1、幂的运算应用举例学习数学知识的主要目的在于应用,学习了幂的有关运算,我们可以解决一些关于宇宙中的计算问题 请看几例:例1 卫星绕地球运动的速度(即第一宇宙速度)约为7.9103米/秒,则卫星运行3102秒所走的路程约是多少?分析:要计算卫星运行3102秒所走的路程,根据路程等于时间乘以速度可解决问题.本题实际是一道同底数幂的乘法运算问题.解:7.91033102=(7.93)(103102)=23.7105=2.37106所以卫星运行3102秒所走的路程约为2.37106米.注:解决问题时,主要用到同底数幂的运算性质:同底数幂相乘,底数不变指数相加.当计算的结果是比较大的数时,一般要写成科学记
2、数法的形式.例2 太阳系的形状像一个以太阳为中心的大圆盘,光通过这个圆盘半径的时间约为2104秒,光的速度是3105千米/秒.求太阳系的直径.分析: 要求太阳西系的直径,因为光通过太阳系的半径的时间已知,光的速度已知,所以可以求出太阳系的半径,乘以2后即可.解: 310521042=(232)(105104)=12109=1.21010(千米).所以太阳系的直径约为1.21010千米.注:本题是一道和同底数幂的乘法运算的实际问题,解决问题的关键是掌握同底数幂的乘法的运算法则:同底数幂相乘,底数不变,指数相加.例3 地球可以近似地看做是球体,如果用V、r分别代表球的体积和半径,那么.地球的半径约
3、为6.37106米,你能计算地球的体积大约是多少立方米吗?分析:因为地球近似看作球体,所以只要将地球的半径代入公式计算即可.解:=1.081021(米3).所以地球的体积大约是1.081021米3.注:本题主要是积的乘方运算性质的应用,积的乘方,把积中的每个因式分别乘方,再把所得的幂相乘.例4 太阳系以外离地球最近的恒星是比邻星,它与地球的距离是3.61013km,光速是3105km/s,如果一年按3107s计算,从比邻星发出的光经过多长时间才能到达地球?分析:知道了距离和速度,可以根据距离除以速度计算出时间,此时所得的时间为秒,然后再根据一等于3107s进行单位转化.解: (3.61013)(3105)=(3.63)(1013105)=1.2108.(1.2108)(3107)=4所以从比邻星发出的光经过4年才能到达地球.注:本题是一道与同底数幂的除法计算有关的实际问题,解决问题的关键熟练掌握同底数除法的运算法则,同底数幂的相除,底数不变,指数相减.通过以上实际问题可以看出,利用幂的运算可以解决一些实际问题,所以我们要熟练掌握好幂的运算性质,能在实际问题灵活地运用幂的运算性质.2