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3步搞定“积的乘方”:记住“雨露均沾”,计算不再漏项!:典型例题精讲

适用年级

五年级

难度等级

⭐⭐⭐

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最近更新

2025-12-20

🍀 积的乘方:让计算变简单的“雨露均沾”法则

💡 阿星起步:积的乘方 的底层逻辑

想象一下,你是一个公平的“大家长”,面前摆着一筐由数字和字母组成的“糖果”(比如 \( 2a \))。现在,你要把这整筐糖果整体复制几次(比如3次)。笨办法是:先数出筐里所有的糖果,然后一个个去复制,这样很累。

“积的乘方”就是一个聪明的批量处理法则。它告诉我们:不用拆开筐!你可以直接给筐里的每一样东西都复制相同的次数。这就是“雨露均沾”。

它的数学本质是:当括号里是一堆东西相乘时,要给括号外面的那个“乘方次数”(指数),公平地分配给括号里的每一个乘数。 公式长这样:\( (ab)^n = a^n b^n \)。但别记公式,记住“雨露均沾”的画面感:括号里的(数字、字母、甚至负号),一个都不能少,统统都要乘方。

🔥 三级跳挑战:从入门到大神

【入门例题】计算:\( (2x)^3 \)

🌱

阿星拆解:

1. 认筐: 我们的“糖果筐”是 \( (2x) \),里面装着两样东西:数字 \( 2 \) 和字母 \( x \),它们是相乘的关系 \( 2 \times x \)。

2. 复制次数: 筐外面有个 \( ^3 \),意思是把这整筐东西复制(自乘)3次。

3. 雨露均沾: 我们不拆筐,直接让筐里的每样东西都自己乘3次方。

→ 数字 \( 2 \) 乘方:\( 2^3 = 2 \times 2 \times 2 = 8 \)

→ 字母 \( x \) 乘方:\( x^3 = x \times x \times x \)

4. 装回新筐: 把乘方后的结果再乘起来:\( 8 \times x^3 \)。

✅ 所以,\( (2x)^3 = 8x^3 \)。看,是不是比先算 \( 2x=2x \),再算 \( (2x)^3 \) 更清晰?

【进阶例题】计算:\( (-3a^2)^2 \)

⚠️

阿星敲黑板:

陷阱预警! 这个筐 \( (-3a^2) \) 里,藏着三样东西负号(-)数字(3)已经带次方的字母(\(a^2\))。“雨露均沾”意味着这三样一个都不能忘!

化解步骤:

1. 认清筐中所有成员: 我们可以把负号看成 \( -1 \),所以筐里是 \( (-1) \times 3 \times a^2 \)。

2. 应用“均沾”法则(指数为2):

→ \( (-1)^2 = (-1) \times (-1) = 1 \)

→ \( 3^2 = 3 \times 3 = 9 \)

→ \( (a^2)^2 = a^{2 \times 2} = a^4 \) (这里用了“幂的乘方”,指数相乘)

3. 将结果乘起来: \( 1 \times 9 \times a^4 = 9a^4 \)。

💡 核心: 负号必须参与乘方!\( (-3)^2 \) 里的负号和3是一体的,结果是正9。漏掉负号,答案就全错了。

【拔高例题】计算:\( (2xy^3)^2 \cdot (-\frac{1}{4}x^2y) \)

🚀

思维迁移:

这题看起来复杂了,但只要我们“分而治之”,每一步用的还是“雨露均沾”的老方法。

1. 第一步:处理第一个“筐” \( (2xy^3)^2 \)。

筐里有:数字 \( 2 \)、字母 \( x \)、字母 \( y^3 \)。

均沾(指数2):

→ \( 2^2 = 4 \)

→ \( x^2 \)

→ \( (y^3)^2 = y^{6} \)

所以,\( (2xy^3)^2 = 4x^2y^6 \)。

2. 第二步:整个式子变成了 \( 4x^2y^6 \cdot (-\frac{1}{4}x^2y) \)。

这现在是单项式乘法,我们系数乘系数,同字母指数相加

→ 系数:\( 4 \times (-\frac{1}{4}) = -1 \)

→ \( x^2 \cdot x^2 = x^{2+2} = x^4 \)

→ \( y^6 \cdot y = y^{6+1} = y^7 \)

3. 合并结果: \( -x^4y^7 \)。

🎯 发现没? 再复杂的题,只要遇到“括号外有指数”,就启动“雨露均沾”程序,准没错!

📝 阿星必背口诀:

积的乘方很简单,指数在外括号连。
雨露均沾记心间,系数、字母、负号全乘遍。

🚀 举一反三:变式挑战

变式一:模仿练习

计算:\( (5m^2n)^3 \)

变式二:逆向思维

若 \( (2a)^x = 8a^3 \),求 \( x \) 的值。

变式三:综合挑战

计算:\( [-2(x-y)^2]^3 \)


解析与答案

【详尽解析】

变式一: \( (5m^2n)^3 = 5^3 \cdot (m^2)^3 \cdot n^3 = 125 m^6 n^3 \)。
提示:系数5、字母m(本身有指数2)、字母n,三者均需乘方。

变式二: 左边应用“雨露均沾”:\( (2a)^x = 2^x a^x \)。右边是 \( 8a^3 = 2^3 a^3 \)。所以 \( 2^x a^x = 2^3 a^3 \),因此 \( x = 3 \)。
提示:逆向使用法则,将左右两边化成相同形式(底数为2和a)后对比指数。

变式三: 筐里是 \( -2 \) 和 \( (x-y)^2 \)。注意:\( (x-y)^2 \) 作为一个整体,不要拆开!
计算:\( (-2)^3 \cdot [(x-y)^2]^3 = -8 \cdot (x-y)^{2 \times 3} = -8(x-y)^6 \)。
提示:当筐里有“多项式整体”时,把这个多项式看成一个“超级字母”,对它也应用乘方法则。

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