内容正文:
专题06 幂的运算重难点题型专训
【题型目录】
题型一 同底数幂的乘法
题型二 幂的乘方
题型三 积的乘方
题型四 同底数幂的除法
题型五 幂的混合运算
题型六 幂的运算含参问题
题型七 幂的运算新定义问题
题型八 幂的运算综合问题
【经典例题一 同底数幂的乘法】
【要点梳理】
法则:(其中都是正整数).即同底数幂相乘,底数不变,指数相加.
特别说明:
(1)同底数幂是指底数相同的幂,底数可以是任意的实数,也可以是单项式、多项式.
(2)三个或三个以上同底数幂相乘时,也具有这一性质, 即(都是正整数).
(3)逆用公式:把一个幂分解成两个或多个同底数幂的积,其中它们的底数与原来的底数相同,它们的指数之和等于原来的幂的指数。即(都是正整数).
【例1】(2022春·江苏·七年级专题练习)已知,,,现给出3个实数a,b,c之间的四个关系式:①;②;③;④.其中,正确的关系式的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】根据同底数幂的乘法公式即可求出a、b、c的关系,代入各式验证即可.
【详解】解:∵2a=3,2b=6,2c=12.
∴2a×22=3×4=12,2b×2=6×2=12,2c=12,
∴a+2=b+1=c,
即b=a+1,c=b+1,c=a+2,
于是有:①a+c=a+a+2=2a+2,2b=2a+2,
所以a+c=2b,因此①正确;
②a+b=a+a+1=2a+1,2c﹣3=2a+4﹣3=2a+1,
所以a+b=2c﹣3,因此②正确;
③b+c=a+1+a+2=2a+3,因此③正确;
④b=a+1,因此④不正确;
综上所述,正确的结论有:①②③三个,
故选:C.
【点睛】本题考查同底数幂的乘法,解题的关键是熟练运用同底数幂的乘法公式,得出a、b、c的关系.
【变式训练】
【变式1】(2022秋·八年级单元测试)若(且),则,已知,,,那么,,三者之间的关系正确的有( )
①;②;③;④.
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】C
【分析】根据同底数幂的乘除法公式即可求出m、n、p的关系.
【详解】解:∵4n=12=4×3=4×4m=41+m,
∴n=1+m,即n-m=1,故②错误;
∵4p=48=12×4=4n×4=41+n,
∴p=1+n,即p=n-m+n=2n-m,
∴m+p=2n,故①正确;
∵4p=48=3×16=4m×42 =42+m,
∴p=2+m,
∴m+n=p-2+p-1=2p-3,故③错误;
,故④正确;
故选:C.
【点睛】本题考查了同底数幂的乘法,解题的关键是熟练运用同底数幂的乘法公式,本题属于中等题型.
【变式2】(2023春·七年级课时练习)观察等式:2+22=23﹣2,2+22+23=24﹣2,2+22+23+24=25﹣2,…,已知按一定规律排列的一组数:2100,2101,2102,…,2199,若2100=m,用含m的代数式表示这组数的和是_______.
【答案】m2﹣m##-m+m2
【分析】归纳出数字的变化规律,给已知数列求和,并用含m的代数式表示出来即可.
【详解】解:由题意得:
2100+2101+2102+…+2199,
=(2+22+23+…+2199)﹣(2+22+23+…+299),
=(2200﹣2)﹣(2100﹣2),
=(2100)2﹣2100,
=m2﹣m,
故答案为:m2﹣m.
【点睛】本题主要考查了数字的变化规律,观察数字变化规律并利用规律用含m的代数式表示出结果是解题的关键.
【变式3】(2022秋·上海浦东新·七年级统考期中)阅读下列材料:一般地,个相同因数相乘,记为.如,此时,3叫做以2为底8的对数,记为(即).一般地,若(且,),则叫做以为底的对数,记为(即).如,则4叫做以3为底81的对数,记为(即).
(1)计算以下各对数的值:________,________,________.
(2)写出(1)、、之间满足的关系式________.
(3)由(2)的结果,请你能归纳出一个一般性的结论:________(且,,)
(4)设,,请根据幂的运算法则以及对数的定义说明上述结论的正确性.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)见解析
【分析】(1)根据对数的定义求解;
(2)认真观察,即可找到规律:,;
(3)由特殊到一般,得出结论:;
(3)根据同底数幂的乘法可得,根据对数的定义即证明.
【详解】(1)解:∵
∴,
故答案为:;
(2)∵,,,,
∴,
故答案为:;
(3)由(2)的结果可得,
故答案为:.
(4)证明:设,,则
∴
∴
即.
【点睛】此题主要考查了同底数幂的乘法应用,借考查对数,实际考查学生对指数的理解、掌握的程度;要求学生不但能灵活、准确地应用其运算法则,还要会类比、归