内容正文:
第05讲 幂的运算(积的乘方、同底数幂的除法)
模块一 思维导图串知识
模块二 基础知识全梳理(吃透教材)
模块三 核心考点举一反三
模块四 小试牛刀过关测
1.理解与掌握幂的运算相关法则,并会用法则解决简单的实际问题.
2.通过法则的探究过程,培养学生的归纳概括的能力.
幂的运算
内容
补充说明
积的
乘方
把积的每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘
即
(n为整数)
1.逆用公式:(n为整数)
2.【扩展】(n为整数)
同底数幂相除
底数不变,指数相减
即
(a≠0,m,n都为整数)
1. 关键:看底数是否相同,指数相减是指被除式的指数减去除式的指数.
2.逆用公式:(a≠0,m、n都是整数).
3.【扩展】(a≠0,m,n,p都是整数).
4.【热考】零指数幂:(a≠0)
负整数指数幂:(a≠0)
5.【注意事项】
①注意指数为1的情况,如:,计算时容易遗漏或将x的指数当做0.
②多个同底数幂相除时,应按顺序计算.
【考点一 积的乘方】
例1.(23-24八年级上·辽宁鞍山·期中)计算的结果是( )
A. B. C. D.
变式1-1.(23-24八年级上·吉林长春·期末)计算: .
变式1-2.(23-24七年级上·上海松江·阶段练习)成立的条件是( )
A.为奇数 B.是正整数 C.是偶数 D.是负数
变式1-3.(23-24八年级上·全国·课堂例题)计算:
(1);(2);(3);(4).
【考点二 积的乘方的逆用】
例2.(23-24八年级上·河南商丘·阶段练习)若,,则( )
A.2 B.5 C. D.10
变式2-1.(23-24七年级上·河南郑州·期中)若代数式的值与x的取值无关,则的值为( )
A.2 B. C. D.
变式2-2.(23-24八年级上·云南昆明·期中)若,,则 .
变式2-3.(23-24八年级上·全国·课后作业)已知,则的值为 .
【考点三 利用积的乘方求未知数的值】
例3.(22-23七年级下·河南郑州·期中)已知,则的值是( )
A. B. C. D.
变式3-1.(21-22八年级上·全国·课后作业)如果,那么、的值等于( )
A., B., C., D.,
【考点四 同底数幂相除】
例4.(2023·吉林四平·三模)若等式“”成立,则“◇”中的运算符号是( )
A. B. C. D.
变式4-1.(23-24八年级上·湖北荆门·期末)信息技术的存储设备常用B,,,等作为存储量的单位,其中,,(字节).对于一部存储量为8的数码相机,它最多能拍摄并保存大小为的数码相片( )
A.张 B.张 C.张 D.张
变式4-2.(23-24八年级上·福建莆田·开学考试)若,则 .
【考点五 利用同底数幂相除求未知数的值】
例5.(23-24八年级上·福建福州·期末)若,则的值是 .
变式5-1.(2023八年级上·全国·专题练习)若,则 .
变式5-2.(23-24八年级上·全国·课堂例题)(1)若,则 ;
(2)已知,则 , .
【考点六 同底数幂相除的逆用】
例6.(22-23七年级下·河南郑州·阶段练习)已知,,则的值等于 .
变式6-1.(22-23七年级下·甘肃酒泉·期末)若,,则的值为 .
变式6-2.(22-23七年级下·江苏泰州·阶段练习)(1)已知,,求的值;
(2)已知,求的值;
(3)已知,,试用含,的式子表示.
变式6-3.(23-24八年级上·广东广州·期中)已知,,求代数式的值.
【考点七 幂的混合运算】
例7.(2023·江苏扬州·一模)下列计算正确的是( )
A. B.
C. D.
变式7-1.(2023·广西柳州·模拟预测)下列运算正确的是( )
A. B.
C. D.
变式7-2.(22-23七年级下·浙江杭州·期中)如果 ,,那么 , .
变式7-3.(23-24八年级上·重庆万州·阶段练习)尝试解决下列有关幂的问题:
(1)若,求m的值;
(2)若,求值;
(3)若为正整数,且,求的值.
变式7-4.(23-24八年级上·湖北武汉·期末)计算:.
变式7-5.(23-24八年级上·陕西安康·期末)计算:.
【考点八 利用幂的运算法则进行简便运算】
例8.(22-23七年级下·安徽宿州·阶段练习)小明使用比较简便的方法完成了一道作业题,如下框:
小明的作业
计算:.
解:
.
请你参考小明的方法解答下列问题.
计算:
(1);
(2).
变式8-1.(2023九年级·全国·专题练习)用简便方法计算:
(1);
(2).
变式8-2.(23-24七年级上·广东阳江·期中)阅读下列各式:,…..
请回答下列问题:
(1)计算:__________,___________.
(2)通过上述规律,归纳得出:__________;___________.
(3)请应用上述性质计算:.
【考点九 利用幂的运算法则表示代数式】
例9.(23-24八年级上·福建泉州·期中)已知,,,请用含a,b,c的式子表示下列代数式:
(1)
(2)
(3)
变式9-1.(23-24八年级上·全国·课后作业)若(,,m,n都是正整数),则,利用上面结论解决下面的问题:
(1)如果,求x的值;
(2)若,,用含x的代数式表示y.
变式9-2.(22-23七年级下·江苏扬州·阶段练习)若(且,m、n是正整数),则.利用上面结论解决下面的问题:
(1)如果,求x的值;
(2)如果,求x的值;
(3)若,用含x的代数式表示y.
【考点十 与幂的运算法则解决新定义问题】
例10.(23-24八年级上·吉林长春·阶段练习)(新定义)探究应用:用“”、“”定义两种新运算:对于两个数,,规定,例如:,
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)当为何值时,的值与的值相等.
变式10-1.(22-23七年级下·江苏无锡·期中)对于整数、定义运算:其中、为常数,如.
(1)填空:当,时, ______ ;
(2)若,,求的值.
变式10-2.(21-22七年级下·全国·单元测试)对数运算是高中常用的一种重要运算,它的定义为:如果且,那么数x叫做以a为底N的对数,记作:,例如:,则,其中的对数叫做常用对数,此时可记为.当,且,,时,.
(1)解方程:.
(2) ___________.
(3)计算:.
变式10-3.(22-23七年级下·江西抚州·期末)对于整数a、b,我们定义:,.例如:,.
(1)求的值;
(2)若,求x的值.
一、单选题
1.(21-22八年级上·河南鹤壁·期末)下列运算正确的是( )
A. B.
C. D.
2.(22-23七年级下·河南郑州·阶段练习)计算的结果是( )
A. B. C. D.
3.(2023·重庆万州·模拟预测)计算 ,正确的是( )
A. B. C. D.
4.(23-24八年级上·黑龙江牡丹江·期末)计算的结果是( )
A.2 B.4 C.6 D.8
5.(23-24八年级上·贵州黔东南·阶段练习)若,则( )
A.36 B.54 C.108 D.120
6.(2023·江苏盐城·模拟预测)下列计算中,结果是的是( )
A. B. C. D.
7.(2023·云南昆明·模拟预测)下列计算正确的是( )
A. B. C. D.
8.(23-24八年级上·云南昭通·阶段练习)计算的结果是( )
A. B. C. D.
9.(23-24八年级上·四川眉山·期中)已知,,,则的值是( )
A.2 B.1 C.0 D.
10.(22-23七年级下·陕西西安·期中)已知,,那么之间满足的等量关系是( )
A. B. C. D.
二、填空题
11.(23-24七年级上·广东广州·期中)已知:,则的值为 .
12.(21-22八年级上·吉林·期末)如图,王老师把家里的WIFI密码设置成了数学问题.吴同学来王老师家做客,看到WIFI图片,思索了一会儿,输入密码,顺利地连接到了王老师家里的网络,那么她输入的密码是 .
13.(23-24七年级上·浙江金华·阶段练习)已知,,则 .
14.(23-24八年级上·黑龙江牡丹江·期末)若,,则的值为 .
15.(23-24八年级上·江苏南通·期中)若是正整数,且,则等于 .
三、解答题
16.(22-23八年级上·广东东莞·期中)先化简,再求值:,其中.
17.(22-23七年级下·江苏无锡·期中)如果,则,例如,则.
(1)根据上述规定,若,则 ;
(2)记,,,求之间的数量关系.
18.(23-24八年级上·山西长治·阶段练习)我们知道,一般的数学公式、法则、定义可以正向运用,也可以逆向运用.对于“同底数幂的乘法”“幂的乘方”“积的乘方”这几个法则的逆向运用表现为,,;(,为正整数).
请运用这个思路和幂的运算法则解决下列问题:
(1)已知,,,请把,,用“”连接起来: ;
(2)若,,求的值;
(3)计算:.
19.(23-24八年级上·湖北襄阳·开学考试)有一容积为立方厘米的长方体水池,测得水面的面积为平方厘米,这个水池的深度是多少?
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第05讲 幂的运算(积的乘方、同底数幂的除法)
模块一 思维导图串知识
模块二 基础知识全梳理(吃透教材)
模块三 核心考点举一反三
模块四 小试牛刀过关测
1.理解与掌握幂的运算相关法则,并会用法则解决简单的实际问题.
2.通过法则的探究过程,培养学生的归纳概括的能力.
幂的运算
内容
补充说明
积的
乘方
把积的每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘
即
(n为整数)
1.逆用公式:(n为整数)
2.【扩展】(n为整数)
同底数幂相除
底数不变,指数相减
即
(a≠0,m,n都为整数)
1. 关键:看底数是否相同,指数相减是指被除式的指数减去除式的指数.
2.逆用公式:(a≠0,m、n都是整数).
3.【扩展】(a≠0,m,n,p都是整数).
4.【热考】零指数幂:(a≠0)
负整数指数幂:(a≠0)
5.【注意事项】
①注意指数为1的情况,如:,计算时容易遗漏或将x的指数当做0.
②多个同底数幂相除时,应按顺序计算.
【考点一 积的乘方】
例1.(23-24八年级上·辽宁鞍山·期中)计算的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了积的乘方,根据公式计算即可.
【详解】,
故选B.
变式1-1.(23-24八年级上·吉林长春·期末)计算: .
【答案】
【分析】本题主要考查了幂的乘方和积的乘方;熟练掌握幂的有关计算法则是解题的关键.利用幂的乘方法则(底数不变,指数相乘)和积的乘方法则(把积的每个因式分别乘方,再把所得的幂相乘),即可解得答案.
【详解】解:
故答案为:
变式1-2.(23-24七年级上·上海松江·阶段练习)成立的条件是( )
A.为奇数 B.是正整数 C.是偶数 D.是负数
【答案】C
【分析】由,可得,则为奇数,即是偶数,然后作答即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴为奇数,即是偶数,
故选:C.
【点睛】本题考查了积的乘方,乘方.解题的关键在于熟练掌握:负数的偶次方为正数,负数的奇次方为负数.
变式1-3.(23-24八年级上·全国·课堂例题)计算:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】本题考查了积的乘方运算,熟练掌握积的乘方法则是解答本题的关键.积的乘方等于各因数乘方的积.
(1)(2)(3)(4)根据积的乘方法则计算即可.
【详解】(1).
(2)原式
(3)
(4)
【考点二 积的乘方的逆用】
例2.(23-24八年级上·河南商丘·阶段练习)若,,则( )
A.2 B.5 C. D.10
【答案】B
【分析】本题考查积的乘方的逆用及代数式求值,熟练掌握运算法则是解题的关键.根据积的乘方的逆用得出,再代入计算即可.
【详解】解:,,
,
故选:B.
变式2-1.(23-24七年级上·河南郑州·期中)若代数式的值与x的取值无关,则的值为( )
A.2 B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了整式的混合运算,先化简整式,根据代数式的值与x无关,求出m、n得值,再逆用积的乘方法则和同底数幂公式求出代数式的值.
【详解】解:原式
.
代数式的值与x的取值无关,
,.
,.
.
故选:C.
变式2-2.(23-24八年级上·云南昆明·期中)若,,则 .
【答案】/或/或
【分析】本题主要考查幂的乘方与积的乘方的逆运算,利用幂的乘方与积的乘方的法则进行运算即可,解题的关键是熟练掌握对相应的运算法则.
【详解】解:∵,,
∴,
,
,
∴,
故答案为:.
变式2-3.(23-24八年级上·全国·课后作业)已知,则的值为 .
【答案】1
【分析】根据非负式子和为0,它们分别等于0,解出a,b,代入求解即可得到答案;
【详解】解:∵,,且,
∴,,
解得:,,
∴,
故答案为:1;
【点睛】本题考查绝对值与完全平方的非负性,积的乘方的逆应用,解题的关键是熟练掌握非负式子和为0,它们分别等于0,.
【考点三 利用积的乘方求未知数的值】
例3.(22-23七年级下·河南郑州·期中)已知,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】直接利用积的乘方运算法则计算,进而得出,的值.
【详解】解:,
,
,,
解得:,.
故选:C.
【点睛】此题主要考查了积的乘方运算,正确掌握相关运算法则是解题关键.
变式3-1.(21-22八年级上·全国·课后作业)如果,那么、的值等于( )
A., B., C., D.,
【答案】C
【分析】先根据同底数幂的乘法和积的乘方计算法则计算出,由此进行求解即可得到答案.
【详解】解:∵
∴3n=9,3m+3=15,
解得:n=3,m=4,
故选C.
【点睛】本题主要考查了同底数幂的乘法,积的乘方,解题的关键在于能够熟练掌握相关计算法则.
【考点四 同底数幂相除】
例4.(2023·吉林四平·三模)若等式“”成立,则“◇”中的运算符号是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】该题考查了幂的运算,底数不变,指数相减是幂的除法运算,解答该题的关键是掌握幂的运算公式.根据整式的运算即可解答;
【详解】解:
故选:D.
变式4-1.(23-24八年级上·湖北荆门·期末)信息技术的存储设备常用B,,,等作为存储量的单位,其中,,(字节).对于一部存储量为8的数码相机,它最多能拍摄并保存大小为的数码相片( )
A.张 B.张 C.张 D.张
【答案】B
【分析】本题主要考查有理数的乘方.根据乘方的定义,得.再根据同底数幂的乘法法则(m,n是正整数),可得答案.
【详解】解:∵,,,
∴.
,
∴最多能拍摄并保存大小为的数码相片张,
故选:B.
变式4-2.(23-24八年级上·福建莆田·开学考试)若,则 .
【答案】10
【分析】此题考查了同底数幂的除法,熟练掌握运算法则是解本题的关键.原式利用同底数幂的除法法则变形,将已知等式代入计算即可求出值.
【详解】∵
∴
∴.
故答案为:10.
【考点五 利用同底数幂相除求未知数的值】
例5.(23-24八年级上·福建福州·期末)若,则的值是 .
【答案】4
【分析】本题考查同底数幂除法.根据同底数幂除法法则计算即可.
【详解】解:,
,
,
解得:,
故答案为:4.
变式5-1.(2023八年级上·全国·专题练习)若,则 .
【答案】
【分析】本题考查了整式除法,幂的乘方,熟练掌握运算法则是解题的关键.根据单项式除以单项式的法则计算即可解答.
【详解】解:,
,
,
解得:.
故答案为:.
变式5-2.(23-24八年级上·全国·课堂例题)(1)若,则 ;
(2)已知,则 , .
【答案】
【分析】(1)根据整式的除法运算即可求解;
(2)根据整式的除法运算即可求解.
【详解】解:(1)∵,
∴,
故答案为:;
(2)∵,
∴,
∴,解得,,
故答案为:,.
【点睛】本题主要考查整式的除法运算,掌握其运算法则是解题的关键.
【考点六 同底数幂相除的逆用】
例6.(22-23七年级下·河南郑州·阶段练习)已知,,则的值等于 .
【答案】
【分析】本题考查的是同底数幂的除法运算的逆运算,幂的乘方运算的逆运算,先把化为,再计算即可.
【详解】解:∵,,
∴,
,
∴
.
故答案为:.
变式6-1.(22-23七年级下·甘肃酒泉·期末)若,,则的值为 .
【答案】
【分析】本题考查了同底数幂除法的逆运算,幂的乘方的逆运算,代数式求值,由可得,进而得到,代入已知计算即可求解,掌握同底数幂除法和幂的乘方的逆运算是解题的关键.
【详解】解:∵,,
∴
,
,
,
,
,
故答案为:.
变式6-2.(22-23七年级下·江苏泰州·阶段练习)(1)已知,,求的值;
(2)已知,求的值;
(3)已知,,试用含,的式子表示.
【答案】(1)(2)(3)
【分析】本题考查幂的运算,掌握相关运算法则,是解题的关键.
(1)逆用同底数幂的除法,幂的乘方运算,进行计算即可;
(2)逆用积的乘方,列出方程进行求解即可;
(3)逆用积的乘方进行计算即可.
【详解】解:(1)∵,,
∴;
(2),
∴,
∴;
(3)∵,,
∴.
变式6-3.(23-24八年级上·广东广州·期中)已知,,求代数式的值.
【答案】
【分析】本题考查了幂的乘方、同底数幂的除法的逆用法则,代数式求值,根据同底数幂的除法,幂的乘方的逆运用求出,再利用幂的乘方逆用法则求出,将,代入后求出的值,再求出答案即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∵,
∴
,
∴
.
【考点七 幂的混合运算】
例7.(2023·江苏扬州·一模)下列计算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查同底数幂的乘除法、幂的乘方和合并同类项,根据运算法则逐一判断即可.
【详解】解:A. ,故计算错误,不合题意;
B. ,故计算错误,不合题意;
C. ,故计算错误,不合题意;
D. ,计算错误,符合题意;
故选:D.
变式7-1.(2023·广西柳州·模拟预测)下列运算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了同底数幂的除法、幂的乘方、同底数幂的乘法以及合并同类项,熟练掌握运算法则是解题的关键.
根据同底数幂的除法、幂的乘方、同底数幂的乘法以及合并同类项的运算法则逐一计算即可得出答案.
【详解】A. ,原计算错误,不符合题意;
B. ,原计算错误,不符合题意;
C. ,计算正确,符合题意;
D. ,原计算错误,不符合题意;
故选C.
变式7-2.(22-23七年级下·浙江杭州·期中)如果 ,,那么 , .
【答案】 9 45
【分析】本题主要考查了幂的乘方法则及其逆用,同底数幂相乘法则的逆用,解题关键是熟练掌握幂的乘方法则和同底数幂相乘法则.
先根据已知条件和逆用幂的乘方法则计算,再根据同底数幂相乘把写成含有,的形式,再整体代入求值即可.
【详解】解:,,
,
,
故答案为:9;45.
变式7-3.(23-24八年级上·重庆万州·阶段练习)尝试解决下列有关幂的问题:
(1)若,求m的值;
(2)若,求值;
(3)若为正整数,且,求的值.
【答案】(1)15
(2)11
(3)512
【分析】本题考查同底数幂的乘除法,幂的乘法以及积的乘方,掌握同底数幂的除法法则,幂的乘法以及积的乘方法则是解题的关键.
(1)根据同底数幂的乘、除法法则,幂的乘方进行计算即可;
(2)根据幂的乘法法则进行计算即可;
(3)根据幂的乘方法则进行计算即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)解:∵,
∴,,
∴,,
∴,
∴;
(3)解:∵,
∴
.
变式7-4.(23-24八年级上·湖北武汉·期末)计算:.
【答案】
【分析】本题考查了幂的乘方,同底数幂的乘除.根据幂的乘方,同底数幂的乘除法法则计算即可求解.
【详解】解:
.
变式7-5.(23-24八年级上·陕西安康·期末)计算:.
【答案】
【分析】此题主要考查了同底数幂的乘法,积的乘方和幂的乘方以及单项式除以单项式,熟练掌握运算法则是解答此题的关键.分别根据同底数幂的乘法,积的乘方和幂的乘方以及单项式除以单项式计算各项,然后再 合并即可得到答案.
【详解】解:
.
【考点八 利用幂的运算法则进行简便运算】
例8.(22-23七年级下·安徽宿州·阶段练习)小明使用比较简便的方法完成了一道作业题,如下框:
小明的作业
计算:.
解:
.
请你参考小明的方法解答下列问题.
计算:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据积的乘方的逆运用进行变形,再求出答案即可;
(2)根据积的乘方的逆运用进行变形,再求出答案即可.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
.
【点睛】本题考查了积的乘方的逆运算,能熟记是解此题的关键.
变式8-1.(2023九年级·全国·专题练习)用简便方法计算:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)原式逆用积的乘方运算法则进行计算即可;
(2)先将变形为,再逆用积的乘方运算法则进行计算即可.
【详解】(1)
;
(2)
.
【点睛】本题主要考查了积的乘方的逆运算,熟练掌握运算法则是解答本题的关键.
变式8-2.(23-24七年级上·广东阳江·期中)阅读下列各式:,…..
请回答下列问题:
(1)计算:__________,___________.
(2)通过上述规律,归纳得出:__________;___________.
(3)请应用上述性质计算:.
【答案】(1)1,1
(2),
(3)
【分析】本题主要考查了同底数幂乘法和积的乘方.熟练掌握同底数幂乘法和积的乘方法则,乘法交换律和结合律,是解答此题的关键.
(1)先算括号内的乘法,再算乘方;先逆用积乘方法则,再算括号内乘法,然后乘方;
(2)根据积乘方法则求出即可;
(3)逆用同底数幂乘法法则拆开,,而后交换位置把指数是2021的因式结合起来,并逆用积乘方法则,各部分分别计算,最后相乘即得.
【详解】(1),;
故答案为:1,1;
(2),;
故答案为:,;
(3)
.
【考点九 利用幂的运算法则表示代数式】
例9.(23-24八年级上·福建泉州·期中)已知,,,请用含a,b,c的式子表示下列代数式:
(1)
(2)
(3)
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查了同底数幂旳乘法,积的乘方与幂的乘方,掌握其运算法则是解决此题的关键.
(1)根据同底数幂的乘法运算法则计算即可;
(2)根据幂的乘方与积的乘方的运算即可;
(3)根据幂的乘方与积的乘方的运算即可.
【详解】(1)解:,,
;
(2),,
;
(3),,
.
变式9-1.(23-24八年级上·全国·课后作业)若(,,m,n都是正整数),则,利用上面结论解决下面的问题:
(1)如果,求x的值;
(2)若,,用含x的代数式表示y.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)利同底数幂的乘法逆运算法则可得出答案;
(2)利用幂的乘方的逆用可得结果.
【详解】(1)∵,
∴,
∴,
∴.
(2)∵,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了同底数幂乘法的逆用、幂的乘方的逆用,熟练掌握各运算法则是解题关键.
变式9-2.(22-23七年级下·江苏扬州·阶段练习)若(且,m、n是正整数),则.利用上面结论解决下面的问题:
(1)如果,求x的值;
(2)如果,求x的值;
(3)若,用含x的代数式表示y.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)将代入,计算幂的乘方即可得;
(2)利用同底数幂乘法的逆用可得,代入计算即可得;
(3)利用幂的乘方的逆用可得,由此即可得.
【详解】(1)解:,
,
解得.
(2)解:,
,
,
解得.
(3)解:,
,
,
,
.
【点睛】本题考查了同底数幂乘法的逆用、同底数幂除法的逆用、幂的乘方的逆用等知识点,熟练掌握各运算法则是解题关键.
【考点十 与幂的运算法则解决新定义问题】
例10.(23-24八年级上·吉林长春·阶段练习)(新定义)探究应用:用“”、“”定义两种新运算:对于两个数,,规定,例如:,
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)当为何值时,的值与的值相等.
【答案】(1)
(2)
(3)1
【分析】(1)根据新定义的运算,把相应的值代入式子中,再利用同底数幂的乘法的法则进行运算即可;
(2)根据新定义的运算,把相应的值代入式子中,再利用同底数幂的除法的法则进行运算即可;
(3)根据题意列出相应的式子进行运算即可.
【详解】(1)解:;
(2)解:;
(3)解:由题意得:,
则,
∴,
即,
解得:.
【点睛】本题主要考查同底数幂的除法,同底数幂的乘法,解答的关键是对相应的运算法则的掌握与运用.
变式10-1.(22-23七年级下·江苏无锡·期中)对于整数、定义运算:其中、为常数,如.
(1)填空:当,时, ______ ;
(2)若,,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)把相应的值代入进行运算即可;
(2)把相应的值代入运算求得,,再利用幂的乘方的法则,同度数幂的乘法的法则,同底数幂的除法的法则进行求解即可.
【详解】(1)解:当,时,
,
故答案为:.
(2)解:,,
,,
整理得:,,解得:,,
.
【点睛】本题主要考查幂乘方与积的乘方,解答的关键是对相应的运算法则的掌握.
变式10-2.(21-22七年级下·全国·单元测试)对数运算是高中常用的一种重要运算,它的定义为:如果且,那么数x叫做以a为底N的对数,记作:,例如:,则,其中的对数叫做常用对数,此时可记为.当,且,,时,.
(1)解方程:.
(2) ___________.
(3)计算:.
【答案】(1);
(2);
(3)
【分析】(1)根据对数的定义得,结合底数的取值范围即可求得结果;、
(2)解法一:根据题目中提供的对数的性质进行计算即可;
解法二:设,利用对数的定义、幂的性质即可求得x的值;
(3)逆用对数的性质:,即可求得结果.
【详解】(1)解:;
∴,
∴或(负数舍去),
故;
(2)解:解法一:;
解法二:设,则,
∴,
∴,
∴,
即,
故答案为:;
(3)解:.
【点睛】本题是材料问题,考查了对数的定义及性质,幂的运算性质,理解题中对数的定义及性质是解题的关键与难点.
变式10-3.(22-23七年级下·江西抚州·期末)对于整数a、b,我们定义:,.例如:,.
(1)求的值;
(2)若,求x的值.
【答案】(1)0
(2)
【分析】(1)根据题干中新定义进行转化,再计算同底数幂的乘法和除法,然后合并同类项,即可计算求值;
(2)根据题干中新定义进行转化,再计算同底数幂的乘法和除法,得到,即可求出x的值.
【详解】(1)解:
;
(2)解:,
,
,
,
【点睛】本题主要考查了同底数幂的乘法和同底数幂的除法,熟练掌握相关运算法则是解题关键.
一、单选题
1.(21-22八年级上·河南鹤壁·期末)下列运算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了同底数幂的乘法,幂的乘方与积的乘方,熟练掌握这些运算法则是解题的关键.
根据同底数幂的乘法,幂的乘方与积的乘方等运算法则依次判断即可.
【详解】解:A、,故本选项符合题意;
B、,故本选项不符合题意;
C、,故本选项不符合题意;
D、,不能合并,故本选项不符合题意.
故选:A.
2.(22-23七年级下·河南郑州·阶段练习)计算的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了同底数幂乘法与积的乘方和有理数的混合运算,先根据同底数幂乘法的逆运算和积的乘方的逆运算进行计算,再求出答案即可.
【详解】解:原式
故选:C.
3.(2023·重庆万州·模拟预测)计算 ,正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】此题主要考查了积的乘方运算.直接利用积的乘方运算法则计算得出答案.
【详解】解:.
故选:C.
4.(23-24八年级上·黑龙江牡丹江·期末)计算的结果是( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】B
【分析】本题考查了幂的乘方与积的乘方等知识点,应用幂的乘方与积的乘方的逆运算将原式变形为,计算即可,熟练掌握其运算法则是解题的关键.
【详解】
;
故选:B.
5.(23-24八年级上·贵州黔东南·阶段练习)若,则( )
A.36 B.54 C.108 D.120
【答案】C
【分析】此题主要考查了幂的乘方运算和积的乘方运算.结合已知将原式利用积的乘方运算法则和幂的乘方运算法则变形,进而求出答案.
【详解】解:∵,
∴.
故选:C.
6.(2023·江苏盐城·模拟预测)下列计算中,结果是的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了合并同类项、同底数幂相乘、幂的乘方、同底数幂相除。据此相关性质内容化简选项,再进行作答即可.
【详解】解:A、不是同类项,不能合并,故该选项是错误的;
B、,故该选项是错误的;
C、,故该选项是正确的;
D、,故该选项是错误的;
故选:C
7.(2023·云南昆明·模拟预测)下列计算正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查幂的乘方与积的乘方,合并同类项以及同底数幂的除法,运用相关运算法则计算出各选项的结果后再进行判断即可得到答案.
【详解】解:A. ,故选项A计算错误,不符合题意;
B. ,故选项B计算错误,不符合题意;
C. ,故选项C计算错误,不符合题意;
D. ,计算正确,故选项D符合题意,
故选:D.
8.(23-24八年级上·云南昭通·阶段练习)计算的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了同底数幂的除法,根据同底数幂的除法的性质进行计算.
【详解】解:
,
故选:B.
9.(23-24八年级上·四川眉山·期中)已知,,,则的值是( )
A.2 B.1 C.0 D.
【答案】D
【分析】本题考查了同底数幂相乘、同底数幂相除的逆运用:根据,代入,,,即可作答.
【详解】解:依题意,
∵,,,
∴原式
故选:D
10.(22-23七年级下·陕西西安·期中)已知,,那么之间满足的等量关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据乘方运算,积的乘方运算的逆运算法则即可求解.
【详解】解:∵变形得,,,
∴,则,
选项,,故选项错误,不符合题意;
选项,,故选项错误,不符合题意;
选项,,故选项错误,不符合题意;
选项,,故选项正确,符合题意;
∴之间满足的等量关系是,
故选:.
【点睛】本题主要考查乘方运算,掌握积的乘方运算及逆运算的法则是解题的关键.
二、填空题
11.(23-24七年级上·广东广州·期中)已知:,则的值为 .
【答案】4
【分析】本题考查了非负数的性质,积的乘方逆运算、同底数幂乘方逆运算,以及求代数式的值,根据非负数的性质求出a和b的值是解答本题的关键.先根据非负数的性质求出a和b的值,然后代入所给代数式计算即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴.
故答案为:4.
12.(21-22八年级上·吉林·期末)如图,王老师把家里的WIFI密码设置成了数学问题.吴同学来王老师家做客,看到WIFI图片,思索了一会儿,输入密码,顺利地连接到了王老师家里的网络,那么她输入的密码是 .
【答案】
【分析】本题考查了幂的混合运算,以及规律型:数字的变化类,由前面两个等式发现规律是解题的关键.
根据前面两个等式,得出密码规律:由汉字的拼音与字母x、y、z的指数组成.依此即可求解.
【详解】解:根据前面两个等式,
王⊕=,
浩⊕,
得出密码规律:由汉字的拼音与字母x、y、z的指数组成.
∴阳⊕.
故答案为:.
13.(23-24七年级上·浙江金华·阶段练习)已知,,则 .
【答案】216
【分析】关键积的乘方的逆应用,幂的乘方的逆应用,计算即可,本题考查了积的乘方的逆应用,幂的乘方的逆应用,熟练掌握公式是解题的关键.
【详解】∵,,
∴,
∴,
∴,
故答案为:216.
14.(23-24八年级上·黑龙江牡丹江·期末)若,,则的值为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了同底数幂除法的逆运算,幂的乘方,解题的关键在于能够熟练掌握相关计算法则求解.
【详解】解:.
故答案为:.
15.(23-24八年级上·江苏南通·期中)若是正整数,且,则等于 .
【答案】
【分析】本题考查了同底数幂的乘除法运算;根据题意得出,代入代数式,即可求解.
【详解】解:∵,则
∴,
故答案为:.
三、解答题
16.(22-23八年级上·广东东莞·期中)先化简,再求值:,其中.
【答案】,12
【分析】本题主要考查了整式的化简求值,先计算积的乘方,再计算同底数幂乘法,然后合并同类项化简,最后代值计算即可得到答案.
【详解】解;
,
当时,原式.
17.(22-23七年级下·江苏无锡·期中)如果,则,例如,则.
(1)根据上述规定,若,则 ;
(2)记,,,求之间的数量关系.
【答案】(1);
(2).
【分析】()根据新定义列式计算即可求解;
()根据新定义列式,再根据同底数幂乘法的逆运算计算即可求解;
本题考查了乘方及同底数幂乘法的逆运算,理解新定义运算是解题的关键.
【详解】(1)解:∵,则,
∴,则,
∴,
故答案为:;
(2)解:∵,,,
∴,,,
∵,
∴,
∴,
∴.
18.(23-24八年级上·山西长治·阶段练习)我们知道,一般的数学公式、法则、定义可以正向运用,也可以逆向运用.对于“同底数幂的乘法”“幂的乘方”“积的乘方”这几个法则的逆向运用表现为,,;(,为正整数).
请运用这个思路和幂的运算法则解决下列问题:
(1)已知,,,请把,,用“”连接起来: ;
(2)若,,求的值;
(3)计算:.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】()根据逆用幂的乘方,化成指数相同的幂,再比较大小;
()根据逆用同底数幂的乘法和逆用幂的乘方即可求解;
()根据逆用同底数幂的乘法和逆用幂的乘方,化成指数相同的幂,再计算即可求解;
本题主要考查了同底数幂的乘法、幂的乘方法则,掌握法则的逆用是解题的关键.
【详解】(1)解:∵,
,
.
又∵,
∴,
故答案为:;
(2)解:
,
,
∵,,
∴原式,
,
;
(3)解:
,
,
,
,
,
,
.
19.(23-24八年级上·湖北襄阳·开学考试)有一容积为立方厘米的长方体水池,测得水面的面积为平方厘米,这个水池的深度是多少?
【答案】这个水池的深度是160厘米
【分析】本题考查了同底数幂的除法运算的应用,根据题意列式并进行计算即可.
【详解】(厘米),
所以,这个水池的深度是160厘米.
(
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