第01章第15课时有理数的乘方.doc
- 格式:doc
- 大小:253.50 KB
- 文档页数:4
1.5.1 有理数的乘方《151 有理数的乘方》在数学的广袤天地中,有理数的乘方就像是一座神秘而有趣的城堡,等待着我们去探索和理解。
当我们踏入这个领域,会发现它有着独特的规律和奇妙的应用。
首先,让我们来弄清楚什么是有理数的乘方。
简单来说,乘方就是同一个数的连乘。
比如 2 的 3 次方,表示 3 个 2 相乘,即 2×2×2 = 8。
这里的 2 被称为底数,3 被称为指数,而 8 则是乘方的结果,也叫做幂。
有理数的乘方有着一些重要的性质和规律。
比如正数的任何次幂都是正数,负数的奇次幂是负数,负数的偶次幂是正数。
这就像是一把神奇的钥匙,能够帮助我们快速判断乘方结果的正负性。
那有理数的乘方在实际生活中有什么用处呢?其实,它的应用非常广泛。
假设你在银行存钱,年利率是 5%,如果存了 2 年,那么最终得到的本息和就可以用乘方来计算。
第一年本金乘以(1 + 5%),第二年本金乘以(1 + 5%)的平方,这样就能清楚地算出最终能拿到多少钱。
再比如,在研究细胞分裂时,一个细胞每过一小时分裂一次,经过n 小时后,细胞的总数就是 2 的 n 次方个。
通过乘方,我们能够很直观地了解到细胞数量的增长速度。
有理数乘方的计算也有一些小技巧。
比如当指数较大时,可以先将底数进行分解,再利用乘方的性质进行计算。
比如计算 16 的 4 次方,可以先把 16 写成 2 的 4 次方,那么 16 的 4 次方就等于 2 的 16 次方,这样计算起来会更加简便。
在解决与有理数乘方相关的问题时,我们需要特别注意指数和底数的关系,以及符号的变化。
有时候,一个小小的疏忽可能就会导致结果的错误。
例如,计算(-2)的 3 次方和-2 的 3 次方,这两个式子看起来相似,但结果却不同。
(-2)的 3 次方等于-8,而-2 的 3 次方等于-8。
所以,在计算时一定要仔细分辨。
有理数的乘方还与科学记数法有着密切的联系。
当一个数特别大或特别小时,用科学记数法表示会更加方便。
《有理数的乘方》讲义一、引入在数学的世界里,我们常常会遇到各种各样的运算,加、减、乘、除是我们最熟悉的基本运算。
但还有一种运算,它能让数字以一种独特的方式展现出更强大的力量,那就是有理数的乘方。
想象一下,我们有一个数,不断地乘以它自己,这就是乘方的基本概念。
乘方在数学中有着广泛的应用,无论是在解决实际问题,还是在深入理解数学的本质方面,都起着重要的作用。
二、有理数乘方的定义有理数乘方是指将一个有理数乘以它自身若干次的运算。
一般地,aⁿ 表示 n 个 a 相乘,其中 a 叫做底数,n 叫做指数,乘方的结果叫做幂。
例如,2³表示 3 个 2 相乘,即 2×2×2 = 8,这里 2 是底数,3 是指数,8 是幂。
再比如,(-3)⁴表示 4 个-3 相乘,即(-3)×(-3)×(-3)×(-3) = 81,-3 是底数,4 是指数,81 是幂。
三、有理数乘方的运算规则1、正数的任何次幂都是正数。
比如 3²= 9,3³= 27 等。
2、负数的奇次幂是负数,负数的偶次幂是正数。
例如,(-2)³=-8,(-2)⁴= 16。
3、 0 的任何正整数次幂都是 0。
4、 1 的任何次幂都是 1,-1 的奇次幂是-1,-1 的偶次幂是 1。
四、有理数乘方的计算在计算有理数的乘方时,我们需要根据上述规则进行计算。
例 1:计算 5³5³= 5×5×5 = 125例 2:计算(-4)²(-4)²=(-4)×(-4) = 16例 3:计算 0⁵0⁵= 0×0×0×0×0 = 0五、有理数乘方在实际生活中的应用有理数乘方在很多实际问题中都有应用。
比如,在细胞分裂的问题中,如果一个细胞每分裂一次数量翻倍,那么经过 n 次分裂后细胞的总数就是2ⁿ 个。
1.5.1有理数的乘方学习目标:1、理解乘方的意义。
2、能熟练进行有理数的乘方运算。
学习重难点:有理数的乘方运算。
学习过程:一、引入1.a a ⋅记作 ,读作 ;a a a ⋅⋅记作 ,读作 ;思 考:如果有n 个a 相乘呢?你能把他记下来吗?归纳:n 个相同的因数a 相乘,即a a a a ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅,记作 n 个2.定义:这种求几个相同因数的积的运算,叫做乘方,乘方的结果叫做幂. 在n a 中,a 叫作底数,n 叫做指数,n a 读作a 的n 次方,n a 看作是a 的n 次方的结果时,也可读作a 的n 次幂.思考:32和23的意义相同吗?()32-与32-呢?若不同,指出他们的不同之处。
3.注意:①一个数可以看作这个数本身的 次方,例如5就是 ,通常指数为1时省略不写.②零的任何次幂为 ,即n 0= ;1的任何次幂为 ,即n 1= 。
二、例题讲解例1.计算:(1)32 ; (2)43 ; (3) ()34-; (4) ()42-; (5) 332⎪⎭⎫ ⎝⎛-. 解:(1)=32 (2)=43 (3) ()34-=(4) ()42-= (5) 332⎪⎭⎫ ⎝⎛-=观察上面的式子,得出结论:有理数乘方运算法则:负数的奇次幂是 数,负数的偶次幂是 数。
正数的任何次幂都是 数,0的任何正整数次幂都是 。
三、分组练习:A 组:1.把333()444-××写成乘方形式 。
2.(1)()54-读作 ,其中-4叫做 数,5叫做 数, ()54-是 数。
(填正或负)(2)()62-读作 ,其中底数是 ,指数是 ,()62- 是 数。
(填正或负)3.=34 ; =⎪⎭⎫ ⎝⎛-231 ; ()=-51 ; ()=-31.0 4.把下列各式写成乘方运算的形式:(1)6×6×6; (2)2.1×2.1;(3)(-3)(-3)(-3)(-3); (4) 2121212121⨯⨯⨯⨯.5. 3的平方是多少?-3的平方是多少?平方得9的数有几个?有无平方得-9的有理数?1.把下列各式写成乘法运算的形式:(1) 43; (2) 34; (3) ()21-; (4) 31.1.2.计算:(1) 2211⎪⎭⎫⎝⎛-; (2)()325.0-; (3) ()43--;(4) ()53--; (5) 423⎪⎭⎫ ⎝⎛; (6) ()323-⨯ ;(7) ()()2322-⨯-; (8)532121⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-; (9)4392⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛- ;(10)()()5214-÷-(11)()()[]24313÷-++-1.计算:210、310、410结果中的零的个数与指数有什么关系?21.0、31.0、41.0呢?找出他们之间的规律。
有理数的乘方引入:棋盘上的数学古时候,在某个王国里有一位聪明的大臣,他发明了国际象棋,献给了国王,国王从此迷上了下棋。
为了对聪明的大臣表示感谢,国王答应满足这个大臣的一个要求。
大臣说:“陛下,就在这个棋盘上放一些米粒吧!第1格放1粒米,第2格放2粒米,第3格放4粒米,然后是8粒、16粒、32粒…,一直到第64格。
”“你真傻!就要这么一点米粒?!”国王哈哈大笑,大臣说:“就怕您的国库里没有这么多米!”设计意图:通过创设故事和问题情境,吸引学生的注意力,唤起学生的好奇心,激发学生兴趣和主动学习的欲望,营造一个让学生主动思考、探索的氛围。
猜想第64格的米粒是多少?第1格: 1第2格: 2第3格: 4=2×2=22第4格: 8=2 ×2 ×2=23第5格: 16= 2 ×2 ×2 ×2=2463个2第64格=2×2×······×2=263【知识点二】乘方的意义乘方:求n个相同因数a的积的运算叫做乘方a·a·…·a=a na n 读作a 的n 次幂(或a 的n 次方)。
其中a 是底数,n 是指数。
【例1】把下列各数写成乘方的形式(1) (-6)×(-6) ×(-6) (2)32323232⨯⨯⨯ (3)-2×2×2×2变式训练读出下列个数,并指出其中的底数和指数 1) 在(-9)7中,底数是 ,指数是 ,读作 ,或读作 ;2) 在83中,底数是 ,指数是 ,读作 ,或读作 ;3) 在 中,底数是 ,指数是 ,读作 ; 4) 在-24中,底数是 ,指数是 ;5)在 5 中,底数是 ,指数是 。
【知识点三】有理数乘方的运算法则:正数的任何次幂都是正数,负数的奇次幂是负数,负数的偶次幂是正数;【例2】计算 1) (-3)4 2) -343) 4)443⎪⎭⎫ ⎝⎛35.1443⎪⎭⎫ ⎝⎛-5)(-1)11【例3】计算并对比= ___ = ______(-1)2n =____ (-1)2n-1=_____【知识点四】科学记数法:科学记数法的的定义:我们把大于10的数记成a×10n 的形式,其中a 是整数数位只有一位的数(即1≤a<10),n 是正整数。
1.5.1 有理数的乘方(1)教学目标:知识与技能:正确理解乘方、幂、指数、底数等概念.会进行有理数乘方的运算.过程与方法:通过对乘方意义的理解,培养学生观察比较、分析、归纳概括的能力,渗透转化思想.情感态度与价值观:培养探索精神,体验小组交流、合作学习的重要性.教学重、难点与关键:重点:正确理解乘方的意义,掌握乘方运算法则.难点:正确理解乘方、底数、指数的概念,并合理运算.关键:弄清底数、指数、幂等概念,注意区别-n a与()n a-的意义.导学提纲:一、引入:我们由一个故事来引入今天的课程。
一个有关于乘方的故事《无法实施的奖赏》,印度国王为了奖赏国际象棋的发明者——他的大宰相西萨·班·达伊尔可满足他提出的一个要求,宰相说:“尊敬的国王,请您在象棋的棋盘不的第1格上放2粒小麦,第2格放4粒,第3格放8粒,以此类推,之后的每1格上的数量都是上一格的2倍。
”问:国王真能满足得了宰相的要求吗?如果你是国王怎么处理宰相的要求?那就带着这个问题进入今天的探索之旅。
二、教学过程1、探究:(1)边长为a的正方形的面积是_______,a·a简记作______,读作____________。
(2)棱长为a的正方体的体积是______,a·a·a简记作______,读作___________。
(3)观察:这两个式子的共同特征,左边①,②,右边。
(4)猜想:a·a·a·a=____________a·a·a·a·a=____________)目前为止学过的运算有几种,其结果分别是什么?减乘差积6、例3观察规律。
三、当堂训练:1、-32的值是 ( )A 、-9 ;B 、 9 ;C 、-6 ;D 、6 。
2、下列各组数中,数值相等的是 ( )A 、23-与32-;B 、32-与3)2(-;C 、23-与2)3(-3)4(-;D 、2)23(⨯-与223⨯- 3、()52-表示_____个______相乘,底数是_________,指数是__________。
第15课时有理数的乘方(1)
【目标导航】
1.乘方定义;
2.负数,分数写成幂形式,需要加上括号; 3.负数的奇次幂是负数,负数的偶次幂是正数.
【要点梳理】
1. 乘方:n 个相同因数积的运算,就叫做__________.乘方的结果是_______,在n
a 中a 叫做_______,
n 叫做________.
2. 负数的奇次幂是________,负数的偶次幂是_____________. 3. 正数的任何次幂都是___________,0的任何次幂是_________.
【问题探究】
例1.(乘方定义)填空:
(1)2
)3(-的底数是 ,指数是 ,表示 _____________________ ,
(2)2
3-的底数是 ,指数是 ,结果是 ____________________ ,
(3)2
23⎪⎭⎫
⎝⎛的底数是 ,指数是 ,结果是 ____________________ ,
(4)22
3
的底数是 ,指数是 ,结果是 _________________________ .
【练习】 1. 填空
(1)3
)4(-的底数是 ,指数是 ,表示 _____________________ ,
(2)3
4-的底数是 ,指数是 ,结果是 ____________________ ,
(3)2
43⎪⎭⎫
⎝⎛的底数是 ,指数是 ,结果是 ____________________ ,
(4)24
3
的底数是 ,指数是 ,结果是 _________________________ .
例2.(乘方定义)计算:
(1)4
)3(- (2)3
)5(- (3)3
32⎪⎭
⎫ ⎝⎛ (4)2011
)1(-
【练习】 1.计算:
(1)3
)2(- (2)3
)2
1(- (3)3)3
12(- (4) 3
例3.(负数的奇次幂、幂的简单运算)计算
(1)32
2
3⨯- (2)32)
2()3(-⨯-
(3)15
14
)2
1()2(-⨯-
【练习】 1. 计算: (1)2)32(⨯- (2)2
2)3()2(-⨯-
(3)232⨯-
【课堂操练】
1. 如果一个有理数的正偶次幂是非负数,那么这个数是 ( ) A .正数 B .负数 C .非负数 D .任何有理数
2. 某种细菌在培养过程中,细菌每半小时分裂一次(由一个分裂为两个),经过两个小时,这种细
菌由一个分裂成( )
A .4个
B .8个
C .16个
D .32个
3. 下列各组数中:①25-与2(5)-,②3(3)-与33-,③5(0.3)--与50.3,④1000与200
0,⑤3(1)-与
2(1)-,相等的共有( )
A .1个
B .2个
C .3个
D .4个
4. 3(2)-与3
2-( ).
A .相等
B .互为相反数
C .互为倒数
D .它们的和为0 5. 在3
)2(-、3
2--、3)2(--、3
2-中,最大的是( ).
A .3)2(-
B .3
2-- C .3)2(-- D .3
2-
6. 计算:
(-34)3=______,-(34
)3
=_______,-334=_______.
7. 已知a 、b 是实数,且满足03)2(2=-++b a ,则a+b =_______.
8. 计算:
254)1(⎪⎭⎫ ⎝⎛ 3)5)(2(- 24)3(- 3)32)(4(- 3
212)5(⎪⎭
⎫
⎝⎛ 234)6(-
9.计算:
(1)4
3
)3()2(-⨯- (2)3
2
)3(2-⨯- (3)2
4)2
3(1-⨯-
【每课一测】
(完成时间:45分钟,满分:100分)
一.选择题(每题5分,共25分) 1. 23-的值是( )
A .–9
B .9
C .–6
D .6 2. 下列各数中,负数是( )
A .(3)--
B .3-
C .2(3)-
D .3
(3)-- 3. 如果a 2=a ,那么a 的值为( )
A .1
B .0
C .1或0
D .–1 4. 下列式子中,正确的是( )
A .210(10)(10)-=--
B .2
332=⨯
C .3
1
111()2
222
-=-⨯⨯
D .32
23=
5. 下列计算(1)1214
2
⎛⎝ ⎫⎭⎪=,(2)-=5252
,(3)4516252=,(4)
--⎛⎝ ⎫
⎭⎪=
17149
2
,(5)()-=-1111,(6)()--=01
00013
..,其中错误的有( )个 A . 1 B . 2
C . 3
D . 4
二.填空题(每题4分,共36分)
6. 计算:3
32⎪
⎭
⎫
⎝⎛-=______,2
2.1-=_______,n 为正整数,则2(1)n
-=_______,21
(1)
n +-
=_______. 7. 3.把
5
2
5252⨯⨯写成乘方形式为_______. 8. 一个数的平方等于16,则这个数是_________.
9. 如果一个数的平方是它的相反数,那么这个数是______,如果一个数的平方是它的倒数,那么这
个数是_________.
10.若|a+3|+|b -2|=0,则b
a 的值为 ____________.
三.解答题(每题10分,共50分) 11.计算:(每个3分,共15)
()331-)( 332-)( ()423-)
( 42)4(- (5)3)3
5(- 12.计算:(每个4分,共16)
(1)2
2
3-
(2)23(3)(2)-⨯- (3)2
2)4(2-⨯- (4) 20042003)8()81(-⋅- 13.(8分)拉面师傅用一根很粗的面条,捏两头拉伸一次,把两头捏合在一起拉伸,再拉伸,反复多
次,就把这根粗面条拉成许多根细面条,这样捏合多少次可接成128根面条,至少拉多少次拉出510根?
【参考答案】
【要点梳理】
1. 乘方,幂,底数,指数 2. 负数,正数 3. 正数,0
【问题探究】
例1.(1)-3,2,2个(-3)相乘,(2)3,2,2个3相乘的相反数,(3)23,2,2个2
3
相乘,(4)3,2,2个3相乘再除以2,
变式:(1)-4,3,3个(-4)相乘,(2)4,3,3个4相乘的相反数,(3)43,2,2个4
3相乘,(4)3,2,2个3相乘再除以4,
例2.(1)81,(2)-125,(3)27
8
,(4)-1, 变式:(1)-8,(2)81-,(3)27
343
-,(4)0,
例3:(1)-72,(2)-72,(3)2
1
-,
变式:(1)36,(2)36,(3)-18, 【课堂操练】 1. D , 2. C , 3. C , 4. A , 5. C , 6. 6427-
,6427-,4
27-, 7. 1,
8. (1)6425,(2)-125,(3)-16,(4)278-,(5)8
125,(6)94
-, 9. (1)-648,(2)108,(3)4
9
-
【每课一测】 1. A , 2. B , 3. C , 4. C , 5. C , 6. 27
8
-
,-1.44,1,-1, 7. 3
52⎪⎭⎫ ⎝⎛,
8. 4±,
9. -1或0,1, 10.9,
11.(1)-27,(2)-27,(3)16,(4)-16,(5)27
125
-
. 12.(1)43
-
,(2)-72,(3)-64,(4)-8 13.72,10
2。