内容正文:
2.4有理数的乘方
(课时1)
第二章 有理数及其运算
北师大版(2024)
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1
素养目标
2.正确理解乘方、幂、指数、底数等概念;
1.在现实背景中,理解有理数乘方的意义;
3.掌握有理数乘方的运算方法.
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2
情境导入
如图,某种细胞每过30分钟便由1个分裂成2个,经过5小时,这种细胞由1个能分裂成多少个?
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3
探究新知
一次(30min)
二次 (1h)
三次(1.5h)
2×2个
2×2×2个
2个
如图,某种细胞每过30分钟便由1个分裂成2个,经过5小时,这种细胞由1个能分裂成多少个?
5h要分裂10次
分裂10次能分裂成多少个呢?
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4
探究新知
……
……
十次(5h)
2×2×……×2
一次(30min)
2
1个2相乘
二次 (1h )
2×2
2个2相乘
三次(1.5h)
2×2×2
3个2相乘
10个2相乘
2×2×·······×2×2
10 个 2
=1024(个)
为了简便,可将
2×2×·······×2×2
10 个 2
,记为 210
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5
归纳总结
一般地,n个相同的因数a相乘,记作an
a×a×……×a×a
n个a
=an
乘方
这种求 n 个相同因数 a 的积的运算叫作乘方. 乘方的结果叫作幂,a 叫作底数,n 叫作指数. an可以读作a的n次方,也可读作a的n次幂.
例如,在9⁴中,底数是9,指数是4, 9⁴读作“9的4次方”或“9的4次幂”
an
(乘数的个数)
指数
底数
幂
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6
探究新知
你能举出有关乘方的实例吗?与同伴进行交流.
棱长为2cm的正方体的体积是2×2×2=23=8(cm3)
2cm
2cm
2cm
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7
例题练习
计算:(1)53 ; (2)(-3)4; (3) ; (4)-(-2)3
解: (1) 53=5×5×5=125;
(2) (-3)4=(-3)×(-3)×(-3)×(-3)=81;
(4) -(-2)3=-[(-2)×(-2)×(-2)]=-(-8)=8
(3)
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8
探究新知
【思考】-24 和 (-2)4 的意义一样吗?结果一样吗?
-24 的意义是 24 的相反数,(-2)4 的意义是 -2 的四次方,
-24 和 (-2)4 的意义不一样.
-24 = - (2×2×2×2) = -16,(-2)4 = (–2)×(–2)×(–2)×(–2) = 16,
-24 和 (-2)4 的结果不一样.
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9
探究新知
有一张厚度为 0.1 mm 的纸,将它对折 1 次后,厚度为 2×0.1 mm.
(1)将这张纸对折 2 次后,厚度为多少毫米?
22 ×0.1=0.4(mm)
所以,这张纸对折 2 次后,厚度为 0.4 mm.
对折2次
22层
对折1次
21层
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10
探究新知
有一张厚度为 0.1 mm 的纸,将它对折 1 次后,厚度为 2×0.1 mm.
(2)假设可以将这张纸对折 20 次,厚度为多少毫米?
对折2次
22层
对折1次
21层
对折3次
23层
…
…
对折20次
220层
220×0.1=104857.6(mm)
104857.6 mm=104.8576 m
所以,这张纸对折20次后,厚度为104857.6 mm.
104.8576÷3≈35
大约有 35层楼高
每层楼的平均高度为 3 m,这张纸对折 20 次后大约有多少层楼高?
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11
探究新知
计算:(1)102,103,104 ,105 ;
(2)(-10)2 ,(-10)3,(-10)4,(-10)5 .
(-10)4=(-10)×(-10)×(-10)×(-10)=10000
解:(1)102=10×10=100
103=10×10×10=1000
104=10×10×10×10=10000
(2)(-10)2=(-10)×(-10)=100
(-10)3=(-10)×(-10)×(-10)=-1000
105=10×10×10×10×10=100000
(-10)5=(-10)×(-10)×(-10)×(-10)×(-10)=-100000
观察计算结果,你能发现什么规律?
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12
归纳总结
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.
【注意】①任何数的偶次幂都是非负数;
②1的任何次幂都是1,-1的偶次幂是1,-1的奇次幂是-1;
③0的任何正整数次幂都是0.
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13
D
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14
C
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15
D
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16
D
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17
A
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18
D
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19
C
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20
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21
5
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22
小结
有理数的乘方
乘方的定义
求几个相同因数 a 的积的运算叫作乘方.
an=a×a×a×…×a
其中a是底数,n是指数,an 是幂.
负数的奇次幂是负数,负数的偶次幂是正数.
正数的任何次幂都是正数.
0的任何正整数次幂都是0.
乘方法则
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23
谢谢同学们的聆听
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24
练习1 关于
的说法正确的是( )
A.底数是-9
B.表示4个-9相乘
C.表示9个-4相乘
D.底数是9,指数是4
解析:A.根据乘方的定义,
中的底数是9,故A错误;
B、C.根据乘方的定义,
表示4个9相乘的积的相反数,故B、C错误;
D.根据乘方的定义,
的底数是9,指数是4,故D正确.
故选:D.
练习2 下列对于式子
的说法,错误的是( )
A.指数是2
B.底数是-4
C.幂为-16
D.表示2个-4相乘
解析:
,
对于
,底数是-4,指数是2,表示2个-4相乘,幂为16;
故错误的是C;故选C.
练习3 下列各组数中,结果相等的是( )
A.
与
B.
与
C.
与
D.
与
解析:对于A,
,所以
,故A错误;
对于B,
,所以
,故B错误;
对于C,
,所以
,故C错误;
对于D,
,所以
,故D正确.故选:D.
练习4 下列说法正确的是( )
A.
的底数是-2
B.
表示5个2相加
C.
与
意义相同
D.
的指数是3
解析:A.
的底数是2,原说法错误,不符合题意;
B.
表示5个2相乘,原说法错误,不符合题意;
C.
表示3个-3相乘,
表示3个3相乘的相反数,原说法错误,不符合题意;
D.
的指数是3,原说法正确,符合题意;故选:D.
练习5 已知
,则
的值是( )
A.-1
B.1
C.-6
D.6
解析:∵
,
,
,
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
故选A
练习6
与
的正确关系是( ).
A.相等
B.当n为奇数时它们互为相反数,当n为偶数时相等
C.互为相反数
D.当n为奇数时相等,当n为偶数时互为相反数
解析:∵当n为奇数时,
,当n为偶数时,
,
∴当n为奇数时相等,当n为偶数时互为相反数.故选:D.
练习7 一根
长的绳子,第一次剪去绳子的
,第二次剪去剩下绳子的
,如此剪下去,第100次剪完后剩下绳子的长度是( )
A.
B.
C.
D.
解析:第一次剪去绳子的
,此时剩下绳子的长度是
;
第二次剪去剩下绳子的
,此时剩下绳子的长度是
;
第三次剪去剩下绳子的
,此时剩下绳子的长度是
;……,
所以第100次剪完后剩下绳子的长度是
,故选C.
练习8 在
、
、
、
四个数中,最大数与最小数的和是_________.
解析:
,
,
四个数中,最大的数是9,最小的数是
,
最大的数与最小的数的和等于:
.
故填:5.
$