满足的关系是
A.m=2n B.m=3n
C.2m=n D.3m=n
√
解析 因为3m=9n=(32)n=32n,
所以m=2n.
课堂练习
3.计算:= .
x6
课堂练习
4.计算:
(1)a2·a4+(-a3)2;
解 a2·a4+(-a3)2
=a6+a6
=2a6.
课堂练习
4.计算:
(2)(-a3)4·(-a2)3;
解 (-a3)4·(-a2)3
=a12·
=-a18.
课堂练习
4.计算:
(3)(x4)2+(x2)4-x·(x2)2·x3-(-x)3·(-x2)2·(-x).
解 (x4)2+(x2)4-x·(x2)2·x3-(-x)3·(-x2)2·(-x)
=x8+x8-x8-x8
=0.
课堂练习
1.(1)已知x3=m,x5=n,用m,n的式子表示x14;
迁移拓展
解 x14=x9+5=x9·x5=(x3)3·x5=m3n.
(2)已知2n=3,4n=8,8k=5,求8m+2n+k的值.
解 因为2m=3,4n=2,8k=5,所以8m+2n+k=8m×82n×8k=(2m)3×(4n)3
×8k=33×23×5=1 080.
2.比较3555,4444,5333的大小.
迁移拓展
解 3555==243111;4444==256111;
5333==125111,
因为125<243<256,
所以5333<3555<4444.
3.若am=an(a>0且a≠1),则m=n.利用上面结论解决下面的问题:
(1)已知82x=23x+3,求x的值;
迁移拓展
解 82x==26x,
由题意得6x=3x+3,
解得x=1,
所以x的值是1.
3.若am=an(a>0且a≠1),则m=n.利用上面结论解决下面的问题:
(2)若3x×9x×27x=312,求x的值;
迁移拓展
解 因为3x×9x×27x=3x×32x×33x
=36x=312,
所以6x=12,
解得x=2,
所以x的值是2.
3.若am=an(a>0且a≠1),则m=n.利用上面结论解决下面的问题:
(3)若x=5m-3,y=4-25m,用含x的代数式表示y.
迁移拓展
解 因为x=5m-3,
所以5m=x+3,
因为y=4-25m=4-
=4-=4-(x+3)2,
整理,得y=-x2-6x-5,
所以用含x的代数式表示y为y=-x2-6x-5.
[幂的乘方的运算性质]
符号语言:(am)n=amn(m、n是正整数);[(am)n]p=amnp(m、n、p是正整数).
文字语言:幂的乘方,底数不变,指数相乘.
[注意点]
指数相乘——千万不能把指数相加.
[幂的乘方的运算性质的逆用]
amn=(am)n(m、n是正整数).
课堂总结
第7章幂的运算 7.2 幂的乘方与积的乘方
第2课时 积的乘方
初中数学苏科版(2024)七年级下册
学习目标
1.了解积的乘方性质,理解用符号表示积的乘方运算性质的意义,体会模型思想,发展符号意识.(重点)
2.会正确运用积的乘方的运算性质进行运算,并知道每一步运算的依据.(难点)
3.经历探索积的乘方的运算性质的过程,从中感受类比、从特殊到一般、从具体到抽象的思考问题的方法,知道使用符号可以进行运算和推理,得到的结论具有一般性.
课堂引入
复习:同底数幂的乘法法则: .
幂的乘方法则: .
思考:我们是如何探索得到幂的乘方运算性质的?
一、
积的乘方
问题 计算下列各式:
(1)(3×4)2= ,32×42= ;
(2)[2×(-5)]4= ,24×(-5)4= ;
(3)= ,×= .
从上面的计算中,你发现了什么?
提示 (1)(3×4)2=144,32×42=144.
(2)[2×(-5)]4=10 000,24×(-5)4=10 000.
(3),×.
知识梳理
对于任意底数a,b,当m是正整数时,
于是,我们得到积的乘方运算性质:
积的乘方,把积的每一个因式分别乘方,再把所得的幂 .
用符号表示为:(ab)m=ambm(m是正整数).
注意点:积的乘方要将每一个因式(特别是系数)都要乘方.
相乘
例1 (课本P11例3)计算:
(1)(-5m)3;
解 (-5m)3=(-5)3·m3
=-125m3.
例1 (课本P11例3)计算:
(2).
解 (xy2)3=x3·(y2)3
=x3y6.
跟踪训练1 (课本P12练习第1题)计算:
(1)(2×103)2;
解 (2×103)2=22×(103)2
=4×106.
跟踪训练1 (课本P12练习第1题)计算:
(2)(-2a3y4)3.
解 (-2a3y4)3=(-2)3·(a3)3·(y4)3
=-8a9y12.
例2 计算:
(1)(abc)m(m是正整数);
解 (abc)m=[(ab)·c]m=(ab)mcm
=ambmcm.
例2 计算:
(2)(课本P11例4).
解 (-2ab3c2)4=(-2)4·a4·(b3)4·(c2)4
=16a4b12c8.
跟踪训练2 (1)(课本P13习题第3题)计算:
①(-3a2b3c)3;
解 (-3a2b3c)3
=(-3)3·(a2)3·(b3)3·c3
=-27a6b9c3.
跟踪训练2 (1)(课本P13习题第3题)计算:
②-(-2x3y)4.
解 -(-2x3y)4
=-(-2)4·(x3)4·y4
=-16x12y4.
(2)(课本P10问题)木星是太阳系中最大的行星.它可以近似看作半径为7.15
×104 km的球体,它的体积约为多少(π取3.14)?
解 木星的体积V=πr3=π×(7.15×104)3
=π×7.153×(104)3
=π×7.153×1012
≈1.53×1015(km3).
所以木星的体积约为1.53×1015 km3.
二、
拓展
例3 (课本P11例4)计算:49×(-25)8.
解 49×(-25)8=4×48×(-25)8
=4×[4×(-25)]8
=4×(-100)8
=4×1016.
反思感悟
积的乘方的逆运算:ambm=(ab)m(m是正整数).
跟踪训练3 计算:314×.
解 314×=(32)7×
=97×
=
=(-1)7
=-1.
1.计算的结果为
A.8m6 B.6m2
C.2m2 D.2m6
√
课堂练习
2.计算×32 024的值是
A. B.- C. D.-
√
解析 ×32 024=××32 024
=×
=-.
课堂练习
3.-= .
-9x4y6
解析 -
=-32(x2)2(y3)2
=-32x2×2y3×2
=-9x4y6.
课堂练习
4.计算:×= .
解析 ×=××
=×=1×
=.
课堂练习
5.计算:
(1)a3·a3+(a2)4+(2a4)2;
解 a3·a3+
=a6+a8+4a8
=a6+5a8.
课堂练习
5.计算:
(2)(-2x2)3+x2·x4-(-3x3)2;
解 +x2·x4-
=-8x6+x6-9x6
=-16x6.
课堂练习
5.计算:
(3)×(1.5)2 024×(-1)2 026.
解 原式=××
=1××1
=.
课堂练习
1.计算:×.
迁移拓展
解 ×=××
=×
=-.
2.求x,使x满足·.
迁移拓展
解 原等式可化为×,
即(22×3-2)2x=3x×2-x×(23×3-3)x+2,
进一步化简为24x×3-4x=3x×2-x×23x+6×3-3x-6,
右边合并同类项为2-x+3x+6×3x-3x-6=22x+6×3-2x-6,
则有24x×3-4x=22x+6×3-2x-6,
所以 解得x=3.
3.定义:如果2m=n(m,n为正数),那么我们把m叫做n的D数,记作m=D(n).
(1)根据D数的定义,填空:D(2)= ,D(16)= ;
迁移拓展
解 因为21=2,
所以D=1,
因为24=16,
所以D=4.
3.定义:如果2m=n(m,n为正数),那么我们把m叫做n的D数,记作m=D(n).
(2)D数有如下运算性质:D(s·t)=D(s)+D(t),D=D(q)-D(p),其中q>p.
根据运算性质,计算:
①若D(a)=1,求D(a3);
迁移拓展
解 因为21=a,
所以a=2,
所以D=3.
3.定义:如果2m=n(m,n为正数),那么我们把m叫做n的D数,记作m=D(n).
(2)D数有如下运算性质:D(s·t)=D(s)+D(t),D=D(q)-D(p),其中q>p.
根据运算性质,计算:
②若已知D(3)=2a-b,D(5)=a+c,试求D(15),D,D(108),D的值(用a,b,c表示).
迁移拓展
解 D=D
=D+D
=
=3a-b+c;
D=D(5)-D(3)
=(a+c)-(2a-b)=-a+b+c;
3.定义:如果2m=n(m,n为正数),那么我们把m叫做n的D数,记作m=D(n).
(2)D数有如下运算性质:D(s·t)=D(s)+D(t),D=D(q)-D(p),其中q>p.
根据运算性质,计算:
②若已知D(3)=2a-b,D(5)=a+c,试求D(15),D,D(108),D的值(用a,b,c表示).
迁移拓展
解 D(108)=D(3×3×3×2×2)
=D(3)+D(3)+D(3)+D(2)+D(2)
=3×D(3)+2×D(2)
=3×(2a-b)+2×1
=6a-3b+2;
3.定义:如果2m=n(m,n为正数),那么我们把m叫做n的D数,记作m=D(n).
(2)D数有如下运算性质:D(s·t)=D(s)+D(t),D=D(q)-D(p),其中q>p.
根据运算性质,计算:
②若已知D(3)=2a-b,D(5)=a+c,试求D(15),D,D(108),D的值(用a,b,c表示).
迁移拓展
解 D=D-D=D(3×3×3)-D(5×2×2)
=D(3)+D(3)+D(3)-
=3×D(3)-[D(5)+2×D(2)]
=3×(2a-b)-(a+c+2×1)
=6a-3b-a-c-2
=5a-3b-c-2.
[积的乘方的运算性质]
符号语言:(ab)n=anbn(n是正整数);(abc)n=anbncn(n是正整数).
文字语言:积的乘方,把积的每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘.
[注意点]
一定要把积的每一个因式分别乘方.
[积的乘方的运算性质的逆用]
anbn=(ab)n(n是正整数).
课堂总结
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