内容正文:
15.4 零指数幂与负整数指数幂
前面,我们学习过同底数幂的除法公式am÷an=am-n时,有一个附加条件:m>n,即被除数的指数大于除数的指数.
当被除数的指数不大于除数的指数,即m=n或m<n时,情况怎样呢? am÷an=am-n还能成立吗?
复习旧知
学习目标
1.理解零指数幂与负整指数幂运算公式.
2.会用公式计算零指数幂与负整指数幂.
3.会用科学记数法表示较小的数.
先考查被除数的指数等于除数的指数的情况.
例如 下列算式:
一方面,如果仿照同底数幂的除法公式来计算,得
另一方面,由于这几个式子的被除式等于除式,
由除法的意义可知,所得的商都等于1.
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归纳
于是我们规定
这就是说:任何不等于零的数的零次幂都等于1.
注意:零的零次方没有意义.
50=1 , 100=1
a0=1(a≠0)
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(二)负整数指数幂的意义的探究
可以仿照同底数幂的除法公式来计算,得:
观察并计算:
也可以利用约分,直接算出这两个式子的结果为:
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归纳
这就是说,任何不等于零的数的-n(n为正整数)次幂,等于这个数的n次幂的倒数.
一般地,我们规定
由此得出:
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例1
计算:
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例2
用小数表示下列各数:
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现在,我们已经引进了零指数幂和负整指数幂,指数的范围已经扩大到了全体整数.那么,在§13.1“幂的运算”中所学的幂的性质是否还成立呢?与同学们讨论并交流一下,判断下列式子是否成立.
成
立
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在§2.12中,我们曾用科学记数法表示一些绝对值较大的数,即利用10的正整数次幂,把一个绝对值大于10的数表示成 a×10n的形式,其中n是正整数,1≤∣a∣<10.
今天我们要学习的科学记数法是对绝对值小于1的数的表示法,是前面学过的绝对值大于1的数的科学记数法的扩充与完善.即将它们表示成a×10-n的形式,其中n是正整数,1≤∣a∣<10.
例如:864000可以写成8.64×105
例如:0.000021可以表示成2.1×10-5
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例3
一个纳米粒子的直径是35纳米,它等于多少米?
请用科学记数法表示.
∵1纳米= 米,
∴35纳米=35× 米.
我们可以利用10的负整数次幂,用科学记数法表示一些绝对值较小的数,即将它们表示成a× 的形式,n是正整数,1≤|a|<10.
故
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有精确度要求的科学记数法
分析:因为要保留两个有效数字,故小数点后的0应保留,又因为此数的绝对值较小,因此需用负整数指数幂来表示.
解:0.006 048≈6.0× .
将0.006 048用四舍五入法取近似值,保留两个有效数字,并用科学记数法表示出来.
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1. 计算:
巩固练习
2. 用10的负整数指数幂填空:
(1)1秒是1微秒的1 000 000倍,1微秒=______秒;
(2) 1毫克=_______千克;
(3) 1微米=________米;
(4) 1纳米=_________微米;
(5) 1平方厘米=________平方米;
(6) 1毫升=________立方米.
巩固练习
3. 用科学记数法表示下列各数:
巩固练习
4. 计算下列各式,并把结果化为只含有正整数指数幂的形式:
巩固练习
巩固练习
1.m=n或m<n时, 同样适用.
2.任何不等于零的数的零次幂都等于1,即
3.任何不等于零的数的-n(n为正整数)次幂,等于这个数的n次幂的倒数.即
课堂小结
4.用科学计数法把绝对值大于1的数x写成 的形式时,n的取值规律是:
当|x|>1时,n是一个非负整数,n等于x的整数部分的位数减去1.
当|x|<1时,n是一个负整数,|n|为第一个非零数字前面所有零的个数(包括小数点前面的那个零).
巩固练习
作业布置
作业:
教材第20页 练习第1,2,3,4题.
2026/3/1
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