师:同学们好,今天我们一起来学习有理数的乘方第二课时。先看学习目标:一是掌握有理数的混合运算顺序,并能熟练地进行有理数加、减、乘、除、乘方的混合运算;二是能发现给定数组中数的变化规律,并能加以简单运用。学习重点是正确进行有理数的混合运算。
在进入新课之前,我们先来复习:
式子(a^n)表示的意义是(n)个(a)相乘,这里(a)是底数,(n)是指数,整个(a^n)是幂。
(-2)的四次方,底数是(-2),指数是(4),结果是(16)。(-(\frac{1}{3}))的四次方,底数是(\frac{1}{3}),指数是(4),结果是(-\frac{1}{81})。
以前我们学习过有理数的加减乘除四则混合运算顺序是什么?请同学们回忆一下,填空,然后告诉老师。
生:先乘除后加减,同级运算从左到右进行。如有括号,先做括号内的运算,按小括号、中括号、大括号依次进行。
师:现在请同学们来看这个式子,它是我们学习过的有理数四则混合运算吗?
(同学们有不同声音)
师:我们不着急下结论,先想一想在这个算式里含有哪几种运算?
生:这里有加减运算,它是第一级运算,还有乘除运算,这是第二级运算,还有乘方运算,这是第三级运算。
师:既然它比四则运算多了乘方运算,那它就不是四则运算了。其实在一个运算中含有有理数的加、减、乘、除、乘方等多种运算,称为有理数的混合运算。这节课我们研究含有有理数的加、减、乘、除、乘方的混合运算。有理数的四则混合运算顺序我们学过了,那有理数的混合运算顺序是什么呢?
生:先乘方,再乘除,最后加减,同级运算从左到右进行。如有括号,先做括号内的运算,按小括号、中括号、大括号依次进行。
师:运算顺序我们已经学完了,现在来进行例题运用。看到例(3),我们刚刚的运算顺序里知道加减是最后算的,所以在这题我们可以利用加减号把式子分成三个部分,我们先完成这三个部分的运算,再加减可以使得计算简便。观察这三个部分有乘方,先算乘方(-3)的立方是(-27)。观察这个式子有乘法和加减,先算乘法(2×(-27)= -54),(4×(-3)= -12)。负数在第一个位置不用加括号,其他位置要加括号。减(-12)等于加(12),最后结果(-27)。这里我们通过根据运算顺序得到结果。其实这一题我们还可以这么做,在第一步运算过程中同时进行乘方和乘法运算,两步合并不影响结果。以后我们再遇到下一级运算,不影响上一级运算结果的时候,可以两步同时进行。
第二道题,根据刚刚的经验,我们可以利用加减号把式子分成三个部分,先完成这三个部分的运算。观察这三个部分有乘方,先算乘方(-2)的三次方是(-8),(-4)的平方是(16),(-3)的平方是(9)。观察这个式子有括号先算括号(16 + 28),在这里可以同时进行除法运算,(9÷(-2)= -4.5)。观察这个式子有乘法先算乘法(-3×18 = -54)。减(-4.5)等于加(4.5),加减属同级运算,从左到右进行,结果是(-57.5)。
例题我们已经讲完,现在来进行一个小结,在进行有理数的混合运算时,第一我们要注意明确运算顺序;第二个我们可以适当利用加减号把式子分成几个部分,使式子变得简单,从而提高我们的运算效率。下面我们再通过几道题来巩固所学的知识。
第一题,下列各式运算结果为正数的是?这道题,它只问我们结果的正负,不要求最后的结果。
师:先看(A)选项,有乘方,先算乘方(2)的(4)次方,正数前面有个负号,异号得负,排除。(B)选项有括号,先看括号,(3×5)与(5)的(6)次方和(1)比,肯定它大,结果为负,排除。同理,(C)选项先看括号,括号内有乘方,先看乘方(2)的(4)次方和(1)比,肯定(2)的(4)次方大,括号内为负,异号得负,排除。(D)选项有括号,先做括号内的运算,(1 - 2 = -1),(-1)的四次方偶次幂结果为正,乘(5),最后是正数。所以第一题我们选(D)。
第二题,观察这个式子,它有乘方,有括号,我们要先进行运算,(1)的五次方是(1),括号内(2×3 = 6),其他不变,可以把它抄下来得到新的式子。这个式子有减法和除法,先做除法(2÷6 = \frac{1}{3}),(1 - \frac{1}{3} = \frac{2}{3})。在这题,同学们一定要十分注意一下,第一个易错点,(1)的(5)次方不是(1×5);第二个运算顺序,这里有乘有除,但是这里有括号,我们要先算括号,不能从左到右进行。
第三题计算。
第一小题,根据刚刚的经验,利用加减把式子分成两个部分,先完成这两个部分的运算,观察这两个部分有乘方,先算乘方。再观察新得的这个式子,有乘法和除法,还有加,我们先算乘除,最后结果(0)。
第二小题,利用加减号把式子分成两个部分,观察这两个部分有乘方,先算乘方,有减法和乘法,先算乘法,最后结果(-125\frac{3}{16})。
第三小题,对于这个式子,我们要注意,这里虽然有减号,但是这个减号是在括号内的,我们不能利用这个减号把式子分成两个部分。所以这道题我们应该先完成括号内的运算(\frac{1}{3} - \frac{1}{2} = -\frac{1}{6})。对于乘除混合运算,我们常把除法转换成乘这个数的倒数来运算。除以(\frac{5}{4})等于乘(\frac{4}{5})。观察这个式子,负因数的个数是一个,结果为负。通过约分我们可以得到答案(-\frac{2}{25})。
