师:同学们好,今天我们来学习有理数的乘方第一课时。本节课的学习目标:一是知道乘方运算和乘法运算的关系,会进行有理数的乘方运算;二是知道乘方、幂、底数、指数的概念以及它们之间的关系。学习重点为理解乘方的意义及有关概念,学会进行乘方运算。首先,我们来看两道练习题。
第一题,正方形的边长为2厘米,它的面积为多少平方厘米?
生:4平方厘米。
师:非常好,这是我们小学学过的知识,正方形面积等于边长乘以边长,2乘以2等于4,所以面积是4平方厘米。第二小题,正方体棱长为2厘米,它的体积为多少立方厘米?
生:棱长乘棱长乘棱长,棱长是2,体积就是2乘以2乘以2,等于8立方厘米。
师:对,我们知道2乘以2,以及2乘以2再乘以2,都有相同因数2相乘。对于这种相同因数的乘法,如何简便书写呢?
生:2乘以2可以记作2的平方。
师:没错,这时候要注意,2写得大一点,上方的小2代表个数,读作2的平方或2的二次方。同样,2乘以2再乘以2,这时候的3代表三个2相乘,读作2的立方或2的三次方。同学们学会了吗?如果是4个2相乘,该怎么记呢?
生:(不同答案)
师:对,第一个写法是正确的,因为它代表4个 -2相乘,读作 -2的四次方。那这个式子,有5个负的2/5相乘,记的时候,负的2/5要不要打括号呢?
生:需要。
师:没错,因为它代表5个负的2/5相乘,应记成这样,读作 -2/5的五次方。刚才这四个式子能简便写成这样,如果出现多个相同因数相乘,又该如何简便书写呢?一般地,有n个相同因数a相乘,即a乘以a……乘以a(n个a相乘),可以记作这样,读作a的n次方或a的n次幂。
接下来,我们学习一个概念,请同学们在书本上画出来。求n个相同因数的积的运算叫乘方,它的结果叫做幂。同学们回顾一下,到目前为止,我们学了多少种运算?分别是什么?
生:5种,加法、减法、乘法、除法,还有今天学的乘方。
师:非常好,我们来完成这个表格。小学一年级学加法,加法运算结果是和;接着学减法,减法运算结果是差;二年级学乘法,乘法运算结果是积;然后学除法,除法运算结果是商;今天学的乘方,乘方运算结果是幂。请同学们把这个知识写在书本41页。
刚才知道求n个相同因数的积的运算叫乘方,结果叫幂,那a和n分别指什么呢?a是因数,我们给它个名称叫底数;n是个数,叫指数。我们用这个表格巩固一下知识。
这里有四个数,第一个数,根据刚才知识,底数是9,指数在肩膀位置,是4;第二个数,底数是2,指数是3;第三个数,底数是 -2,指数是2;最后一个是5,5的底数是多少?
生:5。
师:那指数呢?是0还是1?要记住,一个数可看作这个数本身的一次方,所以指数是1,1通常省略不写。二次方叫平方,三次方叫立方。请同学们把这句话记在书本41页。
接下来有两道练习巩固知识。做练习前,老师提醒一下,幂的底数是分数或者负数时,底数必须添上括号。看第一小题,这个数的底数是多少?
生: -7。
师:指数呢?
生:8。
师:对,这个数表示8个 -7相乘,读作 -7的8次方,也读作 -7的8次幂。第二小题,这个数里 -10叫底数,8叫指数。同学们做对了吗?
我们学习了乘方、幂、底数、指数的概念,接下来学习乘方的计算。例题一,计算第一小题 -4的三次方, -4的三次方表示三个 -4相乘。前面学有理数乘法法则时知道,三个负数相乘结果是负的,所以可转化为 -4乘以4再乘以4,计算结果是 -64。
第二小题, -2的4次方,表示4个 -2相乘,4个负数相乘结果是正数,就可写成2乘以2乘以2乘以2,结果等于16。
第三小题, -2/3的三次方,表示三个 -2/3相乘,三个负数相乘结果是负数。先看分母,是三个3相乘;分子是三个2相乘,结果是 -8/27。
