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解读重点指数律的一般式子(讲义稿)

八千里路g20 190

前言:

当前各位老铁们对“程序中整数幂怎么表示”大约比较珍视,姐妹们都需要学习一些“程序中整数幂怎么表示”的相关资讯。那么小编在网络上汇集了一些对于“程序中整数幂怎么表示””的相关资讯,希望咱们能喜欢,各位老铁们一起来了解一下吧!

为了配合新高中生学习指数律这个知识点,我在这里为同学们解读一些重点指数律的意义,并且加深加宽了指数律的学习范围。希望同学们能够认真研读教材和教参中的有关解析部分,同时也能够认真阅读这个讲义稿。如果与现行教材有不相符的地方,均以教材为准。在这里我只是给同学们提供一些帮助和参考资料。

(文中使用的符号"^"为指数符号,"√"为根号,"/"为分数线符号)

一、正整数指数幂

(1)、α^n.α^n=α^n+n

(2)、(α^m)^n=α^mn

(3)、(αb)^n=α^n.b^n

(4)、α^m÷α^n=α^m-n

(以上四式,α≠0且m>n)

注意(4)式也要理解为,是分别等于下面三个式子,经整理后所得到的一般式子,即。

α^m÷α^n=

(一)、α^m-n,(m﹥n)

(二)、1,(m=n),(α≠0)

(三)、1/α^n-m、(m<n)

一般式子

α^m÷α^n=α^m-n

(α≠0且m>n)

(5)、(α/b)^n=α^n/b^n

(b≠0)

(m,n为正整数且m>n)

解读上面五个运算公式

(1)、同底数幂相乘,底数不变,指数相加。

(2)、幂的乘方,底数不变,指数相乘。

(3)、积的乘方,先把积的每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘。

(4)、同底数幂相除,底数不变,指数相减。

(5)、分式的乘方,把分子分母分别乘方。

还要说明的是,整数指数律的主要作用,我们应用整数指数律可以简化许多乘法运算,使运算简捷简便科学。注意同底数相除时还要分为第(4)式的三种情况进行讨论,应用的时候就感到不太方便。因此有必要再进行推广幂的概念,必免不必要的复杂现象发生,但是必须遵守操作原则。这个操作原则就是,幂的概念推广以后,指数律能够继续适用。不然的话原来的指数律就不能适用,那么这样的推广就失去了意义。

二,零指数幂

零是整数,当然零指数幂属于整数指数幂。把零指数幂从整数指数幂的大家庭中提出来进行专题讨论,目的就是使同学们能够更好的理解和掌握零指数幂的意义和应用。

我们知道在第(4)式中,

当m>n时

α^m÷α^n=α^m-n

实际上就是,同底数幂相除,底数不变,指数相减。

为了能够使这个指数律m-n的情况下也能够适用,我们就推广出,

α^n÷α^n

=α^n÷α^n

=α^n-n

=α^0

这个推广我们看到,经过这样的讨论就产生了"零指数幂"。于是我们又得到了

α^n÷α^n=1

我们再观察比较一下这两个式子,这就充分证明我们规定的

α^0=1,(α≠0)

这个规定是即合情又合理。

定义,α^0=1,(α≠0)

例如,(98)^0=1

(-√2/2)^0=1

(x+y)^0=1

(b/α)^0=1

三、负整数指数幂

负整数指数幂也属于整数指数幂的范围,单提出来进行解读,也是为了使学生能够更好的理解和掌握。

注意,0^0≠1,即零的零次幂没有意义,上面的操作法则已明确规定α≠0。

我们再进行讨论,当m﹤n时,例如m=3,n=5,为了使同底数幂相除,"底数不变指数相减"这个指数律也能适用,就必须使下面的等式成立

α^3÷α^5=α^3-5=α-²

这样又产生了负整数指数幂,于是又推广出

α^3÷α^5=α^3/α^5=1/α²

很明显我们规定

α^-2=1/α²是完全正确的

定义、α^-K=1/α^k

操作法则,α≠0,K为正整数

例如:2^-1=1/2,

α^-7=1/α^7

(-√6)^-2=1/(-√6)²=1/6

还应该注意,零的负整数次幂没意义。那么我们就可以将上面第(4)式的三种情况统一规定为,同底数相除指数相减的形式。(在前边已经做了一点说明)

(4)、α^m÷α^n=α^m-n

操作法则,α≠0

注意,当产生了零指数幂和负整数指数幂的定义之后,那么整数指数律,(1)到(5)不仅在m,n是正整数时成立。当m,n是任意整数,正的、零、负的也都成立。

例如

10²ⅹ10^-7=10^2+(-7)

=10^-5

=1/10^5

10²X10^-7

=10²1/10^7

=1/10^5

所以

α^mⅹα^n=α^m+n

注意,同底数相乘,底数不变,指数相加。

当m、n中有负整数时仍然成立。

通过上面的论证我们的结论是,指数的概念不是永远不变的。它在一定的基础上不断向前推广和发展,现在指数已经推广到了任意整数。因此我们就不能总是用正整数幂的基础意义来理解,α的零指数幂和α的负整数指数幂。因为α^0不是表示"0个α相乘的意思;α^-K也不是表示"-k"个α相乘的意思,即

α^0=1,

α^-k=1/α^K

注意、α^-K=1/α^K也是一个分式的变形。

同学们根据指数律的定义自己练习

计算、6α²b²n/3αb²n

同学们你们能证明下面的等式吗?请你来证明。还要说明你应用了哪些指数律的规则来证明的

求证

α^-K/b^-k=α^-K.1/b^-K

("."为乘号)

同学们自己再独立分析下面几个等式,分析后自己进行总结规律

0.1=10=10^-1

0.01=1/100=1/10²=10^-2

0.00…0.1=1/10^n

=10^-n

四、根式变形规则

(1)、基本规则公式

np^√α^mp=n^√α^m,(α>或=0)

注意,等式左边np为根指数,等式右边n为根指数

(2)、乘法规则公式

n^√αbc=n^√α.n^√b.n^√c

注意,等式左右n均为根指数

利用乘法规则公式,可以对根式进行变形

(1)把根号内的因式移到根号外,使被开方式的每一个因式的指数都小于根指数。

例如、√4α^3.b

=√4α².αb

=√4α²√αb

=2α√αb

(3)、除法规则公式

√b/α=1/α√αb

利用除法规则公式可以把根号外的因式移到根号内

例如、

2√7/2

=√2²ⅹ7/2

=√14

利用除法规则公式还可以化去根号内的分母

例如、

√2b/3α

=√2b.3α/3α.3α

=√6αb/(3α)²

=1/3α√6αb

根据基本规则公式,可以使根式能约简的都约简。有因式可以提到根号外的全提出来,根号内有分母的全化去,要做到分母有理化

这样变形后得到的根式,叫做最简根式。即被开方数的指数小于根指数,而且是互质的。

例如

√b/α=1/α.√αb

(4)、乘方规则公式

(n^√α)^m=n^√α^m(α>0或=0)

注意,n为根指数

利用乘方规则公式可以在计算时进行化简根式

例如

(3^√2αx²)²

=3^√4α²ⅹ^4

=ⅹ.3^√4α²ⅹ

根式的运算和根式化简与整式,分式类似,加减法的基本规则是去括号与合并同类根式。乘法是应用分配律,特殊情况还可以用乘法公式。除法相当于分式根式相乘除,但必须把根式化成同类根式。

在代数里,如果分母含有根号计算时比较复杂,应先把它去掉。

把分母中的根号去掉,可以把分式中的分子分母都乘以一个适当的代数式

五、分数指数幂

(1)、分数指数幂与根式的互化规则公式

(一)、α^m/n

=n√α^m

(α>0或α=0,

m,n是正整数)

(2)、负分数指数幂与根式的互化规则

α^-m/n

=1/n^√α^m

(α>0,m,n是正整数)

(3)、对于分数指数幂它的运算应符合幂运算的指数律,即

α^x.α^y=α^x+y

同底数相乘,底数不变,指数相加

(α^x)^y=α^xy

(幂的指数,底数不变,指数相乘)

(αb)^x=α^x.b^x

(积的乘方,先把积的每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘)

注意操作法则,x,y可以是正负整数和零,也可以是正负分数,简单说可以是任何有理数

我们利用分数指数幂可以把根式的运算转化为幂的运算,特别是当根式乘除乘方和开方运算时,利用分式指数幂要比直接应用分数指数幂比直接用根式要简便。

关于重点指数律的解读就到这里,有些地方是个人的关点和见解。在解读过程或者在书写的过程中有错误的地方均以现行教材为准。

(错误的地方,欢迎读者和审核老师给予批评指正,谢谢!)

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