1.2 幂的乘方与积的乘方
(第1课时)
北师大版 数学 七年级 下册
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?
导入新知
V球= — ,
其中V是体积、r是球的半径
3
4
πr3
1. 理解并掌握幂的乘方法则.
2. 能熟练地运用幂的乘方的法则进行化简和计算.
素养目标
3. 运用幂的乘方的法则解决简单问题.
木星的半径是地球的10倍,它的体积是地球的103倍!
太阳的半径是地球的102倍,它的体积是地球的 (102) 3 倍!那么,你知道 (102) 3等于多少吗?
(102) 3= 102×102 ×102 =102+2+2=106
探究新知
知识点 1
幂的乘方的法则(较简单的)
计算下列各式,并说明理由.
(1)(62) 4 ; (2)(a2)3 ;(3)(am)2 .
解:
(1)(62) 4 = 62× 62 ×62 ×62 = 62 +2+2+2+2 = 68 ;
(2)(a2)3 = a2×a2×a2 = a2+2+2 = a6 ;
(3)(am)2 = am×am = am+m = a2m .
做一做:
探究新知
想一想:请根据乘方的意义及同底数幂的乘法填空,
观察计算的结果,你能发现什么规律?证明你的猜想.
(32)3= ___ ×___ ×___
=3( )+( )+( )
=3( )×( )
=3( )
32
32
32
2
2
2
2
3
6
猜想:(am)n=_____.
amn
探究新知
证一证:
(am)n
n个am
n个m
幂的乘方法则
(am)n= amn
(m,n都是正整数)
即幂的乘方,底数______,指数___.
不变
相乘
探究新知
运算
种类
公式
法则
中运算
计算结果
底数
指数
同底数幂乘法
幂的乘方
乘法
乘方
不变
不变
指数
相加
指数
相乘
am · an = am+n
探究新知
探究新知
素养考点 1
考查幂的乘方的法则的应用能力
计算:
(1)(102)3 ; (2)(b5)5 ; (3)(an)3 ;
(4)- (x2)m ;(5)(y2)3·y;(6)2(a2)6 - (a3)4 .
例
解: (1) (102)3 =102×3=106 ;
(3) (an)3 = an×3=a3n ;
(5) (y2)3·y = y2×3·y= y6·y =y7 ;
(6) 2(a2)6 - (a3)4 = 2a2×6 - a3×4 =2a12 - a12 =a12 .
(2) (b5)5 = b5×5=b25 ;
(4) - (x2)m = -x2×m = - x2m ;
方法总结
运用幂的乘方法则进行计算时,一定不要将幂的乘方与同底数幂的乘法混淆,幂的乘方转化为指数的乘法运算(底数不变),同底数幂的乘法转化为指数的加法运算(底数不变)
探究新知
计算:
① (103)5; ② (b3)4;
③ (xn)3; ④ -(x7)7
=1015
=b12
=x3n
=-x49
巩固练习
变式训练
(-a5)2表示2个-a5相乘,结果没有负号.
(-a2)5和(-a5)2的结果相同吗?为什么?
不相同.
(-a2)5表示5个-a2相乘,其结果带有负号.
n为偶数
n为奇数
探究新知
知识点 2
幂的乘方的法则(较复杂的)
想一想:下面这道题该怎么进行计算呢?
幂的乘方:
=(a6)4
=a24
[(y5)2]2=______=________
[(x5)m]n=______=________
练一练:
(y10)2
y20
(x5m)n
x5mn
探究新知
例1 计算:
(1) (x4)3·x6;
(2) a2(-a)2(-a2)3+a10.
解: (1) (x4)3·x6 =x12·x6= x18;
(2) a2(-a)2(-a2)3+a10
= -a2·a2·a6+a10
= -a10+a10 = 0.
忆一忆有理数混合运算的顺序
先乘方,再乘除
先乘方,再乘除,最后算加减
底数的符号要统一
有关幂的乘方的混合运算
素养考点 1
探究新知
方法总结
与幂的乘方有关的混合运算中,一般先算幂的乘方,再算同底数幂的乘法,最后算加减,然后合并同类项.
探究新知
计算:
(1)(x3)4·x2 ;(2) 2(x2)n-(xn)2 ;(3)[(x2)3]7 .
(1)原式=x12 ·x2 = x14.
(2)原式= 2x2n -x2n =x2n.
(3)原式=(x2)21
= x42.
解:
巩固练习
变式训练
例2 已知10m=3,10n=2,求下列各式的值.
(1)103m;(2)102n;(3)103m+2n.
解:(1)103m=(10m)3=33=27;
(2)102n=(10n)2=22=4;
(3)103m+2n=103m×102n=27×4=108.
方法总结:此类题的关键是逆用幂的乘方及同底数幂的乘法公式,将所求代数式正确变形,然后代入已知条件求值即可.
指数中含有字母的幂的乘方的计算
素养考点 2
探究新知
(1)已知x2n=3,求(x3n)4的值;
(2)已知2x+5y-3=0,求4x·32y的值.
解:(1) (x3n)4=x12n=(x2n)6=36=729.
(2) 因为2x+5y-3=0,
所以2x+5y=3,
则4x·32y=(22)x·(25)y=22x·25y=22x+5y=23=8.
完成下列题目
变式训练
巩固练习
例3 比较3500,4400,5300的大小.
分析:这三个幂的底数不同,指数也不相同,不能直接比较大小,通过观察,发现指数都是100的倍数,故可以考虑逆用幂的乘方法则.
解:3500=(35)100=243100,4400=(44)100=256100,
5300=(53)100=125100.
因为256100>243100>125100,所以4400>3500>5300.
探究新知
幂的大小的比较
素养考点 3
方法总结
比较底数大于1的幂的大小的方法有两种:
(1)底数相同,指数越大,幂就越大;
(2)指数相同,底数越大,幂就越大.故在此类题中,一般先观察题目所给数据的特点,将其转化为同底数的幂或同指数的幂,然后再进行大小比较.
探究新知
比较大小:233____322
233=(23) 11=811
322=(32) 11=911
<
变式训练
比较大小:435____528
435=(45) 7=10247
528=(54) 7=6257
巩固练习
>
1.(2020?河北)若k为正整数,则(k+k+…+k)k=( )
A.k2k B.k2k+1 C.2kk D.k2+k
2.(2020?衢州)计算(a2)3,正确结果是( )
A.a5 B.a6 C.a8 D.a9
连接中考
A
B
k个k
1.(a4)5= .
2.下列各式的括号内,应填入b4的是( )
A.b12=( )8 B.b12=( )6
C.b12=( )3 D.b12=( )2
C
基础巩固题
课堂检测
a20
3.下列计算中,错误的是( )
A.(a2)3=a6 B.(b2)5=b7
C.[(-b)3]n=(-b)3n D.[(-b)3]2=b6
B
4.如果(9n)2=312,那么n的值是( )
A.4 B.3
C.2 D.1
B
课堂检测
基础巩固题
5.计算:
(1)(102)8;
(2)(xm)2;
(3)[(-a)3]5;
(4)-(x2)m.
解:(1)(102)8=1016.
(2)(xm)2=x2m.
(3)[(-a)3]5=(-a)15=-a15.
(4)-(x2)m=-x2m.
课堂检测
基础巩固题
6.计算:
(1)5(a3)4-13(a6)2;
(2)7x4·x5·(-x)7+5(x4)4-(x8)2;
解:(1)原式=5a12-13a12=-8a12.
(2)原式=-7x9·x7+5x16-x16=-3x16.
课堂检测
基础巩固题
已知3x+4y-5=0,求27x·81y的值.
解:因为3x+4y-5=0,
所以3x+4y=5,
则27x·81y=(33)x·(34)y
=33x·34y
=33x+4y
=35
=243.
课堂检测
能力提升题
解:因为am=3, an=5
所以a3m+2n=a3m·a2n
=(am)3·(an)2
=33×52
=675.
已知:am=2,an=5.求a3m+2n的值
课堂检测
拓广探索题
幂的乘方
法则
(am)n=amn (m,n都是正整数)
注意
幂的乘方,底数不变,指数相乘
幂的乘方与同底数幂的乘法的区别:(am)n=amn; am ﹒an=am+n
幂的乘方法则的逆用:
amn=(am)n=(an)m
课堂小结
课后作业
作业
内容
教材作业
从课后习题中选取
自主安排
配套练习册练习