指数与指数幂的运算
1、有理数指数幂的分类
(1)正整数指数幂()n n
a a a a a n N *=????∈64748
L 个; (2)零指数幂)0(10≠=a a ;
(3)负整数指数幂()10,n n a a n N a
-*
=≠∈
(4)0的正分数指数幂等于0, 0的负分数指数幂没有意义。 2、有理数指数幂的性质 (1)()0,,m n m n a a a a m n Q ==>∈ (2)()()0,,n
m mn a a a m n Q =>∈ (3)()
()0,0,m
m m ab a b a b m Q =>>∈
知能点2:无理数指数幂
若a >0,P 是一个无理数,则p
a 表示一个确定的实数,上述有理指数幂的运算性质,对于无理数指数幂都适用。 知能点3:根式
1、根式的定义:一般地,如果a x n
=,那么x 叫做a 的n 次方根,其中(
)*
∈>N n n ,1,
n
a 叫做根式,
n 叫做根指数,a 叫被开方数。
2
(1)n N ∈,且1n >; (2)当n 是奇数,则a a n n =;当n 是偶数,则???<-≥==0
0a a
a a a a n n ;
(3)负数没有偶次方根; (4)零的任何次方根都是零。 3、我们规定:
(1))0,,,1m n
a
a m n N n *
=>∈>; (2))10,,,1m n
m n
a
a m n N n a
-*=
=
>∈>
1、用根式的形式表示下列各式)0(>a (1)5
1a = (2)3
4
a = (3)35
a -= (4)32
a
-
=
2、用分数指数幂的形式表示下列各式:
(1)3
4y x = (2))0(2>=
m m
m (3)85
-
??
=
(4= (5= ; (6)a a a = ;
(7) =?a a 2
(8)=?323a a (9)=a a (10) =35
6
q p
3、求下列各式的值
(1)2
38= ;(2)12
100-
= ; (3)3
1()4
-= ;(4)3
416()81-=
(5)3227= ;(6)23)4936(= ;(7)23)4
25
(-= ;(8)23
25=
(9)12
2
[(]
-
= (10)(1
2
2
1??????
= (11)=3
264
4.化简
(1)=??12
74
33
1a
a a (2)=÷?654323a a a (3)=÷-?a a a 9)(34
323
(4)322
a a a ?= (5)3
163)278(--b a = (6)???
? ??---32
31312212x x x = (7)()0,053542
15
658≠≠÷????
? ?
?-
-b a b a b
a =
(8))3()6)(2(6
56
13
12
12
13
2
b a b a b a -÷-=
5.计算
(1)43512525÷-
(2) (3)2
1
031
9)41()2(4)2
1(----+-?- (4)()5
.02
12001.04122432-?
?
?
???+??? ??-
-
(5)48373271021.09720
3
22
5
.0+-?
?
?
??++?
?
? ??-
-π (6)241
3
0.753323(3)0.04[(2)]168
----++-+
(7)(
)
14
32
3
112325671027.0-+-+??
?
??----- (8)5.003
1
2603.12
32
366141+--+-
???
? ??+???
??-
-
(9)()()[]
2
175
.03
430
3
101.016
287064.0-++-+??
? ??---
-
(10)(
)
3
263
425.00
3
1323228765
.1??
? ??--?+?+??
?
??-?-
6.解下列方程 (1)13
1
8
x - = (2)151243
=-x (3)422240x x --= (4)2233800x x +---= (5)1321(0.5)4x x --=
7.(1).已知112
2
3a a -
+=,求下列各式的值(1)1a a -+= ;(2)22
a a -+=
(2)若112
2
5x x -+=,则2
1x x
+的值是
(3).若1
3a a -+=,求下列各式的值:(1)1
12
2
a a -
+= ;(2)22
a a -+= ;
一.填空题
1.若0>a ,则4
3a 和5
3-
a
用根式形式表示分别为 和 ,
5
6b a 和
m
m 3用分数指数幂形式表示分别为 和 。
2.使式子34
(12)
x --有意义的x 的取值范围是 _.
3.若32a
=,1
35b
-=,则323
a b
-的值= .
4.已知103,102m
n
==,则32
10m n
-的值为 .
二.选择题.
1、 R a ∈,下列各式一定有意义的是( )
A.2
-a B. 41a C. 3
2a D. 0
a 2、 R a ∈,下列各式一定有意义的是( )
A. a
)2(- B.2
-a C. 32a D. 2
3a
3、 下列各式计算正确的是 ( )
A. 1)1(0=-
B.a a a =?2
2
1
C.8432=
D. 2113
3
3
a a
a -
÷=
4、若0a >,且,m n 为整数,则下列各式中正确的是 ( ) A 、m m
n
n
a a a ÷= B 、
n
m n m a
a a ?=? C 、()
n
m m n a
a += D 、01n n a a -÷=
5、下列运算结果中,正确的是(
)
A .6
3
2
a a a =? B .(
)()2
33
2a a -=- C .(
)
110
=-a D .()
63
2
a a -=-
6.下列各式中成立的是(
)
A .71
77m n m n =??
?
??
B .
()
3
12
4
33-=- C .()4
34
3
3
y x y x +=+ D .
33
39=
7.下列各式成立的是( )
A.()3
23
2
2
n m n m +=+ B.5
51
5
b a a b =??
? ?? C.()()31
6233-=- D.
3
13
24=
8.将2
35写为根式,则正确的是( ) A .325 B .
3
5 C .5
2
3 D .35
9、化简()4
3
32
5??
????-的结果为(
)
A .5
B .5
C .5-
D .-5
10.与a
a 1
-的值相等是( ) A. a B. a - C. a - D. a --
11、已知31=+a
a ,则21
2
1
-+a a 等于( )
A .2
B .5
C .5-
D .5±
12、化简x
x 3
-的结果是( )
A .x --
B .x
C .x -
D .x -
13、下列各式正确的是( ) A.35
a -
=
2332
x x = C.111111()8
248
24
a a a
a
-
??-??= D.112
3
3314
2(2)12x x x x
-
--=-
14、根式a
a 1
1(式中0>a )的分数指数幂形式为( ) A.3
4-a
B.3
4a C.4
3-a D.4
3a
零指数幂与负整数指数幂练习题 一.解答题(共30小题) 1.计算:. 2.计算: 3.(1)计算:|﹣3|﹣+(π﹣3.14)0 (2)先化简,再求值:(3+m)(3﹣m)+m(m﹣4)﹣7,其中m= 4.计算:. 5.计算: 6.计算:22﹣(﹣1)0+. 7.计算:. 8.计算:.
9.(1)计算|﹣2|+(﹣1)0﹣()﹣1﹣(﹣1)2011 (2)化简. 10.计算: 11.(1)计算:. (2)化简:求值.3(x2﹣2xy)﹣[3x2﹣2y+2(xy+y)],其中x=﹣,y=﹣3.12.(1)计算:23+﹣﹣; (2)解方程组:. 13.计算:.14.(2009?重庆)计算:|﹣2|+()﹣1×(π﹣)0﹣+(﹣1)2. 15.计算:﹣12+|﹣2|+()﹣1﹣5×(2009﹣π)0
16.计算:(﹣2)2+2×(﹣3)+()﹣1 17.(1)计算:()﹣1﹣++(﹣1)2009 (2)解方程组: 18.计算:|﹣|+(3.14﹣π)0+(﹣)2×()﹣2 19.计算﹣22+|4﹣7|+(﹣π)0 20.(1)计算:()2﹣(﹣3)+20(2)因式分解:a3﹣ab2.21.计算:﹣(﹣1)+|﹣2|+(π+3)0﹣. 22.计算:+(﹣)0+(﹣1)3﹣|﹣1|. 23.计算:. 24.计算:22+(4﹣7)÷+()0
25.计算: 26.计算:|﹣2|+﹣()﹣1+(3﹣π)0 27.计算:﹣1+(﹣2)3+|﹣3|﹣ 28.计算:(﹣1)2006+|﹣|﹣(2﹣)0﹣3.29.计算:.30.计算:
零指数幂与负整数指数幂练习题及答案 参考答案与试题解析 一.解答题(共30小题) 1.计算:. 解 答: 解:原式=3﹣1+4=6.故答案为6. 2.计算: 解 答: 解:, =2+1+4﹣2, =5. 故答案为:5. 3.(1)计算:|﹣3|﹣+(π﹣3.14)0 (2)先化简,再求值:(3+m)(3﹣m)+m(m﹣4)﹣7,其中m= 解答:解:(1)原式=3﹣4+1 =0; (2)原式=9﹣m2+m2﹣4m﹣7 =2﹣4m, 当m=时,原式=2﹣4×=1. 4.计算:. 解 答: 解:原式=(﹣2)+1+2=1,故答案为1.5.计算:. 解答:解:原式=2+3+1﹣1 =5. 6.计算:22﹣(﹣1)0+. 解 答: 解:原式=4﹣1+2=5. 7.计算:. 解答:解: =1+3﹣1﹣(﹣2)=5. 故答案为5. 8.计算:.解 答: 解:原式= =. 9.(1)计算|﹣2|+(﹣1)0﹣()﹣1﹣(﹣1)2011
§2.1.1指数与指数幂的运算(2) 学习目标 1. 理解分数指数幂的概念; 2. 掌握根式与分数指数幂的相互转化; 3 掌握有理数指数幂的运算. 预习案 预习课本P 50—P 52 页内容 1.正数a 的正分数指数幂=n m a (),,0*N n m a ∈> 2.正数a 的负分数指数幂=- n m a (),,0*N n m a ∈> 3.s r a a ?= (其中),,0Q s r a ∈> 4.s r a )( = (其中),,0Q s r a ∈> 5.s b a )(?= (其中),0,Q s b a ∈> 预习自测 1. 求下列各式的值: (1)3 28 (2)2 1100- (3)2 39- 2.用分数指数幂的形式表示并计算下列各式(式中字母都是正数): (1)a a ?2 (2)323a a ? (3)a a 3.计算下列各式(式中字母都是正数): (1)(2a 3 2b 2 1)(-6a 2 1b 3 1)÷(-3a 6 1b 6 5); (2)(m 4 1n 8 3- )8. 我的疑问
探究案 自主探究一: (1)观察以下式子,并总结出规律:a >0, ①510a =55 2)(a =a 2 =a 5 10; ②8a =2 4)(a =a 4 =a 2 8; ③4 12 a =44 3)(a =a 3 =a 4 12; ④210a =22 5)(a =a 5 =a 2 10. (2)利用(1)的规律,你能表示下列式子吗? 4 35,357,57a ,n m x (x>0,m,n∈+N ,且n>1). (3)你能用方根的意义来解释(3)的式子吗? (4)0的正分数指数幂等于多少?0有负指数幂吗? (5)负整数指数幂的意义是怎样规定的? 合作探究 例1. 已知231 21 1322[()()] a b a b ab a ------==求的值. 变题1:已知31 =+-x x ,求下列各式的值:(1)2 12 1- +x x 例2. 比较63123,11,5的大小.
一、解答题(共30小题) 1、(2010?漳州)计算:(﹣2)0+(﹣1)2010﹣() ﹣ 考点:负整数指数幂;有理数的乘方;零指数幂。 专题:计算题。 分析:本题涉及零指数幂、乘方、负整数指数幂三个考点.在计算时,需要针对每个考点分别进行计算,然后根据实数的运算法则求得计算结果. 解答:解:原式=1+1﹣2 =0. 故答案为0. 点评:本题考查实数的综合运算能力,是各地中考题中常见的计算题型.解决此类题目的关键是熟练掌握负整数指数幂、零指数幂、乘方等考点的运算. 2、(2010?西宁)计算:()﹣ ﹣(﹣) 考点:负整数指数幂;有理数的乘方;零指数幂。 专题:计算题。 分析:此题涉及到负整数指数幂、零指数幂、乘方三个知识点,在计算时,需要针对每个知识点分别进行计算,然后根据实数的运算法则求得结果. 解答:解:原式=2﹣1+()(3分) =2﹣1+1(5分) =2.(7分) 点评:本题考查实数的综合运算能力,解决此类题目的关键是熟练掌握负整数指数幂、零指数幂、乘方等考点的运算. 3、(2010?邵阳)计算:()﹣ ﹣ 考点:负整数指数幂。 专题:计算题。 分析:根据负整数指数幂、倒数、立方根的知识点进行解答,一个数的负指数次幂等于这个数的正指数次幂的倒数;互为倒数的两个数的积为1;8的立方根是2. 解答:解:原式=3﹣1+2=4.故答案为4. 点评:本题考查实数的综合运算能力,是各地中考题中常见的计算题型.解决此类题目的关键是熟练掌握负整数指数幂、立方根、倒数的知识点. 4、(2009?重庆)计算:|﹣2|+()﹣1×(π﹣)0﹣+(﹣1)2. 考点:负整数指数幂;绝对值;有理数的乘方;算术平方根;零指数幂。 专题:计算题。 分析:根据绝对值、负整数指数幂、零指数幂、算术平方根、有理数的乘方等知识点进行解答.
指数与指数幂的运算 课题:指数与指数幂的运算 课型:新授课 教学方法:讲授法与探究法 教学媒体选择:多媒体教学 学习者分析: 1.需求分析:在研究指数函数前,学生应熟练掌握指数与指数幂的运算,通过本节内容将指数的取值范围扩充到实数,为学习指数函数打基础. 2.学情分析:在中学阶段已经接触过正数指数幂的运算,但是这对我们研究指数函数是远远不够的,通过本节课使学生对指数幂的运算和理解更加深入. 学习任务分析: 1.教材分析:本节的内容蕴含了许多重要的数学思想方法,如推广思想,逼近思想,教材充分关注与实际问题的联系,体现了本节内容的重要性和数学的实际应用价值. 2.教学重点:根式的概念及n次方根的性质;分数指数幂的意义及运算性质;分数指数幂与根式的互化. 3.教学难点:n次方根的性质;分数指数幂的意义及分数指数幂的运算. 教学目标阐明:
1.知识与技能:理解根式的概念及性质,掌握分数指数幂的运算,能够熟练的进行分数指数幂与根式的互化. 2.过程与方法:通过探究和思考,培养学生推广和逼近的数学思想方法,提高学生的知识迁移能力和主动参与能力. 3.情感态度和价值观:在教学过程中,让学生自主探索来加深对n 次方根和分数指数幂的理解,而具有探索能力是学习数学、理解数学、解决数学问题的重要方面. 教学流程图: 教学过程设计: 一.新课引入:
(一)本章知识结构介绍 (二)问题引入 1.问题:当生物体死亡后,它机体内原有的碳14会按确定的规律衰减,大约每经过5730年衰减为原来的一半,这个时间称为“半衰期”.根据此规律,人们获得了生物体内含量P 与死亡年数t 之间的关系: (1)当生物死亡了5730年后,它体内的碳14含量P 的值为 (2)当生物死亡了5730×2年后,它体内的碳14含量P 的值为 (3) 当生物死亡了6000年后,它体内的碳14含量P 的值为 (4)当生物死亡了10000年后,它体内的碳14含量P 的值为 122 12?? ???6000 5730 12?? ???100005730 12?? ? ??
零指数幂与负整数指数幂练习题及答案 一.解答题(共30小题) 1.计算:. 2.计算: 3.(1)计算:|﹣3|﹣+(π﹣)0 (2)先化简,再求值:(3+m)(3﹣m)+m(m﹣4)﹣7,其中m= 4.计算:. 5.计算:6.计算:22﹣(﹣1)0+.7.计算:. 8.计算:.
9.(1)计算|﹣2|+(﹣1)0﹣()﹣1﹣(﹣1)2011 (2)化简. 10.计算: 11.(1)计算:. (2)化简:求值.3(x2﹣2xy)﹣[3x2﹣2y+2(xy+y)],其中x=﹣,y=﹣3.12.(1)计算:23+﹣﹣; (2)解方程组:. 13.计算:.14.(2009重庆)计算:|﹣2|+()﹣1×(π﹣)0﹣+(﹣1)2.
15.计算:﹣12+|﹣2|+()﹣1﹣5×(2009﹣π)0 16.计算:(﹣2)2+2×(﹣3)+()﹣1 17.(1)计算:()﹣1﹣++(﹣1)2009 (2)解方程组: 18.计算:|﹣|+(﹣π)0+(﹣)2×()﹣2 19.计算﹣22+|4﹣7|+(﹣π)0 20.(1)计算:()2﹣(﹣3)+20(2)因式分解:a3﹣ab2. 21.计算:﹣(﹣1)+|﹣2|+(π+3)0﹣. 22.计算:+(﹣)0+(﹣1)3﹣|﹣1|.
23.计算:.24.计算:22+(4﹣7)÷+()0 25.计算: 26.计算:|﹣2|+﹣()﹣1+(3﹣π)0 27.计算:﹣1+(﹣2)3+|﹣3|﹣ 28.计算:(﹣1)2006+|﹣|﹣(2﹣)0﹣3.29.计算:.30.计算:
零指数幂与负整数指数幂练习题及答案 参考答案与试题解析 一.解答题(共30小题) 1.计算:. 解答:解:原式=3﹣1+4=6.故答案为6. 2.计算: 解答: 解:, =2+1+4﹣2, =5. 故答案为:5. 3.(1)计算:|﹣3|﹣+(π﹣)0 (2)先化简,再求值:(3+m)(3﹣m)+m(m﹣4)﹣7,其中m= 解答:解:(1)原式=3﹣4+1 =0; (2)原式=9﹣m2+m2﹣4m﹣7 =2﹣4m, 当m=时,原式=2﹣4×=1. 4.计算:. 解答:解:原式=(﹣2)+1+2=1,故答案为1. 5.计算:. 解答:解:原式=2+3+1﹣1 =5. 6.计算:22﹣(﹣1)0+. 解答:解:原式=4﹣1+2=5. 7.计算:. 解答: 解: =1+3﹣1﹣(﹣2) =5. 故答案为5. 8.计算:. 解答: 解:原式= =.
2.1.1 指数与指数幂的运算(2课时) 第一课时根式 教学目标:1.理解n次方根、根式、分数指数幂的概念; 2.正确运用根式运算性质和有理指数幂的运算性质; 3.培养学生认识、接受新事物和用联系观点看问题的能力。教学重点:根式的概念、分数指数幂的概念和运算性质 教学难点:根式概念和分数指数幂概念的理解 教学方法:学导式 教学过程: (I)复习回顾 引例:填空 m n =(m,n∈Z); a+
(II )讲授新课 1.引入: (1)填空(1),(2)复习了整数指数幂的概念和运算性质(其中:因为m n a a ÷可看作m n a a -?,所以m n m n a a a -÷=可以归入性质m n m n a a a +?=;又因为n b a )(可看作 m n a a -?,所以n n n b a b a =)(可以归入性质()n n n ab a b =?(n ∈Z)),这是为下面学习分 数指数幂的概念和性质做准备。为了学习分数指数幂,先要学习n 次根式(*N n ∈)的概念。 (2)填空(3),(4)复习了平方根、立方根这两个概念。如: 分析:若22=4,则2叫4的平方根;若23=8,2叫做8的立方根;若25=32,则2叫做32的5次方根,类似地,若2n =a ,则2叫a 的n 次方根。由此,可有:
2.n 次方根的定义:(板书) 问题1:n 次方根的定义给出了,x 如何用a 表示呢?n a x =是否正确? 分析过程: 解:因为33=27,所以3是27的3次方根;因为5)2(-=-32,所以-2是-32的5次方根; 因为632a )a (=,所以a 2是a 6的3次方根。 结论1:当n 为奇数时(跟立方根一样),有下列性质:正数的n 次方根是正数,负数的n 次方根是负数,任何一个数的方根都是唯一的。此时,a 的n 次方根可表示为n a x =。 从而有:3273=,2325-=-,236a a = 解:因为4216=,16)2(4=-,所以2和-2是16的4次方根;
课题:指数与指数幂的运算(一) 课 型:新授课 教学目标: 了解指数函数模型背景及实用性必要性,了解根式的概念及表示方法. 理解根式的概念 教学重点:掌握n 次方根的求解. 教学难点:理解根式的概念,了解指数函数模型的应用背景 教学过程: 一、复习准备: 1、提问:正方形面积公式?正方体的体积公式?(2a 、3a ) 2、回顾初中根式的概念:如果一个数的平方等于a ,那么这个数叫做a 的平方根;如果一 个数的立方等于a ,那么这个数叫做a 的立方根. → 二. 讲授新课: 1. 教学指数函数模型应用背景: ① 探究下面实例,了解指数指数概念提出的背景,体会引入指数函数的必要性. 实例1.某市人口平均年增长率为1.25℅,1990年人口数为a 万,则x 年后人口数为多少万? 实例2. 给一张报纸,先实验最多可折多少次(8次) 计算:若报纸长50cm ,宽34cm ,厚0.01mm ,进行对折x 次后,问对折后的面积与厚度? ② 书P52 问题1. 国务院发展研究中心在2000年分析,我国未来20年GDP (国内生产总值)年平均增长率达7.3℅, 则x 年后GDP 为2000年的多少倍? 书P52 问题2. 生物死亡后,体内碳14每过5730年衰减一半(半衰期),则死亡t 年后 体内碳14的含量P 与死亡时碳14的关系为57301()2 t P =. 探究该式意义? ③小结:实践中存在着许多指数函数的应用模型,如人口问题、银行存款、生物变化、自然科学. 2. 教学根式的概念及运算: ① 复习实例蕴含的概念:2(2)4±=,2±就叫4的平方根;3327=,3就叫27的立方根. 探究:4(3)81±=,3±就叫做81的?次方根, 依此类推,若n x a =,那么x 叫做a 的n 次方根. ② 定义n 次方根:一般地,若n x a =,那么x 叫做a 的n 次方根.( n th root ),其中1n >,n *∈N 例如:328=2= ③ 讨论:当n 为奇数时, n 次方根情况如何?, 例如: 33-, 记:x 当n 为偶数时,正数的n 次方根情况? 例如: 4(3)81±=,81的4次方根就是3±, 记: 强调:负数没有偶次方根,0的任何次方根都是0, 即. 0= ④ 练习:4b a =,则a 的4次方根为 ; 3b a =, 则a 的3次方根为 . ⑤ radical ), 这里n 叫做根指数(radical exponent ), a 叫做被开方数(radicand ). ⑥ 计算2→ 探究: n 、n n a 的意义及结果? (特殊到一般) n a =. 当n 是奇数时,a a n n =;当n (0)||(0)a a a a a ≥?==?- 3、例题讲解
【典型例题】 例1. 若式子0 (21)x -有意义,求x 的取值范围。 分析:由零指数幂的意义可知.只要底数不等于零即可。 解:由2x -1≠0,得1 2x ≠ 即,当 1 2x ≠ 时,0 (21)x -有意义 例2. 计算:(1) 32 031110( )(5)(3)0.31230π--+?---?+-; (2) 42310 [()()](0)a a a a -?-÷≠。 分析:按照有关法则进行运算即可,注意运算顺序。 解:(1)32 031110( )(5)(3)0.31230π--+?---?+- =213 100030127()12 10-+?+?+ =10 10009002712 3++?+ =2002 (2)4 23 10 4 6 10 10 10 [()()][()]1a a a a a a a a -?-÷=?-÷=-÷=- 例3. 计算下列各式,并把结果化为只含有正整数指数幂的形式. (1)1 322 (3)m n ---- (2) 2 2 1 23 [2()()][()()]x y x y x y x y -----+?-?+?- 分析:正整数指数幂的相关运算对负整数指数幂和零指数幂同样适用.对于第(2)题,在运算过程中要把(x+y)、(x-y)看成一个整体进行运算。 解:(1) 4 1 322 12 32 22 2 6 4 6 9(3)(3)()()(3)n m n m n m n m ----------=-=-=; 或者:3224 1 322 23322326 2222 11(3)9(3)()()3()()3(3)m n n m n m m n m m n n -----=-==== (2) 22123 [2()()][()()]x y x y x y x y -----+?-?+?- =22221323 (2)[()]()[()][()]x y x y x y x y --------?+?-?+?- =42362 1()()()()(2)x y x y x y x y --?+?-?+?-- =4326 1 ()()4x y x y -+-+?+- =4()4()x y x y -+. 例4. 用科学记数法表示下列各数.