内容正文:
第4课时 同底数幂的除法
1 幂的乘除
第一章 整式的乘除
北师版
七年级(下)
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;(重点)
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;(重点)
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. (难点)
素养目标
计算:
(1) 102×103 =______;
(2) a4·a5 = ;
(3) am·an = (m,n 都是正整数).
a9
105
am+n
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 = .
102
a5
复习导入
一种液体每升含有 1012 个有害细菌,为了试验某种杀菌剂的效果,科学家们进行了实验,发现 1 滴杀菌剂可以杀死 109 个此种细菌.要将 1 升液体中的有害细菌全部杀死,需要这种杀菌剂多少滴?
情境导入
1012÷109.
(2) 观察这个算式,它有何特点?
我们观察可以发现,1012 和 109 这两个幂的底数相同,是同底数的幂的形式. 所以我们把 1012÷109 这种运算叫作同底数幂的除法.
(1) 怎样列式?
复习导入
探究点一 同底数幂的除法
【尝试·思考】
计算下列各式,并说明理由(m>n).
(1) 1012÷109;
(2) 10m÷10n;
(3) (-3 )m÷( -3 )n.
(1) 1012÷109
=1000=103
新知探究
(2) 10m÷10n
n 个 10
m 个 10
=10m-n
=10×10×···×10
(m-n)个10
(3) (-3)m÷(-3)n
m 个 (-3)
n 个 (-3)
=(-3)×(-3)×···×(-3)
(m-n) 个 (-3)
=(-3)m-n
探究点一 同底数幂的除法
新知探究
提问 观察上面算式,底数有什么特点?
追问 1 上面算式中,等号左边是什么运算?
追问 2 等号左右两边的指数有什么关系?
【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.
底数相同.
除法运算.
等号右边的指数等于等号左边指数的差.
am÷an = am-n (m>n).
探究点一 同底数幂的除法
新知探究
运算法则:
am÷an =
m 个 a
n 个 a
= a · a · … · a
(m-n) 个 a
= am-n.
(a≠0,m,n 是正整数,且 m>n).
am÷an = am-n
同底数幂相除,底数_____,指数_____.
文字说明:
不变
相减
【证一证】你能证明你们发现的猜想吗?
探究点一 同底数幂的除法
新知探究
例1 计算:
(1) a7÷a4 ; (2) (-x)6÷(-x)3;
(3) (xy)4÷(xy); (4) b2m+2÷b2.
(1) a7÷a4 = a7-4
= (-x)3
(3) (xy)4÷(xy) = (xy)4-1
(4) b2m+2÷b2
解:
= a3.
(2) (-x)6÷(-x)3 = (-x)6-3
=-x3.
= (xy)3
= x3y3.
= b2m+2-2
= b2m.
探究点一 同底数幂的除法
新知探究
已知:am = 8,an = 5. 求:
(1) am-n 的值; (2) a3m-3n 的值.
解:(1) am-n = am÷an = 8÷5 = 1.6.
(2) a3m-3n = a3m÷a3n
= (am)3÷(an)3 = 83÷53
= 512÷125 =
同底数幂的除法可以逆用:am-n = am÷an.
这种思维叫作逆向思维(逆用运算性质).
探究点一 同底数幂的除法
新知探究
探究点二 零次幂与负整数次幂
假设把 am÷an = am-n (a≠0,m,n 是正整数,m>n) 中的 m>n 这个条件去掉, am÷an = am-n 还成立?
【思考·交流】
(1) 计算:23÷23,23÷25,a3÷a3,a3÷a5.
23÷23
23÷25
a3÷a3
a3÷a5
新知探究
(2) 假设 m=n 或 m<n 时, am÷an = am-n(a≠0,m,n 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÷23,23÷25,a3÷a3,a3÷a5
23÷23=23-3=20
23÷25=23-5=2-2
a3÷a3=a3-3=a0
a3÷a5=a3-5=a-2
探究点二 零次幂与负整数次幂
新知探究
(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.
23÷23=1
23÷25
a3÷a3=1
a3÷a5
23÷23=23-3=20
23÷25=23-5=2-2
a3÷a3=a3-3=a0
a3÷a5=a3-5=a-2
探究点二 零次幂与负整数次幂
新知探究
我们规定:
【知识要点】
(a≠0,p 是正整数).
即用 a-p 表示 ap 的倒数.
即任何不等于零的数的零次幂都等于 1.
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 是整数)
探究点二 零次幂与负整数次幂
新知探究
例2 用小数或分数表示下列各数 :
解:
(1)10-3; (2)70×8-2; (3)1.6×10-4.
(1)10-3
(2)70×8-2
注意:a0 =1
(3)1.6×10-4
= 1.6×0.0001
= 0.00016.
归纳总结
(a≠0,n 是整数).
探究点二 零次幂与负整数次幂
新知探究
例3 计算:
(1) 7-3÷7-5;
(2) a-4÷a6;
(3) 30÷3-3.
解:(1) 7-3÷7-5
= 7-3-(-5)
(2) a-4÷a6
= a-10.
(4) (bc)-4÷(bc)-8.
(3) 30÷3-3
= 30-(-3)
= 33.
= 72.
= a-4-6
(4) (bc)-4÷(bc)-8
= (bc)-4-(-8)
= (bc)4
= b4c4.
探究点二 零次幂与负整数次幂
新知探究
填一填
0.000001 = ( ) =( );
0.000000001 = ( ) =( );
0.000 000 000 000 000 000 000 000 026 57 =
( ) =( );
议一议 指数与运算结果的 0 的个数有什么关系?
探究点三 用科学记数法表示绝对值小于 1 的数
新知探究
指数与运算结果的 0 的个数的关系:
0.00···01 =1×10-n
n 个 0
10 的 -n 次幂,在 1 前面有_____个 0.
-n
一般地, 1 前面有 n 个 0就是10 的_____次幂.
n
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.
探究点三 用科学记数法表示绝对值小于 1 的数
新知探究
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).
用科学记数法表示一些绝对值小于 1 的数的方法:
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
探究点三 用科学记数法表示绝对值小于 1 的数
新知探究
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( )
A. 0.156×10-5 m B. 0.156×105 m
C. 1.56×10-6 m D. 1.56×106 m
C
探究点三 用科学记数法表示绝对值小于 1 的数
新知探究
1. 用科学记数法表示下列各数:
(1) 0.000 000 000 1; (2) 0.000 000 000 002 9;
(3) 0.000 000 001 295;
解:(1) 0.000 000 000 1=1×10-10.
(3) 0.000 000 001 295=1.295×10-9.
(2) 0.000 000 000 002 9=2.9×10-12.
【练一练】
探究点三 用科学记数法表示绝对值小于 1 的数
新知探究
2. 中国科学技术大学完成的“祖冲之二号”和“九章二号”量子计算优越性实验入选国际物理学十大进展. 人们发现全球目前最快的超级计算机用时 2.3 秒的计算量,“祖冲之二号”大约用时仅为 0.000 000 23
秒,将数字 0.000 000 23 用科学记数法表示为( )
A. 23×10-8 B. 2.3×10-7
C. 0.23×10-9 D. 2.3×10-6
B
探究点三 用科学记数法表示绝对值小于 1 的数
新知探究
1. 计算a8÷a2 的结果是( B )
2. 计算 (π-3)0 的结果是( B )
B
B
A. 0 B. 1
C. 3-π D. π-3
A. a8 B. a6
C. a4 D. a2
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3. 我国宣布研制成功首台氟化氩光刻机,实现套刻精度小于或等于8nm技术,标志着我国在高端芯片制造领域取得了关键性进展.已知8nm=0.000000008m,数据0.000000008用科学记数法可表示为( B )
A. 8×109 B. 8×10-9
C. 8×1010 D. 8×10-10
B
当堂反馈
5. (1) 若 (x-2)0 有意义,则x ;
(2) 已知 am÷a5=a2,则m= .
6. 已知 0.003×0.005=1.5×10n,则n的值是 .
≠2
7
-5
4. 若am=15,an=5,则am-n等于( A )
A. 3 B. 5 C. 15 D. 75
A
当堂反馈
7. 计算:
(1)(-m)7÷m4;
解:原式=-m7÷m4=-m3.
(2)(a3)3÷(a3·a3)-(3a)3;
解:原式=a9÷a6-27a3=a3-27a3=-26a3.
(3)30-2-3+(-3)2-()-1.
解:原式=1- +9-4= .
解:原式=-m7÷m4=-m3.
解:原式=a9÷a6-27a3=a3-27a3=-26a3.
解:原式=1- +9-4= .
当堂反馈
1. 同底数幂的除法法则:
同底数幂相除, 底数不变,指数相减.
(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.
3. 负整数指数幂:
(a≠0,n 为正整数).
当堂反馈
0.00…01 (n 为正整数).
n 个 0
利用 10 的负整数次幂,我们可以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×10-n 的形式,其中 n 是正整数,1≤|a|<10. 这里用科学记数法表示时,关键是掌握其中的规律:
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