2 第1课时 幂的乘方
回顾:1.幂的意义
2.同底数幂相乘的法则:
am·an= am+n(m,n为正整数)
a·a· … ·a=
n个a
an
地球、木星、太阳可以近似地看做是球体 .木星、太阳的半径分别约是地球的10倍和102倍,它们的体积分别约是地球的多少倍?
V球= —πr3 ,
其中V是体积、r是球的半径
3
4
103倍
(102)3倍=?
根据乘方的意义及同底数幂的乘法填空,看看计算的结果有什么规律:
⑴(32)3=32×32×32=3( )
⑵(a2)3=a2·a2·a2=a( )
⑶(am)3=am·am·am=a( ) (m是正整数).
6
3m
6
对于任意底数a与任意正整数m、n,(am)n=?
乘方的定义
同底数幂的乘法法则
乘法的定义
幂的乘方的计算公式:
幂的乘方,底数______,指数________.
(am)n=amn(m,n都是正整数)
不变
相乘
=am+m+…+m
n个m
=amn
例1 计算:
(1) (102)3; (2) (b5) 5 ; (3) (an) 3
(4) -(x2)m;(5) (y2)3 ? y ; (6)2 (a2)6 - ( a3) 4
解:(1) (102)3= 102×3 = 106;
(2) (b5)5 = b5×5 = b25 ;
(3) (an) 3 = an×3 = a3n ;
(4) -(x2)m = -x2×m = -x2m ;
(5) (y2)3 ? y = y2×3 ? y = y7 ;
(6)2 (a2)6-(a3)4=2a2×6-a3×4=2a12-a12=a12 .
注意:
(1)要紧扣法则要求;
(2)注意符号的位置和底数的确定:是底数符号还是幂的符号.
例2 计算:(1)x2·x4+(x2)3;
(2)[(x-y)n]2·[(x-y)3]n+(x-y)5n.
分析:按有理数混合运算的运算顺序计算.
解:(1)x2·x4+(x2)3=x6+x6=2x6;
(2)[(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.
例3已知10x =2, 10y =3, 求103x+2y的值.
解: 103x+2y=103x ·102y
=(10x )3 ·(10y )2 =23 ×32
=8×9=72.
幂的乘方逆用可写为
amn =(am)n =(an)m
( m , n都是正整数).
点拨:m,n为指数积一定的各种分解因数情况.
1.计算:
(1) (103)3 ; (2) -(a2)5 ; (3) (x3)4 · x2 ;
(4) [(-x)2 ]3 ; (5) (-a)2(a2)2; (6) x·x6 – (x2)2· x3 .
解: (1)(103)3=109;
(2)-(a2)5=-a10;
(3)(x3)4 · x2 =x12·x2=x14;
(4) [(-x)2 ]3=(x2)3=x6;
(5)(-a)2(a2)2=a2· a4=a6;
(6)x·x6 – (x2)2· x3=x7-x4·x3=0
2.⑴ a12 =(a3)( ) =(a2)( )
=a3 a( )=( )3 =( )4
(4) 32﹒9m =3( )
(2) y3n =3, y9n = .
(3) (a2)m+1 = .
解:(1)4,6,9,a4,a3;
(2)27;
(3)a2m+2;
(4)2+2m
推广:
[(am)n]p =amnp(m,n,p为正整数)
思考: [(am)n]p =?(m,n,p为正整数)能否利用学过的知识来解决呢?
方法一:
?
方法二:
?
哪种方法简洁高效?
1.幂的乘方法则:
小结
幂的乘方,底数不变,指数相乘.
幂的乘方公式:
2.幂的乘方的推广:
[(am)n]p =amnp(m,n,p为正整数)
(am)n=amn(m,n都是正整数)
2 第2课时 积的乘方
问题1:同底数幂的乘法法则与幂的乘方法则
有什么相同点和不同点?
底数不变
指数相乘
指数相加
同底数幂相乘
幂的乘方
其中m , n都是正整数
(am)n=amn
问题2:地球可以近似地看做是球体,地球的半径约为6×103km,它的体积大约是多少立方千米?
V= —πr3 = —π×(6×103)3
3
4
3
4
那么,(6×103)3=?这种运算有什么特征?
填空,看看运算过程用到哪些运算律,从运算结果看能发现什么规律?
(1)(ab)2=(ab)·(ab)=(a·a)·(b·b) =a( )b( ).
(2)(ab)3=_______________
=___________
=a( )b( ) .
2
2
(ab)·(ab)·(ab)
(aaa)·(bbb)
3
3
思考:积的乘方(ab)n =?
依 据
(乘方的概念)
(乘法交换律和结合律)
(乘方的概念)
(ab)n = ab·ab·……·ab
=(a·a·……·a) (b·b·……·b)
=an·bn.
n个ab
n个a
n个b
(ab)n = anbn(n为正整数)
积的乘方,等于每一因数乘方的积.
推广:三个或三个以上的积的乘方等于什么?
(abc)n = anbncn(n为正整数)
例1 计算:
(1) (3x)2; (2) (-b)5 ;
(3) (-2xy)4; (4) (3a2)n .
解:(1) (3x)2 = 32x2 = 9x2 ;
(2) (-b)5 = (-1)5b5 = -b5 ;
(3) (-2xy)4 = (-2)4 x4y4 = 16x4y4 ;
(4) (3a2)n = 3n(a2)n = 3na2n .
注意:
1、每个因式都要乘方,不能漏掉任何一个因式,含系数;
2、系数应连同它的符号一起乘方,系数是-1时不可忽略.
引例:地球可以近似地看做是球体,地球的半径约为6×103 km,它的体积大约是多少立方千米?
V= —πr3 = —π×(6×103)3
3
4
3
4
= —π×63×109
3
4
9.05×1011
(千米3)
≈
1.下面的计算是否正确?如有错误请改正:
(1) (ab4)4 = ab8 ; (2) (-3pq)2 = –6p2q2
2. 计算:
(1) (- 3n)3 ; (2) (5xy)3 ; (3) –a3 +(–4a)2 a
解:(1)错误,结果应为a4b16;
(2)错误,结果应为9p2q2
解 (1)(-3n)3=(-3)3n3=-27n3;
(2)(5xy)3=53x3y3=125x3y3;
(3)–a3 +(–4a)2 a=–a3+16a2a=–a3+16a3=15a3
类似前面的同底数幂的乘法和幂的乘方都存在法则逆用的考察,那么积的乘方的逆用有什么神奇的用处吗?
提示:
an·bn =(ab)n(n都是正整数)
例2 用简便方法计算:
(1)
(2)0.125 2019×(-8 2020).
分析:
(1)常规做法比较麻烦;
(2)常规做法几乎无法解决
解:(1)
(2)0.1252019×(-8 2020)=-0.1252019×8 2020
=-0.125 2019×82020×8=-(0.125×8)2019×8
=-12019×8=-8.
条件:底数的积为1或-1.
步骤:
1、先转化为同指数的,即取指数中较小的;
2、逆用积的乘方计算
计算:
(1) 23×53 ;
(2) (-5)16 × (-2)15 ;
(3) 24 × 44 ×(-0.125)4 ;
(4)0.25100×4100 (5)812×0.12513
解(1)23×53=(2×5)3=1000;
(2)(-5)16 × (-2)15=-516×215=-5×(5×2)15=-5×1015;
(3)24 × 44 ×(-0.125)4=(2×4×0.125)4=1;
(4)0.25100×4100=(0.25×4)100=1;
(5)812×0.12513=(8×0.125)13×0.125=0.125
幂的运算性质
性质
am·an=am+n (am)n=amn
(ab)n=anbn ( m、n都是正整数)
am · an =am+n、
(am)n =amn
an·bn = (ab)n
注意
运用积的乘方法则时要注意:
公式中的a、b代表任何代数式;每一个因式都要“乘方”;注意结果的符号、幂指数及其逆向运用(混合运算要注意运算顺序)
反向运用
小结