人教版 初中数学
2.11 有理数的乘方
学习目标
1.理解乘方的意义,能进行有理数的乘方运算;(重点)
2.经历探索有量数乘方意义的过程,培养转化的思想方法.(难点)
2.如图,一正方体的棱长为a厘米, 则它的体积为________立方厘米.
a×a×a
1.如图,边长为a厘米的正方形的面积为______平方厘米.
a×a
a
a
在小学已经知道:
a×a=
a×a×a=
读作:a的平方(或a的2次方)
读作:a的立方(或a的3次方)
回顾与思考
问题 某种细胞每30分钟便由一个分裂成两个.经过3小时这种细胞由1个能分裂成多少个?
一.乘方的意义
问题引导
第一次
第二次
第三次
分裂方式如下所示:
这个细胞分裂一次可得多少个细胞?
那么,3小时共分裂了多少次?有多少个细胞?
解:一次得:
两次 :
三次 :
四次 :
2个;
2×2个;
2×2×2个;
六次 : 2×2×2×2×2×2个.
分裂两次呢?
分裂三次呢?四次呢?
思考:
2×2×2×2个
问题 这两个式子有什么相同点?
它们都是乘法;并且它们各自的因数都相同.
思考 同学们想一想:这样的运算能像平方、立方那样简写吗?
请比较细胞分裂四次后的个数式子:2×2×2×2和细胞分裂六次后的个数式子: 2×2×2×2×2×2.
这样的运算我们可以像平方和立方那样简写:
乘方:求几个相同因数的积的运算,叫做乘方.
2×2×2×2
2×2×2×2×2×2
记作
记作
一般地,n个相同的因数a相乘,记作an,读作“a的n次幂(或a的n次方)”,即
a·a·a· ·a = an
n个
…
总结归纳
这种求n个相同因数的积的运算叫做乘方,乘方的结果叫做幂.
一个数可以看作这个数本身的一次方,例如8就是81,指数1通常省略不写.
幂
指数
因数的个数
底数
因数
例如,23中,底数是2,指数是3.23读作2的3次方,或2的3次幂.
23和32一样吗?为什么?
(2)底数是负数和分数时,书写时一定要把底数用小括号括起来,指数写在括号外面的右上角。
概括:
(1)写成乘方时要注意:相同的因数为底数,相同因数的个数为指数。
(3)任何数都是它自身的乘方,指数为1时常常省略不写。
(1)(-5)2的底数是_____,指数是_____,(-5)2表示2个_____相乘,读作_____的2次方,也读作-5的_____.
(2) 表示_____个 相乘,读作 的____次方,也读作 的 次幂,其中 叫作 ,6叫作 .
-5
2
-5
-5
平方
6
6
6
底数
指数
注意:幂的底数是分数或负数时,底数应该添上括号!
练一练
例 计算:
(1)(-2)3; (2)(-2)4; (3)(-2)5.
解:(1)(-2)3=(-2)(-2)(-2)=-8;
(2)(-2)4=(-2)(-2)(-2)(-2)=16;
(3)(-2)5=(-2)(-2)(-2)(-2)(-2)=-32.
思考 (-2)3与-23的意义是否相同?(-2)4与-24呢?
你发现正负数次幂有什么规律吗?
二.有理数乘方的运算
负数的奇次幂是负数,负数的偶次幂是正数.
正数的任何正整数次幂都是正数.
根据有理数的乘法法则可以得出:
0的任何正整数次幂都是0.
总结归纳
拓展:根据任何数与零相乘,都得零.可以得出:
1.(-4)5读作什么?其中底数是什么?指数是什么?(-4)5是正数还是负数?
2.计算:
(1)103 ; (2)105 ; (3)(-1) 3;
(4)(-1) 10; (5)(-0.1) 3; (6)
(7)(-2)3×(-2)2;
(8)
(-4)5读作负4的5次方(幂).其中底数是-4.
指数是5.(-4)5是负数.
1 000
100 000
-1
1
-0.000 1
-32
课堂练习
3.填空:
(1)-(-3)2= ; (2)-32= ;
(3)(-5)3= ; (4)0.13= ;
(5)(-1)9= ; (6)(-1)12= ;
(7)(-1)n= .
-9
-9
-125
0.001
-1
1
(当n为奇数时)
(当n为偶数时)
4.计算:
(1) (-4)3; (2) (-2)4; (3)
解:(1) (-4)3=(-4)×(-4)×(-4)=-64;
(2) (-2)4=(-2)×(-2)×(-2)×(-2)=16;
5.计算:
①
10
2
②
10
3
10
4
(-10)
2
(-10)
3
(-10)
3
底数绝对值为10的幂的特点:结果中0的
个数与指数相同。
思考:观察此题结果,你能不能发现什么规律?
(指数与零的个数之间有什么关系?)
6.计算:
(1)
(-3)
3
(-1.5)
2
(-2)
4
(2)一个数的平方为16,这个数可能是几?
一个数的平方可能是0吗?
一个数的平方可能是-4吗?
(3)一个数的立方为125,这个数是多少?
(4)平方为本身的数是 。
立方为本身的数是 。
倒数为本身的数是 。
7.把下列各式写成乘方的形式,说出它的底数和指数,最后把它读出:
①2×2×2
④ - 2×2×2×2×2
5
3
③(-2)×(-2)×(-2)×(-2)×(-2)
×
5
3
×
5
3
×
5
3
②
⑤ - 4
8.把下列各式写成乘法的形式:
①
4
2
③ ( )
⑤ (-5)
⑥ - 5
5
3
3
4
4
② 2
4
④
3
5
3
9.计算
①
②
③
④
⑤
⑧ (-1)
2n
⑨ (-1)
2n+1
10.计算(其中n为正整数)。
(1)已知 (a-1)2+(b-3)4=0,求a、b的值。
(2)已知|a-1|+(b-3)4=0,求a、b的值。
(3)已知a2=25,b3=8,求ab的值
11.计算
(4)若x、y为有理数,且|x+1|+(2x-y+4)4=0,
求x5y的值。
(5)若(-2)m>0,(-2)n<0,
求(-1)m+(-1)n的值。
(6)已知|a|=3,|b|=5,且a3<0,b2>0,
求3a+2b的值。
达标测评
读下列各式,说出它的底数和指数,并说出下列各式 的意义.
2. 下列算式的结果是正数的是( )
3. 下列各式中正确的是( )
5. 一根长1m的绳子,第一次剪去一半,第二次剪去剩下的一
半,如此剪下去,第六剪后剩下的绳子长度为( )
6. 计算:
1.求几个相同因数的积的运算,叫做乘方.
2.乘方的符号法则:
(1)正数的任何次幂都是正数;
(2)负数的奇次幂是负数,负数的偶次幂是正数;
(3)零的正数次幂都是零.
幂
指数
底数
三、课堂小结
作业:
教材习题2.11第1、2题.
四、作业布置
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php