内容正文:
第16章 整式的乘法
16.1 幂的运算(第1课时)
同底数幂的乘法
数学新教材人教版 八年级上册
新知讲授
由大数乘法引出幂运算
背景
计算机运行次数、信息容量等数量常用幂表示。多个相同因数相乘可写成一个幂,使数量关系更清楚、书写更简洁。
本课任务
当两个幂的底数相同时,能否不用展开所有乘法就得到结果?先回到乘方的意义,再寻找指数之间的规律。
情境引入
问题
一种电子计算机每秒可进行次运算,它工作可进行多少次运算?
答:次。
总次数为。
前一个幂含 个因数 ,后一个含 个,共 个因数 。
新知讲授
复习乘方的意义
符号解释
表示个相同因数相乘,是底数,是指数。指数记录因数的个数,不能理解为底数与指数相乘。
本课范围
本章若没有特别说明,指数中的字母均为正整数。推导时可以把幂展开成有限个相同因数,再利用乘法结合律重新组合。
例题讲解
变式
计算:。
答:。
。
共有 个因数 ,重新写成一个幂。
探究
探究
计算下列各式。
(1)
(2)
(3)
(1) 答:。
共有 个因数 。
(2) 答:。
共有 个因数 。
先识别运算结构,再逐项化简;保留必要的中间等式。
探究
探究
计算下列各式。
(1)
(2)
(3)
(3) 答:。
因数 的总个数为 。
先识别运算结构,再逐项化简;保留必要的中间等式。
新知讲授
同底数幂的乘法
教材定义
同底数幂相乘,底数不变,指数相加。
理解要点
公式为(都是正整数)。指数相加来源于相同因数个数相加,底数本身没有改变。
新知讲授
使用法则的两个前提
同底数
两个幂必须具有完全相同的底数。可直接用法则,不能把指数直接相加。
相乘
必须是乘法。是加法,不能写成;则要合并同类项,得到。
例题讲解
变式
计算:。
答:。
。
。
例题讲解
变式
计算:。
答:。
。
三个同底数幂相乘,仍只需统计全部指数。
例题讲解
变式
计算:。
答:。
底数是,指数相加为。
奇数个负因数相乘为负数。
例题讲解
示例
比较与。
答:前者为,后者为。
乘法合并的是相同因数的个数,所以指数相加。
加法合并两个同类项,系数相加,字母与指数不变。
例题讲解
例1
计算下列各式。
(1)
(2)
(3)
(4)
(1) 答:。
。
(2) 答:。
。
先识别运算结构,再逐项化简;保留必要的中间等式。
例题讲解
例1
计算下列各式。
(1)
(2)
(3)
(4)
(3) 答:。
。
(4) 答:。
。
先识别运算结构,再逐项化简;保留必要的中间等式。
例题讲解
示例
计算。
答:。
指数相加:。
例题讲解
示例
计算。
答:。
把 看成同一个底数,指数 与 相加。
不需要展开括号中的和。
例题讲解
示例
计算。
答:。
先保留共同底数 -,指数相加。
最后根据指数为奇数判断符号。
例题讲解
示例
计算。
答:。
先保留前面的负号。
,故整体为。
例题讲解
示例
计算。
答:。
先做乘法,两项均为 。
再相减,得到 。
例题讲解
示例
把写成两个同底数幂的乘积,给出两种写法。
答:,。
将指数 拆成两个正整数之和。
逆用法则时仍保证两个底数相同。
方法归纳
先辨运算,再处理指数
同底数幂相乘
① 看清连接符是乘号,并检查底数完全相同。
② 底数保持不变,把每个因式的指数相加。
结构与符号检查
① 单独一个底数的指数是 ,负底数应连同括号保留。
② 加法要合并系数;乘法才合并指数,不能混用。
课堂练习
练习
下面的计算是否正确?如果不正确,应当怎样改正?
(1)
错误
应为。
指数应相加,不能相乘。
(2)
错误
应为。
单独一个 的指数为 。
(3)
错误
应为。
这里是乘法,不是合并同类项。
(4)
正确
底数相同,指数完整相加。
指出错误使用的是哪条运算法则,并给出正确结果。
课堂练习
练习
计算下列各式。
(1)
(2)
(3)
(4)
(1) 答:。
指数 。
(2) 答:。
指数 。
先识别运算结构,再逐项化简;保留必要的中间等式。
课堂练习
练习
计算下列各式。
(1)
(2)
(3)
(4)
(3) 答:。
指数 。
(4) 答:。
指数和为 ,偶次幂为正。
先识别运算结构,再逐项化简;保留必要的中间等式。
课堂练习
练习
计算下列各式。
(1)
(2)
(3)
(4)
(1) 答:。
指数 。
(2) 答:。
指数 。
先识别运算结构,再逐项化简;保留必要的中间等式。
课堂练习
练习
计算下列各式。
(1)
(2)
(3)
(4)
(3) 答:。
指数 ,偶次幂为正。
(4) 答:。
指数 。
先识别运算结构,再逐项化简;保留必要的中间等式。
课堂练习
习题
计算:。
答:。
两项分别为和。
合并同类项得 。
例题讲解
示例
能写成吗?为什么?
答:不能。
两个底数不同,不能使用同底数幂乘法法则。
原式为,并非。
新知讲授
用乘方意义检查结果
检查底数
结果中的底数应与原来相同。若出现把两个底数相乘的情况,要确认自己是否误把别的运算套到本法则。
检查指数
指数应为原来所有指数的和。对省略的 、字母指数中的括号和负底数的括号逐一检查,再考虑是否需要计算具体数值。
课堂总结
同底数幂的乘法
意义
幂的指数记录相同因数个数。
法则
。
条件
底数相同、运算为乘法。
推广
多个因式的全部指数相加。
注意
一次幂、省略符号、负底数与加法区别。
针对训练
训练
计算。
答:。
指数 。
同底数幂相乘只把指数相加。
针对训练
训练
计算。
答:。
的指数为 ,。
不要把省略指数当成 0。
针对训练
训练
计算。
答:。
指数和为 。
多个因式统一统计。
针对训练
训练
判断。
答:错误,正确为。
加法合并系数,字母指数保持。
先辨认连接符。
针对训练
训练
计算。
答:。
。
共同底数包括负号。
针对训练
训练
计算。
答:。
指数相加,+ 与 − 抵消。
指数是完整表达式。
针对训练
训练
计算。
答:。
把整个 当作底数,。
本题不需要展开二项式。
针对训练
训练
计算。
答:。
先得两项 ,再合并系数。
乘法和加法分两步。
针对训练
训练
某设备每秒处理个数据项,连续运行,共处理多少项?
答:项。
总量=每秒处理量×时间,指数 。
数量关系先转为乘法。
针对训练
训练
一批存储卡有张,每张可存字节,合计多少字节?
答:字节。
总容量为 ,指数相加。
单位对应总容量,底数保持为 2。
方法归纳
先辨运算,再处理指数
同底数幂相乘
① 看清连接符是乘号,并检查底数完全相同。
② 底数保持不变,把每个因式的指数相加。
结构与符号检查
① 单独一个底数的指数是 ,负底数应连同括号保留。
② 加法要合并系数;乘法才合并指数,不能混用。
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