内容正文:
2.7 有理数的乘方(1)
精讲精练含答案
要点一 有理数的乘方的意义
定义:求n个相同因数的积的运算,叫做乘方,乘方的结果叫做幂(power).
即有:.在中,叫做底数, n叫做指数.
注意:
(1)乘方与幂不同,乘方是几个相同因数的乘法运算,幂是乘方运算的结果.
(2)底数一定是相同的因数,当底数不是单纯的一个数时,要用括号括起来.
(3)一个数可以看作这个数本身的一次方.例如,5就是51,指数1通常省略不写.
【例1】 计算:
(1) (2) (3) (4)
(5) (6) (7) (8)
解:(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
(6);
(7);
(8)
【总结】1.与不同,,而表示的n次幂的相反数.
2.进行乘方运算时,先根据符号法则确定符号,然后再把底数的绝对值相乘;
3.底数是带分数时,要先把带分数化成假分数.
4.-1的偶次幂是1,奇次幂是-1,1的任何次幂都是1.
要点二 有理数的乘方运算和符号法则
(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,如 ≥0.
注意:
1.有理数的乘方运算与有理数的加减乘除运算一样,首先应确定幂的符号,然后再计算幂的绝对值.
2.任何数的偶次幂都是非负数.
【例2】不做运算,判断下列各运算结果的符号.
(-2)7,(-3)24,(-1.0009)2009,,-(-2)2010
解:根据乘方的符号法则直接判断,可得:(-2)7运算的结果是负;(-3)24运算的结果为正;(-1.0009)2009运算的结果是负;运算的结果是正;-(-2)2010运算的结果是负.
【总结】“一看底数,二看指数”,当底数是正数时,结果为正;当底数是0时,结果是0;当底数是负数时,再看指数,若指数为偶数,结果为正;若指数是奇数,结果为负.
知识点1 有理数的乘方的意义
1.(2023·江苏无锡江阴期中)-43的意义是( )
A.3个-4相乘 B.3个-4相加
C.-4乘3 D.3个4相乘的相反数
2.(2023·河北廊坊广阳期末)计算:=( )
A. B. C. D.
3.(2022·浙江余杭期中)下列等式成立的是( )
A.23=2×3
B.2+2+2=23
C.23=2×2×2
D.-24=(-2)×(-2)×(-2)×(-2)
4.对于,前者的底数是 ,后者的底数是 .
5.将一根绳子对折5次后从中间剪一刀,此时绳子变成 段.
知识点2 有理数的乘方运算和符号法则
6.(2023·湖南沅江期中)下列计算正确的是( )
A.(-1)2=-1 B.(-1)3=-1 C.-12=1 D.-13=1
7.(2023·湖南新宁期中)根据如图所示的程序计算,若输入x的值为-1,则输出y的值为( )
A.-2 B.1 C.2 D.4
8.(2023·浙江杭州模拟)下列各式中,不相等的是( )
A.(-3)2和-32 B.(-3)2和32
C.(-2)3和-23 D.|-2|3和|-23|
9.(2023·江苏盐城期中)下列各数:-,0,-32,-|-2|,π,(-1)2 022,其中正整数有 个.
10.计算:
(1)(-3)3; (2)-0.12; (3);
(4); (5)-(-2)2; (6)|-5|3.
11.计算:
(1)-23+(-3)3-32 ;
(2)(-5)2÷32×.
12.(2023·河北张家口月考)下列各数|-2|,-(-2)2,-(-2),(-2)3中,负数的个数为 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
13.(2023·河北保定顺平期末)下列各组乘方的运算中,结果不相等的是( )
A.(-5)2与52 B.-12 013与(-1)2 013
C.42与24 D.23与32
14.(2023·河北唐山乐亭期中)在式子“-23○(-1)2”中的“○”内填入下列运算符号,计算后结果最大的是( )
A.+ B.- C.× D.÷
15.制作拉面需将面团摔匀拉伸后对折,并不断重复.随着不断地对折,面条根数不断增加.若一拉面店一碗面约有64根面条,一天能拉出512碗拉面,用底数为2的幂表示拉面的总根数为( )
A.215 B.211
C.214 D.264
16.(2023·浙江杭州拱墅锦绣育才教育集团月考) 《庄子》中记载:“一尺之捶,日取其半,万世不竭.”这句话的意思是一尺长的木棍,每天截取它的一半,永远也截不完.若按此方式截一根长为1的木棍,第1天截取它的一半,第2天截取第1天剩余的一半,以此类推,第5天截取后木棍剩余的长度是( )
A.1-
C.
17.(2023·浙江绍兴建功中学期中)计算:(-1)2 021+(-1)2 022= .
18.若m是大于-2且小于-1的有理数,则m,,-m2之间的大小关系是 .
19.(2023·河南信阳平桥期末)计算:
6÷(-1)3-|-22×3|.
20.(2022·四川遂宁安居期末)
观察下列各式:
13+23=9=×22×32;
13+23+33=36=×32×42;
13+23+33+43=100=×42×52;
……
(1)计算:13+23+33+43+…+103;
(2)试猜想13+23+33+43+…+n3的值.
21.观察下列各式:(ab)2=a2b2,(ab)3=a3b3,(ab)4=a4b4,……
回答下列三个问题:
(1)验证:(4×0.25)5= ;45×0.255= ;
(2)通过上述验证,归纳得出(ab)n= ;(abc)n= ;
(3)请应用上述性质计算:(-0.125)9×29×49.
22.观察下列解题过程.
计算:1+5+52+53+…+524+525.
解:设S=1+5+52+53+…+524+525①,
则5S=5+52+53+54+…+525+526②,
②-①,得4S=526-1,∴S=.
你能用你学到的方法计算下面的题吗?
1+3+32+33+…+39+310.
答案:
1.D解析:43表示3个4相乘,所以-43表示3个4相乘的相反数,故选D.
2.B解析:因为=3m,=2n,
所以=,故选B.
3.C解析:23=2×2×2,所以A不成立;2+2+2=6,23=2×2×2=8,所以B不成立;23=2×2×2,所以C成立;(-2)×(-2)×(-2)×(-2)=2×2×2×2,-24=-2×2×2×2,所以D不成立.故选C.
4.-;解析:的平方,底数是-;-的相反数,.
5.33 解析:因为对折1次,从中间剪断,绳子变成21+1=3段;对折2次,从中间剪断,绳子变成22+1=5段;对折3次,从中间剪断,绳子变成23+1=9段;……,所以对折n次,从中间剪断,绳子变成(2n+1)段.当n=5时,2n+1=33,所以将一根绳子对折5次后从中间剪一刀,此时绳子变成33段.
6.B解析:(-1)2=1,故选项A计算错误;(-1)3=-1,故选项B计算正确;
-12=-1,故选项C计算错误;-13=-1,故选项D计算错误.故选B.
7.D解析:把x=-1代入程序中,得(-1)2×2-4=-2<0,把x=-2代入程序中,
得(-2)2×2-4=4>0,故输出结果为4,故选D.
8.A解析:(-3)2=9,-32=-9,(-3)2≠-32,选项A符合题意;(-3)2=9,32=9,(-3)2=32,选项B不符合题意;(-2)3=-8,-23=-8,(-2)3=-23,选项C不符合题意;|-2|3=8,|-23|=8,|-2|3=|-23|,选项D不符合题意.
9.1解析:-=,是正分数,不是整数;0是整数,但不是正整数;-32=-9,是负整数,不是正整数;-|-2|=-2,是负整数,不是正整数;π是无理数,不是正整数;(-1)2 022=1,是正整数.故题中正整数只有1个.
10.解:(1)原式=-27.(2)原式=-0.01.
(3)原式=.(4)原式=.
(5)原式=-4.(6)原式=125.
11.解:(1)原式=-8+(-27)-9=-44.
(2)原式=25÷9×.
12.B解析:|-2|=2,-(-2)2=-4,-(-2)=2,(-2)3=-8,-4和-8是负数,∴负数有2个.故选B.
13.D解析:(-5)2=25=52;-12 013=-1=(-1)2 013;42=16=24;∵23=8,32=9,∴23≠32.故选D.
14.A解析:-23=-8,(-1)2=1,-8+1=-7,-8-1=-9,-8×1=-8,-8÷1=-8,∵-7>-8>-9,
∴计算结果最大的是-7,故选A.
15.A解析:拉面的总根数为64×512=26×29===215(根),
∴用底数为2的幂表示拉面的总根数为215.
16.C解析:第1天截取后木棍剩余的长度是1×;
第2天截取后木棍剩余的长度是;
第3天截取后木棍剩余的长度是;
……
第5天截取后木棍剩余的长度是.
17.0解析:(-1)2 021+(-1)2 022=(-1)+1=0.
18.-m2<m<解析:取m=-1.3,则,-m2=-1.69,∵-1.69<-1.3<-,
∴-m2<m<.
19.解:6÷(-1)3-|-22×3|=6÷(-1)-|-4×3|
=-6-|-12|=-6-12=-18.
20.解:(1)13+23+33+43+…+103=×102×(10+1)2=×100×121=3 025.
(2)13+23+33+43+…+n3=n2(n+1)2.
21.解:(1)(4×0.25)5=15=1,45×0.255=1,
故答案为1;1.
(2)(ab)n=anbn,(abc)n=anbncn,
故答案为anbn;anbncn.
(3)原式=(-0.125×2×4)9=(-1)9=-1.
22.解:设S=1+3+32+33+…+39+310①,
则3S=3+32+33+34+…+310+311②,
②-①,得2S=311-1,∴S=.
学科网(北京)股份有限公司
$$