内容正文:
第八章 整式的乘法
8.2. 幂的乘方与积的乘方
8.2.2 积的乘方
1.会推导积的乘方的运算性质.
2.掌握积的乘方的运算性质,能熟练运用积的乘方的运算法则进行计算和化简.
巩固复习
1.幂的意义
2.同底数幂相乘的法则:
am·an= am+n(m,n为正整数)
同底数幂相乘,底数不变,指数相加
巩固复习
计算
1. (-m)3×(-m)4 2.-x•x5•x7
3. m3•(-m)-m2•m2 4. (x-y)5×(y-x)4
计算:46×0.256
小明认为46×0.256=(4×0.25)6,马上得出结果为1.你认为他这样计算有道理吗?
一般的,如果n是正整数,(ab)n=anbn成立吗?
2.按照上面的方法,试着完成下面的填空.
(ab)2 = ________
(ab)3 = ________
1.观察下面的运算过程,指出每步的运算依据.
a2b2
a3b3
( )
( )
=(3×7)×(3×7)
=(3×3)×(7×7)
=32×72
(3×7)2
( )
乘方的意义
乘法交换律、结合律
同底数幂的乘法法则
填一填.
(ab)·(ab)
(ab)2
(a·a)·(b·b)
a2b2
(ab)·(ab)·(ab)
(ab)3
a3b3
(a·a·a)·(b·b·b)
观察底数和指数,你有什么发现?
【发现】结果把积的每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘.
3.若n是正整数,则 (ab)n = .
anbn
学 习 新 知
问题思考
(1) 问题:若已知一个正方体的棱长为1.1×103 cm,你能计算出它的体积是多少吗?
V=(1.1×103)3 cm3
(3) 问题:积的乘方如何运算呢?能不能找到一个运算性质?
(2) 问题:这个结果是幂的乘方形式吗?
活动1 探究积的乘方运算性质
计算46×0.256.小明认为46×0.256=(4×0.25)6,马上得出结果为1.
你认为他这样计算有道理吗?
1.观察下面的运算过程,指出每步运算的依据.
(3×7)2
=(3×7)×(3×7) ( )
=(3×3)×(7×7) ( )
=32×72 . ( )
乘方的意义
乘法交换律和乘法结合律
乘方的意义
2.按照上面的方法,完成下面的填空.
(ab)2= ;
(ab)3= .
(ab)·(ab)=(a·a)·(b·b)=a2b2
(ab)·(ab)·(ab)=(a·a·a)·(b·b·b)=a3b3
请猜想(ab)n的结果
3.性质推导.
一般地,若n是正整数,则有:
(ab)n=anbn(n是正整数)
积的乘方,等于各因式乘方的积.
(ab)n =(ab)× (ab)×··· × (ab)
= (a × a ×··· × a)×(b×b ×··· × b)
= a n b n
n个ab
n个a
n个b
注意:
1.运用这个性质可以直接进行积的乘方运算.
2.三个或三个以上因式的积的乘方也具有这一性质,
即 (abc)n=anbncn
(n是正整数).
1. (3×7)2
=(3×7)×(3×7)
=(3×3)×(7×7)
=32×72
2.按照上面的方法,完成下面填空。
(ab)2= 。
(ab)3 = 。
一起探究
同底数幂的乘法
乘法交换律、结合律
乘方的意义
a2b2
a3b3
知识点 积的乘方
11
知识点1 积的乘方
猜想:
(ab)n=_____. (n为正整数)
anbn
你能说明理由吗?
=(ab) ·(ab) · … ·(ab)
n个ab =(a·a·…a) ·(b·b·…b)
n个a n个b
=anbn
乘方的意义
乘法的交换律、结合律
同底数幂的乘法
12
(ab) n= (ab)· (ab)· ··· ·(ab)
n个ab
=(a·a· ··· ·a)·(b·b· ··· ·b)
n个a
n个b
=anbn.
【验证】
积的乘方运算法则
(ab)n = anbn ( n 为正整数).
积的乘方,等于各因式乘方的积.
反过来,anbn =______(m,n 都是正整数).
(ab)n
积的乘方的逆用
1.积的乘方,不要漏掉任何一个因式.
2.底数中的a,b不仅可以代表数、单项式,还可以代表多项式等其他式子.
注意
14
探究新知
你知道(102)3等于多少吗?
(102)3
=102×102×102
=102+2+2
=106
=102×3
(根据幂的意义).
(根据同底数幂的乘法).
探究新知
做一做:计算下列各式,并说明理由 .
(1) (62)4 ; (2) (a2)3 ; (3) (am)2 ; (4) (am)n .
解:(1) (62)4 = 62·62· 62·62 =62+2+2+2 =62×4 ;
(2) (a2)3 = a2·a2·a2 =a2+2+2 =a6 =a2×3 ;
(3)(am)2 =am·am =am+m =a2m ;
(4) (am)n =am·am· … ·am
=am+m+ … +m
=amn
n个am
n个m
结论:
积的乘方的运算性质:
知识点1 积的乘方
(ab)n=_____. (n为正整数)
anbn
积的乘方,等于各因式乘方的积
你能用文字语言叙述这个性质吗?
积的乘方法则
(ab)n =
an·bn
(m,n都是正整数)
积的乘方
乘方的积
积的乘方= .
每个因式分别乘方后的积
你能说出法则中“因式”这两个字的意义吗?
(a+b)n,可以用积的乘方法则计算吗?
即 “(a+b)n= an·bn ” 成立吗?
又 “(a+b)n= an+an ” 成立吗?
知识点 积的乘方
1.小组分工,计算下列各题.
(1) (-2b)3; (2) (-xy3)2 ;
(3) (-2ab3c2) 4 ; (4) (2a2)3+ (-3a3)2+ (a2)2·a2.
注意运算顺序是先乘方,再乘除,后加减.
解:
(1) (-2b)³=(-2)³·b³=-8b³.
(2) (-xy³)²=(-1)²·x²·(y³)²=x²y⁶.
(3) (-2ab³c²)⁴=(-2)⁴·a⁴·(b³)⁴·(c²)⁴=16a⁴b¹²c⁸.
(4) (2a²)³+(-3a³)²+(a²)²·a²
=2³·(a²)³+(-3)²·(a³)²+(a²)²·a²
=8a⁶+9a⁶+a⁴·a²
=8a⁶+9a⁶+a⁶
=18a⁶.
2.球体表面积的计算公式是S=4πr 2.地球可以近似地看成一个球体, 它的半径r 约为6.4×106 m.地球的表面积大约是多少平方米?(π取 3.1)
S=4πr 2
≈4×3.1×(6.4×106)2
=4×3.1×6.42×1012
=507.904×1012 (m2).
答:地球的表面积大约是507.904×1012 m2.
解:
探究新知
幂的乘方法则
(am)n=amn (m,n都是正整数)
幂的乘方,底数_______,指数_______.
不变
相乘
我们学过的幂的乘方的运算性质适用吗?
积的乘方
一
思考下面三道题
(1)
(2)
我们只能根据乘方的意义及乘法交换律、结合律
可以进行运算.
这三道题有什么特点?
底数为两个因式相乘,积的形式.
这种形式为积的乘方.
(ab) n= (ab)· (ab)· ··· ·(ab)
n个ab
=(a·a· ··· ·a)·(b·b· ··· ·b)
n个a
n个b
=anbn.
证明:
(3)思考:积的乘方(ab)n =?
猜想结论:
因此可得:(ab)n=anbn (n为正整数).
(ab)n=anbn (n为正整数)
推理验证
例1 计算:
(1)(2x)2 ; (2)(3ab)3 ; (3)(-2b2)3 ; (4)(-xy3)2 ;
(5) (2a2)3 +(-3a3)2 +(a2)2·a2
解:
(1) (2x)2
=22x2
= 4x2
(2) (3ab)3
= 33a3b3
= 27a3b3
(3) (-2b2)3
= (-2)3 b6
= -8b6
(4) (-xy3)2
= -x2 (y3)2
=- x2y6
(5) (2a2)3 +(-3a3)2 +(a2)2·a2
=8a6 +9a6 +a6
= 18a6
知识点1 积的乘方
例2 球体表面积计算公式是 .地球可以近似的看成一个球体,它的半径r约为6.37×106 m .地球的表面积大约是多少平方米?( 取3.14)
解:
=5.10×1014
答:地球的表面积大约是5.10×1014m2.
知识点1 积的乘方
想一想:如何计算42015×0.252016呢?与同学交流.
42015×0.252016
= 42015×0.252015×0.25
= (4×0.25)2015×0.25
= 12015×0.25
=0.25.
观察两个因式的指数,0.252016可以表示成什么形式呢?
独立完成计算:46×0.256.
解:46×0.256
=(4×0.25)6
=16
=1.
方法:底数互为倒数的两个幂相乘时,先通过逆用同底数幂的乘法法则化为指数相同的幂,然后逆用积的乘方法则,从而简化运算.
★必须是同指数的幂才能逆用法则,逆用时一定要注意:底数相乘,指数不变.
积的乘方法则: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.
(ab)n = anbn (n为正整数)
想一想:三个或三个以上的积的乘方等于什么?
(abc)n = anbncn (n为正整数)
知识要点
积的乘方
乘方的积
乘法运算
逆用积的乘方的运算性质
逆用幂的乘方的运算性质
解:原式
还可以这样做
乘方的运算
知识点2 积的乘方的逆应用
28
三个或三个以上的积的乘方,是否也具有上面的性质? 怎样用公式表示?
(abc)n=an·bn·cn
怎样证明 ?
有两种思路: 一种思路是利用乘法结合律,把三个因式积的乘方转化成两个因式积的乘方、再用积的乘方法则;
另一种思路是仍用推导两个因式的积的乘方的方法:
方法提示
试用第一种方法证明:
(abc)n=[(ab)·c]n
=(ab)n·cn
= an·bn·cn.
乘方的意义、乘法的交换律与结合律.
知识点 1 积的乘方
29
课堂小结
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