内容正文:
第3章 整式的乘除
考点一 幂的运算与代数式的值的综合
典例1 已知10a=20,100b=50,则a+b+的值为( )
A. 2 B. C. 3 D.
思路导引 由于目前的知识无法直接求出a,b的值,故考虑把已知的两式相乘,得到关于a,b代数式a+b的值或与它成比例的代数式的值,运用整体思想求解.
规范解答 ∵ 10a=20,100b=50,∴ 10a×100b=10a×102b=10a+2b=20×50=1000=103.∴ a+2b=3.∴ a+b=.∴ 原式=+=3.故选C.
方法归纳
求与同底数幂的乘法相关的代数式的值的方法
在求与同底数幂的乘法相关的代数式的值时,一般首先运用同底数幂的乘法运算性质得到关于字母的代数式的值,然后求出字母的值,把字母的值代入求解;若不能求出字母的值,则需得到含字母代数式的值,然后把原式转化成含有上述字母的代数式,最后运用整体思想来求解.
现学活用
1. 已知·23x=64,则代数式7-6x-4x2的值为 -5 .
-5
考点二 运用幂的运算说明等式成立
典例2 如果ac=b,那么我们规定(a,b)=c,例如:∵ 23=8,∴ (2,8)=3.
(1) 根据上述规定填空:(3,27)= ,(4,1)= ,(2,0.25)= .
(2) 记(3,5)=a,(3,6)=b,(3,30)=c.试说明:a+b=c.
思路导引 (1) 要知道规定(a,b)的值,只需要写成以a为底数,b为幂的形式,则指数c可得答案.(2) 根据规定运算可知,三个已知式子与以3为底数,指数分别为a,b,c的幂相关,故要说明a+b=c,可考虑说明3a+b=3c.
规范解答 (1) ∵ 33=27,∴ (3,27)=3.同理,∵ 40=1,∴ (4,1)=0.∵ 2-2==0.25,∴ (2,0.25)=-2.故分别填3;0;-2.
(2) ∵ (3,5)=a,(3,6)=b,(3,30)=c,
∴ 3a=5,3b=6,3c=30.∵ 5×6=30,∴ 3a×3b=3c.∴ 3a+b=3c.∴ a+b=c.
现学活用
2. 已知5a=4,5b=6,5c=9.
(1) 求52a+b的值.
解:(1) 52a+b=52a·5b=(5a)2·5b=42×6=96.
(2) 求5b-2c的值.
解:(2) 5b-2c=5b÷52c=5b÷(5c)2=6÷92=6÷81=.
(3) 试说明:a+c=2b.
解:(3) ∵ 5a+c=5a·5c=4×9=36,52b=(5b)2=62=36,∴ 5a+c=52b.∴ a+c=2b.
考点三 运用同底数幂的乘法运算性质探索字母之间的数量关系
典例3 已知3x=2,9y=18,3z=6,试探索x,y,z之间的数量关系,并说明所得到的结论成立的理由.
思路导引 结合2,18,6之间的倍数关系,运用同底数幂的乘法运算性质,把它们转化成与底数为3的幂相关的等式.根据“同底数幂相等,指数也相等”,并结合等式的性质,可得x,y,z之间的数量关系.
规范解答 答案不唯一,如x,y,z之间的数量关系为2x-2y-z=-3.
理由:∵ 9y=(32)y=32y=18=2×9=2×32=3x×32=3x+2,∴ 2y=x+2①.
∵ 3z=6=2×3=3x×3=3x+1,
∴ z=x+1②.
由①+②,得2y+z=2x+3,即2x-2y-z=-3.∴ x,y,z之间的数量关系为2x-2y-z=-3.
方法归纳
运用同底数幂的乘法运算性质
探索字母之间的数量关系的方法
运用同底数幂的乘法运算性质探索字母之间的数量关系时,一般运用等式的性质,把分别在两个不同等式中的字母相乘,使两个字母放在同一个等式中,然后根据幂的运算性质得到字母之间的关系.需注意的是有时探索出来的字母之间的数量关系不唯一,例如本题若分别把32y=18,3z=6转化成32y=3×6=3×3z=31+z,3z=2×3=3x×3=3x+1,则可得x,y,z之间的数量关系为x+2y-2z=0.
现学活用
3. 已知5a=3,=15,125c=75,试探究a,b,c之间的数量关系,并说明所得到的结论成立的理由.
解:答案不唯一,如a,b,c之间的数量关系为2a+b-3c=-3.理由:∵ =(5-1)b=5-b,=15,∴ 5-b=15=3×5=5a×5=5a+1.∴ -b=a+1①.∵ 125c=(53)c=53c,125c=75,∴ 53c=75=3×25=5a×52 =5a+2.∴ 3c=a+2②.由①+②,得-b+3c=2a+3,即2a+b-3c=-3.∴ a,b,c之间的数量关系为2a+b-3c=-3.
考点四 运用整式的乘法、乘法公式求代数式的值
典例4 (2023·宁波鄞州期中