壹.乘方的意義、各部分名稱及讀寫
求n個相同乘數乘積的運算叫做乘方。乘方算是壹個三級運算。
在a^n中,相同的乘數a叫做底數,a的個數n叫做指數,乘方運算的結果a^n叫做冪。a^n讀作a的n次方,如果把a^n看作乘方的結果,則讀作a的n次冪。a的二次方(或a的二次冪)也可以讀作a的平方;a的三次方(或a的三次冪)也可以讀作a的立方。
每壹個自然數都可以看作這個數的壹次方,也叫作壹次冪。如:8可以看作8^1。當指數是1時,通常省略不寫。
運算順序:先算乘方,後算乘除,最後算加減。
1.相同乘數相乘的積用乘方表示
2.根據乘方的意義計算出答案
1)9^4; 2)0^6。
9^4=9×9×9×9=6561
0^6=0×0×0×0×0×0=0
可以看出0^n=0
4.區別易混的概念
1)8^3與8×3; 2) 5×2與5^2; 3)4×5^2與(4×5)^2。
同底數冪的乘、除法法則
同底數冪的乘法法則:
同底數冪相乘除,原來的底數作底數,指數的和或差作指數。用字母表示為:
a^m×a^n=a^(m+n) 或a^m÷a^n=a^(m-n) (m、n均為自然數)
1)15^2×15^3; 2)3^2×3^4×3^8; 3)5×5^2×5^3×5^4×…×5^90
1)15^2×15^3=15^(2+3)=15^5
2)3^2×3^4×3^8=3^(2+4+8)=3^14
3)5×5^2×5^3×5^4×…×5^90=5^(1+2+3+…+90)=5^4095
冪的乘方法則
a^m又叫做冪,如果把a^m看作是底數,那麽它的n次方就可以表示為(a^m)^n。這就叫做冪的乘方。我們先來計算(a^3)^4。
把a3看作是底數,根據乘方的意義和同底數的冪的乘法法則可以得出:
(a^3)^4=a^3×a^3×a^3×a^3=a^(3+3+3+3)=a^(3×4)=a^12即:(a^3)^4=a^(3×4)
同樣,(a^2)^5=a^2×a^2×a^2×a^2×a^2=a^(2+2+2+2+2)=a^(2×5)=a^10 即:(a^2)^5=a^(2×5)
由以上例子可知,冪的乘方,底數不變,指數相乘。用字母表示為:(a^m)^n=a^(m×n)
(x^4)^2; (a^2)^4×(a^3)^5
(x^4)^2=x^(4×2)=x^8
(a^2)^4×(a^3)^5=a^(2×4)×a^(3×5)=a^8×a^15=a^(8+15)=a^23
積的乘方
積的乘方,先把積中的每壹個乘數分別乘方,再把所得的冪相乘。用字母表示為:(a×b)^n=a^n×b^n
這個積的乘方法則也適用於三個以上乘數積的乘方。如:
(a×b×c)^n=a^n×b^n×c^n
平方差公式
兩個數的和乘以這兩個數的差,等於這兩個數的平方差。用字母表示為:
(a+b)×(a-b)=a^2-b^2
這個公式叫做平方差公式。利用這個公式,可以使壹些計算變得簡便。
例 用簡便方法計算104×96。
解:原式=(100+4)×(100-4)=100^2-42=10000-16=9984
完全平方公式
兩數和(或差)的平方,等於它們的平方的和加上(或者減去)它們的積的2倍。用字母表示為:
(a+b)^2=a^2+2ab+b^2 (a-b)^2=a^2-2ab+b^2
上面這兩個公式叫做完全平方公式。應用完全平方公式,可以使壹些乘方計算變得簡便。
例 計算下面各題: 1)105^2; 2)196^2。
1)105^2=(100+5)^2=100^2+2×100×5+5^2=10000+1000+25=11025
2)196^2=(200-4)^2=200^2-2×100×4+4^2=40000-800+16=39216
平方數的速算
有些較特殊的數的平方,掌握規律後,可以使計算速度加快,現介紹如下。
1.求由n個1組成的數的平方
我們觀察下面的例子。
1^2=1
11^2=121
111^2=12321
1111^2=1234321
11111^2=123454321
111111^2=12345654321
……
由以上例子可以看出這樣壹個規律;求由n個1組成的數的平方,先由1寫到n,再由n寫到1,即:
11…1^2=1234…(n-1)n(n-1)…4321
n個1
註意:其中n只占壹個數位,滿10應向前進位,當然,這樣的速算不宜位數過多。
2.由n個3組成的數的平方
我們仍觀察具體實例:
3^2=9
33^2=1089
333^2=110889
3333^2=11108889
33333^2=111108889
由此可知:
33…3^2 = 11…11 0 88…88 9
n個3 (n-1)個1 (n-2)個8
3.個位數字是5的數的平方
把a看作10的個數,這樣個位數字是5的數的平方可以寫成;(10a+5)^2的形式。根據完全平方式推導;
(10a+5)^2=(10a)^2+2×10a×5+5^2
=100a^2+100a+25
=100a×(a+1)+25
=a×(a+1)×100+25
由此可知:個位數字是5的數的平方,等於去掉個位數字後,所得的數與比這個數大1的數相乘的積,後面再寫上25。
例 計算 1)45^2; 2)115^2。
解:1)原式=4×(4+1)×100+25 2)原式=11×(11+1)×100+25
=2000+25 =11×12×100+25
=2025 =13200+25
=13225
4.同指數冪的乘法
a^2×b^2是同指數的冪相乘,可以寫成下面形式:
a^2×b^2=a×a×b×b=(a×b)×(a×b)=(a×b)^2
由此可知:同指數冪的乘法,等於底數的乘積做底數,指數不變。根據這個法則可以使計算簡便。如: 2^2×5^2=(2×5)^2=10^2=100
2^3×5^3=(2×5)^3=10^3=10002^4×5^4=(2×5)^4=10^4=10000
根據上面算式,可以得出這樣壹個結論: