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底数不同,指数相同的整式乘法算法的代数意义:指数相同,底数相乘。例如:a^n*b^n=(a*b)^n。幂运算是一种关于幂的数学运算。同底数幂相乘,底数不变,指数相加;同底数幂相除,底数不变,指数相减。
幂运算法则口诀
同底数幂的乘法:底数不变,指数相加幂的乘方;
同底数幂的除法:底数不变,指数相减幂的乘方;
幂的指数乘方:等于各因数分别乘方的积商的乘方
分式乘方:分子分母分别乘方,指数不变。
同底数幂乘法
(1)同底数幂相乘,底数不变,指数相加:a^m×a^n=a^(m+n))(m、n都是整数)。
如a^5·a^2=a^(5+2)=a^7 。如a的负二次方乘a的负三次方等于a的负五次方。a的0次方乘a的0次方等于a的0次方。
(如不是同底数,应先变成同底数,注意符号)
(2)1·同底数幂是指底数相同的幂。
如(-2)的二次方与(-2)的五次方。
(一)同底数幂相乘,底数不变,指数相加
没有特殊说明时,指数m与n都是正整数。
但是底数a的值可以是0,正数或负数。
关于计算,只需按照上面的计算规则即可,不用考虑a的符号。例如
计算(-a)²•(-a)³
因为底数相同都是-a,所以上式=(-a)^(2+3)=(-a)^5=-a^5
我们可以验证一下:当a是0,正数或负数这3种情况
当a=0时,(-a)²•(-a)³=0,-a^5=-0^5=0
当a=1时,(-a)²•(-a)³=(-1)²•(-1)³=-1,-a^5=-1^5=-1
当a=-1时,(-a)²•(-a)³=(1)²•(1)³=1,-a^5=-(-1)^5=1
以上3种情况都是成立的。
对于底数不相同的,可以先化成相同的底数,再根据以上规则进行计算。
例如:a²•(-a)³=a²•(-a³)=-a^5
(二)同底数幂相除,底数不变,指数相减
理解同底数幂相除的运算规则,可以根据幂的定义,即m个a的乘积除以n个a,所以可以约掉n个a,结果是m-n个a的乘积。(由于除数不能为0,所以此时要注意a不能为0。)
(三)幂的乘方,底数不变,指数相乘。参照(乘方运算)
(四)积的乘方等于乘方的积:(a×b)ⁿ=aⁿ×bⁿ
这个积的乘方法则也适用于三个以上乘数积的乘方:(a×b×c)ⁿ=aⁿ×bⁿ×bⁿ
这四种基本的运算法则都可以根据幂的定义推导出来。因此做题时如果记不清这些法则,可以按照幂的定义,把幂写成乘积的形式再进行计算或验证。
掌握这个基本的法则后,我们拓展一下,试着研究一下指数不是正整数的情况。
指数是0的情况(底数不为0)
aº=aⁿ⁻ⁿ=aⁿ÷aⁿ=1
因此任何数(除了0)的0次方都等于1。(注意0的0次方没有意义)
指数是负整数的情况(底数不为0),此处n是正整数
a⁻ⁿ=aº⁻ⁿ=aº÷aⁿ=1/aⁿ
即a⁻ⁿ是aⁿ的倒数。
指数是小数或分数
例如计算16的0.5次方,因为16=4²,所以根据幂的乘方的法则(底数不变,指数相乘)
16^0.5=(4²)^0.5=4^(2×0.5)=4¹=4
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