内容正文:
第八章 整式的乘法
8.3 同底数幂的除法
1.会推导同底数幂的除法的运算性质.
2.掌握同底数幂的除法的运算性质,并会进行同底数幂的除法,并能解决一些实际问题.
3.归纳并掌握零指数幂和负整数指数幂的意义.
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合作探究
根据同底数幂的乘法法则进行计算:
28×27= 52×53=
a2×a5= 3m-n×3n=
215
55
a7
3m
( )× 27=215
( )×53= 55
( )×a5=a7
( )×3n =
28
a2
52
乘法与除法互为逆运算
215÷27=( )
=215-7
55÷53=( )
=55-3
a7÷a5=( )
=a7-5
3m÷3m-n=( )
=3m-(m-n)
28
52
a2
3n
填一填:
上述运算你发现了什么规律吗?
3m-n
3m
猜想:如果a≠0,m,n是正整数,且m>n,则am ÷an=am-n
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证明:
am÷an=
=am–n
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。
除数为0没有意义
条件:①除法 ②同底数幂
结果:①底数不变 ②指数相减
注意:
为什么a≠0?
②同底数幂的乘法运算法则:
a m·a n= (m,n 都是正整数)
③幂的乘方运算法则:
(a m)n = (m,n 都是正整数)
④积的乘方运算法则:
(ab)n = (n 为正整数)
①幂的意义: a ·a ·…·a =______
n 个a
a n
a m+n
a mn
a n ·bn
接下来我们将进入同底数幂的除法的学习.
1.结合幂的意义,用幂的形式表示结果,并说明计算的依据.
(3)如果a≠0,那么a6÷a3=______.
a3
(4)如果b≠0,那么b10÷b4=______.
b6
55÷53
=5×5
=52
(-3)5÷(-3)3
=(-3)×(-3)
=(-3)2
=32
(2) (-3)5÷(-3)3=_________.
(-3)2
(1) 55÷53 =______.
52
a6÷a3
=a×a×a
=a3
b10÷b4
=b×b×b×b×b×b
=b6
2.观察上面计算结果中幂指数之间的关系,如果a≠0,m,n,是正整数,且m>n,那么a m÷a n =_______.
a m-n
活动一 探究同底数幂的除法法则
(m-n)个a
m个a
n个a
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.
同底数幂的除法法则
结果:①底数不变;② 指数相减.
前提:①相除;② 底数相同.
事实上,当a≠0,m,n是正整数,当m>n时,根据除法和乘方的意义,有
反之,am-n= (a≠0,m,n是正整数,且m>n).
同底数幂除法法则的逆用
类比除法的运算规则,思考为什么a≠0.
am · an
(1)根据同底数幂的乘法法则填空:
① ___·28=214; ② ___·5=54; ③ ___·b4=b12; ④ ___·a4=a9.
(2)根据第(1)题所填的结果填空:
① 214÷28=___=2(____); ② 54÷5=___=5(____);
③ b12÷b4=___=b(____); ④ a9÷a4=___=a(____);
⑤由所填的结果猜想 am÷an=a(____).
26
53
b8
a5
26
14-8
53
4-1
b8
12-4
a5
9-4
m-n
为什么这里规定a≠0?
8
计算下列各题,用幂的形式表示结果,并说明计算的依据.
除法的意义
验证你的猜想.
归纳
乘方的意义
(m-n)个a
m个a
n个a
理由:
知识点1 同底数幂的除法
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计算:
(1) a7÷a4 ; (2) (-x)6÷(-x)3;
(3) (xy)4÷(xy) ; (4) b2m+2÷b2 。
= a7–4
= a3 ;
(1) a7÷a4
解:
(2) (-x)6÷(-x)3
= (-x)6–3
= (-x)3
(3) (xy)4÷(xy)
=(xy)4–1
(4) b2m+2÷b2
= b2m+2 – 2
= -x3 ;
=(xy)3
=x3y3 ;
= b2m
练一练
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1.为了使 (a≠0,m,n是正整数)在m=n时仍然成立,应如何规定 的意义?
2.为了使 (a≠0,m,n是正整数)在m<n时仍然成立,应如何规定 的意义?
思考:
注意:
(1) 同底数幂相除运算中,相同底数可以是不为0的数字、字母、单项式或多项式;
(2) 同底数幂相除运算中,也可以是两个或两个以上的同底数幂相除,幂的底数必须相同,相除时指数才能相减.
am÷an = am-n (a≠0,m,n是正整数,且m>n).
(1)a6÷a3=a2 ;
(2)x5÷x4=x;
(3) y5÷y=y5 ;
(4) (-mn)6÷(-mn)2=-m4n4.
a6÷a3=a6-3=a3.
1.下面的计算是否正确?如果不正确,请改正过来.
①幂的指数、底数都应是最简的;
②底数中系数不能为负;
③幂的底数是积的形式时,要化成an bn的形式.
小贴士
y5÷y=y5-1=y4
(-mn)6÷(-mn)2=(-mn)6-2=(-mn)4=m4n4.
同底数幂的除法运算性质
(a≠0,m,n是正整数,且m>n)
除数为0没有意义
指数相减
底数不变
同底数幂相除,
底数不变,
指数相减.
条件:①除法 ②同底数幂
结果:①底数不变 ②指数相减
注意:
讨论:为什么a≠0?
知识点1 同底数幂的除法
例1.计算: (1) x8÷x2 (2) (ab)5÷(ab)2
解:
(1) x8÷x2=x8-2=x6
(2) (ab)5÷(ab)2=(ab)5-2=(ab)3=a3b3
【点睛】计算同底数幂的除法时,先判断底数是否相同或变形为相同,若底数为多项式,可将其看作一个整体,再根据法则计算.
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问题1 根据除法运算中,一个数除以它本身商为1,得
33÷33=1;
108÷108=1;
an÷an=1(a≠0)。
你能利用同底数幂的除法来计算吗?你发现了什么?
33-3=30;
108-8=100;
an-n=a0(a≠0);
结论:30=1, 100=1, a0=1 (a≠0)
任何不等于0的数的0次幂都等于1。即 a0=1 (a≠0)
合作探究
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例1:已知(3x-2)0有意义,则x应满足的条件是________.
解析:根据零次幂的意义可知:(3x-2)0有意义,则3x-2≠0, .
方法总结:零次幂有意义的条件是底数不等于0,所以解决有关零次幂的意义类型的题目时,可列出关于底数不等于0的式子求解即可.
例题讲解
已知m,n是正整数,a≠0,为了使am÷an = am-n 在m≤n时仍然成立:
1.当m=n时,m-n=0,应该如何规定a0的意义?
2.当m<n时,m-n<0,应该如何规定am-n的意义?
活动二 认识零指数幂和负指数幂
思考:
问题2 根据同底数幂相乘,除法运算及分数约分,得:
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32÷35=32-5=3-3;
104÷108=104-8=10-4;
am÷an=am-n=a-p
你能利用同底数幂的除法来计算吗?你发现了什么?
任何不等于0的数的-p次幂(p为正整数),等于这个数的p次幂的倒数.即
结论:
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例2.计算:
(1)(-xy)13÷(-xy)8;(2)(x-2y)3÷(2y-x)2;(3)(a2+1)6÷(a2+1)4÷(a2+1)2.
(3)原式=(a2+1)6-4-2=(a2+1)0=1.
解:(1)原式=(-xy)13-8=(-xy)5=-x5y5;
(2)原式=(x-2y)3÷(x-2y)2=x-2y;
例3. 已知am=12,an=2,a=3,求am-n-1的值.
【点睛】解此题的关键是逆用同底数幂的除法即am-n =am÷an,对am-n-1进行变形,再代入数值进行计算.
解:∵am=12,an=2,a=3,
∴am-n-1=am÷an÷a=12÷2÷3=2.
53÷55=______.
(-3)3÷(-3)5=______.
当b≠0,b2÷b4=______.
(1)根据幂的意义填空.
(2)若am÷an = am-n(a≠0,m,n是正整数)在m<n(m<n=0)时仍然成立,可得
53÷55=______.
(-3)3÷(-3)5=______.
当b≠0,b2÷b4=______.
5-2
(-3)-2
b-2
由上可知5-2=______.(-3)-2=______.b-2=______.
由此,我们可以猜想:a-p = (a≠0,p是正整数).
负指数幂
2.当m<n时,m-n<0,应该如何规定am-n的意义?
规定a-p= (a≠0,p是正整数),即任何不等于0的数的-p次幂,等于这个数的p次幂的倒数.
(n-m)个a
m个a
n个a
若a≠0,对于正整数m,n,当m<n时,
am÷an=am-n
n-m和m-n互为相反数,n-m为正整数,设p=n-m,则有a-p= .
验证:
am–n (m>n),
am÷an=am–n= a0=1 (m=n), (a≠0,m,n是正整数)
于是有am÷an=am–n(a≠0,m,n是正整数)
同底数幂相除,底数不变,指数相减.
同底数幂的除法法则
知识要点
新课讲解
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不要把 的指数误认为是0。
(1)运用法则的关键是看底数是否相同;
(2)因为零不能作除数,所以底数不能为0;
(3)注意单个字母的指数为1,如
同底数幂除法注意事项:
根据除法运算中,一个数除以它本身商为1,得
33÷33=1;
108÷108=1;
an÷an=1(a≠0).
你能利用同底数幂的除法来计算吗?你发现了什么?
33-3=30;
108-8=100;
an-n=a0(a≠0);
结论:30=1, 100=1, a0=1 (a≠0)
归纳:任何不等于0的数的0次幂都等于1.即a0=1 (a≠0)
知识点2 零指数幂及负整数指数幂
= 1
规定 ,即任何不等于0的数的0次幂都等于1.
填空:
除法的意义
当m=n时
则
1
1
1
1
1
另外按照 来计算
知识点2 零指数幂及负整数指数幂
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例4 已知:am=3,an=5. 求:
(1)am-n的值; (2)a3m-3n的值.
解:(1) am-n= am ÷ an= 3 ÷5 = 0.6;
(2) a3m-3n= a 3m ÷ a 3n
= (am)3 ÷(an)3
=33 ÷53
=27 ÷125
=
同底数幂的除法可以逆用:am-n=am÷an
当m<n时
m个a
n个a
(n-m)个a
除法的意义
乘方的意义
按照刚才归纳的运算性质得
即任何不等于0的数的-p次幂,等于这个数的p次幂的倒数.
n-m为正整数,
n-m和m-n
互为相反数
设p=n-m
计算:
规定
是正整数)
知识点2 零指数幂及负整数指数幂
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同底数幂的除法运算性质
两个规定
即任何不等于0的数的-p次幂,等于这个数的p次幂的倒数.
是正整数)
,即任何不等于0的数的0次幂都等于1.
同底数幂相除,底数不变,指数相减.
是正整数)
归纳总结
知识点2 零指数幂及负整数指数幂
全品文教初中
同底数幂的除法
am÷an=am-n (a≠0,m,n都是正整数)
同底数幂相乘,底数不变,指数相减
法则
注意
a0=1 (a≠0)
零指数幂
负指数幂
a-p= (a≠0,p是正整数)
am-n =am÷an (a≠0,m,n都是正整数)
回顾本节课的学习,说说本节课我们学习了哪些内容.
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