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1.11有理数的乘方
第1课时有理数的乘方
【教学目标】
1.使学生理解有理数乘方的概念,掌握有理数乘方的运算;
2.培养学生的观察、比较、分析、归纳、概括能力,以及学生的探索精神;
3.渗透分类讨论思想.
【教学重点】
有理数乘方的运算.
【教学难点】
有理数乘方运算的符号法则.
【教学过程】
一、情境导入,激发兴趣
1.计算:
(1)(-9)÷3;
(2)(-6)÷(-4)÷(-1).
[教学说明]让学生独立计算,帮助学生复习有理数的乘法和除法运算.
2.在小学我们已经学习过a·a,记作a2,读作a的平方(或a的二次方);a·a·a记作a3,读作a的立方(或a的三次方);那么,a·a·a·a可以记作什么?读作什么?a·a·a·a·a呢?
(n是正整数)呢?
[教学说明]通过复习平方和立方,推广到n次方,帮助学生回顾乘方运算与乘法运算的关系,为后面的学习打下基础.
二、合作探究,探索新知
1.有理数乘方的概念
一般地,有n个相同的因数a相乘,即,记作an.
例如,2×2×2=23;(-2)(-2)(-2)(-2)=(-2)4.
这种求几个相同因数的积的运算,叫做乘方,乘方的结果叫做幂.
[教学说明]通过具体的例子,引入负数的乘方运算,将乘方运算的范围扩展到整个有理数.
2.在an中,a叫作底数,n叫做指数,an读作a的n次方,an可看作是a的n次方的结果时,也可读作a的n次幂.
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.
[教学说明]向学生讲解底数、指数和幂的概念,让学生理解乘方的两种读法的含义,然后通过具体的实例,让学生理解得更透彻.
3.一个数可以看作这个数本身的一次方,例如8就是81,通常指数为1时省略不写.
[教学说明]着重向学生介绍一个数的一次方,这是一个新的知识,结合具体的实际例子来讲解,学生更容易理解和掌握.
三、示例讲解,掌握新知
例1计算:(1)(-2)3;(2)(-2)4;(3)(-2)5.
解:(1)原式=(-2)(-2)(-2)=-8;
(2)原式=(-2)(-2)(-2)(-2)=16;
(3)原式=(-2)(-2)(-2)(-2)(-2)=-32.
例2计算:
(1)(-3)2,(-3)3,[-(-3)]5;
(2)-32,-33,-(-3)5.
[教学说明]让三个学生在黑板上计算.教师引导学生纵向观察第(1)题和第(2)题的形式和计算结果,让学生自己体会到(-a)n的底数是-a,表示n个(-a)相乘,-an是an的相反数,这是(-a)n与-an的区别.教师引导学生横向观察第(3)题的形式和计算结果,让学生自己体会到写分数的乘方时要加括号,不然就是另一种运算了.
小结:根据上面的计算,你能总结出有理数乘方运算的符号法则吗?
(1)根据有理数乘法运算法则,我们有:
正数的任何次幂都是正数;负数的奇次幂是负数,负数的偶次幂是正数.
(2)你能把上述的结论用数学符号语言表示吗?
当a>0时,an>0(n是正整数);
当a0时,an0(n是偶数)
an0(n是奇数);
当a=0时,an=0(n是正整数)
(以上为有理数乘方运算的符号法则)
a2n=(―a)2n(n是正整数);
a2n-1=―(―a)2n-1(n是正整数);
a2n≥0(a是有理数,n是正整数).
[教学说明]让学生结合上面的计算,分类进行讨论,教师加以引导.尤其要注意负数的奇数次方和偶数次方的不同,然后再用符号表示出来,便于学生记忆,同时发展学生抽象概括的能力.
四、练习反馈,巩固提高
1.-45读作什么?其中-4叫做什么数?5叫做什么数?(-4)5是正数还是负数?
2.计算:
(1)(-1)3;(2)(-1)10;(3)(0.1)3;
(4)()4;(5)(-2)3×(-2)2;(6)(-)3×(-)5;
(7)103;(8)105.
[教学说明]学生自主完成,教师检查,发现问题及时纠正和强调,主要是提醒学生注意括号的作用以及运算的符号.
[答案]1.负4的五次方;底数,指数,负数
2.(1)-1(2)1(3)0.001(4)
(5)-32(6)(7)1000(8)100000
五、师生互动,课堂小结
1.乘方的有关概念
(1)求几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叫作底数,n叫做指数.
(2)an读作a的n次方,an看作是a的n次方的结果时,也可读作a的n次幂.
(3)一个数可以看作这个数本身的一次方.
2.有理数乘方运算的符号法则
正数的任何次幂都是正