内容正文:
1.5 有理数的乘方
一、有理数的乘方
1、有理数的乘方的概念
一般地,个相同的因数相乘,即,记作,读作“的次方”。求个相同因数的积的运算,叫做乘方,乘方的结果叫做幂。
在中,叫做底数,叫做指数,当看作的次方的结果时,也可读作“的次幂”。
2、有理数乘方法则
(1)正数的任何次幂都是正数;
(2)负数的奇次幂是负数,负数的偶次幂是正数;
(3)0的任何正整数次幂都是0;
(4)任何一个数的偶次幂都是非负数,即。
二、科学记数法
概念:把一个大于10的数表示成的形式(其中大于或等于1且小于10,是正整数),使用的是科学记数法。(一个位数用科学计数法表示为)
三、近似数
1、近似数的概念:一个报道说:“会议秘书处宣布,参加今天会议的有513人。”这里数字513确切地反映了实际人数,它是一个准确数。另一报道说:“约有五百人参加了今天的会议。”五百这个数只是接近实际人数,但与实际人数还有差别,它是一个近似数。
在许多情况下,很难取得准确数,或者不必使用准确数,而可以使用近似数。(例如,宇宙现在的年龄约为200亿年,长江长约6300km,圆周率π约为3.14,这里的数都是近似数。)
2、近似数的精确度:
(1)近似数与准确数的接近程度,可以用精确度表示。例如,前面的五百是精确到百位的近似数,它与准确数513的误差为13;
(2)近似数的精确位:一个近似数,四舍五入到哪一位,就说这个近似数精确到那一位。
3、有效数字:从左边第一个不为0的数字起,到精确的位数止,所有的数字都叫这个近似数的有效数字。
四、有理数的混合运算法则
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。
(在进行有理数的运算时:先确定符号,再求值)
题型一 有理数幂的概念理解
【例1】表示( )
A.乘5 B.5个相加 C.5个相乘 D.2个相加
【变式1-1】的底数是 ,指数是 ,写成积的形式是 .
【变式1-2】下列关于单项式的说法正确的是( )
A.次数是2,系数是 B.次数是5,系数是
C.次数是4,系数是 D.次数是4,系数是
【变式1-3】数学上一般把记为( )
A. B. C. D.
【变式1-4】在计算时,结果可表示为( )
A. B. C. D.
题型二 有理数的乘方运算
【例2】写成乘方形式是 .
【变式2-1】下列运算正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式2-2】计算:( )
A. B.1 C.0 D.2023
【变式2-3】计算:
(1);
(2);
(3);
(4);
(5).
【变式2-4】已知,,,,,的大小关系为 (用“<”号连接).
题型三 乘方的应用
【例3】已知一个棱长为的立方体铁块.
(1)如图,把铁块放入装满水的圆柱形杯子中(杯子底面直径和高度均为),则溢出水的体积为________.
(2)将铁块恰好分割成16个棱长为的立方体与6个棱长为的立方体,求的值.
【变式3-1】有一种纸的厚度为毫米,若拿两张重叠在一起,将它对折一次后,厚度为毫米.
(1)对折次后,厚度为多少毫米?
(2)对折次后,厚度为多少毫米?
【变式3-2】古时候,在某个王国里有一位聪明的大臣,他发明了国际象棋,献给了国王,国王从此迷上了下棋.为了对聪明的大臣表示感谢,国王答应满足这位大臣的一个要求.大臣说:“就在这个棋盘上放一些米粒吧.第1格放1粒米,第2格放2粒米,第3格放4粒米,然后是8粒,16粒,32粒…一直到第64格.”“你真傻!就要这么一点米粒!”国王哈哈大笑.
(1)在第64格中应放多少粒米?(用幂表示)
(2)请探究(1)中的数的末位数字是多少?(简要写出探究过程)
【变式3-3】阅读理解并解答:
为了求1+2+22+23+24+…+22009的值.
可令S=1+2+22+23+24+…+22009
则2S=2+22+23+24+…+22009+22010
因此2S﹣S=(2+22+23+24+…+22009+22010)﹣(1+22+23+24+…+22009)=22010﹣1
所以S=22010﹣1即1+2+22+23+24+…+22009=22010﹣1
请依照此法,求:1+5+52+53+54+…+52020的值.
【变式3-4】如图是某种细胞分裂示意图,这种细胞每过30分钟便由1个分裂成2个.根据此规律可得:
(1)这样的一个细胞经过2小时后可分裂成多少个细胞?
(2)这样的一个细胞经过多少小时后可分裂成64个细胞?
题型四 有理数四则混合运算
【例4】计算
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
【变式4-1】①
②
③
④
【