讓我們從教材第48頁這道練習說起:
例1 已知am=8,an=32,求am+n的值.
【講解】這個問題并不困難,熟悉同底數冪的乘法法則am·an=am+n的同學,容易得出答案為:8×32=256.
現在,我們并不滿足于這個簡單問題的求解,先給出三種變式如下:
變式1:已知am=8,an=32,求am-n的值;
變式2:已知am=8,an=32,求a2m+n的值;
變式3:已知am=8,an=32,求a2m-n的值.
【講解】對于變式1來說,只是從同底數冪的乘法變化到同底數冪的除法,顯然有am-n=8÷32=.
變式2則需要將a2m+n變形為a2m·an,求出a2m=(am)2=64,于是a2m+n=a2m·an=(am)2·an=64×32=2 048.
變式3需要將a2m-n變形為a2m÷an,于是a2m-n=a2m÷an=64÷32=2.
經過上面的變式思考,同學們對靈活運用冪的運算性質應該有較全面的理解,下面再將底數的形式做出一些變化,看看解法會有怎樣的變化.
例2 已知2m=a,32n=b,m、n為正整數,求24m+15n的值.
【講解】這個問題看上去是復雜的,原因是中間被撤去很多“腳手架”,我們來試著復原其中的輔助步驟:
輔助思考1:填空:23+m=_____,23m=_____.
由前面練習例1及變式的經驗,應該能寫出23+m=23·2m=8a;23m=(2m)3=a3.
輔助思考2:填空:25n=_____,220n=_____.
延續上面的思考,有25n=(25)n=32n=b,220n=(25n)4=b4.
輔助思考3:求22m+5n的值.
綜合上面的思考,22m+5n=22m·25n=a2b.
現在回到求24m+15n的值,是不是可以求解呢?那就留給同學們自己完成吧!
最后,我還想提出一個開放性問題:你能圍繞例2再設計一個問題嗎?
(作者單位:江蘇省海安縣李堡鎮初級中學)