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1、
《指數(shù)與指數(shù)冪的運算》
◆ 教材分析
從本節(jié)開始我們將在回顧平方根和立方根的基礎(chǔ)上, 類比出正數(shù)的 n 次方根的定義, 從
而把指數(shù)推廣到分?jǐn)?shù)指數(shù)。 進(jìn)而推廣到有理數(shù)指數(shù), 再推廣到實數(shù)指數(shù), 并將冪的運算性質(zhì)
由整數(shù)指數(shù)冪推廣到實數(shù)指數(shù)冪。
◆ 教學(xué)目標(biāo)
【知識與能力目標(biāo)】
1、掌握 n 次方根及根式的概念,正確運用根式
2、的運算性質(zhì)進(jìn)行根式的運算;
2、了解分式指數(shù)冪的含義,學(xué)會根式與分?jǐn)?shù)指數(shù)冪之間的相互轉(zhuǎn)化;
3、理解有理數(shù)指數(shù)冪和無理數(shù)指數(shù)冪的含義及其運算性質(zhì)。
【過程與方法目標(biāo)】
具體習(xí)題,靈活運用根式運算。 由整數(shù)指數(shù)冪的運算性質(zhì)理解有理數(shù)指數(shù)冪的運算性質(zhì)。
【情感態(tài)度價值觀目標(biāo)】
1、通過學(xué)習(xí) n 次方根的概念及根式的運算,提高學(xué)生的運算能力和邏輯思維。
2、通過分?jǐn)?shù)指數(shù)冪的學(xué)習(xí),讓學(xué)生體會嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那髮W(xué)態(tài)度。
◆ 教學(xué)重難點
【教學(xué)重點】
根式與分?jǐn)?shù)指數(shù)冪之間的互相轉(zhuǎn)化。
【教學(xué)難點】
3、
根式運算與有理數(shù)指數(shù)冪的運算。
◆ 課前準(zhǔn)備
通過本節(jié)導(dǎo)學(xué)案的使用, 引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)回顧初中相關(guān)知識, 做好銜接, 為新知識的學(xué)習(xí)
奠定基礎(chǔ)。
◆ 教學(xué)過程
( 一 ) 創(chuàng)設(shè)情景,揭示課題
1、以折紙問題引入,激發(fā)學(xué)生的求知欲望和學(xué)習(xí)指數(shù)概念的積極性。
2、由實例引入,了解指數(shù)概念提出的背景,體會引入指數(shù)的必要性;
( 1)據(jù)國務(wù)院發(fā)展研究中心 2000 年發(fā)表的 《未來 20 年我國發(fā)展前景分析》 判斷 , 未來
20 年,我國 GDP(國內(nèi)生產(chǎn)總值 ) 年平均增長率可望達(dá)到 7.3%。那么在
4、2010 年 , 我國的 GDP
可望為 2000 年的多少倍 ?
( 2)當(dāng)生物死亡后 , 它機(jī)體內(nèi)原有的碳 14 會按確定的規(guī)律衰減 , 大約每經(jīng)過 5730 年衰
減為原來的一半,這個時間稱為“半衰期” . 根據(jù)此規(guī)律 , 人們獲得了生物體內(nèi)碳 14 含量 P
1
與死亡年數(shù) t 之間的系 p
2
t
5730
, 那么當(dāng)生物體死亡了1萬年后,它體內(nèi)碳 14 的含量
為多少?
( 3)對 1.073 10, p
1
2
3、初中根式的概念
10000
5730
5、
這兩個數(shù)的意義如何?怎樣運算?
思考 1: 4的平方根是什么?任何一個實數(shù)都有平方根嗎?一個數(shù)的平方根有幾個?
思考 2:-27 的立方根是什么?任何一個實數(shù)都有立方根嗎?一個數(shù)的立方根有幾個?
思考 3: 一般地,實常數(shù) a 的平方根、立方根是什么概念?
思考 4: 如果 x4= a, x5= a, x6=a,參照上面的說法,這里的 x 分別叫什么名稱?
思考 5: 推廣到一般情形, a 的 n 次方根是一個什么概念?試給出其定義。
如果一個數(shù)的平方等于 a,那么這個數(shù)叫做 a 的平方根,如果一個數(shù)的立方等于 a,那
6、
么這個數(shù)叫做 a 的立方根。
思考 1:-8 的立方根, 16 的 4 次方根, 32 的 5 次方根, -32 的 5 次方根, 0 的 7 次方根,
a6 的立方根分別是什么數(shù)?怎樣表示?
思考 2: 設(shè) a 為實常數(shù),則關(guān)于
x 的方程 x3=a, x5=a 分別有解嗎?有幾個解?
思考 3: 一般地,當(dāng) n 為奇數(shù)時,實數(shù)
a 的 n 次方根存在嗎?有幾個?
思考 4: 設(shè) a 為實常數(shù),則關(guān)于
x 的方程 x4=a, x6=a 分別有解嗎?有幾個解?
思考 5: 一般地,當(dāng) n 為偶數(shù)時,實數(shù)
a 的 n 次方根存在嗎?有幾個?
思
7、考 6: 我們把式子 n a ( n N ,n 1) 叫做根式,其中 n 叫做根指數(shù), a 叫做被開方數(shù)。
那么, a 的 n 次方根用根式怎么分類表示?
當(dāng) n 是奇數(shù)時, a 的 n 次方根為 n a 。
當(dāng) n 是偶數(shù)時 , 若 a>0,則 a 的 n 次方根為 n a ;
若 a=0,則 a 的 n 次方根為 0;
若 a<0,則 a 的 n 次方根不存在。
思考 1:
( 3 2) 3,( 5
2)
5 ,( 4
2) 4 分別等于什么?一般地 ( n
a )n 等于什么?
思考 2:
3 (
2)3 ,
8、5
25 ,
4 24 , 4 ( 2) 4 分別等于什么?一般地
( n a) n 等于什么?
當(dāng) n 是奇數(shù)時 n an
a ;
當(dāng) n 是偶數(shù)時 n
an
| a |。
例 1、求下列各式的值
(1)
3
64 ; (2)
(
2)4
; (3)
3 (
8)3 ;
(4)
(
10)2 ; (5)
4
(3
)4
; (6)
8 ( a
1)8 .
例 2、化簡下列各式
(1)
5
2
6
4
9 ;
9、
(2)
( a 1) 2
(1
a)2
3 (1
a)3 .
4、復(fù)習(xí)初中整數(shù)指數(shù)冪的運算性質(zhì);
a m a n
a m n
(a m ) n
amn
(ab) n
a n bn
(二)研探新知
1、指數(shù)與指數(shù)冪的運算
( 1)分?jǐn)?shù)指數(shù)冪
思考 1: 設(shè) a>0, 5 a10
,
a8 , 4 a12 分別等于什么?
思考 2: 觀察上述結(jié)論,你能總結(jié)出什么規(guī)律?
思考 3:
10、 按照上述規(guī)律 , 根式 4 53
, 3 75 , 5 a7 分別可寫成什么形式?
n
m
n
思考 4: 我們規(guī)定:
m
a
a
(
a
m,n∈ N且 n>
1)
,
>0,
2
1
2
那么 83 表示一個什么數(shù)?
32 ,45 分別表示什么根式?
n
11、
思考 5: 你認(rèn)為如何規(guī)定
a m (
a>0, m, n∈ N,且 n> 1) 的含義?
思考 6: 怎樣理解零的分?jǐn)?shù)指數(shù)冪的意義?
2
3
3
思考 7:
( 2)3 ,(
2)2 ,(
2)5
都有意義嗎?
n
當(dāng) a 0
時, a m (m, n
N * , n 1) 何時無意義?
正數(shù)的分?jǐn)?shù)指數(shù)
12、冪的意義。
規(guī)定:
m
a n
n
a m (a
0, m, n
N * ,n
1)
m
1
1
*
a
n
0, m, n
, n 1)
m
(a
N
a n
n am
13、
0 的正分?jǐn)?shù)指數(shù)冪等于
0, 0 的負(fù)分?jǐn)?shù)指數(shù)冪沒有意義。
指出:規(guī)定了分?jǐn)?shù)指數(shù)冪的意義后,
指數(shù)的概念就從整數(shù)指數(shù)推廣到了有理數(shù)指數(shù),
那
么整數(shù)指數(shù)冪的運算性質(zhì)也同樣可以推廣到有理數(shù)指數(shù)冪。
2、有理指數(shù)冪的運算性質(zhì)
(1) ar as
ar s ( a
0, r , s Q ) ;
(2) (ar )s
ars (a
0, r , s Q ) ;
(3) (ab)r ar br (a 0, b 0, r Q) .
引 學(xué)生解決本 開 例 。
14、
3、無理指數(shù)
思考 1: 我 知道 2 = 1. 414 21356 ?,那么 5 2 的大小如何確定?
2 的 剩近似
5 2 的 剩近似
1.5
11.180 339 89
1.42
9.829 635 328
1.415
9.750 851 808
1.414 3
9.739 872 62
1.414 22
9.738 618 643
1.414 214
9.738 524 602
1.414 213 6
9.738 518 332
1.414 213 57
9.738 517 862
1.414 213 563
9
15、.738 517 752
思考 2: 察上面兩個 表,
5 2 是一個確定的數(shù) ?
思考 3: 有理指數(shù) 的運算性 適 于無理數(shù)指數(shù) ?
指出:一般地,無理數(shù)指數(shù)
a ( a 0, 是無理數(shù) ) 是一個確定的 數(shù).有理數(shù)指數(shù)
的運算性 同 適用于無理數(shù)指數(shù) 。
思考:(教材 P63 練習(xí) 4)
鞏固 思考: (教材 P62 思考 )
(三)例 解
例 3、求下列各式的
2
1
( 1) 5 ; (4)
(16)
(1) 27 3
; (2)
25 2
; (3)
16、
2
81
3
4
例 4、化簡下列各式的值
2
1
1
1
1
5
(1)
(2a
3b 2 )(
6a 2b3 ) (
3a 6b 6 )(a,b 0)
1
3
(2)
(m4 n 8 )8 (m, n
0)
(3)
3
25
125
4 25
(4)
a2
(a
0)
a
3
a2
說明:讓學(xué)生熟練掌握根式與分?jǐn)?shù)指
17、數(shù)冪的互化和有理指數(shù)冪的運算性質(zhì)運用。
(四)課堂練習(xí)
1、教材 P58 例 1。
2、教材 P63 練習(xí) 1-3 。
(五)課堂小結(jié)
本節(jié)主要學(xué)習(xí)了根式與分?jǐn)?shù)指數(shù)冪以及指數(shù)冪的運算, 分?jǐn)?shù)指數(shù)冪是根式的另一種表示
形式,根式與分?jǐn)?shù)指數(shù)冪可以進(jìn)行互化. 在進(jìn)行指數(shù)冪的運算時, 一般地,化指數(shù)為正指數(shù),
化根式為分?jǐn)?shù)指數(shù)冪,化小數(shù)為分?jǐn)?shù)進(jìn)行運算,便于進(jìn)行乘除、乘方、開方運算,以達(dá)到化
繁為簡的目的,對含有指數(shù)式或根式的乘除運算,還要善于利用冪的運算法則。
(六) 布置作業(yè)
1、 必做題:教材 P69 習(xí)題 2. 1( A 組) 第 1- 4 題。
2、選做題:教材 P70 習(xí)題 2. 1( B 組) 第 2 題。
◆ 教學(xué)反思
略。