内容正文:
第一章 整式的乘除一、复习导入(5分钟)
1. 回顾旧知:教师提问,引导学生回忆相关概念和运算,“什么是整式?单项式和多项式的区别是什么?”“我们之前学过的乘方的意义是什么?比如$$2^3$$表示什么?” 邀请2-3名学生发言,纠正模糊认知,明确整式分为单项式和多项式,乘方是几个相同因数的积,如$$2^3 = 2×2×2$$。
2. 情境激趣:呈现问题“一种电子计算机每秒可进行$$10^8$$次运算,它工作$$10^3$$秒可进行多少次运算?” 引导学生列出算式$$10^8 × 10^3$$,提问“这个算式是两个同底数幂相乘,该如何计算?” 引发学生思考,自然引入本节课主题——整式的乘除(第一课时:同底数幂的乘法及相关幂的运算)。
二、新知讲授(20分钟)
(一)同底数幂的乘法
1. 探究法则:教师引导学生结合乘方意义,计算以下算式:①$$2^3 × 2^2$$ ②$$10^8 × 10^3$$ ③$$a^3 × a^2$$。让学生分组讨论,分享计算过程,教师巡视指导。
2. 总结法则:结合学生的计算结果,引导学生发现规律:同底数幂相乘,底数不变,指数相加。用字母表示为$$a^m × a^n = a^{m+n}$$(m、n为正整数),强调前提是“同底数幂”,底数可以是数字、字母,也可以是单项式或多项式。
3. 例题讲解:讲解例1,计算:①$$x^5 × x^2$$ ②$$y × y^3 × y^5$$ ③$$(-2)^3 × (-2)^2$$。每道题先让学生尝试计算,教师再板书规范步骤,强调符号的处理,如负数的乘方,底数带符号时需整体计算,$$(-2)^3 × (-2)^2 = (-2)^{3+2} = (-2)^5 = -32$$。
(二)幂的乘方
1. 概念引入:提问“$$(a^3)^2$$表示什么意思?” 引导学生明确,幂的乘方是指几个相同幂相乘,即$$(a^3)^2 = a^3 × a^3$$,结合同底数幂乘法法则计算出结果为$$a^6$$。
2. 探究法则:让学生自主计算$$(a^2)^3$$、$$(10^4)^2$$,分组讨论规律,教师引导总结:幂的乘方,底数不变,指数相乘。用字母表示为$$(a^m)^n = a^{mn}$$(m、n为正整数),对比同底数幂乘法法则,强调“指数相加”与“指数相乘”的区别。
3. 即时练习:让学生快速计算$$(x^4)^3$$、$$(y^2)^5$$,指名回答,纠正易错点,如混淆两个法则,避免出现$$(x^4)^3 = x^7$$的错误。
(三)积的乘方
1. 探究法则:呈现算式$$(ab)^2$$,引导学生拆分计算,$$(ab)^2 = ab × ab = (a×a) × (b×b) = a^2b^2$$,再让学生计算$$(ab)^3$$,总结规律: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。用字母表示为$$(ab)^n = a^n b^n$$(n为正整数),可推广到多个因式,如$$(abc)^n = a^n b^n c^n$$。
2. 例题讲解:讲解例2,计算:①$$(2x)^3$$ ②$$(-3y^2)^2$$,强调每一个因式都要乘方,注意符号,如$$(-3y^2)^2 = (-3)^2 × (y^2)^2 = 9y^4$$,避免漏乘因式或符号错误。
三、巩固练习(15分钟)
1. 基础题(全员必做):设计5道基础计算题,涵盖三个法则,让学生独立完成,教师巡视,收集易错题型,重点讲解:①$$a^4 × a^5$$ ②$$(x^3)^4$$ ③$$(-2a)^3$$ ④$$y^2 × y^3 × y$$ ⑤$$(3xy)^2$$。完成后,指名学生板书答案,集体订正,强调规范步骤。
2. 提高题(小组讨论):设计2道综合性题目,培养学生灵活运用法则的能力:①$$(a^2)^3 × a^4$$ ②$$(-2x^2y)^3$$,让学生分组讨论解题思路,每组派代表分享,教师补充讲解,引导学生明确运算顺序,先算乘方,再算同底数幂乘法。
3. 纠错练习:呈现学生易错题,如$$a^3 + a^3 = a^6$$、$$(a^2)^3 = a^5$$、$$(ab)^3 = ab^3$$,让学生找出错误原因,改正错误,加深对法则的理解,避免再犯同类错误。
四、课堂小结(3分钟)
教师引导学生回顾本节课重点内容,提问“本节课我们学习了哪些幂的运算?它们的法则分别是什么?”“同底数幂乘法、幂的乘方、积的乘方有什么区别?” 邀请学生自主总结,教师补充完善,强调三个法则的核心的是“底数不变”,关键是区分指数的运算(相加、相乘),以及积的乘方要“每一个因式都乘方”。
同时,提醒学生在运算中注意符号处理和运算顺序,先算乘方,再算乘法,最后合并同类项(本节课暂不涉及同类项合并,为后续学习铺垫)。
五、布置作业(2分钟)
布置分层作业,兼顾不同学生的学习需求:1. 基础作业:教材对应习题,巩固三个法则的基础运算;2. 提高作业:补充2道综合性计算题,如$$(a^m)^n × a^{m+n}$$、$$(-3a^2b)^2 × (-2ab)$$;3. 拓展作业:思考“同底数幂的除法该如何计算?”,为下一节课学习做铺垫。
最后,强调作业书写规范,步骤清晰,及时订正错误,有疑问及时向老师或同学请教。
1.1 幂的乘除
第4课时 同底数幂的除法
1.经历探索同底数幂除法运算性质的过程,进一步体会幂运算的意义及类比、归纳等方法的作用,发展运算能力和有条理的表达能力;
2.了解同底数幂的除法的运算性质,会进行同底数幂的除法,并能解决一些实际问题;
3.通过对整式的除法运算法则学习,在经历猜想、验证、归纳的学习过程中,体会归纳的数学思想方法,逐步养成用数学语言表达与交流的习惯,感悟数据的意义与价值.
重点:1.理解零次幂和负整数指数幂的意义,并能进行负整数指数幂的运算;
2.会用同底数幂的除法法则进行计算.
难点:理解幂的除法运算并在运算中体会转化的思想.
一、导入新课
知识链接
口答:(1)102×103=________;
(2)a4·a5=________;
(3)am·an=________(m,n都是正整数).
填空:(1)________×103=105
(2)a4·________=a9
这两个问题都是已知积和其中一个因式,求另一个因式,你想到该如何计算了吗?
(1)105÷103=________;
(2)a9÷a4=________.
创设情境——见配套课件
二、合作探究
探究一:同底数幂的除法法则
做一做:
计算(m>n,且m,n为正整数):
提问:观察上面算式,底数有什么特点?
底数相同.
追问1:上面算式中,等号左边是什么运算?
除法运算.
追问2:等号左右两边的指数有什么关系?
等号右边的指数等于等号左边指数相减.
议一议:
总结一下你发现了什么规律,能否用符号语言表示出来?小组讨论得出结论.
同底数幂相除,底数不变,指数相减.am÷an=am-n.
证一证:
你能证明你们发现的猜想吗?
追问1:底数a能否为0?为什么?
底数a不能为0,因为除数不能为0.
追问2:指数m和n的大小关系有要求吗?
m>n,且m,n为正整数.
要点归纳:同底数幂的除法法则:am÷an=am-n(a≠0,m,n是正整数,且m>n).
同底数幂相除,底数不变,指数相减.
例1 计算:
(1)a7÷a4; (2)(-x)6÷(-x)3;
(3)(xy)4÷(xy); (4)b2m+2÷b2。
解:(1)a7÷a4=a7-4=a3;
(2)(-x)6÷(-x)3=(-x)6-3=(-x)3=-x3;
(3)(xy)4÷(xy)=(xy)4-1=(xy)3=x3y3;
(4)b2m+2÷b2=b2m+2-2=b2m。
探究二:零次幂和负整数次幂
假设把 中的 m >; n 这个条件去掉, 还成立?
【思考·交流】
(1) 计算:23÷23,23÷25,a3÷a3,a3÷a5。
23÷23=1,23÷25=8÷32=,a3÷a3=1,a3÷a5==。
(2) 假设 m=n 或 m<n 时, am÷an=am-n(a≠0,m,n都是正整数)仍然成立,那么(1)中各式的结果用幂的形式又该如何表示?
23÷23=20,23÷25=2-2,a3÷a3=a0,a3÷a5=a-2。
(3) 比较 (1) (2) 各式的对应结果,你有什么发现 ? 与同伴进行交流.
规定:a0=1(a≠0);即任何不等于零的数的零次幂都等于 1.
a-p=(a≠0,p是正整数)。即用 a-p 表示 ap 的倒数.
有了这个规定后,已学过的同底数幂的乘法和除法运算性质中的m,n就从正整数扩大到全体整数了,即
am·an=am+n,am÷an=am-n(a≠0,m,n都是整数)。
例2 用小数或分数表示下列各数:
(1)10-3; (2)70×8-2; (3)1.6×10-4。
解:(1)10-3===0.001; (2)70×8-2=1×=;
(3)1.6×10-4=1.6×=1.6×0.000 1=0.000 16。
例3计算:
(1)7-3÷7-5; (2)a-4÷a6;
(3)30÷3-3; (4)(bc)-4÷(bc)-8.
解:(1)原式=7-3-(-5)=72=49.
(2)原式=a-4-6=a-10.
(3)原式=30-(-3)=33=27.
(4)原式=(bc)-4-(-8)=(bc)4=b4c4.
探究三:用科学记数法表示较小的数
填一填:
议一议 指数与运算结果的 0 的个数有什么关系?
指数与运算结果的 0 的个数的关系:
总结:一般地, 1 前面有 n 个 0就是10 的__-n___次幂.
10 的 -n 次幂,在 1 前面有_n__个 0.
科学记数法表示较小的数:一个小于 1 的正数可以表示为 a×10-n 的形式,其中 1≤a<10,n 是负整数.
大于 -1 的负数也可以用类似的方法表示.
如:-0.000 002 56=-2.56×10-6 .
用科学记数法表示一些绝对值小于 1 的数的方法:
利用 10 的负整数次幂,可以把一个绝对值小于 1 的数表示成 a×10-n 的形式,其中 n 是正整数,1≤|a|<10,n 等于原数第一个非零数字前所有零的个数(特别注意:包括小数点前面那个零).
例4 实验表明,人体内某细胞的形状可以近似地看成球状,并且它的直径为 0.00000156 m,则这个数可用科学记数法表示为( C )
A. 0.156×10-5 m B. 0.156×105 m
C. 1.56×10-6 m D. 1.56×106 m
三、当堂检测
1.计算a8÷a2的结果是(B)
A.a8 B.a6 C.a4 D.a2
2.计算(π-3)0的结果是( B )
A.0 B.1
C.3-π D.π-3
3.若am=15,an=5,则am-n等于( A )
A.3 B.5 C.15 D.75
4.若(x-2)0有意义,则x≠2.
5.已知am÷a5=a2,则m=7.
6.计算:
(1)(-a)7÷a4; (2)30-2-3+(-3)2-()-1.
原式=-a7÷a4=-a3.原式=1-+9-4=.
(其他课堂拓展题,见配套PPT)
四、课堂小结【板书设计】
1.同底数幂相除,底数不变,指数相减.
am÷an=am-n(a≠0,m、n为任意整数).
2.任何不等于零的数的零次幂都等于1.
a0=1(a≠0).
3.负整数指数幂:a-n==()n(a≠0,n为正整数).
从计算具体问题中的同底数幂的除法,逐步归纳出同底数幂除法的一般性质.教学时要多举几个例子,让学生从中总结出规律,体验自主探究的乐趣和数学学习的魅力,为以后的学习奠定基础.
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