内容正文:
第二章 有理数的运算
2.3.1有理数的乘方
第1课时有理数乘方的概念
学习目标:
1.理解乘方、底数、指数、幂的概念,能实现乘法与乘方形式互相转化。
2.掌握有理数乘方符号法则,会正确进行负数、分数的乘方基础运算。
3.能够辨析 (−a) n与 −a n的区别,规避常见符号书写错误。
教学重点:乘方相关概念,有理数乘方的符号法则。
教学难点:区分带括号与不带括号的乘方的含义,分数、负数乘方书写规范。
多个有理数相乘的积的符号法则:
有理数的乘法运算律:
乘法交换律:ab=ba;
乘法结合律:(ab)c=a(bc);
分配律:a(b+c)=ab+ac.(逆用可简化运算)
有理数的乘法
1. 根据法则计算,应先确定积的符号,再把绝对值相乘.
2. 分数与小数相乘时,应先统一,一般把小数化为分数计算简便.
3. 有带分数相乘时,应先化为假分数.
4. 计算结果为分数时,要约分化简.
多个有理数相乘,符号当家起作用,
奇负偶正规律定,一数为零必得零。
温故知新
棋盘上的数学
这个问题就是这节课我们要学习的新知识.
情景引入
相信梦想!
问题1 填满64格棋盘需要多少麦粒?
追问1 按顺序每一格棋盘上需要多少麦粒?
第 1 格:
1
第 2 格:
2
第 3 格:
4=2×2
第 4 格:
8=2×2×2
第 5 格:
16= 2×2×2×2
……
第 64 格:
2×2×· · · · · · ×2
63 个 2
=22
=23
=24
=263
读作:2的平方(或2的二次方)
读作:2的立方(或2的三次方)
读作:2的四次方
读作:2的63次方
追问2 像2×2,2×2×2这样的式子有什么特点?
探究新知
指数,即因数的个数
底数,即因数
幂
n个2相乘
问题2 类比数的运算,用字母 表示有理数,则以下式子该怎样表达?
n个 相乘
归纳:求n个相同因数的积的运算,叫做乘方,乘方的结果叫做幂.
探究新知
一般地,n 个相同的乘数 a 相乘,记作_____,读作___________.
a 的 n 次方
an
求 n 个相同因数的积的运算叫做乘方,乘方的结果叫幂.
n个
a · a · … · a
组成要素
底数
因数
指数
因数的个数
幂
乘方的结果
an看做a的 n 次方的结果时可读作:a的 n 次幂
注意:一个数可以看作这个数本身的一次方.例如8就是81,指数1通常省略不写.
新知梳理
=
?
底数:3
读作:负的3的平方
表示:2个3相乘的相反数
结果:-3×3= - 9
底数:-3
读作:负3的平方
表示:2个-3相乘
结果:(-3)×(-3)= 9
≠
≠
当底数是负数或分数时,书写时一定要用括号把底数括起来。
火眼金睛
问题3 指出下列各式中的底数,指数及表示的意义.
思考1 -24 和 (-2)4 的意义一样吗?结果一样吗?
火眼金睛
(1)-(-3)2= ; (2)-32= ; (3)(-5)3= ;
(4)0.13= ; (5)(-1)9= ; (6)(-1)12= ;
(7)(-1)2n= ; (8)(-1)2n+1= ; (9)(-1)n=
-9
-9
-125
0.001
-1
1
1
-1
(当n为奇数时)
(当n为偶数时).
1的任何次幂都等于1
-1的偶次幂等于1,-1的奇次幂等于-1
±1
探究新知
思考2 根据乘方的意义计算下列式子,你发现负数的幂的正负与指数有什么关系?
正数和0呢?
1.负数的奇次幂是负数,负数的偶次幂是正数.
2.正数的任何正整数次幂都是正数,0的任何正整数次幂都是0.
奇负偶正
探究新知
拓展:
(1)互为相反数的两个数的奇次幂仍然互为相反数.
若 a + b = 0,则 a2n+1 + b2n+1 = 0(n 为自然数).
(2)互为相反数的两个数的偶次幂相等.
若 a + b = 0,则 a2n = b2n (n 为正整数).
讲解新知
an,-an 与 (-a)n 的异同点与联系?
幂 an -an (-a)n
相同点
不
同
点 意义不同
底数不同
联
系 n为奇数
n为偶数
n为正整数
指数都是 n
n 个 a 相乘的积
n 个 a 相乘的积的相反数
n 个 -a 相乘的积
a
a
-a
-an = (-a)n,它们分别与 an 互为相反数(a ≠ 0)
an = (-a)n,它们分别与 -an 互为相反数(a ≠ 0)
当 a = 0 时,an = -an = (-a)n = 0
小组讨论
(1) (-4)3; (2) (-2)4; (3)
(1) 解:原式=(-4)×(-4)×(-4)
=-64;
(2) 解:原式=(-2)×(-2)×(-2)×(-2)
=16;
思考:你发现负数的幂的符号有什么规律?
负数的奇次幂是负数,负数的偶次幂是正数.
正数的任何正整数次幂都是正数,
关于0?
0的任何正整数次幂都是0.
奇负偶正
例1 计算:
例题分析
解:原式
(2)-23×(-32)
解:原式=-8×(-9)
=72
例2 计算:
例题分析
解:原式=(4×× =
例3 用计算器计算 (-8)5 和 (-3)6 .
显示结果为-32768;
解:用带符号键 的计算器,有
(-)
(-)
8
5
(
)
=
(-)
3
6
(
)
=
显示结果为729.
因此,(-8)5=-32 768 , (-3)6 = 729.
例题分析
类型 概念 示例
乘方
幂
底数
指数
求 n 个相同乘数的积的运算,叫作乘方
a · a · … · a = an
n 个
乘方的结果叫作幂
在 an 中,a 叫作底数
在 an 中,n 叫作指数
an
底数
幂
指数
转化
分类讨论
数学思想方法:
类比
课堂小结
课堂小结
有理数乘方的规律:
1.负数的奇次幂是负数,负数的偶次幂是正数;
2.正数的任何次幂都是正数;
3.0的任何正整数次幂都是0.
注意:
的区别;
的区别;
B
D
C
基础练习
4.把乘法形式写成幂的形式:
5.把幂的形式写成乘法形式:
基础练习
6.(1) (-5)2 的底数是____,指数是__,(-5)2表示__ 个____相乘,
读作___________,也读作_______________________.
(2) -52 的底数是__,指数是__,-52表示__个___相乘的相反数,读作
(3) 9的底数是_____,指数是_____。
-5的2次方
2
-5
-5
-5的2 次幂(平方)
2
5
5
5的2 次方的相反数
2
2
9
1
(4) 表示 个 相乘,读作 的 次方,也读作 的 次幂,其中 叫做 ,6 叫做 .
(5) 表示 个 相乘再除以 ,读作 ,其中底数是 ,指数是 .
6
6
6
底数
指数
6
1
2
二分之1的6次方
1
6
基础练习
7.观察下列算式:
21=2, 22=4,23=8, 24=16,25=32, 26=64,27=128,28=256,…
(1)【规律应用】22 025的末位数字是____;
(2)【拓展提升】(-2)2 025+22 025=_____.
2
0
提升练习
8.
Lavf57.62.100
$