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14.1 整式的乘法
14.1.1 同底数幂的乘法
第十四章 整式的乘法与因式分解
1.乘方的意义?
求 个相同因数 的积的运算叫做乘方。
n
a
an
= a·a· … ·a
n个a
指数
底数
幂
2. 指出下列各式的底数与指数:
(1)4 3 ; (2)b 3 ;
(3)(a+b)2 ;
(4)(-3)3;(5)-3 3
神威·太湖之光超级计算机是世界上首台每秒运算速度超过十亿亿次(1017)的超级计算机.它工作103s可进行多少次运算?
问题1 怎样列式?
1017 ×103
问题2 怎样计算?
1.理解并掌握同底数幂的乘法法则.
2.能够运用同底数幂的乘法法则进行相关计算.
3.通过对同底数幂的乘法运算法则的推导与总结,提升自身的推理能力.
1.初探法则:
(1) 102×103 ; (2) 105×108; (3) 10m×10n (m, n都是正整数)
问题1 根据乘方的意义,尝试计算102×103.
102×103=
×(10×10×10)
(10×10)
5个10
= 10 2+3
类似地可以得出:
(2) 105×108 =1013=105+8
(3) 10m×10n =10 m+n
问题2 乘法算式中两个幂因数有何特点?
把底数换成其他数试一试:
(4) 2m×2n =
(5) (-3)m×(-3)n =
(6) a2×a3 =a 2+3=
2m+n
(-3)m+n
a5
两个幂的底数相同,称为同底数幂。
问题3 结果和算式中两个幂有什么关系?
底数和前面相同,指数则是左边两个指数的和。
请同学们观察下面各题左右两边,底数、指数有什么关系?
102 ×103 = 10( )
105 ×108 = 10( )
a2× a3 = a( )
= 10( );
= 10( );
= a( ).
5
13
5
猜想:am · an= (m,n都是正整数).
5+8
2+3
2+3
am+n
猜想:am · an= (m,n都是正整数)
am · an =
m个a
n个a
= a·a·…·a
=am+n
(m+n)个a
am·an =am+n (m,n都是正整数)
(a·a·…·a)
(a·a·…·a)
am+n
(乘方的意义)
(乘法结合律)
(乘方的意义)
×
同底数幂相乘,底数不变,指数相加.
即 am · an = am+n (m,n都是正整数)
同底数幂的乘法法则:
条件:①乘法 ②同底数幂
结果:①底数不变 ②指数相加
当三个或三个以上同底数幂相乘时,是否也具有这一性质呢? 怎样用公式表示?
am·an·ap =
(m,n,p都是正整数)
am·an·ap
=(am· an ) · ap
=am+n· ap
=am+n+p
am+n+p
=(a·a· … ·a)(a·a· … ·a)(a·a· … ·a)
am·an·ap
n个a
m个a
p个a
=am+n+p
或
【例】计算:
(1)105×106; (2)a·a3;
(3)a·a3·a5 (4)x·x2+x2·x
【解析】(1)105×106=105+6=1011;
(2)a·a3=a1+3=a4;
(3)a·a3·a5 =a1+3+5=a9
(4)x·x2+x2·x=x3+x3=2x3
注意:计算结果可以用幂的形式表示.计算较简单时也可以
计算出得数;a是a的一次方,不要漏掉这个指数1,x3+x3
得2x3,不要忘记合并同类项.
1.计算:
(1)107 ×104 . (2)x2 ·x5 .
【解析】(1)107 ×104 =107 + 4= 1011.
(2)x2 · x5 = x2 + 5 = x7.
2.计算:(1)23×24×25. (2)y·y2·y3.
【解析】(1)23×24×25=23+4+5=212.
(2)y · y2 · y3 = y1+2+3=y6.
【跟踪训练】
3.计算:(1)(-a)2×a4. (2)(-2)3×22.
【解析】(1)原式 = a2×a4
=a6.
(2)原式 = -23 ×22
= -25.
当底数互为相反数时,先化为同底数形式.
思考: 把
化为同底数幂,应该怎样变形?
例 计算:
解:原式=(x-y)3(x-y)2
=(x-y)3+2
=(x-y)5
(y-x)2=(x-y)2
计算:
(1)(a+b)4 · (a+b)7 ;
(2)(m-n)3 ·(m-n)5 ·(m-n)7 ;
(3)(x-y)2·(y-x)5.
解析:当两个幂的底数为多项式时,把多项式看作一个整体仍可以运用同底数幂的乘法法则。
解:(1) (a+b)4 · (a+b)7 = (a+b)4+7 =(a+b)11;
(2)(m-n)3 ·(m-n)5 ·(m-n)7 =(m-n)3+5+7=(m-n)15;
(3)(x-y)2·(y-x)5=(y-x)2(y-x)5
=(y-x)2+5=(y-x)7.
跟踪训练
例 已知 =4, =3,求 的值。
a
m
a
n
a
m+n
解:
a
m+n
=4×3=12
a
n
a
m
=
am+n=am an
点拨:同底数幂乘法公式的逆用也很重要.
同底数幂的乘法
法则
am·an=am+n (m,n都是正整数)
注意
同底数幂相乘,底数不变,指数相加
am·an·ap=am+n+p(m,n,p都是正整数)
直接应用法则
常见变形:(-a)2=a2, (-a)3=-a3
底数相同时
底数不相同时
先变成同底数再应用法则
1.下列运算正确的是(
)
C
A.a4·a4=2a4
C.a4·a4=a8
B.a4+a4=a8
D.a4·a4=a16
B
2.计算-x3·x2的结果是(
A. x5 B.-x5 C. x6 D.-x6
5
3.若 a7·am=a2·a10,则 m=__________.
)
C
5.计算:
(1)(a+b)2×(a+b)4×[-(a+b)]7
(2)(m-n)3×(m-n)4×(n-m)7
原式=(a+b)2×(a+b)4×[-(a+b)7 ]
=-(a+b)13.
原式=(m-n)3×(m-n)4× [-(m-n)7 ]
= -(m-n)14.
【解析】
当底数为一个多项式的时候,我们可以把这个多项式看成一个整体.
【解析】
6.据不完全统计,每个人每年最少要用去106立方米的水,
1立方米的水中约含有3.34×1019个水分子,那么,每个
人每年要用去多少个水分子?
【解析】3.34×1019×106 =3.34×1019+6 =3.34×1025
每个人每年要用去3.34×1025个水分子.
7.(1)若m,n是正整数,且2m·2n=32,求m,n的值;
【解析】2m·2n=32=25,∴m+n=5,又m,n都是正整数,
(2)已知a3·am·a2m+1=a25,求(6-m)2 015的值.
【解析】m=7,(6-m)2 015=-1.
同底数幂的乘法
法则
am·an=am+n (m,n都是正整数)
注意
同底数幂相乘,底数不变,指数相加
直接应用法则
常见变形:(-a)2=a2, (-a)3=-a3
底数相同时
底数不相同时
先变成同底数再应用法则
智慧往往隐藏在一个人每时每刻的思索和学习中。相信有付出就会有收获,加油同学们,你们是最棒的!