内容正文:
第2章 有理数及其运算
2.4 有理数的乘方
第1课时 有理数的乘方
【素养目标】
1. 理解有理数乘方在实际问题情境中的意义。(重点)
2. 能准确说出有理数乘方的底数、指数和幂;能准确地计算有理数的乘方。(难点)
3. 经历观察、类比、归纳得出有理数乘方的概念的过程,领会重要的数学建模思想、归纳思想,形成数感、符号感,发展抽象思维。
【复习导入】
将式子化繁为简:
;
下面的式子可以用什么方法简化?
( )
【合作探究】
探究点一、乘方
问题1: (1) 完成下列填空,并说一说这两个式子有什么相同点?
S正 =_________ = ____( )
V正 = _________= ____ ( )
(2) 这两个过程有什么简单的写法吗?(类比单位的写法)
(3) 这种写法读作什么呢?
问题2:同学们,你们吃过拉面吗?你们知道拉面是怎么做出来的吗?
做一做: 用准备好的拉面玩具做拉面捏合的练习,做好记录。 得到的面条根数, 跟你的拉面捏合次数有关系吗?
次数
面条根数
表示为
记作
1
2
2
4
3
8
4
16
……
……
10
1024
如果捏合 次,那么面条根数是 _____ , 读作 __________ .
问题2: 类比以上研究, 完成下列填空。
(1) 记作 _____, 读作-2的五次方 ;
(2) 记作_______ , 读作 _______ .
根据以上探究你能总结出什么规律?
一般地 , 个相同的因数相乘,即记作 ,读作的次方。求个相同因数的积的运算叫作乘方, 乘方的结果叫幂。
例1 (1) 的底数是_____,指数是_____ , 表示2个_____相乘,读作_____的二次方,也读作5的_____;
(2) 表示_____个 相乘,读作 的_____次方,也读作 的_____次幂,其中 叫作 _____ , 6叫作_____。
例2 计算:
(1) ; (2) ; (3) .
议一议 : 下面各组两个式子有什么不同?
(1) 与 ; (2) 与 .
注意:
1. 负数的乘方,在书写时一定要把整个负数 (连同负号)用括号括起来。
2. 分数的乘方, 在书写时也要把整个分数括起来。
【练一练】1. 计算:
(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) .
观察幂的正负性, 你发现了什么规律?
【归纳总结】
根据有理数的乘法法则可以得出:
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 , 0的任何正整数次幂都是 0 。
例3 有一张厚度是 的纸,将它对折 1 次后, 厚度为 。
(1) 将这张纸对折 2 次后,厚度为多少毫米?
(2) 假设可以将这张纸对折 20 次,那么对折 20 次后厚度为多少毫米?
对折次数
1次
2次
3次
4次
...
20次
纸的层数
...
厚度
...
(3) 每层楼平均高度为 ,这张纸对折20次后有多少层楼高?
探究二、与乘方有关的规律探究问题
变式:按如图方式,将一个边长为 1 的正方形纸片分割成6个部分。
① 的面积是 ______ ;② 的面积是 ______ ;
③ 的面积是 ______ ;④ 的面积是 ______ ;
⑤ 的面积是 ______ ;⑥ 的面积是 ______ ;
受此启发,你能求出 的值吗?
当堂反馈
1. 表示 ( )
A. B. C. D.
2. (1) 在 中,底数是_______,指数是_____ 运算后的结果是_______;
(2) 的底数是_______,指数是_______,运算后的结果是_______ .
3. 计算:
(1) ; (2) ;
(3) ; (4) .
4. 计算:
参考答案
探究点、乘方
例1 (1) -5 , 2 ,-5 ,-5 ,平方 ;
(2) 6 , 六 , 六 , 底数 , 指数 。
例2 解:(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) .
【练一练】1. (1) 5 , 25 , 125
(2) 4 , -8 , 16 , -32 ;
(3) ;
(4) 0 .
探究二、与乘方有关的规律探究问题
例3 (1)
(2) 104857.6 mm
(3) 解: 104.8576÷3 ~35(层)
对折次数
1次
2次
3次
4次
...
20次
纸的层数
2
22
23
24
...
2.20
厚度
...
变式: 按如图方式, 将一个边长为 1 的正方形纸片分割成 6 个部分。
① ;② ; ③ ;④ ;⑤ ;⑥ .
当堂反馈
1. C
2. (1) -5 2 25 (2) , 3, .
3. (1) 解: .
(2) 解: .
(3) 解: .
(4) 解: .
4.
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