第一章 有理数
1.5 有理数的乘方
1.5.1乘方
第1课时
学习目标
1.理解有理数的乘方、幂、底数、指数的概念.
2.掌握有理数的乘方的运算方法,渗透转化思想.
创设情境
你能计算下列图形中正方形的面积和立方体的体积吗?
边长为2的正方形的面积是2×2=4;
棱长为2的立方体的体积是2×2×2=8.
本图片是微课的首页截图,本微课资源首先讲解了乘方的定义,接着讲解了有理数的乘方,有利于启发教师教学或学生预习或复习使用.若需使用,请插入微课【知识点解析】有理数的乘方.
合作探究
合作探究
为了简便,我们将2×2记作22,22读作“2的平方”(或“2的二次方”); 2×2×2记作23,23读作“2的立方”(或“2的三次方”); 2×2×2×2记作24,24读作“2的四次方”;那么n个2相乘又该怎样表示呢?
如果把2换成a,n个a相乘该怎样表示呢?
一般地,n个相同的因数a相乘,即
求n个相同因数的积的运算叫做乘方,乘方的结果叫幂.
记作 ,读作
a的n次方.
n个
a · a · … · a
,
合作探究
底数
指数
幂
运算
加法
减法
乘法
除法
乘方
结果
和
差
积
商
幂
n个
an= a · a · … · a
合作探究
合作探究
此图片是动画缩略图,本动画资源给出一组正方体的体积,体会乘方的意义,适用于有理数的乘方的教学.若需使用,请插入动画【数学活动】正方体的体积.
理解定义填空:
(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 叫做 ,6叫做 .
-5
2
-5
-5
平方
6
6
6
底数
指数
合作探究
观察 ,比较其表示法有什么不同?
当底数是分数或负数时,底数应该添上括号.
合作探究
解决下列问题,你能从中发现什么?
(1) 2×32和(2×3)2 有什么区别?各等于什么?
(2)32与23有什么区别?各等于什么?
(3)-34和(-3) 4有什么区别?各等于什么?
(1) 2×32表示 2与3的平方之积,等于18;而(2×3)2表示2与3的积的平方,等于36.
注意:没有括号时,应按先乘方,再乘除,后加减的顺序计算.
合作探究
(2)32表示3的2次幂;而23表示2的3次幂,它们的结果分别是9和8.
(3)-34表示4个3相乘的积的相反数或3的4次幂的相反数;而(-3)4则表示4个(-3)相乘的积或(-3)的4次幂,结果分别是-81和81.
因此,不要出现-34= (-3) 4这样的错误.
归纳:在进行有理数的乘方运算时要辨别清楚底数和指数,以及符号问题,避免出错.
合作探究
例题解析
例1 计算:
(1)(-4)3; (2)(-2)4; (3) ;
(2)(-2) 4 =(-2) ×(-2) ×(-2) ×(-2) =16;
(1)(-4) 3 =(-4) ×(-4) ×(-4) =-64;
解:
(3)
(4)
(5)
(4) ;(5) ? .
通过上面的例题,你能发现负数的幂的正负有什么规律吗?正数呢?0呢?
有理数乘方的符号规律:
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,
0的任何正整数次幂都是0.
例题解析
例2 用计算器计算 和 .
例题解析
解:用带符号键 的计算器.
(一)
(一)
(
8
)
^
5
=
显示:(-8)^5
-32768
(一)
(
3
)
^
6
=
显示:(-3)^6
729
所以(-8)5=-32768, (-3) 6 =729
课堂练习
1.把下式写成幂的形式,并指出底数是什么?指数是什么?
解:
底数是 ;指数是4.
2.计算:
解:(1)原式=(-5)×(-5)×(-5)×(-5)
=625;
(2)原式=
(3)原式=
课堂练习
课堂小结
1.一般地,n个相同的因数a相乘,即
记作an,读作a的n次方.
2.乘方的有关概念:
求n个相同因数的积的运算,叫做乘方,乘方的
结果叫做幂.
在an中,a叫做底数,n叫做
指数,当an看作a的n次方的结果
时,也可读作a的n次幂.
课堂小结
3.有理数乘方的符号规律:
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,
0的任何正整数次幂都是0.