16. Степень числа. Квадрат и куб числа
Мы знаем, что сумму, в которой все слагаемые равны друг другу, можно записать короче — в виде произведения. Например, вместо З + З + З + З + З пишут 3 • 5. В этом произведении число 5 показывает, сколько слагаемых было в сумме.
Произведение, в котором все множители равны друг другу, тоже записывают короче: вместо 2 • 2 • 2 • 2 • 2 • 2 пишут 2 6 . Запись 26 читают «два в шестой степени». В этой записи число 2 называют основанием степени, число 6, которое показывает, сколько множителей было в произведении, — показателем степени, а выражение 2 6 называют степенью.
Пример 1. Запишем произведения в виде степени и найдём их значения:
3 • 3 • 3 • 3 = З 4 = 81;
5 • 5 • 5 = 5 3 = 125;
2 • 2 • 2 • 2 • 2 • 2 = 2 6 = 64.
Вторую степень числа часто называют иначе. Произведение 3 • 3 называют квадратом числа 3 и обозначают З 2 .
Произведение n и n называют квадратом числа n и обозначают n 2 (читают: «эн в квадрате»). Итак, n 2 = n • n.
Например, 17 2 = 17 • 17 = 289.
Таблица квадратов первых 10 натуральных чисел имеет следующий вид:
Третья степень числа также имеет и иное название. Произведение 4 • 4 • 4 называют кубом числа 4 и обозначают 4 3 .
Произведение n • n • n называют кубом числа n и обозначают n 3 (читают: «эн в кубе»).
Итак, n 3 = n • n • n.
Например, 83 = 8 • 8 • 8 = 64 • 8 = 512.
Таблица кубов первых 10 натуральных чисел имеет вид:
Первую степень числа считают равной самому числу:
Показатель степени 1 обычно не пишут.
Если в числовое выражение входят степени чисел, то их значения вы числяют до выполнения остальных действий.
Степень числа. Квадрат и куб числа
Определение.
Степенью числа «» с натуральным показателем ««, большим 1, называется произведение «» одинаковых множителей, каждый из которых равен числу ««.
Выражение «» читают так: » в степени » или » — ая степень числа «, и называют степенью. При этом в этой записи число «» называют основанием степени, а число ««, которое показывает число множителей в произведении, — показателем степени.
Например, найдем значение следующих степеней:
2 4 = 2222 = 422 = 82 = 16;
3 6 = 333333 = 93333 = 27333 = 8133 =2433 = 729.
Квадрат числа — это вторая степень числа. Квадрат числа записывают так: . Читают: » в квадрате» или » во второй степени».
Например, найдем квадрат чисел 4 и 8:
4 2 = 44 = 16;
8 2 = 88 = 64.
Куб числа — это третья степень числа. Куб числа записывают так: . Читают: » в кубе» или » в третей степени».
Например, найдем куб чисел 5 и 7:
5 3 = 555 = 255 = 125;
7 3 = 777 = 495 = 343;
Степенью числа «» с показателем = 1 является само это число, то есть .
Ноль в любой степени — это ноль, единица — это единица.
Действительно, т.к. степень можно расписать как произведение, то, если в основании находится ноль, то мы получим произведение n нолей, если единица — произведение n единиц.
Возведение числа в степень — это пятое арифметическое действие, поэтому стоит учитывать, что:
Если в числовое выражение входит степень, то сначала выполняют возведение в степень, а потом — остальные действия, в соответствии с порядком их выполнения.
Например, найдем значение выражения 64 2 — (3 + 2):
Сначала выполним возведение во 2 степень числа 4, затем находим значение выражения, находящегося в скобках, после чего выполняем умножение, и последним действием выполняем вычитание:
64 2 — (3 + 2) = 616 — (3 + 2) = 616 — 5 = 96 — 5 = 91.
Поделись с друзьями в социальных сетях:
Степень числа. Квадрат и куб числа
Содержание
Мы уже узнали, что записать сумму, в которой все слагаемые равны друг другу, можно в виде произведения. Например, если у нас есть выражение:
Мы можем его записать таким образом: $$5\cdot7$$
Здесь число $7$ указывает на то, сколько слагаемых было в сумме.
Но можем ли мы сделать короче выражение, в котором произведение имеет равные друг другу множители? Ответ прост — можем! Если в случае со сложением чисел, где все слагаемые одинаковые, мы получим произведение, то при умножении равных друг другу чисел, мы получим степень числа. Давайте разберем поподробнее, чем же является степень и как решать выражения со степенями.
Понятие степени
У каждого степенного выражения есть свое основание и свой показатель. Давайте рассмотрим на примере:
Число $2$ называют основанием степени, а число $6$ — показателем степени. Само выражение называют степенным, или просто степенью. Правильно читать подобные примеры нужно так: «Два в степени шесть», то есть сначала называть основание степени и только потом ее показатель.
Квадрат и куб числа
Квадратом числа называют число во второй степени, то есть $3\cdot3=3^<2>$, или же «три в квадрате».
Для удобства запоминания квадратов чисел существуют специальные таблицы квадратов первых 10 натуральных чисел:
Куб числа — это число в третьей степени, то есть $4\cdot4\cdot4=4^<3>$, или же «четыре в кубе».
Для запоминания кубов чисел также есть специальные таблицы кубов первых 10 натуральных чисел:
$n$ | $1$ | $2$ | $3$ | $4$ | $5$ | $6$ | $7$ | $8$ | $9$ | $10$ |
$n^<3>$ | $1$ | $8$ | $27$ | $64$ | $125$ | $216$ | $343$ | $512$ | $729$ | $1000$ |
Первую степень числа считают равной самому числу.
В таком случае, $18^<1>=18\cdot1=18$. Именно поэтому показатель степени $1$ обычно не пишут.
Решение задач
Если в числовое выражение входят степени чисел, то их значения вычисляют до выполнения остальных действий.
Давайте разберем на примере: $(4+3)^<2>\cdot5^<2>-8^<3>+2^ <6>$
Следуя правильному порядку выполнения действий, сначала нужно посчитать действия в скобках, а затем степени чисел: $$7^<2>\cdot25-512+64=49\cdot25-512+64$$
Следующим этапом станет выполнение действий второй ступени, то есть умножения и деления: $$1225-512+64$$
Последним шагом следует посчитать все действия первой ступени (сложение и вычитание): $$1225-512+64=777$$
Урок-путешествие на тему «Возведение в степень. Квадрат и куб числа». 5-й класс
Образовательные:
– ознакомить учащихся с действием возведения в степень,
– дать понятия квадрат и куб числа,
– научить формулировать определение квадрата и куба числа,
– научить возводить числа в степень, в квадрат и куб,
– научить находить значения числовых выражений, содержащих вторую и третью степень натурального числа.
Развивающие:
– развивать логическое мышление,
– умение сравнивать, обобщать, делать выводы,
– развивать интерес к предмету посредством показа межпредметных связей.
Воспитательные:
– воспитывать аккуратность в записях,
– целеустремленность,
– воспитание привычки к выполнению эстетических требований при оформлении решения,
– воспитывать интерес к родному краю использую связь между математическими вычислениями и интересными страницами из Красной книги Калужской области.
II. Формирование новых знаний и способов действий.
III. Применение знаний, формирование навыков.
Путешествие по страницам Красной книги Калужской области.
Здравствуйте, ребята! Ребята, любите ли вы путешествовать? (да) Это очень хорошо, потому что сегодня урок у нас будет не обычный. Я хочу пригласить Вас в путешествие.
В путешествии ребята
Каждый хочет оказаться
А чтоб быстрей туда попасть
Нужно правильно собраться
Поэтому, прежде, чем мы отправимся в него, я хочу узнать, насколько вы владеете математическими знаниями, а также мы должны вооружится новыми знаниями, для того, чтобы путешествие у нас прошло интересно.
Посмотрите внимательно на доску и устно решите примеры. Презентация. Слайд 1.
Какое действие мы выполняли в каждом примере? (Умножение.)
Что особенного в каждом из этих примеров? (Все множители одинаковы.)
Так вот ребята такие действия в математике имеют свою особенную краткую запись и особое название.
Поэтому сегодня на уроке мы их изучим.
Итак, тема урока. (Записать в тетрадь ) Слайд 2.
Возведение в степень. Куб и квадрат числа. Слайд 3.
5 + 5 + 5 + 5 + 5 + 5 + 5 + 5 + 5 + 5 = 5 ∙ 10
Как коротко можно записать данный пример (5 ∙ 10). Значит, данный пример имеет свою более краткую запись.
А теперь следующий пример
5 ∙ 5 ∙ 5 ∙ 5 ∙ 5 ∙ 5 ∙ 5 ∙ 5 ∙5 ∙ 5 = 5 10
Данный пример тоже можно записать коротко. (Число 5 умножаем само на себя 10 раз), поэтому мы запишем 5 10 .
Итак, новое понятие степень числа.
Читают: “пять в десятой степени”.
Записать: 5 – основание степени,
Что же он показывает (который показывает, сколько множителей было в произведении).
В математике произведение одинаковых множителей называется возведением в степень.
Рассмотрим устно примеры. Слайд 4.
Представить в виде степени и вычислить.
2 ∙ 2 ∙ 2 ∙ 2 ∙ 2 ∙ 2 = 2 6 = 64
Можно вычислять парами, если четное количество множителей.
Назовите основание и показатель степени. (Если основание, то назвать и встать, если показатель, то хлопнуть в ладоши и назвать.)
3 4 3 – основание, 4 – показатель.
5 3 5 – основание, 3 – показатель.
2 6 2 – основание, 6 – показатель.
6 1 6 – основание, 1 – показатель.
А что значит, если показатель степени равен 1. Это значит
Первая степень любого числа равна этому числу.
А теперь давайте рассмотрим степени числа, которые имеют особое название. Слайд 6.
Вторая и третья степени числа имеют особые названия.
Вторую степень называют квадратом.
Запись: 2 2 = 4 – два в квадрате равно четырем.
Запись: n 2 = n ∙ n – квадрат числа n. Слайд 7.
А почему такое название квадрат. Ведь у нас никаких геометрических фигур не получилось. Фигура сейчас появится и именно квадрат.
Рассмотрим квадрат со стороной 2 см. Его площадь равна 2 ∙ 2 = 2 2 = 4 (см 2 )
Вот поэтому такое особое краткое название для второй степени. Слайд 8.
Третью степень называют куб.
Запись 2 3 читают – два в кубе.
Запись: 2 3 = 8, Откуда такое название.
Рассмотрим куб, ребро, которого имеет длину 2 см, видно, что он сложен из восьми кубиков со стороной 1 см.
Ребята мы с вами рассмотрели только одно действие возведение в степень.
А как же изменится порядок выполнения действий, если там будет операция возведения в степень. Если в выражении есть операция возведения в степень, то их значения вычисляют до выполнения остальных действий.
Итак, ребята мы с вами вооружились новыми знаниями. И теперь мы можем отправиться в путешествие. А какое же путешествие нас ждет?
Это путешествие по страницам Красной книги Калужской области . А значит нашего родного края. Слайд 9.
Далее работа у доски. На доске записаны примеры нужно их вычислить и установить соответствие между ними и некоторыми страницами Красной книги Калужской области.
Вся работа на доске записана в приложениях. Каждому приложению соответствуют свои слайды.
Приложение 1: После того как ребята представят в виде степени, нужно установить соответствие между показателем степени и названием растения, занесенного в Красную книгу . Так ребята узнают шесть названий растений, видят их на картинках и узнают немного информации о них. Слайды 10, 11, 12.
Приложение 2: Ребята возводят некоторые числа в степень. К данному заданию есть ключ (связь между полученными ответами и буквами). В результате получается название птицы, занесенной в Красную книгу. Появляется картинка и краткое описание этой птицы. Слайд 13.
Приложение 3: Ребята находят значения выражения, в котором находится операция возведения в степень. К данному заданию есть ключ (связь между полученными ответами и буквами). В результате получается название животного, занесенного в Красную книгу. Появляется картинка и краткое описание. Слайд 14.
Итак, ребята , мы с вами совершили небольшое путешествие по Красной книги Калужской области. А какие математические знания нам в этом помогли.
- На любом примере поясните, какое число называется степенью, основание степени, показателем степени?
- Чему равна первая степень любого числа?
- Что такое квадрат данного числа?
- Что такое куб данного числа?
Итак , ребята, я раздам вам памятки о животных и растениях, которые мы сегодня рассмотрели на уроке, занесенные в Красную книгу Калужской области.
В конце памяток есть ключи к решениям номеров, которые вы будете делать дома, решив их , вы узнаете еще одно растение и животное, занесенных в Красную книгу.
Моим помощникам в путешествии я поставлю оценки.
Домашнее задание: № 666, № 668 (а, б, в, г). Приложение 4
По страницам Красной книги
Очень бережно ступай,
Ты животных и растений
Никогда не обижай !
Математику – науку
Вместе с ними изучай.