14.1 整式的乘法
第十四章 整式的乘法与因式分解
14.1.2 幂的乘方
学习目标
1.理解并掌握幂的乘方法则.(重点)
2.会运用幂的乘方法则进行幂的乘方的运算.(难点)
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
导入新课
问题引入
10
103
=边长2
=边长×边长S正
问题1 请分别求出下列两个正方形的面积?
讲授新课
幂的乘方一
互动探究
S小 =10×10 =102
=103×103S正 =(103)2
=
106
=
106
问题2 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
证一证:
(am)n
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n个am
m m ma a a ‥‥‥ =
n个m
m+m+m ‥‥‥
例1 计算:
(1)(103)5 ;
解: (1) (103)5 = 103×5 = 1015;
(2) (a2)4 = a2×4 = a8;
(3) (am)2 =am·2=a2m;
(3)(am)2;(2)(a2)4;
典例精析
(4)-(x4)3;
(4) -(x4)3 =-x4×3=-x12.
(6) [(﹣x)4]3.(5) [(x+y)2]3;
(5)[(x+y)2]3= (x+y)2×3 =(x+y)6;
(6)[(﹣x)4]3= (﹣x)4×3 = (﹣x)12 = x12.
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,在幂的乘方中,底数可以是单项式,
也可以是多项式.
(-a5)2表示2个-a5相乘,结果没有负号.
比一比
(-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为奇偶数
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
例2 计算:
典例精析
(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.
先乘方,再乘除
先乘方,再乘除,最
后算加减
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.
例3 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.
(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) ∵2x+5y-3=0,
∴2x+5y=3,
∴4x·32y=(22)x·(25)y=22x·25y=22x+5y=23=8.
变式训练
例4 比较3500,4400,5300的大小.
解析: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.
∵256100>243100>125100,
∴4400>3500>5300.
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.
当堂练习
1.(x4)2等于 ( )
A.x6 B.x8
C.x16 D.2x4
B
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
3.下列计算中,错误的是( )
A.[(a+b)2]3=(a+b)6
B.[(a+b)2]5=(a+b)7
C.[(a-b)3]n=(a-b)3n
D.[(a-b)3]2=(a-b)6
B
4.如果(9n)2=312,那么n的值是( )
A.4 B.3
C.2 D.1
B
4.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.
5.计算:
(1)5(a3)4-13(a6)2;
(2)7x4·x5·(-x)7+5(x4)4-(x8)2;
(3)[(x+y)3]6+[-(x+y)2]9.
解:(1)原式=5a12-13a12=-8a12.
(2)原式=-7x9·x7+5x16-x16=-3x16.
(3)原式=(x+y)18-(x+y)18=0.
6.已知3x+4y-5=0,求27x·81y的值.
解:∵3x+4y-5=0,
∴3x+4y=5,
∴27x·81y=(33)x·(34)y
=33x·34y
=33x+4y
=35
=243.
7.已知a=355,b=444,c=533,试比较a,b,c的大小.
解:a=355=(35)11=24311,
b=444=(44)11=25611,
c=533=(53)11=12511.
∵256>243>125,
∴b>a>c.
拓展提升
课堂小结
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