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8.1 幂的运算
幂的乘方
第8章 整式的乘法与因式分解
1
课堂讲解
幂的乘方的法则
幂的乘方法则的应用
2
课时流程
作业提升
逐点
导讲练
课堂小结
如图所示是一个地球仪,地球仪是缩小的地球模型. 在地球仪上没有长度、面积和方向、形状的变形,所以从地球仪上观察各种景物的相互关系是整体而又近似于正确的. 地球仪上面标志着各国以及河流、沙漠、海洋、湖泊等.
世界最早的地球仪是由德国航海家、地理学家贝海姆于1492年发明制作的,它至今保存在纽伦堡博物馆里. 地球仪有经纬网格地球仪、政区地球仪和地貌地球仪三种. 如果一个大地球仪的半径是一个小地球一半径102倍,那么大地球仪的体积是小的地球仪体积的多少倍呢?
1
知识点
幂的乘方的法则
怎样计算(am )n ?
先完成下表:
算式 运算过程 结果
(52)3 52×52×52 56
(23)2
观察上表,发现幂的乘方有什么规律?
算式 运算过程 结果
(a2)3
(a3)4
一般地,如果字母m,n都是正整数,那么
(am )n =___________________
=___________________
=___________________.
幂的运算性质 2
(am)n=amn(m,n都是正整数).
幂的乘方,底数不变,指数相乘.
计算:
(1) (105)3; (2)(x4)2; (3)(-a2)3.
例1
解:
(1) (105)3 = 105×3 =1015;
(2) (x4)2 =x4×2 =x8;
(3) (-a2)3 =-a2×3=-a6.
计算:
(1) [(-x)3]4; (2) [(x-2y)3]4; (3) (-a2)3.
例2
解:
(1)[(-x)3]4=(-x)3×4=(-x)12=x12;
(2)[(x-2y)3]4=(x-2y)3×4=(x-2y)12;
(3)(-a2)3=-a2×3=-a6.
导引:
利用法则进行计算.
利用幂的运算法则进行计算时,要紧扣法则的要求,出现负号时特别要注意符号的确定和底数的确定.
1
下列运算:①(-x2)3=-x5;②(3x)y-(3y)x=0;
③3100·(-3)100=0;④m·m5·m7=m12;
⑤3a4+a4=3a8;⑥(x2)4=x16,
其中正确的有( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
A
2
(中考·金华)计算(a2)3的结果是( )
A.a5 B.a6
C.a8 D.3a2
下列计算正确的是( )
A.(x2)3=x5 B.(x3)4=x12
C.(xn+1)3=x3n+1 D.x5·x6=x30
3
B
B
2
知识点
幂的乘方法则的应用
1. 幂的乘方法则的逆用
amn=(am)n=(an)m (m、n均为正整数).
即将幂指数的乘法运算转化为幂的乘方运算.
2. 注意:逆用幂的乘方法则的方法是:幂的底 数不变,将幂的指数分解成两个因数的乘积,再转化成幂的乘方的形式,如x8=(x4)2=(x2)4. 至于选择哪一个变形结果,要具体问题具体分析.
若2a=3,2b=4,则23a+2b等于( )
A. 7 B. 12
C. 432 D. 108
例3
解析:
根据同底数幂的运算性质的逆用和幂的乘方的性质的逆用计算即可. 23a+2b=23a×22b=(2a)3×(2b)2=33×42=432.
C
将所求的代数式变形为与已知条件相同的形式,再代入求值.
例4
导引:
按有理数混合运算的运算顺序计算.
(1)a4·(-a3)2=a4·a6=a10.
(2)x2·x4+(x2)3=x6+x6=2x6.
解:
计算:(1) a4·(-a3)2; (2) x2·x4+(x2)3;
(3) [(x-y)n]2·[(x-y)3]n+(x-y)5n.
(3)[(x-y)n]2·[(x-y)3]n+(x-y)5n
=(x-y)2n·(x-y)3n+(x-y)5n
=(x-y)5n+(x-y)5n
=2(x-y)5n.
在幂的运算中,如果是混合运算,那么应按有理数的混合运算顺序进行运算;如果底数互为相反数,就要把底数统一成相同的,然后再进行计算;计算中不要将幂的乘方与同底数幂的乘法混淆.
若am=an(a>0且a≠1,m,n是正整数),则m=n.
你能利用上面的结论解决下面的两个问题吗?试试看,相信你一定行!
(1)如果2×8x×16x=222,求x的值;
(2)如果(27x)2=38,求x的值.
例5
首先分析结论的使用条件,即只要有am=an(a>0且a≠1,m,n是正整数),则可知m=n,即指数相等,然后在解题中应用即可.
导引:
(1)因为2×8x×16x=21+3x+4x=222,
所以1+3x+4x=22.
解得x=3,即x的值为3.
(2)因为(27x)2=36x=38,
所以6x=8.
解得x= ,即x的值为 .
解:
综合运用幂的乘方法则和同底数幂的乘法法则将等式进行转化,运用方程思想确定字母的值是解决这类问题的常用方法.
若3×9m×27m=321,则m的值为( )
A.3 B.4
C.5 D.6
1
B
2
若5x=125y,3y=9z,则x∶y∶z=( )
A.1∶2∶3
B.3∶2∶1
C.1∶3∶6
D.6∶2∶1
D
1. 使用幂的乘方运算法则时,注意与同底数幂的乘法运算法则区别开,它们的相同点是底数不变,不同点是幂的乘方运算是指数相乘,不是相加.
2. 幂的乘方法则可以推广为:
[(am)n]p=amnp (m,n,p都是正整数),
[(a+b)m]n=(a+b)mn (m,n都是正整数).
3. 幂的乘方法则的逆向应用:
amn=(am)n=(an)m (m,n都是正整数).
1. 必做:完成教材P48练习T1-T2,
完成教材P54习题8.1T2