12.1.2 幂的乘方
课前知识管理
1、幂的乘方法则用符号语言表示为:(都为正整数),翻译成文字语言是:幂的乘方,底数不变,指数相乘.学习时首先注意法则的适用范围和条件,运算的形式是幂的乘方,而实际上是指数的相乘运算.其次,法则中的底数a同样可以是单独一个数、一个字母,也可以是单项式、多项式等.这里要特别注意的是:不要把这条法则与同底数幂的乘法法则混淆,错误地变成“指数相加”.
2、法则的逆用,即(都为正整数):逆用幂的乘方法则,可以把一个幂改写成幂的乘方的形式,其底数与原来幂的底数相同,它的指数之积等于原来的幂的指数,因此一个幂的指数只要能进行因数分解,就可以改写成幂的乘方的形式,如.
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典例精析:
知识点1:幂的乘方的法则
例1、计算:(1); (2); (3);
(4)
【解题思路】(3)题指数相乘时,要应用乘法分配律;(4)题中底数不是数字,也不是单独的一个字母,而是一个多项式,应将多项式视为一个整体同样可用幂的乘方法则解答.
【解】(1)=; (2)=; (3)=;
(4)=
【方法归纳】幂的乘方,底数不变,指数相乘.
对应练习:计算:,.
知识点2:逆用幂的乘方法则
例2、若,则x= .
【解题思路】本题可以正反运用幂的乘方法则:,将方程的两边化为同底数的幂的形式,得到一个关于x的一元一次方程.
【解】,,所以原方程可化为,所以,.
【方法归纳】本题主要考查幂的乘方的法则的灵活运用,把它和一元一次方程结合起来,就加大了难度,体现了转化的数学思想.
对应练习:已知,求的值.
知识点3:综合应用幂的乘方和同底数幂的乘法
例3、已知2m=a,2n=b,求(1)8m+n,(2)2m+n+23m+2n的值.
【解题思路】观察到所求的式子的底数与条件的底数的关系,考虑逆用幂的乘方与同底数幂乘法的性质.
【解】(1)8m+n=8m·8n=(23)m·(23)n=(2m)3·(2n)3=a3b3
(2)2m+n+23m+2n=2m·2n+23m·22n=2m·2n+(2m)3·(2n)2=ab+a3b2
【方法归纳】首先运用公式:,把同底数的指数的和的幂,转化成同底数幂的乘法,然后,再利用公式,转化成幂的乘方运算,在转化时,要紧扣已知条件.
对应练习:如果(9n)2=312,那么n的值是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
知识点4:阅读理解题
例4、阅读下列解题过程:试比较2100与375的大小.
解:∵2100=(24)25=1625,375=(33)25=2725,而16<27,∴2100<375.
请根据上述解答过程解答:比较255、344、433的大小.
【解题思路】255、344、433的指数分别是55、44和33,并不相同,因此,我们不能直接进行比较,但是,我们发现,255 =,这样就可以把原来不同指数幂的运算,转化成同指数幂.根据底数大小即可判断出255、344、433的大小关系.
【解】255<433<344.
【方法归纳】熟练利用进行变形是解题关键. 指数(为正整数)相同,底数(为正数)大的幂也大,底数(为正数)小的幂也小.
对应练习:若2×8n×16n=222,求n的值.
易错警示
1、“指数相乘”错为“指数乘方”.
例5、 计算.
错解:.
错因剖析:本题错解在于没有掌握好幂的乘方的性质,错将“指数相乘”误用为“指数乘方”.本题应利用“幂的乘方,底数不变,指数相乘”的性质进行计算.
正解:
2、指数相乘”错为“指数相加”.
例6、计算
错解:.
错因分析:上题错把幂的乘方与同底数幂的乘法法则相混淆了.是幂的乘方,按法则应将指数相乘,而不是相加,正确答案为.
正解:=.
课堂练习评测
知识点1:幂的乘方法则
1、下列运算正确的有( )
(1);(2);(3);(4);(5)
A、3个 B、2个 C、1个 D、0个
2、下列括号里,应填入的是( )
A、 B、
C、 D、
3、(为正整数)的计算结果是( )
A、 B、 C、 D、
知识点2:逆用幂的乘方
4、解答下列各题:(1)若,则等于多少?(2)如果,试求的值.(3)已知,求的值.
5、已知,则有( )
A、 B、 C、 D、
6、若x3m=2,则x9m=_____.
课后作业练习
基础训练
一、填空题(1-9题的结果用幂的形式表示)
1、_______. 2、_______.
3、_______. 4、_______.
5、_______. 6、_______.
7、_______. 8、______.
9、 . 10、______.
二、选择题
11、下列四个算式中,正确的是( )
(A) (B)
(C) (D)
12、下列各式中,不正确的是( )
(A) (B)
(C) (D)
三、计算题
13、 14、
15、 16、
提高训练
四、解答题
17、已知n为正整数,化简.