表示
2、7也可以看做是乘方運算的結果,這時它們表示數,分别讀作“2的2次幂”、“7的3次幂”,其中2與7叫做底數(base),2與3叫做指數(exponent)。
這種求n個相同因數a的積運算叫做乘方(power),乘方的結果叫做幂(power),a叫做底數(basenumber),n叫指數(exponent)。任何數的0次方都是1,例:
(注:0º無意義)同底數幂法則
同底數幂相乘除,原來的底數作底數,指數的和或差作指數。
推導:
設
中,,,那麼所以代入:
用字母表示為:
或(m、n均為自然數)1)
;2);3)1)
2)
3)
正整數指數幂法則
(k個a),其中(即k為正整數)指數為0幂法則
,其中,推導:
負整數指數幂法則
,其中,推導:
正分數指數幂法則
(k個a),其中
,,m,(即m,n為正整數)負分數指數幂法則
,其中,推導:
分數指數幂時,當
,,且時,則該數在實數範圍内無意義特别地,0的非正數指數幂沒有意義
平方差
兩數和乘兩數差等于它們的平方差。
用字母表示為:
推導:
幂的乘方法則
幂的乘方,底數不變,指數相乘。
用字母表示為:
幂的乘方
特别指出:
積的乘方
積的乘方,先把積中的每一個因數分别乘方,再把所得的幂相乘。
用字母表示為:
這個積的乘方法則也适用于三個以上乘數積的乘方。如:
同指數幂乘法
同指數幂相乘,指數不變,底數相乘。
用字母表示為:
完全平方
兩數和(或差)的平方,等于它們的平方的和加上(或者減去)它們的積的2倍。
用字母表示為:
或我們一般把前者叫作完全平方公式,把後者叫作完全平方差公式。
立方和
立方差
多項式平方
二項式
艾薩克·牛頓發現了二項式。二項式是乘方裡的複雜運算。右圖為二項式計算法則。一般來說,二項式也可以這樣表示:
1
11
121
1331
14641
15101051
………………
這就是著名的楊輝三角。
速算
有些較特殊的數的平方,掌握規律後,可以使計算速度加快,現介紹如下。
由n個1組成的數的平方
我們觀察下面的例子。
由以上例子可以看出這樣一個規律;求由n個1組成的數的平方,先由1寫到n,再由n寫到1,即:
注意:其中n隻占一個數位,滿10應向前進位,當然,這樣的速算不宜位數過多。
由n個3組成的數的平方
我們仍觀察具體實例:
由此可知:
個位是5的數的平方
把a看作10的個數,這樣個位數字是5的數的平方可以寫成;
的形式。根據完全平方式推導;由此可知:個位數字是5的數的平方,等于去掉個位數字後,所得的數與比這個數大1的數相乘的積,後面再寫上25。
圖示
有理數乘方
一、目标預設1、知識與技能
(1)在現實背景中,理解有理數乘方的意義,叙述有理數乘方的概念;
(2)能進行有理數的乘方運算。
2、過程與方法
變“幂”為“乘”是由轉化的思想把新問題(有理數乘方)轉化為舊知識(有理數的乘法)來解決,經曆有理數乘方的概念的推導過程,體驗乘方概念與有理數乘法的聯系;
3、情感、态度與價值觀
通過觀察、類比、歸納得出正确的結論。發展綜合運用所學知識的能力。
二、教學重難點
1、重點:在理解有理數乘方意義的基礎上進行有理數的乘方運算。
2、難點:與所學知識進行銜接,處理帶各種符号的乘方運算。
三、教學準備
1、教具:多媒體
2、預習建議:
(1)乘方的定義。
(2)乘方的初步運算。
四、教學方法:
引導探索法,嘗試指導,充分體現學生的主體地位
五、教學設計思路:
教師給學生創設問題情境,鼓勵學生積極參與,注重學生在認知過程中的思維,通過學生讨論、歸納得出的知識,比教師的單獨講解要記得牢,同時也培養學生歸納、總結的能力。然後通過一些練習來鞏固這些知識。
1、創設情境,引出課題
①聽音頻資料,通過《棋盤上的學問》一則故事,引入問題:64個二相乘怎麼計算?吸引學生注意,為下文引入乘方的概念鋪墊。
師:到底國王傻不傻呢?大家先别急着下結論,等大家學完了本節課程,就能回答這個問題了。
②請大家看細胞分裂示意圖,由計算并用算式表示出第一次,第二次,第三次,第n次分裂後細胞的個數,引入乘方的概念。
師:有些時候,我們會遇到幾個相同因數相乘的式子,比如五個2相乘,我們要寫很長,這樣的式子有更簡單的表示方式嗎?
2、自主學習,講解定義
(1)請大家閱讀課本關于《有理數的乘方》這節課程的内容。(五分鐘)
(2)請大家在閱讀的同時,思考屏幕上的三個問題:(闆書課題:有理數的乘方)
①什麼叫乘方?
求個相同因數的積的運算叫乘方
②用字母怎麼表示?讀作什麼?
③每個字母表示什麼?
分别請學生回答相關的問題,培養學生自主學習的能力。
①乘方是一種和加減乘除一樣的一種運算;
②指數n要以小寫的形式寫于底數的右上角;
③了解乘方的意義,從幂轉為乘。
(3)了解乘方的指數,底數,幂的定義
乘方的結果叫做幂;在中,叫做底數,叫做指數。
明确了表示a的幂的這個式子的結構之後,做幾道口答題。看屏幕,用基礎題來調動學生參與讨論回答的積極性,為後續學習熱身。
性質
正數的任何次幂都是正數,負數的奇次幂是負數,負數的偶次幂是正數,0的任何正整數次幂都得0.
例題
某種細胞每過30分便由一個分裂成2個。經過5h,這種細胞由一個能分裂成多少個?
解答:1個細胞30min後分裂成2個,1h後分裂成
個,1.5h後分裂成個……5h後要分裂10次,分裂成
(個)為了簡便,可将
記為。














