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专题8.7 幂的运算(全章知识梳理与考点分类讲解)
【知识点一】幂(power)指乘方运算的结果。an指将a自乘n次(n个a相乘)。把an看作乘方的结果,叫做a的n次幂。
对于任意底数a,b,当m,n为正整数时,有:
am•an=am+n (同底数幂相乘,底数不变,指数相加)
am÷an=am-n (同底数幂相除,底数不变,指数相减)
(am)n=amn (幂的乘方,底数不变,指数相乘)
(ab)n=anan (积的乘方,把积的每一个因式乘方,再把所得的幂相乘)
a0=1(a≠0) (任何不等于0的数的0次幂等于1)
a-n=1/an (a≠0) (任何不等于0 的数的-n次幂等于这个数的n次幂的倒数)
【知识点二】科学记数法:
把一个绝对值大于10(或者小于1)的整数记为a×10n的形式(其中1≤|a|<10),这种记数法叫做科学记数法.
【考点目录】
【考点1】科学记数法表示绝对值小于1的数及还原科学记数法表示的数
【考点2】零指数与负指数
【考点3】幂的运算
【考点4】幂的逆运算
【考点5】幂的大小比较
【考点6】幂的运算拓展与探究
【考点1】科学记数法表示绝对值小于1的数及还原科学记数法表示的数
【例1】(2023上·八年级课时练习)科学记数法表示数时,不改变数的符号,只是改变数的书写形式,可以方便地表示绝对值较大的数或较小的数.请看下面用科学记数法解决实际问题的实例.科学研究发现,与我们日常生活密不可分的一个水分子的质量大约是0.00000000000000000000000003kg.
(1)用科学记数法表示此数;
(2)6g水中大约有多少个水分子?
(3)通过进一步研究科学家发现:一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的.已知氧原子的质量约为.求一个氢原子的质量.
【答案】(1);;(2)个;;(3)kg
【分析】(1)根据科学记数法的表示方法解答即可;
(2),再除以(1)题的结果求解即可;
(3)用一个水分子的质量减去一个氧原子的质量,再除以2即可求解.
解:(1)
(2)因为,
所以水中大约有水分子:(个)
(3)一个氢原子的质量为:.
【点拨】本题考查了负整数指数幂的运算,涉及科学记数法、负整数指数幂的运算等知识,熟练掌握负整数指数幂的运算法则是关键.
【变式1】(2024上·福建莆田·九年级校考阶段练习)某颗粒物的直径是,把用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了用科学记数法表示较小的数,一般形式为,其中,n为由原数左边起第一个不为零的数字前面的0的个数所决定.
根据绝对值小于1的正数也可以利用科学记数法表示方法即可解答.
解:.
故选:B.
【变式2】(2023上·江苏淮安·七年级淮安市徐杨中学校考阶段练习)每立方厘米的空气质量约为g,用小数把它表示为 g.
【答案】
【分析】根据科学记数法的表示方法,可得原数.
解:.
故答案为:.
【点拨】本题考查了科学计数法,小数表示的科学计数法的指数是负几,小数点向左移动几个单位.
【考点2】零指数与负指数
【例2】(2024上·广东汕头·八年级统考期末)计算:.
【答案】
【分析】本题主要考查了含乘方的有理数混合运算、零次幂、积的乘方等知识点,掌握相关运算法则是解题的关键.
先运用乘方、零次幂、积的乘方化简,然后再计算即可.
解:
.
【变式1】(2024上·湖南张家界·八年级校考期末)下列计算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查负整指数幂、同底数幂的乘法、幂的乘方,根据同底数幂的运算法则则判断即可,熟练掌握相关法则或方法是关键.
解:A、,故此选项正确,符合题意;
B、,故此选项错误,不符合题意;
C、,故此选项错误,不符合题意;
D、,故此选项错误,不符合题意;
故选:B.
【变式2】(2023上·黑龙江齐齐哈尔·八年级校联考期末)计算: .
【答案】
【分析】本题考查了积的乘方运算法则,零指数幂的性质,负指数幂的性质,正确掌握运算法则是解答本题的关键.
利用积的乘方运算法则,零指数幂的性质,负指数幂的性质,分别计算出结果,然后整理得到最终答案.
解:根据题意得:
,
故答案为:.
【考点3】幂的运算
【例3】(2022下·山西晋中·七年级统考期中)计算:
(1)
(2)
(3)
【答案】(1);(2)9;(3)
【分析】(1)先算乘方,再算乘法,后算减法,即可解答;
(2)先化简各式,然后再进行计算即可解答;
(3)按照多项式除以单项式的法则,进行计算即可解答.
(1)解:(2x2)3﹣x2•x4
=8x6﹣x6
=7x6;
(2)()﹣1+(﹣2)2×50+()﹣2
=﹣4+4×1+9
=﹣4+4+9
=9;
(3)(