文/江蘇省鹽城市毓龍路實(shí)驗(yàn)學(xué)校 成維嘉
在有理數(shù)的學(xué)習(xí)中,我們知道,“減去一個(gè)數(shù),等于加上這個(gè)數(shù)的相反數(shù)”,這便把有理數(shù)的減法轉(zhuǎn)化為加法,使得有理數(shù)的加減混合運(yùn)算統(tǒng)一成加法。因此,加法與減法本質(zhì)是一樣的。而根據(jù)“除以一個(gè)不等于0的數(shù),等于乘這個(gè)數(shù)的倒數(shù)”,我們便把除法轉(zhuǎn)化為乘法。因此,乘法與除法本質(zhì)上也是一樣的。那么,在本章的學(xué)習(xí)中,同底數(shù)冪的除法可以轉(zhuǎn)化為同底數(shù)冪的乘法嗎?它們的本質(zhì)也是一樣的嗎?
同底數(shù)冪的乘法運(yùn)算性質(zhì)是:am·an=am+n(m、n為正整數(shù))。同底數(shù)冪的除法運(yùn)算性質(zhì)是:am÷an=am-n(a≠0,m、n為正整數(shù),m>n)。在規(guī)定了零指數(shù)冪a0=1(a≠0)和負(fù)整數(shù)指數(shù)冪(a≠0,n為正整數(shù))的意義后,冪的運(yùn)算性質(zhì)的適用范圍隨之?dāng)U大到整數(shù)范圍,同底數(shù)冪的除法運(yùn)算性質(zhì)擴(kuò)展為am÷an=am-n(a≠0,m、n為整數(shù))。這時(shí)不再需要強(qiáng)調(diào)m、n為正整數(shù),也不再需要關(guān)注m與n的大小關(guān)系。同時(shí),我們可以用同底數(shù)冪的乘法運(yùn)算性質(zhì)推導(dǎo)出同底數(shù)冪的除法運(yùn)算性質(zhì)。具體思路是:首先,把除法轉(zhuǎn)化為乘法,;其次,根據(jù)(a≠0,n為正整數(shù)),得到a-n;再次,根據(jù)同底數(shù)冪的乘法運(yùn)算性質(zhì),得到am·a-n=am+(-n)=am-n;最后,a-n=am+(-n)=am-n。這個(gè)過(guò)程中,有am÷an=am·a-n,同底數(shù)冪的除法就轉(zhuǎn)化為同底數(shù)冪的乘法了。原來(lái),同底數(shù)冪的乘法、除法本質(zhì)上是一樣的。
教師點(diǎn)評(píng)
小作者不僅能正確地認(rèn)識(shí)與理解冪的運(yùn)算性質(zhì),而且能借助已有的知識(shí),以理馭算,研究發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題,體現(xiàn)出數(shù)學(xué)的理性思考,是一種創(chuàng)新意識(shí)?!霸瓉?lái),它們的本質(zhì)是一樣的”是一個(gè)了不起的發(fā)現(xiàn)。