内容正文:
【新教材】人教版·八年级上册
第十六章 整式的乘法
16.1.2 幂的乘方与积的乘方
1
2
3
能结合乘方的意义,准确说出幂的乘方、积的乘方的运算法则,分清两个法则与同底数幂乘法法则的区别;
掌握幂的乘方、积的乘方的运算性质,能熟练运用法则进行整式计算,会逆用法则解决相关求值问题;
经历幂的乘方、积的乘方的探究推导过程,体会从特殊到一般的归纳思想,提升代数运算与逻辑推理的核心素养.
学 习 目 标
请看式子(32)3、(2a)3,它们一个是幂的乘方,一个是积的乘方,这和我们之前学习的同底数幂乘法形式不同. 该怎样进行计算呢?今天我们就一起来探究幂的乘方与积的乘方的运算性质.
同学们,上节课我们学习了同底数幂的乘法,哪位同学回忆一下同底数幂相乘的运算法则?
同底数幂相乘,底数不变,指数相加,(m、n为正整数).
导入新课
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探究1:根据乘方的意义及同底数幂的运算性质填空,观察计算结果,你能发现什么规律?
(1)(32)3=32×32×32=3( )
(2)(a2)3=___________=a( )
(3)(am)3=___________=a( )
6
a2×a2×a2
6
am×am×am
3m
一般地,对于任意底数a与任意正整数m,n,
新知探究
4
即:幂的乘方,底数不变,指数相乘.
(am)n=amn(m,n都是正整数).
幂的乘方的运算法则
多重乘方也可以重复运用上述法则
[(am)n]p=amnp(m,n,p都是正整数).
新知探究
解:(1);
(2);
(3);
(4).
例1:计算.
(1) ; (2); (3); (4).
典例分析
1.(2026·江苏常州·中考真题)计算的结果是( )
A. B. C. D.
C
【解析】利用幂的乘方法则进行计算即可得出答案.
解:.
基础训练
2.已知,则的值为________.
【解析】先利用幂的运算法则化简所求代数式,再根据已知等式得到的值,代入计算即可.
解:.
∵,
∴,
∴原式.
典例分析
探究2:填空,下面的运算过程用到哪些运算律?
运算结果有什么规律?
(1)(ab)2=(ab)・(ab)=(a・a)・(b・b)=a( )b( )
(2)(ab)3=_______________=_____________________=a( )b( )
一般地,对于任意底数a,b与任意正整数n,
2
2
(ab)・(ab) ・(ab)
(a・a ・a)・(b・b ・b)
3
3
新知探究
即:积的乘方,等于把积的每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘.
(ab)n=anbn(n为正整数).
积的乘方的运算法则
三个或三个以上的积的乘方,也具有这一性质:
(abc)n=anbncn(n为正整数).
新知探究
例2:计算.
(1)(2a)3; (2)(-5b)3; (3)(xy2)2; (4)(-2x3y)4.
解:(1)(2a)3=23·a3=8a3;
(2)(-5b)3=(-5)3・b3= -125b3;
(3)(xy2)2=x2・(y2)2=x2y4;
(4)(-2x3y)4=(-2)4・(x3)4・y4=16x12y4.
典例分析
1.(2026·湖南·中考真题)已知,,,且,则的值是( )
A. B. C. D.
B
【解析】利用积的乘方法则计算左边,对比等式两边对应指数即可求出的值.
解:∵根据积的乘方运算法则,可得,
又∵,且,,
∴,对应指数相等,可得.
基础训练
2.下列各式中,错误的有_______ (填序号).
①; ②;
③; ④.
①③
【解析】根据幂的乘方和积的乘方法则,计算每个式子的正确结果,对比原式判断对错.
解:① ,,故①错误;② ,且,,故②正确;③,,故③错误;④,故 ④正确;
综上,错误的式子为①③.
基础训练
13
思考:幂的乘方与积的乘方的逆运算是怎样的呢?
amn=(am)n=(an)m (m,n都是正整数).
anbn =(ab)n(n为正整数).
新知探究
例3:若,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
D
【解析】将三个幂的底数统一为3,通过比较指数大小判断数值大小关系.
解:,,
∵,,
∴.
典例分析
1.若,,试用含,的代数式表示 .
【解析】逆用积的乘方法则、幂的乘方法则进行适当变形即可得出答案.
解:.
基础训练
2.下表是小李同学完成的一道作业题.
计算:
解:原式.
请你参考小李的方法解答下列问题.
(1)计算:①; ②;
(2)若,直接写出n的值.
基础训练
解:(1)①
;
【解析】(1)①根据积的乘方运算求解即可;②根据积的乘方运算及有理数的乘方运算求解即可;(2)根据幂的乘方逆运算、同底数幂的乘法的运算建立方程求解即可.
②
,
,
;
(2),
∴,
∴,
∴,
解得:.
基础训练
幂的乘方与积的乘方
①幂的乘方法则
积的乘方,等于把积的每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘.
即:(ab)n=anbn(n为正整数)
三个或三个以上的积的乘方,也具有这一性质.
幂的乘方,底数不变,指数相乘.
即: (am)n=amn(m,n都是正整数)
多重乘方也可以重复运用上述法则.
③ 幂的乘方与积的乘方的运算法则的逆用
amn=(am)n=(an)m (m,n都是正整数)
anbn =(ab)n(n为正整数)
②积的乘方法则
新知总结
19
1.下列计算正确的是( )
A. B.
C. D.
D
【解析】根据合并同类项法则、幂的乘方法则、积的乘方法则对各选项进行计算即可得出答案.
解:A选项:,计算错误;B选项:与不是同类项,不能合并,计算错误;C选项:,计算错误;D选项:,计算正确.
巩固练习
2.若,是正整数,,则( )
A. B. C. D.
C
【解析】根据已知等式可得,则.
解:∵ ,,
且,
∴,
∴ ,
∴ .
巩固练习
3.已知:,则,_______.
12
【解析】本题主要考查了幂的乘方,同底数幂乘法的逆运算,熟知相关计算法则是解题的关键.先根据幂的乘方求出,再由进行求解即可.
解:∵,
∴,
∴,
故答案为:.
巩固练习
4.计算:_____.
【解析】逆用积的乘方进行求解即可.
解:原式
.
巩固练习
5.计算:
(1); (2);
(3); (4).
【解析】根据同底数幂相乘、幂的乘方、积的乘方、合并同类项的对应法则进行计算即可.
解:(1)原式; (2)原式;
(3)原式; (4)原式.
巩固练习
6.阅读理解:
我们规定两数、之间的一种运算.记作:如果,那么,例如,记作.
(1)根据以上规定求出:_____;_____;
【解析】根据题中定义,类比题中例题解法步骤结合同底数幂的乘法运算求解即可.
解:(1),,
∴,;
拓展提升
(2)小明发现也成立.并证明如下:
设:,,,,,
.
根据以上证明,请计算:______;
【解析】根据题中定义,类比题中例题解法步骤结合同底数幂的乘法运算求解即可.
(2)根据题意设:,,
则,,
,即,∴
∴;
拓展提升
(3)若,,,则,,之间的数量关系为_____________;
(3)∵,,,
∴,即,
∵,∴,
∴,即;
【解析】根据题中定义,类比题中例题解法步骤结合同底数幂的乘法运算求解即可.
拓展提升
(4)求的值.
(4),设,,
则,∴,∴,
∵∴即
∴.
【解析】根据题中定义,类比题中例题解法步骤结合同底数幂的乘法运算求解即可.
拓展提升
课堂总结
必做题:
教材第101页习题16.1第2题、第3题
选做题:
教材第101页习题16.1第5题、第6题
布置作业
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感谢聆听!
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