第16章 分式
16.4 零指数幂与负整数指数幂
1.零指数幂与负整数指数幂
教学目标 1.使学生理解a0的意义,并掌握a0=1(a≠0); 2.使学生理解(n是正整数)的意义,并掌握(a≠0,n是正整数); 3.使学生理解并掌握幂的运算律对于整数指数都成立,并会正确运用. 教学重难点 重点:零指数幂与负整数指数幂. 难点:零指数幂与负整数指数幂的有意义的条件. 教学过程 情景导入 问题 在前面介绍同底数幂的除法公式am÷an=时,有一个附加条件:m>n,即被除数的指数大于除数的指数.当被除数的指数不大于除数的指数,即m=n或m>n时,情况怎样呢? 探究新知 一、零指数幂 【小组合作】先考察被除数的指数等于除数的指数的情况.例如考察下列算式: 52÷52,103÷103,a5÷a5(a≠0). 一方面,如果仿照同底数幂的除法公式来计算,得 52÷52==50, 103÷103==100, a5÷a5= =a0(a≠0). 另一方面,由于这几个式子的被除式等于除式,由除法的意义可知,所得的商都等于1. 【归纳总结】由此启发,我们规定: 50=1,100=1,a0=1(a≠0). 这就是说:任何不等于零的数的零次幂都等于1. 注意:零的零次幂没有意义. 二、负整数指数幂 【小组合作】我们再来考察被除数的指数小于除数的指数的情况,例如考察下列算式: 52÷55,103÷107. 一方面,如果照同底数幂的除法公式来计算,得 52÷55= =, 103÷107==. 另一方面,我们可利用约分,直接算出这两个式子的结果为 , . 【归纳总结】 由此启发,我们规定 ,. 一般地,我们规定 (a≠0,n是正整数). 这就是说,任何不等于零的数的n(n是正整数)次幂,等于这个数的n次幂的倒数. 【随堂训练】. 1.判断正误: (1) (2)(a)3÷(a)2=a; (3)a6÷a2=a4; (4)a3÷a=a4; (5)(c)4c2=c2; (6)(c)4÷(c)2=c2; (7)a5÷a4=0; (8)54÷54=0; (9)x3n÷xn=x2n; (10)x3n÷xn=x3. 2.在括号内填写各式成立的条件: (1)x0=1;( ) (2)(x3)0=1;( ) (3)(ab) 0=1;( ) (4)a3·a0=a3;( ) (5)(an) 0=an·0;( ) (6)(a2b2)0=1.( ) 参考答案 1. (3) (6)(9)正确,其余错误. 2.x≠0;x≠3;a≠b;a≠0;a≠0;a2≠b2或|a|≠|b|. 三、讲解例题,巩固新知 例1 计算: (1);(2). 解:(1) (2) 例2 用小数表示下列各数: (1) ; (2)2.1×. 解:(1) 【合作探究】现在,我们已经引进了零指数幂和负整数指数幂,指数的范围已经扩大到了全体整数.那么,在 “幂的运算”中所学的幂的性质是否成立呢?与同学们讨论交流一下,判断下列式子是否成立: (1) a2· =; (2)( a·b) -3=a -3·b -3; (3)( a -3)2=. 解: (1)一方面, ,另一方面,=,由刚才所学公式,知,所以可得a2·a-3=. (2)一方面,, 另一方面,, 所以可得 ( a·b) -3=a-3·b-3. (3)一方面,,另一方面,, 所以可得 ( a-3)2=. 【归纳总结】当a、b都不等于0时,下列运算律成立: (1)同底数幂的乘、除法: am·an=(m,n都是整数); am÷an=(m,n都是整数); (2)幂的乘方 (am)n=amn(m,n都是整数); (3)积的乘方 (ab)n=anbn(n是整数). 课堂练习 1.填空: (1)22= ; (2)(2)2= ; (3)(2)0= ; (4)20= ; (5)2-3= ; (6) = . 2.计算: (1) 参考答案 1.(1)4; (2)4;(3)1; (4)1;(5) ; (6). 2.解:(1);(2);(3). 课堂小结 1.进行有关零指数幂和负整数幂的运算时要注意底数一定不能为0,特别是当底数是代数式时,要使底数的整体不能为0; 2.在正整数幂的基础上,我们又学习了零指数幂和负整数幂的概念,使指数概念推广到整数的范围; 3.对零指数幂、负整数指数幂的规定的合理性有充分理解,才能明了正整数指数幂的运算性质对整数指数幂都是适用的. 布置作业 课本21页习题1、2. 板书设计 零指数幂与负整数指数幂 1..a0=1(a≠0).这就是说:任何不等于零的数的零次幂都等于1. 2.(a≠0,n是正整数).这就是说,任何不等于零的数的n(n是正整数)次幂,等于这个数的n次幂的倒数. 例1 计算: (1);(2). 例2 用小数表示下列各数: (1); (2)2.1×.