12.1 幂的运算
积的乘方
教学目标:理解掌握和运用积的乘方法则,会进行积的乘方运算,进而会进行混合运算。
重点:积的乘方是整式乘除运算的基础,本节课的重点是积的乘方运算。
难点:弄清幂的运算的根据,避免各种不同运算法则的混淆。突出幂的运算法则的基础性,注意区别与联系。
教学过程
一、回顾与思考
1、口述同底数幂的乘法运算法则。
2、口述幂的乘方运算法则。
3、计算:
(1) (2) a (3)
二、计算观察,探索规律
做一做:(1)(ab)2=(ab)·(ab)=(aa)·(bb) = a( )b( )
(2) (ab)3= = =a( )b( )
(3) (ab)4= = =a( )b( )
提出问题:
(1)同学们通过上述这几道题的计算 、观察一下,你能得到什么规律?
(2)如果设n为正整数,将上述的指数改成n即:,其结果是什么呢?
(ab)n== =
即 (ab)n = (n为正整数)
这就是说:
积的乘方,等于把积的每一个因式 ,再把 相乘。
三、例题:
例3 计算:
(1)(2b)3; (2)(2×a3)2; (3)(-a)3; (4)(-3x)4
解 : (1)(2b)3=23b3=8b3;
(2)(2×a3)2= =4a6
(3)(-a)3= =
(4)(-3x)4= =
四、随堂练习:
1、P21页 练习1、2题。
2、计算:
(1)(3ab)3; (2)(-5x2y4)3; (3)[(x+y)·(x+y)2]3;
(4)-[-(-a2)3]2; (5)(-a2x4)2-(2ax2)4; (6)-a3·a4·a+(a2)4+(-2a4)2;
3、探索计算:
(1) 23×6×53 (2)(-)2002·(-)2004
4、已知am=2,bn=3,求a2m+b3n的值。
五、小结
积的乘方(ab)n = a nbn (n为正整数),使用范围:底数是积的乘方。
在运用幂的运算法则时,底数和指数可以是数也可以整式,对三个以上因式的积也适用。
注意前面学过的法则与新法则的区别与联系。12.1 幂的运算
幂的乘方
教学任务分析
教学目标 知识与能力 (1)经历探索幂的乘方的运算性质的过程,进一步体会幂的意义;(2)了解幂的乘方的运算性质,并能解决一些实际问题.
过程与方法 在探索幂的乘方的运算性质的过程中,发展推理能力和有条理的表达能力;学习幂的乘方的运算性质,提高解决问题的能力.
情感与态度 在发展推理能力和有条理的表达能力的同时,进一步体会学习数学的兴趣,培养学习数学的信心,感受数学的内在美.
教学重点 幂的乘方的运算性质及其应用.
教学难点 幂的运算性质的灵活运用.
教学方法 创设情境—主体探究—合作交流—应用提高.
教学过程设计
创设问题情境,激发学生兴趣,引出本节内容
活动1
知识回顾
活动2
一个正方体的边长是102毫米,你能计算出它的体积吗?如果将这个正方体的边长扩大为原来的10倍,则这个正方体的体积是原来的多少倍?
学生活动设计
正方体的体积等于边长的立方.所以边长为10 ( http: / / www.21cnjy.com )2毫米的正方体的体积V=(102)3立方毫米;如果边长扩大为原来的10倍,即边长变为102×10毫米即103毫米,此时正方体的体积变为V1=(103)3立方毫米.(102)3,(103)3很显然不是最简,此时在教师的引导下进一步探索其结果.
根据幂的意义可知,(102)3表示三个10 ( http: / / www.21cnjy.com )2相乘,于是就有(102)3=102×102×102=102+2+2=106;同样根据幂的意义可知(103)3=103×103×103=103+3+3=109.于是就求出了V=106立方毫米,V1=109立方毫米.
活动3 计算下列各式并说明理由.
(1)(62)4; (2)(a2)3;
(3)(am)2; (4)(am)n.
学生活动设计
学生根据自己的理解独立完成分析.
(1)略;
(2)(a2)3=a2·a2·a2 = a2+2+2 = a6 = a2×3;
(3)(am)2 = am·am = am+m = a2m ;
(4)(am)n = = = amn.
观察结果,发现幂在进行乘方运算时,可以转化为指数的乘法运算.
教师活动设计
在解决问题后,引导学生归纳同底数幂的乘法法则:
幂的乘方,底数不变,指数相乘.
即:(am)n=amn(m、n都是正整数).
二、知识应用,巩固提高
活动4
计算
(1)(103)5; (2)(b5)4; (3)(an)3;
(4)-(x2)m; (5)(y2)3·y; (6)2(a2)6-(a3)4.
学生活动设计
首先分析第(1)、(2)、(3)题,可以发现它们都是幂的乘方的运算.请几个同学回答.
(1)(103)5=103·103·103 ·103 ·103 = 103+3+3+3+3 = 105×3 = 1015;
(2)(b5)4=b5·b5·b5·b5=b5+5+5+5 = b5×4 = b20;
(3)(an)3=an·an·an=an+n+n=a3n.
接着让学生分析其余各个问题,这几个问题要注意符号问题.
(4)-(x2)m表示(x2)m的相反数,所以-(x2)m=-=-=-x2m;
(5)(y2)3·y中既含 ( http: / / www.21cnjy.com )有乘方运算,也含有乘法运算,按运算顺序,应先乘方,再做乘法,所以,(y2)3·y=(y2·y2·y2)·y=y2×3·y=y6·y=y6+1=y7;
(6)2(a2)6-(a3)4按运算顺序应先算乘方,最后再化简.所以,
2(a2)6-(a3)4=2a2×6-a3×4=2a12-a12=a12.
教师活动设计
我们开始练习幂的乘方的运算性质,不要着 ( http: / / www.21cnjy.com )急直接套入公式(am)n=amn中,而应进一步体会乘方的意义和幂的意义.只要明白了算理,熟悉后就可直接代入,师生对学生的解答共同分析可能存在的问题.
巩固练习:
活动5 幂的乘方法则的逆用 .
幂的乘方的逆运算:
(1)x13·x7=x( )=( )5=( )4=( )10;
(2)a2m =( )2 =( )m (m为正整数).
练习:
1.已知3×9n=37,求n的值.
2.已知a3n=5,b2n=3,求a6nb4n的值.
3.设n为正整数,且x2n=2,求9(x3n)2的值.
三、应用提高、拓展创新
问题 如果甲球的半径是乙球的n倍,那么甲球的体积是乙球的n3倍.
地球、木星、太阳可以近似地看做是球体.木星、太阳的半径分别约是地球的10倍和102倍,它们的体积分别约是地球的多少倍?
学生分析
根据问题中的前提条件,可得木星的体积是地球体积的103倍;太阳的体积是地球体积的(102)3倍即106倍.
教师活动设计
引导学生进行探索,必要时进行适当的启发和提示.
〔解答〕略.
四、归纳小结、布置作业
小结:幂的乘方法则.
作业:预习下一节内容.12.1 幂的运算
同底数幂的乘法
教学目的 知识技能:1.熟记同底数幂的乘法的运算性质,了解法则的推导过程.2.能熟练地进行同底数幂的乘法运算.会逆用公式aman=am+n.教程方法:经历法则的探索过程,感受法则的来龙去脉,加深学生对知识的掌握.情感态度:通过法则的习题教学,训练学生的归纳能力,感悟从未知转化成已知的思想.
教学重点 掌握并能熟练地运用同底数幂的乘法法则进行乘法运算.
知识难点 对法则推导过程的理解及逆用法则.
教学过程 教学方法和手段
引入 1.填空.(1)2×2×2×2×2=( ),a·a·…·a=( )m个(2)指出各部分名称.2.应用题计算.(1)1平方千米的土地上,一年内从太阳中 ( http: / / www.21cnjy.com )吸收的能量相当于燃烧105千克煤所产生的热量.那么105平方千米的土地上,一年内从太阳中吸收的能量相当于燃烧多少千克煤 (2)卫星绕地球运行的速度为第一宇宙速度,达到7.9×l05米/秒,求卫星绕地球3×103秒走过的路程 由这两个问题引出本节课的学习内容:同底数幂的乘法.
新课教学 一、探索,概括1.下述题目,要求学生说出每一步变形的根据之后,再提问让学生直接说出23×25=( ),36×37=( ),由此可发现什么规律 (1)23×22=( )×( )=2( ),(2)53×52= ( )×( )=5( ),(3)a3a4=( )×( )=a( ).2.如果把a3×a4中指数3和4分别换成字母m和n (m、n为正整数),你能写出aman的结果吗 你写的是否正确 ( http: / / www.21cnjy.com )即am·an=am+n(m、n为正整数)这就是同底数幂的乘法法则.二、举例及应用.1.例1计算:(1)103×104 (2)a·a3 (3)a·a3·a5三、拓展延伸(公式的逆用).由aman=am+n,可得am+n=aman(m、n为正整数.)例2已知am=3,am=8,则am+n=( )提问:通过以上练习,你对同底数是如何理解的?在应用同底数幂的运算法则中,应注意什么? 让学生猜想,并验证.让学生用文字语言表述法则:同底数幂相乘,底数不变,指数相加.说明.同底数幂的乘法法则是初中数学中第一个关于幂的运算法则,应充分展示教学过程.
课堂练习 P19练习
小结与作业
课堂小结 1.在运用同底数幂的乘法法则解题时,必须知道运算依据.2.“同底数”可以是单项式,也可以是多项式.3.不是同底数时,首先要化成同底数.
本课作业 P24 习题12.1 第1题.
本课教育评注(课堂设计理念,实际教学效果及改进设想)