同底數(shù)冪的乘法教案設(shè)計(jì)
§1.3同底數(shù)冪的乘法
●教學(xué)目標(biāo)
(一)教學(xué)知識點(diǎn)
1.經(jīng)歷探索同底數(shù)冪的乘法運(yùn)算性質(zhì)的過程，進(jìn)一步體會冪的意義.
2.了解同底數(shù)冪乘法的運(yùn)算性質(zhì)，并能解決一些實(shí)際問題.
(二)能力訓(xùn)練要求
1.在進(jìn)一步體會冪的意義時，發(fā)展推理能力和有條理的表達(dá)能力.
2.學(xué)習(xí)同底冪乘法的運(yùn)算性質(zhì)，提高解決問題的能力.
(三)情感與價(jià)值觀要求
在發(fā)展推理能力和有條理的表達(dá)能力的同時，體會學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的信心.
●教學(xué)重點(diǎn)
同底數(shù)冪的乘法運(yùn)算法則及其應(yīng)用.
●教學(xué)難點(diǎn)
同底數(shù)冪的乘法運(yùn)算法則的靈活運(yùn)用.
●教學(xué)方法
引導(dǎo)啟發(fā)法
教師引導(dǎo)學(xué)生在回憶冪的意義的基礎(chǔ)上，通過特例的推理，再到一般結(jié)論的推出，啟發(fā)學(xué)生應(yīng)用舊知識解決新問題，得出新結(jié)論，并能靈活運(yùn)用.
●教具準(zhǔn)備
小黑板
●教學(xué)過程
Ⅰ.創(chuàng)設(shè)問題情景，引入新課
［師］同學(xué)們還記得“an”的意義嗎？
［生］an表示n個a相乘，我們把這種運(yùn)算叫做乘方.乘方的結(jié)果叫冪，a叫做底數(shù)，n是指數(shù).
［師］我們回憶了冪的意義后，下面看這一章最開始提出的問題(出示投影片§1.3 A):
問題1：光的速度約為3×105千米/秒，太陽光照射到地球上大約需要5×102秒，地球距離太陽大約有多遠(yuǎn)？
問題2：光在真空中的速度大約是3×105千米/秒，太陽系以外距離地球最近的恒星是比鄰星，它發(fā)出的光到達(dá)地球大約需4.22年.一年以3×107秒計(jì)算，比鄰星與地球的距離約為多少千米？
［生］根據(jù)距離=速度×?xí)r間，可得：
地球距離太陽的距離為：3×105×5×102=3×5×(105×102)(千米)
比鄰星與地球的距離約為：3×105×3×107×4.22=37.98×(105×107)(千米)
［師］105×102，105×107如何計(jì)算呢？
［生］根據(jù)冪的意義：
105×102= ×
=
=107
105×107
=
=
［師］很棒！我們觀察105×102可以發(fā)現(xiàn)105、102這兩個因數(shù)是同底的冪的形式，所以105×102我們把這種運(yùn)算叫做同底數(shù)冪的乘法，105×107也是同底數(shù)冪的乘法.
由問題1和問題2不難看出，我們有必要研究和學(xué)習(xí)這樣一種運(yùn)算——同底數(shù)冪的乘法.
Ⅱ.學(xué)生通過做一做、議一議，推導(dǎo)出同底數(shù)冪的乘法的運(yùn)算性質(zhì)
1.做一做
計(jì)算下列各式：
(1)102×103；
(2)105×108；
(3)10m×10n(m,n都是正整數(shù))
你發(fā)現(xiàn)了什么？注意觀察計(jì)算前后底數(shù)和指數(shù)的關(guān)系，并能用自己的語言加以描述.
(4)2m×2n等于什么？( )m×( )n呢，(m,n都是正整數(shù)).
［師］根據(jù)冪的意義，同學(xué)們可以獨(dú)立解決上述問題.
［生］(1)102×103=(10×10)×(10×10×10)=105=102+3
因?yàn)?02的意義表示兩個10相乘；103的意義表示三個10相乘.根據(jù)乘方的意義5個10相乘就表示105同樣道理，可求得：
(2)105×108
= ×
=1013=105+8
(3)10m×10n
= ×
=10m+n
從上面三個小題可以發(fā)現(xiàn)，底數(shù)都為10的冪相乘后的結(jié)果底數(shù)仍為10，指數(shù)為兩個同底的冪的指數(shù)和.
［師］很好！底數(shù)不同10的同底的冪相乘后的結(jié)果如何呢？接著我們來利用冪的意義分析第(4)小題.
［生］(4)2m×2n
= ×
=2m+n
( )m×( )n
= ×
=( )m+n
我們可以發(fā)現(xiàn)底數(shù)相同的冪相乘的結(jié)果的底數(shù)和原來底數(shù)相同，指數(shù)是原來兩個冪的指數(shù)的和.
2.議一議
出示投影片(§1.3 C)
am?an等于什么(m,n都是正整數(shù))？為什么？
［師生共析］am?an表示同底的冪的乘法，根據(jù)冪的意義，可得
am?an= ?
= =am+n
即有am?an=am+n(m,n都是正整數(shù))
用語言來描述此性質(zhì)，即為：
同底數(shù)冪相乘，底數(shù)不變，指數(shù)相加.
［師］同學(xué)們不妨再來深思，為什么同底數(shù)冪相乘，底數(shù)不變，指數(shù)相加呢？即為什么am?an=am+n呢？
［生］am表示m個a相乘，an表示n個a相乘，am?an表示m個a相乘再乘以n個a相乘，即有(m+n)個a相乘，根據(jù)乘方的意義可得am?an=am+n.
［師］也就是說同底數(shù)冪相乘，底數(shù)不變，指數(shù)要降低一級運(yùn)算，變?yōu)橄嗉?
Ⅲ.例題講解
［例1］計(jì)算：
(1)(－3)7×(－3)6；(2)( )3×( )；
(3)－x3?x5;(4)b2m?b2m+1.
［例2］用同底數(shù)冪乘法的性質(zhì)計(jì)算投影片(§1.3 A)中的問題1和問題2.
［師］我們先來看例1中的四個小題，是不是都能用同底數(shù)冪的乘法的性質(zhì)呢？
［生］(1)、(2)、(4)都能直接用同底數(shù)冪乘法的性質(zhì)——底數(shù)不變，指數(shù)相加.
［生］(3)也能用同底數(shù)冪乘法的性質(zhì).因?yàn)椋瓁3?x5中的－x3相當(dāng)于(－1)×x3,也就是說－x3的底數(shù)是x,x5的底數(shù)也為x,只要利用乘法結(jié)合律即可得出.
［師］下面我就叫四個同學(xué)板演.
［生］解：(1)(－3)7×(－3)6=(－3)7+6=(－3)13；
(2)( )3×( )=( )3+1=( )4；
(3)－x3?x5=［(－1)×x3］?x5=(－1)［x3?x5］=－x8;
(4)b2m?b2m+1=b2m+2m+1=b4m+1.
［師］我們接下來看例2.
［生］問題1中地球距離太陽大約為：
3×105×5×102
=15×107
=1.5×108(千米)
據(jù)測算，飛行這么遠(yuǎn)的距離，一架噴氣式客機(jī)大約要20年.
問題2中比鄰星與地球的距離約為：
3×105×3×107×4.22=37.98×1012=3.798×1013(千米)
想一想：am?an?ap等于什么？
［生］am?an?ap=(am?an)?ap=am+n?ap=am+n+p;
［生］am?an?ap=am?(an?ap)=am?an+p=am+n+p;
［生］am?an?ap= ? ? =am+n+p.
Ⅳ.練習(xí)
1.隨堂練習(xí)(課本P14)：計(jì)算
(1)52×57;(2)7×73×72;(3)－x2?x3;(4)(－c)3?(－c)m.
解：(1)52×57=59；
(2)7×73×72=71+3+2=76；
(3)－x2?x3=－(x2?x3)=－x5;
(4)(－c)3?(－c)m=(－c)3+m.
2.補(bǔ)充練習(xí)：判斷(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)x3?x5=x15 ( )
(2)x?x3=x3 ( )
(3)x3+x5=x8 ( )
(4)x2?x2=2x4 ( )
(5)(－x)2?(－x)3=(－x)5=－x5 ( )
(6)a3?a2－a2?a3=0 ( )
(7)a3?b5=(ab)8 ( )
(8)y7+y7=y14 ( )
解：(1)×.因?yàn)閤3?x5是同底數(shù)冪的乘法，運(yùn)算性質(zhì)應(yīng)是底數(shù)不變，指數(shù)相加，即x3?x5=x8.
(2)×.x?x3也是同底數(shù)冪的乘法，但切記x的指數(shù)是1，不是0，因此x?x3=x1+3=x4.
(3)×.x3+x5不是同底數(shù)冪的乘法，因此不能用同底數(shù)冪乘法的性質(zhì)進(jìn)行運(yùn)算，同時x3+x5是兩個單項(xiàng)式相加，x3和x5不是同類項(xiàng)，因此x3+x5不能再進(jìn)行運(yùn)算.
(4)×.x2?x2是同底數(shù)冪的乘法，直接用運(yùn)算性質(zhì)應(yīng)為x2?x2=x2+2=x4.
(5)√.
(6)√.因?yàn)閍3?a2－a2?a3=a5－a5=0.
(7)×.a3?b5中a3與b5這兩個冪的底數(shù)不相同.
(8)×.y7+y7是整式的加法且y7與y7是同類項(xiàng)，因此應(yīng)用合并同類項(xiàng)法則，得出y7+y7=2y7.
Ⅴ.課時小結(jié)
［師］這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了同底數(shù)冪的乘法的運(yùn)算性質(zhì)，請同學(xué)們談一下有何新的收獲和體會呢？
［生］在探索同底數(shù)冪乘法的性質(zhì)時，進(jìn)一步體會了冪的意義.了解了同底數(shù)冪乘法的運(yùn)算性質(zhì).
［生］同底數(shù)冪的乘法的運(yùn)算性質(zhì)是底數(shù)不變，指數(shù)相加.應(yīng)用這個性質(zhì)時，我覺得應(yīng)注意兩點(diǎn)：一是必須是同底數(shù)冪的乘法才能運(yùn)用這個性質(zhì)；二是運(yùn)用這個性質(zhì)計(jì)算時一定是底數(shù)不變，指數(shù)相加.即am?an=am+n(m、n是正整數(shù)).
Ⅵ.課后作業(yè)
課本習(xí)題1.4第1、2、3題
Ⅶ.活動與探究
§1.3同底數(shù)冪的乘法
一、提出問題：地球到太陽的距離為15×(105×102)千米，如何計(jì)算105×102.
二、結(jié)合冪的運(yùn)算性質(zhì)，推出同底數(shù)冪乘法的運(yùn)算性質(zhì).
(1)105×102=(10×10×10×10×10)×(10×10)=107=105+2;
(2)105×108= × =1013=105+8；
(3)10m×10n= × =10m+n;
(4)2m×2n= × =2m+n;
(5)( )m×( )n= × =( )m+n;
綜上所述，可得
am?an= × =am+n
(其中m、n為正整數(shù))
三、例題：(由學(xué)生板演，教師和學(xué)生共同講評)
四、練習(xí)：(分組完成)
●備課資料
一、參考例題
［例1］計(jì)算：
(1)(－a)2?(－a)3(2)a5?a2?a
分析：(1)中的兩個冪的底數(shù)都是－a;(2)中三個冪的底數(shù)都是a.根據(jù)同底數(shù)冪的乘法的運(yùn)算性質(zhì)：底數(shù)不變，指數(shù)相加.
解：(1)(－a)2?(－a)3
=(－a)2+3=(－a)5
=－a5.
(2)a5?a2?a=a5+2+1=a8
評注：(2)中的“a”的指數(shù)為1，而不是0.
［例2］計(jì)算：
(1)a3?(－a)4
(2)－b2?(－b)2?(－b)3
分析：底數(shù)的符號不同，要把它們的底數(shù)化成同底的形式再運(yùn)算，運(yùn)算過程中要注意符號.
解：(1)a3?(－a)4=a3?a4=a3+4=a7;
(2)－b2?(－b)2?(－b)3
=－b2?b2?(－b3)
=b2?b2?b3=b7.
評注：(1)中的(－a)4必須先化為a4,才可運(yùn)用同底數(shù)冪的乘法性質(zhì)計(jì)算；(2)中－b2和(－b)2不相同，－b2表示b2的相反數(shù)，底數(shù)為b,而不是－b,(－b)2表示－b的平方，它的底數(shù)是－b,且(－b)2=(+b)2,所以(－b)2=b2,而(－b)3=－b3.
［例3］計(jì)算：
(1)(2a+b)2n+1?(2a+b)3?(2a+b)m－1
(2)(x－y)2(y－x)3
分析：分別把(2a+b),(x－y)看成一個整體，(1)是三個同底數(shù)冪相乘；(2)中底不相同，可把(x－y)2化為(y－x)2或把(y－x)3化為－(x－y)3,使底相同后運(yùn)算.
解：(1)(2a+b)2n+1?(2a+b)3?(2a+b)m－1
=(2a+b)2n+1+3+m－1
=(2a+b)2n+m+3
(2)解法一：(x－y)2?(y－x)3
=(y－x)2?(y－x)3
=(y－x)5
解法二：(x－y)2?(y－x)3
=－(x－y)2(x－y)3
=－(x－y)5
評注：(2)中的兩個冪必須化為同底再運(yùn)算，采用兩種化同底的方法運(yùn)算得到的結(jié)果是相同的.
［例4］計(jì)算：
(1)x3?x3(2)a6+a6(3)a?a4
分析：運(yùn)用冪的運(yùn)算性質(zhì)進(jìn)行運(yùn)算時，常會出現(xiàn)如下錯誤：am?an=amn,am+an=am+n.例如(1)易錯解為x3?x3=x9;(2)易錯解為a6+a6=a12;(3)易錯解為a?a4=a4,而(1)中3和3應(yīng)相加；(2)是合并同類項(xiàng)；(3)也是易忽略的地方，把a(bǔ)的指數(shù)1看成0.
解：(1)x3?x3=x3+3=x6;(2)a6+a6=2a6;(3)a?a4=a1+4=a5
二、在同底數(shù)冪的乘法常用的幾種恒等變形.
(a－b)=－(b－a)
(a－b)2=(b－a)2
(a－b)3=－(b－a)3
(a－b)2n－1=－(b－a)2n－1(n為正整數(shù))
(a－b)2n=(b－a)2n(n為正整數(shù))
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