初一數學乘方計算技巧? 在前面兒的幾期節目裡頭,我們介紹了乘方和開方的計算,學到這兒以後呀,初中階段所涉及到的6種運算方式:加減乘除乘方開方,咱們就全學完了,不過,為了夯實基礎,咱們還得要好好地回顧一下這些運算法則,看看他們之間存在哪些普遍的規律,又存在哪些不能觸碰的禁忌,我來為大家科普一下關于初一數學乘方計算技巧?以下内容希望對你有幫助!
在前面兒的幾期節目裡頭,我們介紹了乘方和開方的計算,學到這兒以後呀,初中階段所涉及到的6種運算方式:加減乘除乘方開方,咱們就全學完了,不過,為了夯實基礎,咱們還得要好好地回顧一下這些運算法則,看看他們之間存在哪些普遍的規律,又存在哪些不能觸碰的禁忌。
首先我們要知道的是,一切算法全部都是從最簡單的加法派生而來的,乘法的本質是多個相等的數兒相加,乘方呢,是多個相同的數相乘,這個無論是加法,乘法還是乘方,他們都屬于正向的計算,因此呢,它們産生的結果,都隻能在自然數裡邊馳騁,而不能帶來新的數字類型。
其次,我們要知道的是,加法、乘法、乘方産生以後,就分别産生了自己的逆運算,那就是減法、除法和開方,同時呢?每一種運算法則,都産生了原來從未遇到的數字類型,減法産生了負數,除法産生了分數(或者說小數和循環小數),開方産生了無理數(或者說無限不循環小數兒)。同時,我們還要知道,在人類曆史上,每一種數系的産生都經曆了非常痛苦的曆程。
然後,我們需要研究的就是這些算法之間的相似性,我們發現:乘法的交換律結合律和加法交換律結合律形式上完全一緻;同底數幂相乘的規律,跟乘法的分配率極其相似;而且我們還需要知道,任何一種逆運算,都可以表達成正向運算的方式,比如,減法我們可以認為是加上一個負數,除法,我們可以認為是乘以一個倒數,開方,我們可以認為是一種指數是分數的計算,而且,一旦我們這麼認為了,所有适合加法的運算規則,同樣适合于減法,适合于乘法的運算規則,同樣适合于除法,而适合乘方的運算規則,則同樣适用于開方。
尤其精妙的是,指數的運算,讓我們看到了,原來運算規則是可以簡化降級的:在指數這樣小小的位置上,也有着正負數,整數分數整個有理數的集合。居然也有着加減乘除的完整計算。其中,指數的加法對應着幂的乘法,減法對應着幂的除法,乘法對應着幂的乘方,除法對應着幂的開放,從乘、除、乘方、開方變成了加減乘除,整個計算的難度降低了一個級别。
這樣高度的相似性,這樣高妙的設計,不由不讓我們發出感歎,整座數學大廈是多麼的精巧,當然,這樣精巧的結構,也很容易讓我們産生錯覺,誤以為所有的運算順序都是可以打亂的,誤以為任何兩個數字都是可以加減乘除的。因此,我們還特别要注意這些算法的禁忌:
首先是計算順序的問題,在任何一個算式中,括号裡的内容總是優先計算的,而且如果是多個括号,優先計算的是最裡邊兒的内容,排在括号之後的,是乘方和開方的運算,這兩者之間優先級相同,其後是乘除法運算,最後是加減法。這樣的運算順序的優先級是絕對不可以随意打亂的,隻有在同一優先級别的運算之間可以相互調整。
其次我們不能把适合于一類算法的規則錯誤的移植到其他計算中去,比如,我們看到了同底數幂相乘的規則很簡單,就誤以為,同底數幂相加的時候,也是可以底數不變,指數相加的,我們看到了分數相乘的時候分子乘分子,分母乘分母,就誤以為分數相加的時候,是分子加分子,分母加分母,這樣雖然形式上很美,但其結果卻是錯誤的。所以我們要知道,數學的美,一定要建立在真實的基礎上。一定要深刻的理解算法的本質,不能随心所欲的捏造一個規則出來。
最後,我們要知道,盡管運算規則有六種,但是絕不是每一種數字都能參與到計算中去,比如0不能做分母,0做底數時,指數隻能做正數,負數不能開根号,開根号的結果也是正數,這些規則的存在,使我們在解題時要做出雙向的判斷,首先我們要根據題意,判斷題目本身有意義的情況下,那些字母變量的取值範圍,而後是在求解完成以後,還有根據可能的取值範圍,再次進行判斷,在判斷時,正數、負數、0、整數、分數都是日常要考慮的。尤其是0的存在。
為了便于大家的理解和記憶,我曾經打了一個比方,說加減法是數字的老祖母0負責管理的,所以加減法可以任意交換,乘除法和乘方開放是數字的老祖父1負責管理的,所以乘除法乘方開方就能任意的調整。而且,我們還知道,所有的數字就其本質而言,都是一個算式,再學習無理數的時候,我們再次感受到了這樣的規律,很明顯,根号2哪裡是一個數字,它分明隻是說明了這是2在開根号嗎?既然每個數字都是一個算式,所以與所有數字類型對應着的,也就有多個算式類型。與整數對應的有整式,與分數對應的有分式,與無理數對應的有根式,而且,因為每一種數字都有自己的加減乘除法則,所以,每種算式也有自己的加減乘除法則。
我們計算數字的目的,是為了得到最後的得數,計算代數表達式的目的,就是為了得到最簡單的算式,什麼是最簡單的算式?就是計算步驟盡量少,數字盡量的小,計算規則盡量簡單,比方說在ab ac這個算式中,有兩次乘法一次加法運損,先後一共有三次,如果我們按照乘法分配律,把它變成a(b c),那麼三次計算就變成了一次加法和一次乘法的兩次計算,這樣我們就可以認為算式得到了化簡。同樣,因為分式的計算比較複雜,所以我們才會要求根式化簡的時候,根号裡頭沒有分母,分母上面沒有根式。
好,關于代數式的運算規則,我們就回顧到這裡,其實講到這裡呀,我們應該回顧一下咱們整個初中代數的總進度了,我記得再講代數知識架構的時候,我讓大家花了一張圖,一張什麼圖呢?由3列加減乘除組成的連線圖。我說,整個初中代數就是算式子,我們要算什麼式子呢,要算加式加加式,加式減加式,加式加減式,加式減減式等等,那麼按照這個架構,我們現在學了多少東西了呢?假如你把我們新學的知識往上一挂你就會發現,咱們呐,已經學了一大半兒了。咱們剛學的乘方,它不就是乘式乘乘式嗎?最後剩下的,就是加減式之間的相互乘除了!那麼,有關這部分知識呢,我們下回再說。
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