内容正文:
2.3有理数的乘方
2.3.1乘方
第二章 有理数的运算
1
学习目标
1、理解有理数的乘方的意义,了解幂、底数、指数等相关概念.
2、掌握有理数乘方运算的符号法则及相关性质,熟练进行有理数的乘方运算.
.
问题引入
古希腊伟大数学家阿基米德与国王下棋,国王输了,国王问阿基米德要什么奖赏,阿基米德对国王说:“我只要在棋盘上第一个格子中放进一颗麦子,在第二个格子中放进两颗麦子,在第三个格子中放进四颗麦子……每一个格子中麦子数量都是前一个格子中麦子数量的两倍,一直将棋盘每一个格子摆满.”
国王觉得很容易就可以满足他的要求,于是就同意了.但很快国王就发现,即使将国库所有的粮食都给他,也不够百分之一.即使一粒麦子只有一克重,也需要数十万亿吨的麦子才够.你们知道这是为什么吗(象棋有64格)?
探究一 乘方的意义
问题:你能计算下列图形中正方形的面积和立方体的体积吗?
2
3
正方形的面积:2×2=4;
立方体的体积:3×3×3=27.
同学们观察上面的2个算式的乘数共同特点?
乘数相同
探究一 乘方的意义
问题:你能计算下列图形中正方形的面积和立方体的体积吗?
2
3
2×2=
3×3×3=
22
23
为了书写简便,小学如何表示下列乘法运算:
读作“2 的平方”(或“2 的 2 次方”)
读作“2 的立方”(或“2 的 3 次方”)
探究一 乘方的意义
2×2=
3×3×3=
22
23
读作“2 的平方”(或“2 的 2 次方”)
读作“2 的立方”(或“2 的 3 次方”)
( -2)×(-2)×(-2)×(-2) 记作 ,读作 ,
仿照上面算式填空
-2的4次方
记作 ,读作 。
的 5 次方
(-2)4
n个相同的乘数a相乘,
a·a·a· ·a = an
…
n个
记作 ,读作 。
an
的 n 次方
探究一 乘方的意义
乘方定义
求n个相同乘数的积的运算,叫作乘方(involution),乘方的结果叫作幂在 中,a叫作底数,n叫作指数.
底数
指数
幂
5
例题分析
例1计算:
(1)(-4)3; (2)(-2)4; (3)
(2)(-2)4 =(-2)×(-2)×(-2)×(-2)=16
解:(1)(-4)3 =(-4)×(-4)×(-4)=-64
(3)(- (- (-
(4)(-2)6
(4)(-2)6 =(-2)×(-2)×(-2)×(-2)×(-2)×(-2)
=32
观察负数的幂的正负与指数有什么关系吗?
负数的奇次幂是负数,负数的偶次幂是正数.
探究二 乘方运算的法则
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.
新知巩固
(1)(-7)8 中,底数、指数各是什么?
(2)(-10)8 中,-10 叫作什么数?8 叫作什么数?
(-10)8 是正数还是负数?
解:(1) (-7)8 中底数是 -7,指数是 8.
(2) (-10)8 中-10 叫作底数, 8 叫作指数,
(-10)8 是正数.
教材52页练习
1、
新知巩固
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2. 计算:
(1)(-1)10
(2)(-1)7
(3) 83
(4)(-5)3
=(-1)×(-1)×(-1)×(-1)×(-1)×(-1)×(-1)×(-1)×(-1)×(-1)=1
=(-1)×(-1)×(-1)×(-1)×(-1)×(-1)×(-1)=-1
=8×8×8=512
=(-5)×(-5)×(-5)=-125
新知巩固
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2. 计算:
(5)0.13
(6)(- )4
(7)(-10)4
(8)(-10)5
=0.1×0.1×0.1=0.001
=(- )×(- )×(- )(- )=
=(-10)×(-10)×(-10)×(-10)=10000
=(-10)×(-10)×(-10)×(-10)×(-10)=-100000
新知巩固
与结果相等吗?
-34和(-3)4相等吗?为什么?
3
-34 =-3×3×3×3=-81
(-3)4 = (-3)×(-3)×(-3)×(-3)=81
=()×()×()×()
=
=
=
乘方运算的符号法则
负数的奇次幂是负数,
负数的偶次幂是正数
0的任何正整数次幂都是零
有理数的乘方
乘方的定义
求n个相同乘数的积的运算
乘方的结果 幂
乘方运算方法 化为乘法
小结
2.计算:
(1)(-3)3 (2)(-0.2)2 (3)-(-14)2 (4)-.
1.填空:
(1)(-3)2的底数是 ,指数是 ,结果是 .
(2)-(-3)2的底数是 ,指数是 ,结果是 .
(3)-33的底数是 ,指数是 ,结果是 .
(3)-12= ;-= ;-= ; -= .
当堂检测
-3
2
9
-3
2
-9
3
3
-27
-1
3.观察下列等式:
, ,,,,, ,
根据其中的规律可得 的个位数字是( )
A. 1 B. 7 C. 9 D. 3
C
4、珠穆朗玛峰是世界的最高峰,它的海拔高度是8 848.86米.把一张足够大的厚度为0.1毫米的纸,连续对折30次的厚度能超过珠穆朗玛峰的高度.这是真的吗?
…
对折1次是2张
对折2次张数是2²
对折30次张数是230
230=1 073 741 824
≈107 374(m).
解:
珠穆朗玛峰海拔高度是8 848.86米
8 848.86< 107 374
5.【阅读理解】材料一:类比“有理数的乘方”的定义,我们规
定:求若干个相同的非零有理数的商的运算,叫作除方.如
,等.把 记
作,读作“的括号3次方”;把 记作
,读作“3的括号4次方”.
材料二:我们知道除法运算可以转化为乘法运算,例如:
.
仿照上例,将下列除方运算的结果写成幂的形式:
(1) ;
解:原式
.
(2) .
解:原式
.
$