课题 积的乘方
教学目标
教学目标: (1)经历探索积的乘方运算性质的过程,掌握从特殊到一般,具体到抽象的研究 方法; (2)掌握积的乘方的运算性质,并能应用积的乘方的运算性质解决相关问题; (3)综合运用幂的运算性质进行计算. 教学重点:正确理解及应用积的乘方的运算性质. 教学难点:积的乘方的运算性质的理解与推导以及与同底数幂乘法,和幂的乘方的综合运用.
教学过程
时 间 教学环节 主要师生活动
(1)复习 旧知,引入 新知 教师提出问题,学生独立完成. 1.计算: (1) 102 103 104 = 109 (2) (x2 )5 = x10 (3)(a2 )3 × a5 = a11 (4)(y n )n × y2 = y n2 +2 2.填空: am × an = am+n (m, n 都是正整数) (am )n = a mn (m, n 都是正整数)
(2)创设 情境,提出 问题 (3)探究 新知,发现 规律 引导学生同底数幂乘法和幂的乘方的运算性质. 符号语言:am × an = am+n (m, n 都是正整数) 文字语言:同底数幂相乘,底数不变,指数相加. 符号语言:(am )n = a mn (m, n 都是正整数) 文字语言:幂的乘方,底数不变,指数相乘. 问题 1: (
4
3
)同学们一起利用球的体积公式V = 3 pr 计算出地球的体积约 是 1.08 10k12m3 ,接着老师问道:“太阳的半径约是地球的 倍,10那2 么太阳的体积约是多少立方千米呢 ”,你能迅速求出 结果吗? 解:设地球的半径为 r ,则根据题意,太阳的半径为102 r .
V太 = p × (102 r )3 , 要知道如何计算 问题 2: 如果想要找到 V太 和 V地 之间的关系,需 (102 r 就是我们今天要研究的积的乘方.
观察计算结果你能发现什么规律? (1)(3 4)2 = 32 42 = (2)(ab)2 = (ab)×(ab) = (a × a)×(b×b) = a( )b( ) (3)(ab)3 = = = a( )b( )
学生独立思考后,教师讲解.
(1)(3 4)2 = 144 32 42 = 144 (3 4)2 = 32 42 (2)(ab)2 = (ab)×(ab) = (a × a)×(b×b) = a(2 )b(2 ) (3)(ab)3 = (ab)×(ab)×(ab) = (a × a × a)×(b×b×b) = a(3)b(3) 根据乘方的意义以及乘法交换律和结合律得到计算结果. 追问 1:你能再举一个例子,不写计算过程直接说出它的运算 结果. (ab)5 = a5b5 追问 2:你能用符号表示你发现的规律吗? (ab)n = anbn (n 是正整数) 学生观察并独立思考,初步获得结论.通过再举例子,进一步
(4)课堂 验证自己的发现,最后用符号概括出所发现的规律. 问题;:你能将上述发现的规律推导出来吗? 学生独立思考写出推导过程后,教师展示讲解. (
乘方的意义
乘法交换律和乘法结合律
乘方的意义
)(ab)n = (ab). (ab). … . (ab) 一 一 一 n个ab = (a . a . … . a). (b.b. … . b) (
n
个
a
)n个b = anbn 积的乘方的运算性质: (ab)n = anbn (n 是正整数) 追问 1:通过上面的探索和推导,你能用文字语言概括出积的 乘方的运算性质吗? 用文字语言概括出积的乘方的运算性质: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. 追问 2:推广:三个或三个以上因式积的乘方,是否依旧具有 这样的运算性质? (abc)n = (abc). (abc). … . (abc) 一 一 一 n个abc = (a . a . … . a). (b.b. … . b). (c . c . … . c) n个a n个b n个c = anbn cn 一般地, (abc)n = anbn cn (n 是正整数) 解决问题 1: (102 r )3 = (102 )3 . r 3 = 106 r 3 :V太 = π . (102 r )3 = π . 106 r3 4 6 3 (
=
=
10
)V太 3 π . 10 r 6 V地 πr3 :V地 = 1.08x 1012 km3 :V太 = 1.08x 1012 x 106 = 1.08x 1018 km3 例 1 计算
(1)(2a)3 (2)(一 5b)3 (3)(xy2 )2 (4)(一 2x3 )4
练习,巩固 新知 (5)[(x + y)(x - y )]5 (6)(- 2ab)3 师生共同分析解答,教师引导学生运用性质一步步进行计算. 解: (1) (2a)3 = 23 × a3 = 8a3 (2) (- 5b)3 = (- 5)3 ×b3 = - 125b3 (3) (xy2 )2 = x2 × (y 2 )2 = x2 y4 (4) (- 2x3 )4 = (- 2)4 × (x3 )4 = 16x12 (3), (4)涉及到幂的乘方和积的乘方的综合运用 (5) [(x + y)(x - y )]5 = (x + y)5 (x - y )5当底数为多项式时将 多项式看作整体进行计算. (6) (- 2ab)3 = (- 2)3 × a3 ×b3 = -8a3b3 练习 1:判断下列的计算是否正确,如果错误,如何改正. (1) (ab2 )3 = ab6 (2) (3xy)3 = 9x3y3 (3) (- 2a2 )2 = -4a4 (4) (- a)n = -an (5) - (- ab2 )2 = a2b4 学生独立思考完成,教师讲解辨析易错点. (1)错误 强调积的乘方的运算性质中是每个因式分别乘方. (ab2 )3 = a3b6 (2)错误 (3xy)3 = 33 x3y3 = 27x3y3 (3)错误 (- 2a2 )2 = 4a4 当因式为负数时,进行有理数乘方 计算时,底数为负数时,注意加括号. (4)错误 (- a)n = (- 1)n × an = ía n,当数 (5)错误 - (- ab2 )2 = -[(- 1)2 a2b4 ]= -a2b4 练习 2: (1)(- 3a3b2 c)4 (2) - a2 (a + b)3 学生独立完成,教师讲解辨析易错点.
(1) (- 3a3b2 c)4 = (- 3)4 × (a3 )4 × (b2 )4 × c4 = 81a12b8c4 (2) - a2 (a + b)3 = - 3 × (a2 )3 × (a + b)3 = - a6 (a + b)3 先进行积的乘方的运算,再进行幂的乘方的运算.底数为负数 时,要加括号. 例 2: 计算: (1) (- a3b)4 + 2(a6b2 )2 (2) 2(x3 )2 × x3 - (3x3 )3 + (5x)2 × x7 (1) (- a3b)4 + 2(a6b2 )2 = (- 1)4 × (a3 )4 ×b4 + 2(a6 )2 (b2 )2 = a12b4 + 2a12b4 = 3a12b4 (
3
2
3
3
3
2
7 6 3
3
3
3
2 2
7
)(2) 2(x ) × x - (3x ) + (5x) × x = 2x × x - 3 (x ) + 5 × x × x = 2x9 - 27x9 + 25x9 = -25x9 + 25x9 = 0 师生共同分析解答.要重点提醒学生正确应用法则,一定不要 将同底数幂的乘法,幂的乘方和积的乘方混淆.混合运算的顺 序依旧是先乘方,再乘除,后加减合并同类项. 练习 3:(1) (2a2 )3 - 7a6 + a2 × a4 (2)(- x4 y 2 )3 - - x6 y3 2 解:(1)原式 = 8a6 - 7a6 + a6 6 6 = a + a = 2a6 (
12
6
4
12
6
)(2)原式 = (- 1)3 (x4 )3 (y 2 )3 - - 2 (x6 )2 (y3 )2 = -x y - x y 9 (
è
9
)= 1 4 ÷x12y 6 13 12 6 = - x y 9 提醒学生:辨别运算类型,制定运算顺序,选择运算性质或
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(5)课堂 (
è
2
)法则,避免跳步. 例 3:计算 (
原式
=
1
2
÷
6
=
1
)解: 方法总结:此类题的关键是逆用积的乘方 an ×bn = (ab)n 练习 4: (1) 0.254 45 (2)(0.04)2004 [(- 5)2004 ]2 学生独立思考完成后,教师讲解. (1) 0.254 45 = 0.254 44 4 = (0.25 4)4 4 = 4 (2) 解法一: (0.04)2004 [(- 5)2004 ]2 = (0.04)2004 54008 = ((0.2)2 )2004 54008 = 0.24008 54008 =(0.2 5)4008 = 1 解法二: (0.04)2004 [(- 5)2004 ]2 = (0.04)2004 [(- 5)2 ]2004 = (0.04)2004 [25]2004 = (0.04 25)2004 = 1 方法总结:幂的乘方和积的乘方的逆用. 例 4:如果 (an ×bm ×b)3 = a9b15 ,求 m, n 的值. 解: :(an ×bm ×b)3 = a9b15 (
3
3
3
9
15
)\ (an ) × (bm ) ×b = a b \a3n ×b3m+3 = a9b15 (
ì
3
n
=
9
) (
í
) 3m + 3 = 15 (
ì
n
=
3
) (
解得:
í
) (
m
=
4
)教师与学生一起回顾本节课所学的主要内容: 知识总结:
小结,梳理 新知 (6)课后 演练,反馈 新知 积的乘方运算性质: (ab)n = anbn (n 都是正整数) 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. 注意:(1)同底数幂的乘法,幂的乘方与同底数幂的乘法的区 别;以及混合运算时运算顺序. (2)积的乘方法则的逆用:an ×bn = (ab)n 方法总结:相同的研究方法:特殊到一般,具体到抽象. 课后作业: 1 填空: (1)(ab)4 = (2) - xy3 = (3) (- 3 102 )3 = (4) (2ab2 )3 = (5)(- 2xy2 z3 )4 = (6) - 2019 2018 = 2 计算: (1)(- 3a2 )3 + (- 4a3 )2 (2)a × a3 - (2a2 )2 + 4a4 (3)m × m5 + (- 2m3 )2 - 4(m2 )3 (4)a3 × a4 × a + (a2 )4 + (- 2a4 )2 3 解答: 已知x2n = 3, 求(3x3n )2 的值.