Разбор типичных ошибок: степени с одинаковым основанием при делении — 7 класс
7 класс · работа над типичными ошибками. Фамилия ______________________ Дата __________. Тема ограничена делением степеней с одинаковым ненулевым основанием; показатели в примерах — натуральные, в одном случае результат имеет нулевой показатель.
Содержание статьи9 разделов
Разобранная ловушка
Ученик записал a⁷ : a² = a⁹. Он перенёс правило умножения степеней на деление. Правильно: a⁷ : a² = a⁵, поскольку из семи одинаковых множителей a сокращаются два. В алгебраической записи aᵐ : aⁿ = aᵐ⁻ⁿ при a ≠ 0; в приведённых упражнениях m ≥ n, так что показатель не становится отрицательным.
Почему нужно условие a ≠ 0? При нулевом основании знаменатель aⁿ равен нулю, а деление на нуль не определено. Именно поэтому x⁵ : x⁵ = 1 означает x ≠ 0. Если x = 0, исходное выражение не имеет смысла, хотя написанная «единица» существует как число. Такая оговорка важна для корректного ответа.
Ловушки для самостоятельного исправления
Задания 1–8. В каждом пункте написано решение другого ученика. Отметь «верно» или «ошибка». Если ошибка есть, исправь правую часть и одним предложением назови нарушенное правило. Два утверждения здесь уже правильные — не исправляй их ради исправления.
- Проверь запись a8 : a3 = a11. Решение: _____________
- Проверь запись 26 : 22 = 23. Решение: _____________
- Проверь запись x7 : x7 = 0. Решение: _____________
- Проверь запись b9 : b4 = b36. Решение: _____________
- Проверь запись 54 : 52 = 52. Решение: _____________
- Проверь запись m5 : m = m5. Решение: _____________
- Проверь запись 73 : 71 = 72. Решение: _____________
- Проверь запись y10 : y8 = y18. Решение: _____________
Чистовая карточка после работы над ошибками
Задания 9–18. Реши без подсказок. Для чисел допиши значение степени; для букв оставь упрощённую степень. Во всех буквенных частных подразумевается ненулевое основание. Выполнив десятый пункт, обязательно проверь его сложением показателей: искомый показатель минус 3 должен быть равен 5.
- t11 : t4 = __________________
- 36 : 32 = __________________
- p8 : p3 = __________________
- q6 : q = __________________
- 45 : 43 = __________________
- n9 : n9 = __________________
- 84 : 82 = __________________
- s12 : s5 = __________________
- 27 : 24 = __________________
- c□ : c3 = c5; □ = __________________
Проверка обратным действием
Умножь найденное частное на делитель: например, (a⁵) · (a²) = a⁷, значит, деление a⁷ : a² выполнено верно. Если вместо исходной степени получилось другое выражение, ищи ошибку в вычитании показателей. Когда показатели одинаковы, частное равно 1, но только при ненулевом основании.
Разобранные проверки, которые удобно показать на доске
Рассмотрим две разные задачи. Первая: 2⁶ : 2². В обычных числах это 64 : 4 = 16; по закону степеней это 2⁶⁻² = 2⁴ = 16. Ответы совпадают. Вторая: y⁷ : y⁷. При y ≠ 0 делимое и делитель одинаковы, поэтому частное равно единице; по закону степеней показатель получается 7 − 7 = 0 и y⁰ = 1. При y = 0 исходное деление недопустимо.
Ещё один контрольный пример: t⁹ : t⁵ = t⁴. Проверка обратным действием даёт t⁴ · t⁵ = t⁹. Если вместо t⁴ записать t¹⁴, то при обратном умножении получится t¹⁹ и ошибка станет очевидной. Такой способ диагностики удобен в тетради, поскольку требует всего одну дополнительную строку.
Разрешённое упрощение не означает, что можно сокращать разные основания: выражение a⁶ : b² нельзя заменить на a⁴; показатели вычитают только для одинаковой базы. Точно так же в записи 3⁶ : 2² нет основания, общего для обеих степеней; нужно сначала вычислить числовые значения либо преобразовать выражение другим корректным способом.
Ключ с объяснениями к исправлению ловушек
- a5. При делении показатели вычитают, не складывают.
- 24 = 16. 6 − 2 = 4, а не 6 : 2 = 3.
- 1 (при x ≠ 0). x⁰ = 1 для x ≠ 0.
- b5. Показатели 9 и 4 не умножают.
- верно: 5² = 25. 4 − 2 = 2; это не ловушка с ошибкой.
- m4. У m неявный показатель 1.
- верно: 7² = 49. 3 − 1 = 2.
- y2. 10 − 8 = 2; сложение показателей запрещено.
Ответы к чистовой карточке
- t7. Проверка: разность показателей соответствует степени в ответе.
- 34 = 81. Проверка: разность показателей соответствует степени в ответе.
- p5. Проверка: разность показателей соответствует степени в ответе.
- q5. Проверка: разность показателей соответствует степени в ответе.
- 42 = 16. Проверка: разность показателей соответствует степени в ответе.
- 1 (при n ≠ 0). Проверка: разность показателей соответствует степени в ответе.
- 82 = 64. Проверка: разность показателей соответствует степени в ответе.
- s7. Проверка: разность показателей соответствует степени в ответе.
- 23 = 8. Проверка: разность показателей соответствует степени в ответе.
- □ = 8. Проверка: 8 − 3 = 5.
Наблюдения для учителя по типам ошибок
Если ученик исправляет верные утверждения № 5 и № 7, вероятно, он действует по установке «в каждом пункте есть ошибка», а не проверяет математическую запись. Стоит прямо спросить, почему число 25 можно представить как 5² и почему 49 равно 7². Важно научить ребёнка подтверждать правильное решение наравне с исправлением неверного.
Если трудности возникают в № 3 или в чистовом № 14, отдельно повторите случай равных показателей и нулевую степень при ненулевом основании. Если ошибка появляется в № 6 или № 12, акцент нужен на невидимой единице у одиночной буквы. Ученик, который считает 7 − 1 = 6, но сохраняет m⁵ : m = m⁵, обычно забывает не арифметику, а смысл записи m = m¹.
Для обсуждения после проверки
Частая ошибка — путаница арифметического деления чисел и вычитания показателей. В 2⁶ : 2² не нужно делить 6 на 2: основания 2 не делятся друг на друга по отдельности, а одинаковые множители сокращаются. 2⁶ = 64 и 2² = 4; 64 : 4 = 16 = 2⁴.
Второй источник ошибок — забытый показатель 1: m⁵ : m = m⁴. Третий — неверное обнуление при одинаковых показателях: x⁷ : x⁷ = 1, а не 0. Для диагностики учителю достаточно попросить ребёнка устно объяснить, почему y⁶ : y³ = y³ и почему y³ · y³ = y⁶. Если оба действия понимаются как взаимно обратные, правило усвоено. После проверки можно дать дополнительный устный контроль: сравнить 4⁶ : 4³ и 4³. Они равны, поскольку 6 − 3 = 3; такое сравнение не требует длинного вычисления.
Сохраните материал или отправьте тому, кому он пригодится.
