内容正文:
第04讲 有理数的乘方及混合运算(核心考点讲与练)
一、乘方
乘方:求n个相同因数的积的运算,叫做乘方,乘方的结果叫做幂.在中,读作“a的n次幂”或者“a的n次方”,a叫做底数,n叫做指数.
【例】表示有n个a连续相乘:
表示,
表示,
表示.
【注】当n为奇数时,;当n为偶数时,.
二、混合运算技巧
1.有理数运算规则
加减法为一级运算,乘除法为二级运算,乘方及开方称为三级运算.
(1)先乘方,再乘除,最后加减;
(2)同级运算,从左到右进行;
(3)如有括号,先做括号内的运算,按小括号、中括号、大括号依次进行.
简记为:从左到右,从高(级)到低(级),从小(括号)到大(括号).
2.“奇负偶正”
(1)多重负号的化简:这里奇、偶指的是“”号的个数,正、负指的是化简结果的符号;
(2)有理数乘法:当多个非零因数相乘时,这里奇、偶指的是负因数的个数,正、负指的是结果中积的符号;
(3)有理数乘方:这里奇、偶指的是指数,当底数为负数时,指数为奇数,则幂为负;指数为偶数,则幂为正.
【例】 ;
.
三、科学记数法
把一个数写成(其中,是正整数),这种形式的记数方法叫做科学记数法.
考点一:有理数乘方
【例1】把写成乘方的形式是( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据幂的意义即可得出答案,求n个相同因数积的运算,叫做乘方.
【解答过程】解:当底数的时候,要加括号,故A选项错误;
底数是,故B选项错误;
在最前面有一个负号,故C选项错误;
原式写成乘方的形式是﹣()4,故D选项正确;
故选:D.
【例2】下列各对数中,数值相等的是( )
A.﹣(﹣3)2与﹣(﹣2)3 B.﹣32与(﹣3)2
C.﹣3×23与﹣32×2 D.﹣23与(﹣2)3
【解题思路】根据乘方的定义分别求解可得.
【解答过程】解:A.﹣(﹣3)2=﹣9,﹣(﹣2)3=8,不相等;
B.﹣32=﹣9,(﹣3)2=9,不相等;
C.﹣3×23=﹣24,﹣32×2=﹣18,不相等;
D.﹣23=﹣8,(﹣2)3=﹣8,相等;
故选:D.
【例3】若a、b为整数,且|a﹣2|+(b+3)2020=1,则ba= .
【解题思路】先利用绝对值和乘方的意义得到a=1或3,b=﹣3或a=2,b=﹣4或﹣2,然后利用的意义进行计算.
【解答过程】解:∵|a﹣2|≥0,(b+3)2020≥0,
而a、b为整数,
∴|a﹣2|=1,(b+3)2020=0或|a﹣2|=0,(b+3)2020=1,
∴a=1或3,b=﹣3或a=2,b=﹣4或﹣2,
当a=1,b=﹣3时,ba=﹣3;
当a=3,b=﹣3时,ba=(﹣3)3=﹣27;
当a=2,b=﹣4,ba=(﹣4)2=16;
当a=2,b=﹣2时,ba=(﹣2)2=4;
综上所述,ba=(﹣3)3=﹣27;的值为﹣3或﹣27或4或16.
故答案为﹣3或﹣27或4或16.
【例4】(2021春•金山区期末)计算:.
【解题思路】利用有理数混合运算的法则运算:先做乘方,再做乘除,最后做加减,有括号的先做括号里面的.
【解答过程】解:原式=﹣9÷(4﹣1)+()×24
=﹣9÷3+(2424)
=﹣3+(16﹣6)
=﹣3+10
=7.
【变式4-1】(2021春•奉贤区期中)计算:.
【解题思路】先算乘方,再算乘法,最后算加减;同级运算,应按从左到右的顺序进行计算;如果有括号,要先做括号内的运算.注意乘法分配律的灵活运用.
【解答过程】解:
=﹣1﹣(2﹣9)242424
=﹣1+7﹣33﹣56+90
=7.
【变式4-2】(2021春•浦东新区月考)计算:.
【解题思路】根据有理数的乘方、有理数的乘除法和加减法可以解答本题.
【解答过程】解:
=(﹣1)+12(﹣4)﹣(﹣4)×()
=(﹣1)﹣64﹣5
=﹣70.
【例5】看过西游记的同学都知道:孙悟空会分身术,他摇身一变就变成2个悟空;这两个悟空摇身一变,共变成4个悟空;这4个悟空再变,又变成8个悟空…假设悟空一连变了30次,那么会有多少个孙悟空?
【解题思路】根据有理数乘方的定义,可推断出变化30次,孙悟空的个数2×2×...×2(30个2相乘)=230(个).
【解答过程】解:变化一次,孙悟空的个数为2=21(个);
变化两次,孙悟空的个数为2×2=22=4(个);
变化三次,孙悟空的个数为2×2×2=23=8(个);
变化四次,孙悟空的个数为2×2×2×2=24=16(个);
...
以此类推,变化30次,孙悟空的个数2×2×...×2(30个2相乘)=230(个).
∴悟空一连变了30次,会有230个孙悟空.
【例6】2020秋•驿城区校级期中)请认真阅读下面材料,并解答下列问题.
如果a(