16.1.2幂的乘方与积的乘方
教师备课素材示例
●情景导入如果太阳、木星和地球可近似看作球体,那么大家知道太阳、木星和地球的体积的大致比例吗?我可以告诉你,木星的半径是地球半径的10倍,太阳的半径是地球半径的102倍,假设地球的半径为r,那么,请同学们计算一下太阳和木星的体积是多少.(球的体积公式为V=eq\f(4,3)πr3)
学生在练习本上演算.教师总结,并引出课题.
【教学与建议】教学:情景导入幂的乘方例题,激发学生学习兴趣.建议:利用同底数幂的乘法讲解下面几个题目:(1)(a2)3;(2)(22)3;(3)(bn)3.进而归纳总结并进行小组讨论,最后得出结论:(am)n===amn.
●归纳导入观察下面的计算过程,仿照第(1)小题的过程填写每一步的理论依据:
(1)(2×3)7——积的乘方
=——乘方的意义
=——乘法交换律、结合律
=27×37;——幂的意义
(2)(2×3)m——积的乘方
=——乘方的意义
=——乘法交换律、结合律
=2m×3m;——幂的意义
(3)(ab)n——积的乘方
=——乘方的意义
=——乘法交换律、结合律
=anbn.——幂的意义
由(1)(2)(3)的化简,得出:
(1)(2×3)7=27×37;(2)(2×3)m=2m×3m;(3)(ab)n=anbn(n是正整数).
【归纳】积的乘方,等于把积的每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘.
【教学与建议】教学:学生自己分析计算的结果并进行讨论,归纳积的乘方法则.建议:学生语言描述若有困难,教师可进一步设计成填空形式.
·命题角度1直接利用幂的乘方的法则计算
幂的乘方,底数不变,指数相乘.当底数是一个多项式时,应将多项式视为一个整体,同样可用幂的乘方的法则解答.
【例1】计算(-a3)3的结果是(B)
A.a9B.-a9C.-a6 D.a6
【例2】下列各式计算正确的是(B)
A.(x2)6=x8B.(x3)4=x12
C.(xn+1)3=x3n+1D.x5·x6=x30
·命题角度2逆用幂的乘方法则
逆用幂的乘方法则:amn=(am)n,代入已知数据求值或将方程的两边化为同底数幂的形式,得到一个关于x的一元一次方程.
【例3】已知有理数x,y,m,n满足5x=m,5y=n,则53x+2y等于(B)
A.3m+2nB.m3n2C.3m·2nD.m3+n2
【例4】(1)若92n=38,则n=2;
(2)若27b=9×3a+3,16=4×22b-2,则a+b=3.
·命题角度3直接利用积的乘方法则计算
(1)积的乘方中底数必须是乘积的形式.
(2)当底数含有“-”号时,应将其视为“-1”,作为一个因式,防止漏乘.
【例5】计算(-3a3)4的结果是(D)
A.-3a7B.21a7C.-81a12D.81a12
【例6】计算eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2)xy3))eq\s\up12(2),结果正确的是(C)
A.eq\f(1,2)x2y5B.-eq\f(1,2)x2y6C.eq\f(1,4)x2y6D.-eq\f(1,4)x2y6
·命题角度4逆用幂的运算法则进行简便计算
当由已知条件不能直接求值或直接求值较复杂时,逆用am+n=am·an(m,n都是正整数),amn=(am)n=(an)m(m,n都是正整数),anbn=(ab)n(n为正整数)这些法则简便计算.
【例7】计算(-eq\f(5,4))2025×(eq\f(4,5))2025等于(D)
A.0.8B.-0.8C.1D.-1
【例8】计算:(1)(-9)5×(-eq\f(2,3))5×(eq\f(1,3))5;
(2)(-0.125)12×(-eq\f(5,3))7×(-8)13×(-eq\f(3,5))8.
解:(1)原式=[-9×(-eq\f(2,3))×eq\f(1,3)]5=25=32;
(2)原式=(-eq\f(1,8))12×(-8)12×(-8)×(-eq\f(5,3))7×(-eq\f(3,5))7×(-eq\f(3,5))
=[(-eq\f(1,8))×(-8)]12×(-8)×[(-eq\f(5,3))×(-eq\f(3,5))]7×(-eq\f(3,5))
=1×(-8)×1×(-