練習:非零數的 0 次方

回課文

共 18 題,分成六組,每組 3 題。先自己寫:每題寫三行——①底數是什麼、它是不是 0;②0 次方等式;③回核。

每題有 L1 到 L5 五層提示,一層比一層具體:L1、L2 只指方向;L3 點出方法;L4 把做法拆成要自己回答的問題,但不直接給答案;L5 是完整解答和理由。看過 L3 以上提示才做出來的題目,算是練習,還不算獨立完成。看完提示後,請蓋住提示,回到原題重寫一次。

每題最後有「常見錯法與補救」,打開前先自己想一想:你的寫法有沒有出現在裡面?

一、診斷:先試試看

練習 1

求 (−5)0 的值。請寫出 0 次方等式(含條件),並用 a1÷a1 回核。

對照課文:定義與條件、負號、括號與位置、完整示範一

L1 提示

先看底數是哪一個數,再確認它是不是 0。

L2 提示

0 次方的規定和底數是正是負沒有關係,只和「底數不為 0」有關。

L3 提示

套用課文的 0 次方等式(先確認它的條件),把 a 換成這題的底數。注意括號有沒有把負號包進底數。

L4 提示

先檢查底數有沒有符合 0 次方等式的條件,再套用等式寫出 (−5)0 的值;回核時,把題目給的 a1÷a1 裡的 a 換成這題的底數。

L5 提示(完整解答)

①底數 −5≠0。②(−5)0=1。③回核:(−5)1÷(−5)1=(−5)÷(−5)=1,同時等於 (−5)1−1=(−5)0,一致。答:1。

常見錯法與補救

補救之後,把提示和這一段都關起來,用原題重寫一次,不要換題。

練習 2

下列四個式子,哪些的值等於 1?(A) 70 (B) 71 (C) (−7)0 (D) 0×7。請寫出所有符合的選項,並說明每一項選或不選的理由。

對照課文:定義與條件、0 次方不是 0、不是 a、也不是 0 乘 a、負號、括號與位置

L1 提示

逐項算出值,再和 1 比較。

L2 提示

有些式子看起來像 0 次方,但指數或運算其實不一樣。逐項看清楚:它是次方還是乘法?指數是幾?

L3 提示

判斷每一項前先看三件事:是不是次方、指數是不是 0、底數是不是 0。再用 0 次方等式(記得它的條件)決定它的值是不是 1。

L4 提示

逐項寫下三件事:是次方還是乘法、指數是幾、底數是不是 0;再算出每一項的值,和 1 比較。

L5 提示(完整解答)

符合的是 (A) 與 (C)。(A) 7≠0,70=1。(B) 71=7,不是 1。(C) 底數 −7≠0,(−7)0=1。(D) 0×7=0,它是乘法,不是次方,值也不是 1。

常見錯法與補救

補救之後,把提示和這一段都關起來,用原題重寫一次,不要換題。

練習 3

求 (1/2)0+(0.5)0+20 的值。

對照課文:定義與條件、完整示範一

L1 提示

三個底數各自先檢查是不是 0,再各自求值,最後相加。

L2 提示

底數是分數或小數,不會改變 0 次方的結果。

L3 提示

每一項都用 0 次方等式(記得它的條件)。

L4 提示

三項都要用 0 次方等式(a≠0),再把三個結果相加。

L5 提示(完整解答)

1/2、0.5、2 都不為 0,所以 (1/2)0=1,(0.5)0=1,20=1;和為 1+1+1=3。

常見錯法與補救

補救之後,把提示和這一段都關起來,用原題重寫一次,不要換題。

二、練習一:不同的底數

練習 4

求 (−5/3)0,並用 a1÷a1 回核。

對照課文:定義與條件、說明二:同底數相除,並交叉檢查、完整示範一、完整示範四

L1 提示

先確認底數,回核時要小心負數相除的符號。

L2 提示

先判斷底數是不是 0。回核時,把 a1÷a1 裡的 a 換成這題的底數。

L3 提示

用 0 次方等式(記得條件);回核時,a1÷a1 可以直接除,也可以用同底數相除的指數律,兩種結果要相等。

L4 提示

先套用 0 次方等式。回核時想想:負數除以負數,商的正負號是什麼?

L5 提示(完整解答)

①−5/3≠0。②(−5/3)0=1。③回核:(−5/3)1÷(−5/3)1=(−5/3)÷(−5/3)=1,同時等於 (−5/3)1−1=(−5/3)0,一致。答:1。

常見錯法與補救

補救之後,把提示和這一段都關起來,用原題重寫一次,不要換題。

練習 5

求 1000−(0.01)0 的值。

對照課文:定義與條件

L1 提示

兩個底數各自先檢查是不是 0,再各自求值、相減。

L2 提示

底數很大或很小,都不影響 0 次方的結果。

L3 提示

兩項都用 0 次方等式(記得它的條件)。

L4 提示

兩項各用 0 次方等式(a≠0),再把兩個結果相減。

L5 提示(完整解答)

100≠0,1000=1;0.01≠0,(0.01)0=1;1−1=0。答:0。

常見錯法與補救

補救之後,把提示和這一段都關起來,用原題重寫一次,不要換題。

練習 6

求 60+61 的值。

對照課文:定義與條件、0 次方不是 0、不是 a、也不是 0 乘 a

L1 提示

0 次方與 1 次方不一樣,分開算。

L2 提示

61 的意思是幾個 6 相乘?60 要用 0 次方等式。

L3 提示

分別看 61 與 60:1 次方和 0 次方的意義不同;60 要先檢查底數,再用 0 次方等式。

L4 提示

先算出 60 的值,再與 61 的值相加。

L5 提示(完整解答)

6≠0,60=1;61=6;1+6=7。答:7。

常見錯法與補救

補救之後,把提示和這一段都關起來,用原題重寫一次,不要換題。

三、練習二:負號、括號與位置

練習 7

求 (−4)0 與 −40 的值。兩者相同嗎?

對照課文:負號、括號與位置、完整示範二

L1 提示

先分清楚兩個式子各自的底數是什麼。

L2 提示

一個有括號,一個沒有;括號決定負號是不是底數的一部分。

L3 提示

分別指出兩個式子的底數各是什麼;負號有沒有被括號包進底數?

L4 提示

先決定每個式子的 0 次方作用在誰身上,算出那個底數的 0 次方,再處理沒有被包進底數的符號。

L5 提示(完整解答)

(−4)0:底數 −4≠0,值是 1。−40:先算 40=1,再加負號,得 −1。1 與 −1 不同,兩者不相同。

常見錯法與補救

補救之後,把提示和這一段都關起來,用原題重寫一次,不要換題。

練習 8

求 5×70 與 (5×7)0 的值。

對照課文:負號、括號與位置

L1 提示

先看 0 次方作用在誰身上。

L2 提示

比較兩式:0 次方各自作用在哪個底數上?第二式括號裡的算式要先怎麼處理?

L3 提示

第一式先處理 0 次方那一項,再做乘法;第二式先把括號算成一個數,檢查它是不是 0,再用 0 次方等式。

L4 提示

第一式是 5 乘上 70 的值;第二式的括號算出一個數後,再用 0 次方等式。

L5 提示(完整解答)

5×70:7≠0,70=1,5×1=5。(5×7)0:括號內 5×7=35,35≠0,350=1。答:5 與 1。

常見錯法與補救

補救之後,把提示和這一段都關起來,用原題重寫一次,不要換題。

練習 9

求 −6×(−8)0 的值。

對照課文:負號、括號與位置、定義與條件

L1 提示

先把 (−8)0 算成一個數,再做乘法。

L2 提示

(−8)0 的底數是 −8,與前面的 −6 是兩個獨立的部分。

L3 提示

先用 0 次方等式(記得條件)算出 (−8)0 的值,再與 −6 相乘。

L4 提示

把 (−8)0 的值代入,算 −6 乘它的結果。

L5 提示(完整解答)

−8≠0,(−8)0=1;−6×1=−6。答:−6。

常見錯法與補救

補救之後,把提示和這一段都關起來,用原題重寫一次,不要換題。

四、補救一:找出錯在哪

練習 10

小華寫:「(−6)0=(−6)×0=0」。這個寫法錯在哪?正確的值與寫法是什麼?

對照課文:0 次方不是 0、不是 a、也不是 0 乘 a、定義與條件、說明二:同底數相除,並交叉檢查

L1 提示

比較 (−6)0 與 (−6)×0:它們用的是同一種運算嗎?

L2 提示

先看小華把 (−6)0 變成了哪一種運算,再回想指數記號原本代表什麼。

L3 提示

選一個正整數指數(例如 3):(−6) 的那個次方,和 (−6) 乘那個指數,是同一個數嗎?再想 0 次方該用哪一條等式。

L4 提示

回想指數記號代表什麼,再改用 0 次方等式(記得條件)重寫;回核時,把題目裡的 a1÷a1 套用到這個底數。

L5 提示(完整解答)

錯在:指數不是乘數,(−6)0 不等於 (−6)×0。檢查:(−6)3=−216,而 (−6)×3=−18,兩者不同,可見「指數就是乘數」不成立。正確寫法:底數 −6≠0,(−6)0=1。回核:(−6)1÷(−6)1=(−6)÷(−6)=1,同時等於 (−6)1−1=(−6)0。

常見錯法與補救

補救之後,把提示和這一段都關起來,用原題重寫一次,不要換題。

練習 11

阿志說:「0 次方就是什麼都沒有乘,所以剩下底數自己。因此 (−9)0=−9。」這個說法錯在哪?正確的值是多少?

對照課文:0 次方不是 0、不是 a、也不是 0 乘 a、說明二:同底數相除,並交叉檢查

L1 提示

「剩下底數自己」其實是哪一個次方的意思?

L2 提示

試試 (−9)1,它的值是多少?它描述的是幾次方?

L3 提示

算算 (−9)1 是多少,再想:阿志說的「剩下底數自己」描述的是它嗎?0 次方該用哪一條等式?

L4 提示

反證:假設 (−9)0=−9,再用同底數相乘的指數律,分別算 (−9)0×(−9)2 的兩種算法,看兩個結果會不會相同。

L5 提示(完整解答)

錯在把 0 次方和 1 次方弄混。(−9)1=−9,而 (−9)0=1(−9≠0)。若 (−9)0=−9,同底數相乘的指數律就不成立:(−9)×(−9)2=(−9)×81=−729,但 (−9)0+2=81。回核:(−9)1÷(−9)1=1。答:1。

常見錯法與補救

補救之後,把提示和這一段都關起來,用原題重寫一次,不要換題。

練習 12

小宇算:「23÷23=23÷3=21=2」。找出錯在哪,並用兩種方法算出正確的值。

對照課文:說明二:同底數相除,並交叉檢查、先備與記號、完整示範四

L1 提示

同底數相除時,指數怎麼處理?先看 25÷23 與 22 的關係。

L2 提示

25÷23=32÷8=4=22。指數 5、3 和 2 之間是什麼運算關係?

L3 提示

先用 L2 的例子判斷指數要做哪一種運算,再把它用在 23÷23。另一種方法:先把 23 算成一個數。

L4 提示

方法一:指數做完那個運算後,得到 2 的幾次方,再用 0 次方等式;方法二:先算出 23 的值,再做除法。兩法要得到同一個值。

L5 提示(完整解答)

錯在:把指數相減寫成相除。正確:方法一 23÷23=23−3=20=1(2≠0);方法二 23=8,8÷8=1。兩法一致,答:1。小宇的 23÷3=21=2 與 8÷8=1 不符,可見寫錯了。

常見錯法與補救

補救之後,把提示和這一段都關起來,用原題重寫一次,不要換題。

五、補救二:底數不能是 0

練習 13

下列哪些式子可以直接用 a0=1(a≠0)求值?(A) (8−3)0 (B) (6−6)0 (C) (−1/3+1/3)0 (D) (2−5)0。請先算出每個括號裡的底數,再回答。

對照課文:負號、括號與位置、為什麼底數不能是 0、非例:底數算出來是 0

L1 提示

先把每個括號算成一個數。

L2 提示

0 次方等式有一個條件,是什麼?

L3 提示

先把四個括號各算成一個數,再拿 0 次方等式的條件逐一檢查。

L4 提示

底數若不符合條件,本課不給這種式子任何值。請逐項算出底數後判斷;符合條件的再求值。

L5 提示(完整解答)

(A) 8−3=5≠0,(8−3)0=1;(B) 6−6=0,不適用;(C) −1/3+1/3=0,不適用;(D) 2−5=−3≠0,(2−5)0=1。可以用的是 (A) 與 (D)。

常見錯法與補救

補救之後,把提示和這一段都關起來,用原題重寫一次,不要換題。

練習 14

求 (1/2−1/3)0+(−2−3)0 的值。

對照課文:負號、括號與位置、完整示範三

L1 提示

先算兩個括號,確認底數不是 0。

L2 提示

括號裡先算成一個數;0 次方不能「分配」給括號裡的每一項。

L3 提示

分別把兩個括號算成一個數(分數要先通分),再檢查它們是不是 0。

L4 提示

兩項都用 0 次方等式(記得條件),再把兩個結果相加。

L5 提示(完整解答)

1/2−1/3=1/6≠0,(1/6)0=1;−2−3=−5≠0,(−5)0=1。和為 1+1=2。答:2。

常見錯法與補救

補救之後,把提示和這一段都關起來,用原題重寫一次,不要換題。

練習 15

課文要求 a≠0。請用 03÷03 試試看,說明「商的說明」在哪一步做不下去。(本題不需要、也不要寫出底數 0 的 0 次方的值。)

對照課文:為什麼底數不能是 0、說明二:同底數相除,並交叉檢查

L1 提示

回想「商的說明」:兩種算法中,第二種算的是什麼?

L2 提示

先把 03 算成一個數,再看除號後面的數。

L3 提示

03=0×0×0。接著 03÷03 變成什麼除法?

L4 提示

先算出 03 是多少,把它代進 03÷03,看除號後面的數是什麼,再想想這樣的除法能不能進行。

L5 提示(完整解答)

03=0×0×0=0,所以 03÷03=0÷0。除數是 0,除法不能進行,「不為 0 的數除以它自己是 1」這一步用不上,所以無法由商的說明得到 a0=1。這就是條件 a≠0 不能省的原因。本課不給底數 0 的 0 次方任何值。

常見錯法與補救

補救之後,把提示和這一段都關起來,用原題重寫一次,不要換題。

六、遷移:換個情境用

練習 16

(假想的教學情境)一張紙,每對折一次,層數變成原來的 2 倍;還沒有對折時是 1 層。對折 n 次後的層數記為 2n。(1) 寫出 n=0、1、2、3、4 時的層數。(2) n=0 的層數與 20=1 一致嗎?為什麼?

對照課文:0 次方出現在哪裡、說明一:指數每少 1,數值除以底數、定義與條件

L1 提示

先數一數:沒折時有幾層?折一次呢?

L2 提示

每折一次,層數變成 2 倍,從 1 層開始。

L3 提示

依序乘 2,一直到 n=4。n=0 那一格要和 20 比。

L4 提示

從 1 層開始,每一格都是前一格的 2 倍;n=0 的格子是還沒有折的狀態。

L5 提示(完整解答)

(1) n=0:1 層;n=1:2 層;n=2:4 層;n=3:8 層;n=4:16 層。(2) 一致:2≠0,20=1,與「沒折就是 1 層」相同。若 20 是 0,就變成「沒有紙」,與事實不符。回核:每格除以 2,21÷2=1=20。

常見錯法與補救

補救之後,把提示和這一段都關起來,用原題重寫一次,不要換題。

練習 17

4506=4×103+5×102+0×101+6×100。求 6×100 的值,並檢查四項相加是不是 4506。

對照課文:0 次方出現在哪裡、定義與條件

L1 提示

先算 100,再乘 6;最後把四項加起來。

L2 提示

先檢查 10 這個底數,再決定 100 能不能用 0 次方等式。

L3 提示

100 用 0 次方等式求值,再乘 6。

L4 提示

前三項各自把 10 的次方乘開再乘係數;第四項就是要求的 6×100;把四項加起來和 4506 比。

L5 提示(完整解答)

10≠0,100=1,6×100=6。4×103=4000,5×102=500,0×101=0,6×100=6;4000+500+0+6=4506,相符。答:6。

常見錯法與補救

補救之後,把提示和這一段都關起來,用原題重寫一次,不要換題。

練習 18

用同底數相乘 am×an=am+n 檢查 50×53。(1) 用 50=1 與 53 算;(2) 用 am+n 算;兩種結果一致嗎?(3) 如果有人說 50=0,會出現什麼矛盾?

對照課文:說明二:同底數相除,並交叉檢查、0 次方不是 0、不是 a、也不是 0 乘 a、先備與記號

L1 提示

先把 53 算成一個數。

L2 提示

(2) 套用題目給的同底數相乘指數律:指數要怎麼處理?

L3 提示

(1) 把 50 換成題目給的值,再與 53 的值相乘;(2) 先把指數相加,寫成單一個冪,再算出它的值。

L4 提示

(1)、(2) 兩種算法的結果要互相比較。第 (3) 小題:把 50=0 代進 (1),看結果和 (2) 一不一樣。

L5 提示(完整解答)

(1) 50×53=1×125=125;(2) 50+3=53=125;一致。(3) 若 50=0,(1) 變成 0×125=0,但 (2) 仍是 125,0≠125,矛盾。所以 50 只能是 1(因為 53≠0)。

常見錯法與補救

補救之後,把提示和這一段都關起來,用原題重寫一次,不要換題。