内容正文:
7.3 同底数幂的除法
第1课时 同底数幂的除法
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7.3 第1课时 同底数幂的除法
第1课时 同底数幂的除法
22251
1. 了解同底数幂的除法运算性质,并会用符号表示;
2. 能正确运用同底数幂的除法的运算性质进行运算,并知道每一步运算的依据;
3. 了解同底数幂的除法运算性质的逆用.
学习目标
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据统计,我国2022年水资源总量约为2.71×1012m3,按全国1.41×109人计算,人均水资源量为多少立方米?
人均水资源量为
如何约分?
情境导入
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据统计,我国2022年水资源总量约为2.71×1012m3,按全国1.41×109人计算,人均水资源量为多少立方米?
人均水资源量为
≈1.92×103(m3).
如何约分?
=
=
新知探究
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计算:
(1) 212÷29; (2) a12÷a9 ; (3) 10m÷10n (m>n).
解:(1) 原式
=
12个2
9个2
=
9个2
9个2
=23;
解:(2) 原式
=
12个a
9个a
=
9个a
9个a
=a3;
解:(3) 原式
=
m个10
n个10
=
n个10
n个10
(m-n)个10
=10m-n.
尝试与交流
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对于任意不等于0的底数a,当m,n是正整数,且m>n时,
am÷an=
m个a
n个a
=
n个a
乘方的意义
(m-n)个a
n个a
= am-n .
am÷an=
尝试与交流
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同底数幂相除,底数不变,指数相减.
同底数幂的除法运算性质:
am÷an=am-n (a≠0, m,n是正整数,m>n).
用符号表示为:
归纳
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符号表示 相同点 不同点
同底数幂的乘法
同底数幂的乘法运算性质与同底数幂的除法运算性质有何异同?
同底数幂的除法
指数相减
底数不变
am·an=am+n
(m、n是正整数)
指数相加
am÷an=am-n
(a≠0,m、n是正整数,m>n)
思考探究
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(1) (-b)8÷(-b);
解:(1) (-b)8÷(-b)
=(-b)8-1
例1 计算:
底数不变
指数相减
=(-b)7
=-b7;
单独一个字母的指数为1.
1
结果的底数中系数不能为负.
1
也可以先确定符号再计算.
(-a)=
解:(1) (-b)8÷(-b)
=-b8-1
= b8÷(-b)
=-b7;
(2) a6÷(-a)2;
当底数互为相反数时,先转化为同底数幂,再运用性质计算.
(2) a6÷(-a)2
=a6-2
= a6÷a2
=a4;
典例精析
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例1 计算:
(3) (ab)4÷(ab)2;
(3) (ab)4÷(ab)2
= (ab)4-2
= (ab)2
= a2b2;
(4) t2m+3÷t2(m是非负整数).
(4) t2m+3÷t2
=t2m+3-2
=t2m+1;
幂的底数是积的形式时,要再用一次(ab)n=anbn.
典例精析
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已知=3,=2,求的值.
解:
=
=
=
公式逆用:
am-n=aman (a≠0, m,n是正整数,m>n)
思考探究
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1.下列各式计算正确的是( )
A.(ab)6÷(ab)2=(ab)3 B.(-m)4÷(-m)2=-m2
C.(-y8)÷y6=y2 D.(a3)2÷(a2)3=1
A.(ab)6÷(ab)2=(ab)4
B.(-m)4÷(-m)2=(-m)2=m2
C.(-y8)÷y6=-y8÷y6=-y2
D
巩固练习
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(4) b4n+1 ( ) = b3n+1 (n是正整数)
(3) ( ) 3 ÷(m2n) = m4n2
(2) (x2y) ( ) = x4y3
2. 填空
a7
x2y2
m2n
bn
(1) ( )÷a2= a5
巩固练习
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同底数幂的除法运算性质的推导和应用
说一说这节课你学到了什么? 有哪些收获?
同底数幂除法与乘法运算性质的异同
同底数幂除法运算性质的逆用
课堂小结
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1. 计算 的结果是( )
C
A.3 B. 2 C.D.
2.下列各式运算结果为a5的是( B )
A.a2+a3 B.a2·a3
B
3.下列计算正确的是( )
C
A. B.
C. D.
C.(a2)3 D.a10÷a2
随堂小练
基础
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4.下列计算正确的是( C )
A.a2·a4=a8 B.(-2a2)3=-6a6
C.a4÷a=a3 D.2a+3a=5a2
C
5.若,,则 的值为( )
D
A.12 B.8 C.4 D.3
6.若m·23=26,则m等于( D )
A.2 B.4 C.6 D.8
D
随堂小练
提升
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7.已知5x=36,5y=2,求5x-2y的值.
解:5x-2y
=5x÷52y
=5x÷(5y)2
=36÷22
=36÷4
=9
随堂小练
提升
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7.3 第2课时 零指数幂与负整数指数幂
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同底数幂的除法运算性质:
am÷an=am-n (a≠0, m,n是正整数,m>n).
当m=n,m<n时,同底数幂的除法运算性质am÷an=am-n 还成立吗?
22251
1. 了解 (a≠0,n为正整数)的规定;
2. 能将负整数指数幂的运算转化为正整数指数幂的运算,会将小数或分数表示成幂的形式.
学习目标
22251
1.计算:
从上面的计算中,你有什么发现?
当m=n时,由除法的意义可知am÷an=1.
52÷52,103÷103,a5÷a5(a≠0).
法1:仿照同底数幂的除法运算性质来计算,得52÷52=52-2=50,103÷103=103-3=100,a5÷a5=a5-5=a0(a≠0);
法2:这几个式子的被除数等于除数,由除法的意义可知,所得的商都等于1.
新知探究
22251
为了使同底数幂的除法运算性质仍然成立,我们规定:
任何不等于0的数的0次幂等于1.
用符号表示为:
a0=1( a≠0)
于是,am÷am=1=a0=am-m .
也即,当m=n时,am÷an=am-n 仍然成立.
注:零的0次幂没有意义.
归纳
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2.计算:52÷55=___________; 103÷107 =_______.
法1:照同底数幂的除法运算性质来计算,得
52÷55=52-5=5-3,103÷107=103-7=10-4;
法2:利用约分,直接算出这两个式子的结果为
从上面的计算中,你又有什么发现?
新知探究
22251
我们规定: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.
用符号表示为:
a-n=( a≠0,n是正整数).
特别地,a-1=( a≠0).
归纳
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计算:(1)a5÷a0(a≠0);(2)a5÷a-2(a≠0).
分别根据规定和同底数幂的除法运算性质加以计算,然后进行比较,说说你的发现.
根据规定加以计算:
(1)a5÷a0=a5÷1=a5;
借助同底数幂的除法运算性质加以计算:
(1)a5÷a0=a5-0=a5;(2)a5÷a-2=a5-(-2)=a7.
尝试与交流
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当m<n时,
am÷an=
=
=
=
=.
规定了零指数幂、负整数指数幂的意义后,同底数幂的除法运算性质可以扩展为:
am÷an=am-n (a≠0, m,n是整数).
归纳
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例1 用小数或分数表示下列各数:
(1) ;
(2) ;
(3) .
(1) ;
解:
(2) ;
(3) .
典例精析
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已经引进了零指数幂和负整数指数幂,指数的范围已经推广到了全体整数.在“幂的运算”中所学的幂的运算性质是否成立?请讨论交流一下,判断下列式子是否成立.
(1)a2·a-3=a2+(-3);(2)(ab)-3=a-3·b-3;(3)(a-3)2=a-3×2.
分析:(1)一方面, ,另一方面,a2·a-3=a-1,由规定知, ,所以可得a2·a-3=a2+(-3);同理,(2)(3)也都成立.
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当a,b都不等于0时,下列运算性质都成立.
(1)同底数幂的乘、除法
am·an=am+n(m,n是整数),am÷an=am-n(m,n是整数).
(2)幂的乘方
(am)n=amn(m,n是整数).
(3)积的乘方
(ab)m=am·bm(m是整数).
归纳
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(1) ;
例2 计算:
(2) ×.
解:(1)
=•
=•
=•
= ;
(2)
=-
=-
=-1.
典例精析
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1. 判断:
(1)=
(2) =-20
(3) a2n÷a2n=a(a≠0, n为正整数)
(4) =0
×
1
×
×
×
1
无意义
巩固练习
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2. 用小数或分数表示下列各数:
(1) ; (2) ;
(3); (4) 1.027×.
0.000001027
巩固练习
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3. 计算:
(1) ÷;
(2) ;
-8
巩固练习
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两个规定
幂的运算法则的推广
同底数幂除法运算性质
说一说这节课你学到了什么? 有哪些收获?
课堂小结
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1.等式(x+4)0=1成立的条件是 ( )
A.x>-4 B.x≠0 C.x≠4 D.x≠-4
D
随堂小练
基础
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2. 2-3可以表示为 ( )
A.22÷25 B.25÷22
C.22×25 D.(-2)×(-2)×(-2)
A
随堂小练
基础
22251
3. 下列计算中,正确的是( )
A.=100 B.-10-3=
C.= D.2a-3= (a≠0)
A
随堂小练
基础
22251
4. 若(2x+4)0+2(9-3x)-7有意义,则x应满足的条件是_______________.
x≠-2且x≠3
5.如果等式(2a-1)a+2=1,则a的值为____________.
-2或1或0
随堂小练
提升
22251
6. 把写成负整数指数幂的形式(形式不唯一)
随堂小练
提升
22251
7. 计算:
(1) ×÷; (2) (-1)2026-(π-3.14)0+.
解:(1)原式=16×÷1=1;
(2)原式=1-1+4=4.
随堂小练
提升
22251
7.3 第3课时 含负整数指数幂的科学记数法
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1. 会用科学记数法表示绝对值小于1的数;
2. 进一步运用负整数指数幂的知识解决一些实际问题.
学习目标
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负整数指数幂:一般地,当n是正整数时, (a≠0)
我们已经知道,一些较大的数适合用科学记数法表示,例如太阳的半径约为700 000 000 m,用科学记数法,我们可以把700 000 000m写成 m.
其实除了较大的数,为了表示比较简便,较小的数有时也适合用科学记数法表示,例如太阳最丰富的元素是氢,氢原子的半径约为0.000 000 000 05 m. 根据所学的负整数指数幂,想想它如何用科学记数法表示?
7×108
22251
0.000 000 000 05=5×0.000 000 000 01
=5×
=5×
=5×
新知探究
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科学记数法表示数:
绝对值大于10的数写成a×的形式,其中1≤| a |<10,n是正整数.
绝对值小于1的数写成a×的形式,其中1≤| a |<10,n是正整数.
归纳
22251
例1 用科学记数法表示下列各数:
0. 000 109,-0. 000 006 2,.
解:0. 000 109=1.09×0. 000 1=1.09×,
-0. 000 006 2=-6.2×0. 000 001=-6.2×,
==3×.
典例精析
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2. 确定n:有两种方法:
①数小数点,右移几位就是负几;
②原数中第一个非零数前几个零,就是负几.
用科学记数法表示绝对值小于1的数的步骤:
1. 确定a:a是绝对值大于或等于1且小于10的数;
3. 将原数表示为a×的形式.
归纳
22251
1.用科学记数法表示下列各数:
0. 000 182,-0. 000 061 2,-0. 000 009 001,.
解:0. 000 182=1.82×,
-0. 000 009 001=-9.001×,
=0. 057=5.7×.
-0. 000 061 2=-6.12×,
巩固练习
22251
例2 人体红细胞的截面可以近似地看成圆.在显微镜下测定某人红细胞的截面半径约为3.7×m,求红细胞的截面面积S(π取3.14).
解: S=π×(3.7×10-6)2
=π×3.72×10-12
答:细胞的截面面积约为4.3×10-11m2.
≈4.3×10-11(m2).
典例精析
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例3 随着技术的发展,在芯片的硅晶片上雕刻的电路间距已经可以小到几纳米. 纳米(记为 nm)是长度单位,1 nm等于1m的十亿分之一. 请以毫米为长度单位表示1 nm.
解:1nm= m
=10-9×103 mm
=10-6 mm.
=10-9 m
千米→米→分米→厘米→毫米→微米→纳米
刻度尺上的一小格是1mm,1nm是1mm的百万分之一.
典例精析
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用科学记数法表示绝对值很大的数和绝对值很小的数有什么异同?
相同点:
①基本形式相同: 都是 a×10ⁿ 的形式;
②系数要求相同: 系数a必须满足1≤ |a|<10(即 a 的绝对值是在 1 到 10之间的小数).
不同点:
①指数 n 不同:绝对值很大的数: n 是正整数或零;绝对值很小的数: n 是负整数.
②小数点的移动方向:绝对值很大的数: 小数点向左移动;绝对值很小的数:
小数点向右移动.
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2. 一种细胞的直径约为1.56×10-6米,那么它的一百万倍相当于( )
A.玻璃跳棋棋子的直径 B.数学课本的宽度
C.初中学生小丽的身高 D.五层楼房的高度
一百万=106
C
1.56×10-6×106=1.56米
巩固练习
22251
用科学记数法表示绝对值小于1的数的步骤
绝对值小于1的两个数的大小比较
用科学记数法表示很大的数和很小的数方法的异同
说一说这节课你学到了什么? 有哪些收获?
课堂小结
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1. 下面的科学记数法表示正确的是( )
A.12 000=1.2×103 B.0.05=5×10-1
C.0. 034=34×10-2 D.0. 012=1.2×10-2
D
2. 4. 051×10-4表示的数是( )
A.0.0 004 051 B.-4 051 C.0.04 051 D.0.4 051
A
随堂小练
基础
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3. 若67 950 000=6. 975×,则m=_______;
若0. 0 000 102=1.02×,则n=________.
7
-5
4. 1.90×108是_____位数,0.12×10-6 有_____小数位.
9
8
随堂小练
提升
22251
5. 用科学记数法表示下列各数.
314 000 000 000,-0.0 000 006 089,0.53 ,5.
3.14×1011
-6.089×
0.53=0.125=1.25×
5=5×100
随堂小练
提升
22251
6. 一个正方体集装箱的棱长为0.4 m.
(1)这个集装箱的体积是多少(用科学记数法表示)?
(2)若有一个小立方块的体积为1×10-3 m3,则需要多少个这样的小立方块才能将集装箱装满?
解:(1)这个集装箱的体积:0.4×0.4×0.4=6.4×10-2(m3)
(2)6.4×10-2÷(1×10-3)=64(个),即需要64个这样的
小立方块才能将集装箱装满.
随堂小练
提升
22251
$