内容正文:
第10章 数的开方
11.1 幂的运算
1. 同底数幂的乘法
导入新课
我国国防科技大学成功研制的“天河二号”超级计算机以每秒 33.86 千万亿(3.386×1016)次运算。请问:它工作 103 s 可进行多少次运算?
探究新知
知识模块一 探究同底数幂的乘法法则
(1)上题中的 10,3, 103 分别叫什么?
103 表示的意义是什么?
=10×10×10
3 个 10 相乘
103
底数
幂
指数
(2)10×10×10×10×10 可以写成什么形式?
10×10×10×10×10 = 105
1016×103 = ?
= (10×10×…×10)
( 16 个 10 )
× (10×10×10)
( 3 个 10 )
= 10×10×…×10
( 19 个 10 )
= 1019
= 1016+3
(乘方的意义)
(乘法的结合律)
(乘方的意义)
(1)25×22 = 2( )
1.根据乘方的意义填空,观察计算结果,你能发现什么规律?
= (2×2×2×2×2)
×(2×2)
= 2×2×2×2×2×2×2
= 27.
(2)a3 · a2 = a( )
= (a﹒a﹒a) (a﹒a)
= a﹒a﹒a﹒a﹒a
= a5.
7
5
试一试
同底数幂相乘,底数不变,指数相加
5m × 5n = 5( )
2.根据乘方的意义填空,观察计算结果,你能发现什么规律?
= (5×5×5×…×5)
m 个 5
×(5×5×5 ×…×5)
n 个 5
= 5×5×…×5
(m + n) 个 5
= 5m+n.
注意观察:计算前后,底数和指数有何变化?
am · an
= a( )
m + n
如果 m,n 都是正整数,那么 am · an 等于什么?
为什么?
am·an
( 个 a )
( 个 a )
= a · a · … · a
( 个 a )
= a( ).
(乘方的意义)
(乘法的结合律)
(乘方的意义)
m
n
m + n
m + n
证一证
= (a · a · … · a )
· ( a · a · … · a )
am · an = am+n (m,n 都是正整数).
同底数幂相乘,
底数 ,指数 .
不变
相加
同底数幂的乘法法则:
结果:①底数不变 ②指数相加
注意
条件:①乘法 ②底数相同
知识要点
a · a6 · a3 =
类比同底数幂的乘法公式 am · an = am+n (m、n 都是正整数),
a m· a n· a p = a m + n + p ( m、n、p 都是正整数).
想一想:当三个或三个以上同底数幂相乘时,是否也具有这一性质呢?用字母表示 等于什么呢?
am· an· ap
a7 · a3 = a10.
计算:
(1) 103×104; (2) a·a; (3) m1·m3·m5.
(3) m·m³·m5 = m1+3+5 = m9.
解:(1) 103×104 = 103+4 = 107.
(2) a·a = a1+1 = a2.
典例精析
(1) x2 · x5 = __________________;
(2) a · a6 = __________________;
(3) xm·x3m+1 = __________________;
(4) n2·n3·n3 = __________________.
计算下列各式
x2+5 = x7
a1+6 = a7
xm+3m+1
a=a1
= x4m+1
n5·n3 = n8
练一练
知识模块二 底数是相反数的幂的乘法
(1)(-x)2·x3·(-x)5;(2)(x+y)3·(-x-y)4;
解:(1)原式=x2·x3·(-x5)=-x2·x3·x5=-x10;
范例:计算:
(2)原式=(x+y)3·(x+y)4=(x+y)7.
仿例:计算:
(1)(-a)3·a5;(2)(a-b)·(b-a)2·(a-b)3;
解:(1)原式=-a3·a5=-a8;
(2)原式=(a-b)·(a-b)2·(a-b)3=(a-b)6.
知识模块三 同底数幂乘法法则的逆用
范例:若3m=16,3n=4,求3m+n的值.
解:3m+n=3m·3n=16×4=64.
变例:已知am=3,an=5,求am+n,am+2与am+n+3的值.
解:am+n=am·an=3×5=15;
am+2=am·a2=3a2;
am+n+3=am·an·a3=3×5×a3=15a3.
同底数幂的乘法
法则
am · an = am + n (m,n 都是正整数)
注意
同底数幂相乘,底数不变,指数相加
am · an · ap = am+n+p (m,n,p都是正整数)
直接应用法则
底数相同时
底数不相同时
先变成同底数幂,再应用法则
常见变形:(-a)2=a2, (-a)3 = -a3
课堂小结
1.下面的计算对不对?如果不对,应当怎样改正?
(1) b3 · b3 = 2b3
(2) b3 + b3 = b6
(3) a · a2 · a4 = a6
(4)(-x)4 · (-x)4 = (-x)16
×
×
×
×
b3 · b3 = b6
b3 + b3 = 2b3
a · a2 · a4 = a7
(-x)4 · (-x)4 = (-x)8
(1) x · x6 · x( ) = x11;
(2) xm ·( )= x3m;
(3) 8×4 = 2x,则 x = ( ).
23×22
4
5
x2m
2. 填空:
= 25
A组
(1) (-9)2×(-9)3
(2) (a-b)2·(a-b)3
(3) a4·(-a2)
3.计算下列各题:
注意符号哟!
= (-9)5
= (a - b )5
= -a6
= x3n + 1
= a3 + a3 = 2a3
B组
(1) xn + 1 · x2n
(2)
(3)
a · a2 + a3
X
公式中的底数和指数可以是一个数、一个字母或一个式子.
注意
随堂检测
1.已知 an-3 · a2n + 1 = a10(a≠0,且 a≠±1),求 n 的值;
公式运用:am · an = am+n
解:n-3 + 2n + 1 = 10,
n = 4.
(2)已知 xa = 2,xb = 3,求 xa + b 的值.
公式逆用:am+n = am · an
解:xa+b = xa · xb = 2×3 = 6.
$