数学练习 · 焕然一新
幂的运算法则游戏
这场幂的运算对战从不让你算出幂的值:底数始终在2到9之间,你只需输入1到36之间的新指数。比对手更快地摆弄右上角的小数字,出拳的就是你的斗士。
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什么是幂的运算法则?
幂的运算法则是计算同底数幂的捷径,底数就是被反复相乘的那个数。同底数幂相乘,指数相加;相除,指数相减;幂的乘方,指数相乘。用10的幂一看就懂:103 × 102 = 1000 × 100 = 100000,也就是1后面跟5个0,正好是105。
例题:8⁷ ÷ 8⁴ 是8的几次方?
- 两个幂的底数都是8,所以结果也是8的幂,只有指数还不知道。
- 写成分数:分子是7个8相乘,分母是4个8相乘。分母的每个8和分子的一个8约掉,最后剩下3个8。
- 这就是减法 7 − 4 = 3,所以 87 ÷ 84 = 83。
- 在键盘上输入指数3,而不是83的值512。
一步一步学
当两个乘方的底数相同时,你不必费劲地把它们全算出来——有个只对指数下手的捷径。
相乘时指数相加:23 × 25 表示 (2×2×2) × (2×2×2×2×2)——一连串八个 2——所以是 28,而 3 + 5 = 8。相除则相反,指数相减:27 ÷ 22 = 25,因为 7 − 2 = 5。底数从不改变;变的只有指数。
把指数相加(对 ×)或相减(对 ÷),输入新的那个。
小贴士和常见错误
- 每条法则都把运算降一级:幂相乘变成指数相加,幂相除变成指数相减,幂的乘方变成指数相乘。
- 常见错误是把底数也乘起来:32 × 34 等于 36,不是 96。用数值验证:9 × 81 = 729,而 36 也是729。
- 在家玩卡牌:抽两张指数卡,比如4和6,看谁先说出相乘、相除和幂的乘方后的新指数:10、2、24。
怎么玩
每一回合都会出现同底数的幂,比如 69 × 62 = 6? 或 (72)5 = 7?,指数的位置上是一个小小的问号。在键盘上只输入这个指数,这里是11或10,不要输入那个巨大的值。比对手先答对,番茄就会出击,答得越快,这一击越重。
— 快问快答 —
指数运算律:精简 FAQ
- 幂的乘方法则是什么?
- 幂的乘方法则是说:把一个幂再乘方时,指数相乘,即 (am)n = a(m × n)。例如 (52)3 表示三个 52 相乘,也就是 52 × 52 × 52。把2加三次得6,而 2 × 3 是更快的算法,所以结果是 56。
- 同底数幂怎么化简?
- 先看底数是否相同,因为这些法则只在底数相同时才成立。再看两个幂之间的符号:× 表示指数相加,÷ 表示指数相减,括号外面的指数表示指数相乘。底数不同时,比如 23 × 32,没有法则能把它们合并,只能分别计算:8 × 9 = 72。
- 孩子几岁学幂的运算?
- 在许多学校体系中,幂的运算大约在11到14岁之间学习,通常在熟悉平方和立方之后。这里的两个关卡适合13岁。比年级更重要的是习惯:能从重复乘法重新推出每条法则的人,就不需要死记硬背。
- 为什么孩子在 (2³)⁴ 里把指数相加?
- 同底数幂的乘法通常先学,所以两个指数放在一起,很容易被看成要相加。把括号展开就清楚了:(23)4 是 23 × 23 × 23 × 23,四组、每组三个2,一共十二个2。所以答案是 212,不是 27。用真实数值也能验证:84 = 4096,212 也是4096。
- 这个指数游戏能在课堂上免费使用吗?
- 可以:在班级的笔记本电脑或平板电脑上用任意浏览器打开页面,两个关卡都免费,不用注册,也不用下载。练习幂的运算法则时,可以在黑板中间写下 312,让学生用每条法则凑出它,比如 35 × 37、315 ÷ 33 或 (34)3。学校方案按学生人数计费,教师看板会显示谁算指数越来越快。
