指数与指数幂的运算教案

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（1）*)nnaaaanN个（；a0=1（a)0；nnaa1)Nn,0a(*(2)mnmnaaa(m,n∈Z)；()mnmnaa(m,n∈Z)；()nnnabab(n∈Z)（3）_____9；-_____9；______0（4）)0a_____()a(2；________a2（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mnaa可看作mnaa,所以mnmnaaa可以归入性质mnmnaaa；又因为nba)(可看作mnaa，所以nnnbaba)(可以归入性质()nnnabab(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（*Nn）的概念。（2）填空（3），（4）复习了平方根、立方根这两个概念。如：22=4，（-2）2=42，-2叫4的平方根23=82叫8的立方根；（-2）3=-8-2叫-8的立方根25=322叫32的5次方根…2n=a2叫a的n次方根分析：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）一般地，如果nxa，那么x叫做a的n次方根（nthroot）,其中1n，且nN。问题1：n次方根的定义给出了，x如何用a表示呢？nax是否正确？分析过程：例1．根据n次方根的概念，分别求出27的3次方根，-32的5次方根，a6的3次方根。（要求完整地叙述求解过程）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a2是a6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nax。从而有：3273，2325，236aa例2．根据n次方根的概念，分别求出16的4次方根，-81的4次方根。解：因为4216，16)2(4，所以2和-2是16的4次方根；因为任何实数的4次方都是非负数，不会等于-81，所以-81没有4次方根。结论2：当n为偶数时（跟平方根一样），有下列性质：正数的n次方根有两个且互为相反数，负数没有n次方根。此时正数a的n次方根可表示为：)0a(an其中na表示a的正的n次方根，na表示a的负的n次方根。例3．根据n次方根的概念，分别求出0的3次方根，0的4次方根。解：因为不论n为奇数，还是偶数，都有0n=0，所以0的3次方根，0的4次方根均为0。结论3：0的n次方根是0，记作nna,00即当a=0时也有意义。这样，可在实数范围内，得到n次方根的性质：3n次方根的性质：（板书）*)(2,12,Nkknaknaxnn其中叫根式，n叫根指数，a叫被开方数。注意：根式是n次方根的一种表示形式，并且，由n次方根的定义，可得到根式的运算性质。4.根式运算性质：（板书）①aann）（，即一个数先开方，再乘方（同次），结果仍为被开方数。问题2：若对一个数先乘方，再开方（同次），结果又是什么？例4：求33)2(，552，443，2)3(由所得结果，可有：（板书）②为偶数为奇数；nanaann|,|,性质的推导如下：na性质①推导过程：当n为奇数时，aaaxaxnnnn)(,得由当n为偶数时，aaaxaxnnnn)(,得由综上所述，可知：aann)(性质②推导过程：当n为奇数时，由n次方根定义得：nnaa当n为偶数时，由n次方根定义得：nnaa则nnnnaaa||||综上所述：为偶数，为奇数n|a|n,a)a(nn注意：性质②有一定变化，大家应重点掌握。（III）例题讲解例1．求下列各式的值：3381）（－）（2102）（－）（4433）－（）（（4）2)ba(（ab）注意：根指数n为奇数的题目较易处理，要侧重于根指数n为偶数的运算。（III）课堂练习：求下列各式的值(1)532(2)4)3((3)2)32((4)625（IV）课时小结通过本节学习，大家要能在理解根式概念的基础上，正确运用根式的运算性质解题。（V）课后作业1、书面作业：a.求下列各式的值3271－）（6a)2(243）－（）（2)x31x()4(b.书P82习题2.1A组题第1题。2、预习作业：a.预习内容：课本P59—P62。b.预习提纲：（1）根式与分数指数幂有何关系？（2）整数指数幂运算性质推广后有何变化？第二课时分数指数幂教学目标：(一)教学知识点1.分数指数幂的概念.2.有理指数幂的运算性质.(二)能力训练要求1.理解分数指数幂的概念.2.掌握有理指数幂的运算性质.3.会对根式、分数指数幂进行互化.(三)德育渗透目标培养学生用联系观点看问题.教学重点：1.分数指数幂的概念.2.分数指数幂的运算性质.教学难点：对分数指数幂概念的理解.1.在利用根式的运算性质对根式的化简过程，注意发现并归纳其变形特点，进而由特殊情形归纳出一般规律.2.在学生掌握了有理指数幂的运算性质后，进一步将其推广到实数范围内，但无须进行严格的推证，由此让学生体会发现规律，并由特殊推广到一般的研究方法.教学过程：（Ⅰ）.复习回顾［师］上一节课，我们一起复习了整数指数幂的运算性质，并学习了根式的运算性质.整数指数幂运算性质(1)am·an=am+n(m,n∈Z)根式运算性质(2)(am)n=am·n(m,n∈Z)为偶数为奇数nanaann,,(3)(a·b)n=an·bn(n∈Z)［师］对于整数指数幂运算性质(2)，当a＞0，m，n是分数时也成立.(说明：对于这一点，课本采用了假设性质(2)对a＞0，m,n是分数也成立这种方法，我认为不妨先推广了性质(2)，为下一步利用根式运算性质推导正分数指数幂的意义作准备.)［师］对于根式的运算性质，大家要注意被开方数an的幂指数n与根式的根指数n的一致性.接下来，我们来看几个例子.例子：当a＞0时［师］上述推导过程主要利用了根式的运算性质，例子③、④、⑤用到了推广的①5102552510)(aaaa②3124334312)(aaaa③32333232)(aaa④21221)(aaa整数指数幂运算性质(2).因此，我们可以得出正分数指数幂的意义.（Ⅱ）.讲授新课1.正数的正分数指数幂的意义nmnmaa(a＞0,m,n∈N*,且n＞1)［师］大家要注意两点，一是分数指数幂是根式的另一种表示形式；二是根式与分数指数幂可以进行互化.另外，我们还要对正数的负分数指数幂和0的分数指数幂作如下规定.2.规定(板书)［师］规定了分数指数幂的意义以后，指数的概念就从整数推广到有理数指数.当a＞0时，整数指数幂的运算性质，对于有理指数幂也同样适用.即对于任意有理数r,s,均有下面的运算性质.3.有理指数幂的运算性质(板书)(1)nmnmaa1(a＞0，m,n∈N*,且n＞1)(2)0的正分数指数幂等于0.(3)0的负分数指数幂无意义.(1)ar·as=ar+s(a＞0,r,s∈Q)(2)(ar)s=ar·s(a＞0,r,s∈Q)(3)(a·b)r=ar·br(a＞0,b＞0,r∈Q)［师］说明：若a＞0，P是一个无理数，则aP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，有关概念和证明在本书从略.这一说明是为下一小节学习指数函数作铺垫.接下来，大家通过例题来熟悉一下本节的内容.4.例题讲解分析：此题主要运用有理指数幂的运算性质.解：422)2(8232332332827)32()32()8116(6422)2()41(1011010)10(1003)43(4436)3()2(3231)21(221221aaaaaa,,3232(式中a＞0)解：252122122aaaaaa4321232121311323323323)()(aaaaaaaaaaaa［师］为使大家进一步熟悉分数指数幂的意义与有理指数幂的运算性质，我们来做一下练习题.Ⅲ.课堂练习例2求值：4332132)8116(,)41(,100,8.例3用分数指数幂的形式表示下列各式：课本P51练习1.用根式的形式表示下列各式(a＞０)32534351,,,aaaa解：551aa323232535353434311aaaaaaaa2.用分数指数幂表示下列各式：解：(1)3232xx(2)4343)()(baba(3)3232)()(nmnm(4)214)()(nmnm＝（ｍ－ｎ）２(1)32x（2）43)(ba（ａ＋ｂ＞０）（3）32)(nm（4）4)(nm（ｍ＞ｎ）(5)56qp（ｐ＞０）(6)mm3(5)2532526215656)()0(qpqpqppqp(6)252133mmmmm3.求下列各式的值：(1)2325；（2）3227；（3）23)4936(；（4）23)425(（5）423981；（6）63125.132解：(1)12555)5(25323223223(2)933)3(27232332332（3）34321676)76()76(])76[()4936(33323223223(4)125852)25()25()25(])25[()425(3333)23(223223(5)4324421232442132244233333])3[(39816614132414413243333)3()3()33((6)612313163)23()23(32125.13263232)333()222(2323326131213131161312131313161313121要求：学生板演练习，做完后老师讲评.（Ⅳ）.课时小结［师］通过本节学习，要求大家理解分数指数幂的意义，掌握分数指数幂与根式的互化，熟练运用有理指数幂的运算性质.（Ⅴ）.课后作业（一）1.课本P53练习题解：（1）1274131413143aaaaaa(2)87814121814121212121])([aaaaaaaaaaa(3)3232)()(baba（4）4343)()(baba（5）3122322)(baabbaab2.用分数指数幂表示下列分式(其中各式字母均为正数)(1)43aa（2）aaa（3）32)(ba（4）43)(ba（5）322baab（6）4233)(ba（６）213342334233)()()(bababa解：（１）1111)11(221221221（2）87)78()78()78()4964(1)21(2212221(3)001.01010)10(100003)43(443443(4)259)35()35(])35[()35()27125(2)32(3323323332解：（1）315＝1.710（2）32321＝46.88（3）2173＝0.1170（4）5467＝