7年级下册数学 同底数幂的除法(2) 逐字稿-2,483字
师:上一节课我们学习了同底数幂的除法,法则公式可以表示为:(a^m\div a^n = a^{m - n}),其中(a\neq0),(m)、(n)都是正整数,且(m\gt n)。用语言叙述为:同底数幂相除,底数不变,指数相减。
那么在运算过程中,会不会遇到(m = n)或(m\lt n)的情况呢?在解决这个问题之前,我们先来看一组等式。请大家观察下列式子中存在的变化,有什么发现?
大家看这组式子的时候可能会困惑,比如(10)怎么会等于(100)、(1000)、(10000)呢?其实,根据以前所学知识,(10^1 = 10),(100 = 10×10 = 10^2),(1000 = 10×10×10 = 10^3),(10000 = 10^4)。
那(10)如何转化成(1)呢?一个不为(0)的数除以它本身等于(1),所以可以把(1)转化为(10÷10 = 10^1÷10^1)。根据同底数幂相除,底数不变,指数相减的法则,可表示为(10^{1 - 1} = 10^0)。
同样,(10)如何得到(\frac{1}{10})呢?(\frac{1}{10} = 1÷10),(1)可以表示为(10^0),所以(10^0÷10^1 = 10^{0 - 1} = 10^{-1}),即(\frac{1}{10} = 10^{-1})。
(\frac{1}{100} = \frac{1}{10^2}),仿照前面的方法,(\frac{1}{100} = 1÷100 = 10^0÷10^2 = 10^{0 - 2} = 10^{-2}),所以(10^{-2} = \frac{1}{100} = \frac{1}{10^2})。
依此类推,(\frac{1}{1000} = \frac{1}{10^3} = 10^{-3})。
除了底数为(10)满足(10^0 = 1),(10^{-1} = \frac{1}{10}),(10^{-2} = \frac{1}{10^2})之外,其他底数是否也可以呢?我们来看一个生活情境。
大家对折纸都不陌生,把一张纸对折(1)次是(2)层,对折(2)次是(4)层,对折(3)次是(8)层,对折(4)次是(16)层。
思考一下,对折后纸的层数与对折次数之间的关系可以怎么表示呢?(2 = 2^1),(4 = 2^2),(8 = 2^3),(16 = 2^4),右边(2)的幂次方的指数恰好对应对折次数,其结果就是对折后纸的层数。
如果没有将纸对折,怎么表示呢?纸张层数是多少呢?仿照上面方法,可以表示为(2^0),此时还是一张纸,即(1)层,(2^0 = 1)。
在数轴上表示这些对应点的位置,(2^4)对应(16),(2^3)对应(8),(2^2)对应(4),(2^1)对应(2),发现指数每降低(1),对应数值就减半,所以(2^0)对应数值为(1)。
以此类推,(2^{-1} = \frac{1}{2}),(2^{-2} = \frac{1}{4})。