【偵探任務情境 01】同底數相乘指數相加合體術 ⚡ ⚖️
(1) 忍者影分身第一招「分身大集合」:2³ 表示有 3 個 2 相乘,2⁴ 表示有 4 個 2 相乘。那麼 2³ × 2⁴ 總共有幾個 2 連乘?寫成 2 的幾次方?
(2) 計算下列各式的值或化簡為單一指數:
① 5³ × 5⁴ = ? ② (-4)³ × (-4)⁶ = ? ③ 2⁵ × 2 × 2² = ?
(3) 柴犬偵探排查雷區:3² × 2³ 是否等於 6⁵?為什麼?
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💡 怪獸偵探看圖心得:
• 忍者影分身軍團(底數絕不動):底數 a 代表忍者本人(型號保持不變),分身排成一長列,數量直接相加!
• a³ × a⁴ = a³⁺⁴ = a⁷:左邊 3 個分身 + 右邊 4 個分身 = 總共 7 個分身!
• 柴犬排雷警戒:只有「底數相同」才能相加!底數絕不能乘起來(2³ × 2⁴ ≠ 4⁷)!
💡 偵探白話筆記 (思考步驟) (隨堂動手填填看)
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🐾 第一步:積木分身串聯定律
• 核心口訣:同底相乘,底數不動,指數相加!
• 2³ × 2⁴ = (2 × 2 × 2) × (2 × 2 × 2 × 2) = 23+4 = 。
• 單獨的數沒有寫指數時,代表 1 次方(例如 2 = 2¹)!
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🐾 第二步:柴犬偵探排雷 & 負數安全帽
• 雷區 1:2³ × 2⁴ ≠ 4⁷(底數不能相乘,底數依然是 2)!
• 雷區 2:2³ × 3² ≠ 6⁵(不同家族不能加,須分別算 8 × 9 = 72)!
• 負數安全帽:(-3)⁴ × (-3)⁵ = (負號連同括號不准脫掉)!
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(1)
計算 5³ × 5⁴ = 5( ) =
(2)
計算 2⁵ × 2 × 2² = 25+1+2 =
(3)
計算 (-4)³ × (-4)⁶ =
(4)
若 7⁴ × 7a = 7¹⁰,則 a = (4+a=10)
(5)
判斷 3² × 2³ = 6⁵ 是否正確?答:
偵探自我檢核:
[ ] 我能理解同底數相乘時指數相加的原理
[ ] 我能分清『底數相同』才能合併指數
💡 破案提示小撇步:合體口訣:同底相乘,指數相加!底數不一樣千萬不能亂加喔!
【偵探任務情境 02】同底數相除與零次方的秘密 🛸 ⚖️
(1) 忍者影分身第四招「分身大對決」:樓上有 5 個 a,樓下有 2 個 a 進行對消約分,剩下幾個 a?寫成指數律形式為 a⁵ ÷ a² = ?
(2) 探究零次方的秘密:任何非 0 數自己除以自己結果是 1(例如 8 ÷ 8 = 1)。若改用指數相減規則:2³ ÷ 2³ = 23-3 = 2⁰。那麼 2⁰ 的值應該是多少?
(3) 計算:① 7⁶ ÷ 7² ② (-3)⁵ ÷ (-3)² ③ 100⁰ + (-5)⁰
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💡 怪獸偵探看圖心得:
• 分身對消消樂(樓上樓下對打):a⁵ ÷ a² = (a·a·a·a·a) / (a·a),約分消去 2 個,剩下 3 個分身(5 - 2 = 3)!
• 零次方的誕生天平:
普通算術約分:8 ÷ 8 = 1。
指數律相減:2³ ÷ 2³ = 23-3 = 2⁰。
★ 兩路交會:任何非 0 數的 0 次方必為 1(a⁰ = 1)!
• 絕命警報:0⁰ 在國中數學「無意義」(因為分母不可為 0)!
💡 偵探白話筆記 (思考步驟) (隨堂動手填填看)
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🐾 第一步:樓層相消: am ÷ an = am-n
• 前減後原則:同底相除,底數不動,前面指數減後面指數!
• 2⁵ ÷ 2³ = 25-3 = 。
• 樓上 5 個 2 被樓下消掉 3 個,剩下 2 個 2 相乘!
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🐾 第二步:零次方雙向驗證 & 警報
• 任何非 0 數的 0 次方都是 1:例如 5⁰ = 1、(-99)⁰ = 1、(2/3)⁰ = 1。
• 注意負號括號:(-5)⁰ = ,但 -5⁰ = (負號在外面未受保護)!
• 絕命紅線:0⁰ 無意義,絕對不能寫 1!
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(1)
計算 7⁶ ÷ 7² = 7( ) =
(2)
計算 (-3)⁵ ÷ (-3)² = (-3)3 =
(3)
計算 100⁰ + (-5)⁰ = 1 + 1 =
(4)
若 5b ÷ 5³ = 5⁴,則 b = (b-3=4)
(5)
計算 8⁴ ÷ 8⁴ = 80 =
偵探自我檢核:
[ ] 我能熟練運用 aᵐ ÷ aⁿ = aᵐ⁻ⁿ(m > n)
[ ] 我能記住非零整數的 0 次方必為 1(a⁰ = 1, a≠0)
💡 破案提示小撇步:相除口訣:同底相除,指數相減!任何不是 0 的數,頭頂戴 0 次方都等於 1!
【偵探任務情境 03】戴兩頂帽子次方的次方相乘 🧢 ⚖️
(1) 忍者影分身第二招「分身再分身」:先變出 3 個分身 (a³),再把這整組複製 2 次,即 (a³)²。總共是幾個分身?指數要相加還是相乘?
(2) (2³)² 與 2(3²) 的結果相同嗎?請分別計算並比較差異。
(3) 計算下列各式的值或化簡為單一指數:
① (3²)⁴ = ? ② [(-2)³]² = ? ③ [(-5)²]³ = ?
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💡 怪獸偵探看圖心得:
• 分身再分身(指數相乘術):(a³)² = a³ × a³ = a3×2 = a⁶!每組 3 個分身,總共有 2 組,總分身數= 3 × 2 = 6 個!
• 括號安全帽大對決:
有安全帽:(2³)² = 23×2 = 2⁶ = 64。
沒安全帽:2(3²) = 2⁹ = 512(頂樓 3² = 9 先算),兩者相差 8 倍!
• 連環套奇偶判定:看乘完後的「總指數」!偶數次方結果必為正數!
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🐾 第一步:次方的次方公式:內外指數相乘
• 公式核心:(am)n = am×n。
• (2³)⁴ = 23×4 = 。
• 4 個寶箱,每個寶箱裝 3 顆水晶,總共 3 × 4 = 12 顆!
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🐾 第二步:安全帽與負數正負號解密
• 括號是關鍵:(2²)³ = 2⁶ = 64,而 22³ = 2⁸ = 256(兩者不相等)!
• 負數偶次方:[(-2)³]² = (-2)⁶ = (總指數 3×2=6 為偶數,負負得正)!
• 外面有負號:-[(-1)⁴]⁵ = -(1)⁵ = !
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(1)
計算 (3²)⁴ = 3( ) =
(2)
計算 [(-2)³]² = (-2)⁶ =
(3)
計算 [(-5)²]³ = (-5)⁶ =
(4)
若 (10³)c = 10¹⁵,則 c = (3×c=15)
(5)
判斷 (2²)³ 與 22³ 是否相等?答:
偵探自我檢核:
[ ] 我能區分 (aᵐ)ⁿ 與 aᵐ × aⁿ 的不同
[ ] 我能將不同底數化為相同質因數底數進行運算
💡 破案提示小撇步:雙頂帽子口訣:次方的次方,指數相乘!看到 4、8、9,先把他們拆成 2 或 3 的次方!
【偵探任務情境 04】雷射分配律與末尾 0 秒殺術 🎯 ⚖️
(1) 忍者影分身第三招「大家一起變分身」:若括號內有兩個人乘在一起 (a × b)ⁿ,外面的次方 n 如何分配給括號內的成員?
(2) 逆向速算神器:看到 2⁴ × 5⁴,若不想硬算 16 × 625,如何利用 (a×b)ⁿ = aⁿ × bⁿ 的逆運算 秒殺出答案?
(3) 計算下列各式的值:
① (2 × 3)⁴ = ? ② (2/5)³ = ? ③ 2³ × 5³ = ? ④ 2⁴ × 5² = ?
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💡 怪獸偵探看圖心得:
• 大家一起變分身(降落傘空投分配律):(a × b)ⁿ = aⁿ × bⁿ!外面的次方帽子,公平送給括號內每一個乘員!分數也是:(a/b)ⁿ = aⁿ / bⁿ!
• 逆向合體神技(2 與 5 湊成 10):
2⁴ × 5⁴ = (2 × 5)⁴ = 10⁴ = 10000(秒殺 4 個 0!)
• 絕命紅線:只有「乘、除」可以分配!(a + b)² ≠ a² + b²(加減法絕不能亂分配)!
💡 偵探白話筆記 (思考步驟) (隨堂動手填填看)
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🐾 第一步:公平空投:乘除次方分配律
• 乘法分配:(a × b)ⁿ = aⁿ × bⁿ。
• 除法分配:(a / b)ⁿ = aⁿ / bⁿ。
• 例如 (2/5)³ = 2³ / 5³ = 。
• (-2 × 3)³ = (-6)³ = 。
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🐾 第二步:逆向打包秒殺: aⁿ × bⁿ = (a × b)ⁿ
• 湊 10 秒殺法:指數相同時,把底數先乘起來!
• 2³ × 5³ = (2 × 5)³ = 10³ = 。
• 指數不同拆開湊:2⁴ × 5² = 2² × (2² × 5²) = 4 × 10² = !
🎯 換你露一手 (馬上練習) (隨堂動手填填看)
(1)
計算 (2 × 3)⁴ = 2( ) × 3( ) =
(2)
計算 (2/5)³ = 2³ / ( ) =
(3)
逆向速算 2³ × 5³ = (2 × 5)³ = 10³ =
(4)
逆向速算 2⁵ × 5⁵ = 10( ) =
(5)
進階速算 2⁴ × 5² = 4 × (2 × 5)² = 4 × 100 =
偵探自我檢核:
[ ] 我能運用 (a × b)ⁿ = aⁿ × bⁿ 雨露均霑分配律
[ ] 我能湊 2 × 5 = 10 來計算大位數與末尾 0 的個數
💡 破案提示小撇步:雷射光分配律:括號外面有次方,裡面每個人都要戴帽子!算末尾有幾個 0,先找 2 和 5 配對湊成 10!