内容正文:
2.3.1有理数的乘方(1)
(新教材,九大类型分层提分练)
类型一、有理数的乘方的有关定义
1.(23-24·福建龙岩·阶段练习)可表示为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】此题主要考查了有理数的乘方,正确理解乘方的意义是解题的关键.根据乘方的意义求解即可.
【详解】解:.
故选:B.
2.(23-24·全国·假期作业)的底数、指数、结果分别是( )
A. B. C.2,4,16 D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了有理数幂的概念,有理数的乘方计算,对于式子,其中a叫做底数,m叫做指数,据此结合有理数乘方计算法则求解即可.
【详解】解:的底数是2,指数是4,其结果为,
故选:D.
3.(2024·上海·专题练习)底数是,指数是2的幂写成 .
【答案】
【分析】本题考查了幂的概念,根据幂的书写规则即可求解.注意分数为底时,需要把底数加括号.
【详解】解:底数为,指数为2,写成,
故答案为:.
4.(23-24·全国·假期作业)把下列各式写成乘方的形式,并指出底数、指数各是什么.
(1)
(2)
(3)
【答案】(1)底数是,指数是3
(2)底数是,指数是4
(3)底数是m,指数是
【分析】本题主要考查了乘方的意义,解题的关键是掌握乘方是一种特殊的乘法运算,幂是乘方的结果,当底数是负数或分数时,要先用括号将底数括起来再写指数.表示n个a相乘.
(1)首先化成幂的形式,再指出底数和指数各是什么即可;
(2)首先化成幂的形式,再指出底数和指数各是什么即可;
(3)首先化成幂的形式,再指出底数和指数各是什么即可.
【详解】(1)解:,底数是,指数是3.
(2)解:,底数是,指数是4.
(3)解:,底数是m,指数是.
类型二、有理数的乘方的运算
5.(24-25七年级上·全国·假期作业)计算:正确的结果为( )
A.8052 B. C.4 D.
【答案】D
【分析】本题主要考查有理数的乘方以及有理数的乘法,熟练掌握有理数的乘方是解决本题的关键.根据有理数的乘方以及有理数的乘法解决本题.
【详解】解:
.
故选:D.
6.(23-24八年级下·福建福州·期末)下列各组数中,相等的一组是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
【答案】B
【分析】本题主要考查了有理数的乘方计算,根据有理数的乘方计算法则,化简绝对值的方法计算出每个选项中的两个数即可得到答案.
【详解】解:A、与不相等,不符合题意;
B、与相等,符合题意;
C、与不相等,不符合题意;
D、与不相等,不符合题意.
故选:B.
7.(23-24七年级下·四川成都·期中)已知a,b满足,那么 .
【答案】10
【分析】本题考查有理数的乘方等知识.利用有理数的乘方求出,的值,再代入计算即可求解.
【详解】解:,
,,
.
故答案为:10.
8.(23-24七年级上·全国·课后作业)计算:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】根据有理数乘方计算即可.
【详解】(1)解:原式
;
(2)解:原式
;
(3)解:原式
;
(4)解:原式
【点睛】本题主要考查有理数乘方运算,掌握有理数乘方运算的意义是解题的关键.
类型三、含乘方的有理数的混合运算
9.(23-24七年级上·湖南常德·期末)计算:( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查的是含乘方的有理数的混合运算,先计算乘方,再计算乘法,最后计算加减即可,掌握运算顺序是解本题的关键.
【详解】解:,
故选C
10.(23-24·全国·假期作业)计算的结果是 .
【答案】36
【分析】本题考查了有理数的混合运算.先算乘方,再算乘除,最后算加减.
【详解】解:
,
故答案为:36.
11.(23-24·黑龙江哈尔滨·期末)计算题:
(1);
(2).
【答案】(1)17
(2)
【分析】本题考查了含乘方的有理数的混合运算,熟练掌握运算顺序是解题的关键:
(1)先去括号,计算乘方,再算乘法,最后进行加减运算;
(2)先算乘方,再算乘除,最后进行加减运算.
【详解】(1)解:原式
;
(2)解:原式
.
12.(23-24七年级上·全国·课后作业)计算:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)15
(2)0
(3)
【分析】(1)利用有理数的混合运算法则即可求解.
(2)利用有理数的混合运算法则即可求解.
(3)利用有理数的混合运算法则即可求解.
【详解】(1)解:原式
.
(2)原式
.
(3)原式
.
【点睛】本题考查了有理数的混合运算,熟练掌握其运算法则是解题的关键.
类型四、有理数的非负性
13.(23-24·上海宝山·期中)若,那么 .
【答案】
【分析】本题考查了平方与绝对值的非负性,有理数的乘方.解题的关键在于正确的求解.由解出的值,代入求解即可.
【详解】解:由题意知
解得
∴
故答案为:.
14.(24-25七年级上·全国·随堂练习)已知,且,求的值.
【答案】或
【分析】本题考查了有理数的乘方,绝对值,有理数的加法,熟练掌握其运算规则,利用分类讨论思想是解题的关键.先根据,求出的值,再根据分情况讨论计算即可.
【详解】解:,
,,
,
当时,;
当时,;
故的值为:或.
15.(24-25七年级上·全国·随堂练习)已知,解答下列问题:
(1)由,可得_____, _____.
(2)若,求的值.
【答案】(1),
(2)2
【分析】本题考查了有理数的乘方,绝对值的定义,有理数的乘法和加法,解题的关键是掌握有理数的乘方,绝对值的定义,有理数的乘法和加法.
(1)根据绝对值的定义和有理数的乘方的定义即可得出答案;
(2)由得出,或,,代入计算即可得出答案.
【详解】(1)解:∵,
∴,;
(2)解:由(1)得,,
又∵,
异号,
∴,或,;
或,
综上所述,.
类型五、有理数的乘方的符号问题
16.(23-24七年级上·黑龙江齐齐哈尔·期中)如果n是正整数,那么的值( )
A.一定是零 B.一定是正偶数 C.一定是正奇数 D.是零或正偶数
【答案】D
【分析】分为两种情况当n是偶数时,当n是奇数时,求出即可.
【详解】解:当n是偶数时,原式,
当n是奇数时,原式,是正偶数.
故选:D.
【点睛】本题考查了有理数的乘方的应用,注意要进行分类讨论是解决本题的关键.
17.(23-24七年级上·广东揭阳·期末)计算:
【答案】0
【分析】本题考查了有理数的加法运算,有理数的乘方,根据有理数的乘方找到规律,计算即可.
【详解】解:原式
,
故答案为:0.
类型六、有理数的乘方有关规律问题
18.(23-24七年级上·安徽淮北·阶段练习)阅读下列各式:,,,…解答下列问题:
(1)猜想:_____.
(2)计算:.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由题干阅读部分信息,再总结可得答案;
(2)利用(1)中规律结合乘方的含义把原式化为,再计算即可.
【详解】(1)解:∵,,,…
归纳可得:;
(2)
;
【点睛】本题考查的是新定义运算的含义,乘方的含义,理解题意,总结规律再运用规律解题是关键.
19.(23-24七年级上·全国·课后作业)【问题解决】
例如:观察下面式子,根据规律填空:
(1),,,,…, , .
(2),,,,…, .
【答案】 444444888889
【分析】(1)计算末位是5的两位整数的平方,将十位上的数乘比它大1的数,所得结果后面添上25即可;
(2)结果中4的个数比底数中6的个数多1,8的个数等于底数中的6的个数﹐最末位数字都是9.
【详解】(1)计算末位是5的两位整数的平方,将十位上的数乘比它大1的数,所得结果后面添上25,
如:,即;
:,即;
:,即;
(2)结果中4的个数比底数中6的个数多1,8的个数等于底数中的6的个数﹐最末位数字都是9.
∴.
故答案为:;;.
【点睛】本题主要考查有理数乘方规律应用,找到题中数字规律是解题的关键.
20.(2022七年级·江苏·专题练习)阅读计算:
阅读下列各式:(ab)2=a2b2,(ab)3=a3b3,(ab)4=a4b4…
回答下列三个问题:
(1)验证:(4×0.25)100= ;4100×0.25100= .
(2)通过上述验证,归纳得出:( )n= ;( )n= .
(3)请应用上述性质计算:(﹣0.125)2015×22014×42014.
【答案】(1)1,1;
(2)ab,anbn,abc,anbncn;
(3)﹣0.125
【分析】(1)先算括号内的,再算乘方;先乘方,再算乘法.
(2)根据有理数乘方的定义求出即可;
(3)根据根据阅读材料可得(﹣0.125×2×4)2014×(﹣0.125),再计算,即可得出答案.
【详解】(1)解:(4×0.25)100=1100=1;
4100×0.25100=1,
故答案为:1,1.
(2)解:(ab)n=anbn,(abc)n=anbncn,
故答案为:ab,anbn,abc,anbncn.
(3)解:原式=(﹣0.125)2014×22014×42014×(﹣0.125)
=(﹣0.125×2×4)2014×(﹣0.125)
=(﹣1)2014×(﹣0.125)
=1×(﹣0.125)
=﹣0.125
【点睛】本题考查了有理数乘方的应用,主要考查学生的计算能力,理解阅读材料是解题的关键.
类型七、有理数的乘方的有关材料阅读题
21.(2024·河北·三模)在求的值时,小林发现:从第二个加数起每一个加数都是前一个加数的6倍,于是她设:①,然后在①式的两边都乘以6,得②,②-①得,即,所以得出答案后,爱动脑筋的小林想:如果把“6”换成字母“”(且),能否求出的值?你的答案是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查有理数的运算,根据题干给定的方法,设,进而得到,两式相减后,进行求解即可.
【详解】解:设,
,得:,
,得:,
∴
故选B.
22.(23-24七年级上·江苏盐城·阶段练习)阅读理解:根据乘方的意义,可得:.请你试一试,完成以下题目:
(1) ;
(2)归纳、概括: ;
(3)如果 ,,运用以上的结论,计算: .
【答案】(1)
(2)
(3)100
【分析】此题主要考查了有理数的乘方以及有理数的乘法,正确得出运算规律是解题关键.
(1)直接利用已知计算得出答案;
(2)利用(1)中所求进而得出答案;
(3)利用(2)中所求,将原式变形进而得出答案.
【详解】(1)解:
;
(2)归纳、概括:;
(3)如果 ,,
运用以上的结论,计算:
23.(19-20七年级上·湖北孝感·期末)阅读材料:求的值.
解:设
将等式两边同时乘以2,得
将下式减去上式,得
即
请你仿照此法计算:
(1)
(2)
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查有理数的乘方,解题的关键是明确题意,运用题目中的解题方法,运用类比的数学思想解答问题.
(1)设,将等式两边同时乘以3,然后按照材料中的方法进行计算,即可得到答案;
(2)设,将等式两边同时乘以5,然后按照材料中的方法进行计算,即可得到答案.
【详解】(1)解:根据材料,设①,
将等式两边同时乘以3,则②,
由,得:,
,
;
(2)根据材料,设③,
将等式两边同时乘以④,
由,得:,
,
.
类型八、有理数的乘方的有关应用
24.(24-25七年级上·全国·随堂练习)如图,当你把一张纸对折1次时可以得到2层,对折2次时可以得到4层,对折3次时可以得到8层,继续对折下去(最多折7次).
(1)你能发现层数与折纸次数之间的关系吗?
(2)如果每层纸的厚度是0.05毫米,求对折7次时纸的总厚度.
【答案】(1)层数
(2)6.4毫米
【分析】本题考查了有理数的乘方,通过例举寻找规律是解题的关键.
(1)由于把纸对折1次时,可以得到2层;当对折2次时,可以得到4-2层;当对折3次时,可以得到8-23层,由此即可得到层数5和折纸的次数之间的关系;
(2)利用(1)的结论代入其中计算即可求解.
【详解】(1)解:∵对折1次,层数,
对折2次,层数,
对折3次,层数,
∴对折n次,层数;
(2)解:
(毫米),
答:对折7次时纸的总厚度的总厚度为6.4毫米.
25.(24-25七年级上·全国·随堂练习)拉面是把一根较粗的面条先对折成2根再拉开,然后将两端捏紧,再对折成4根再拉开,…,一直重复这个流程,面条的数量会不断增多,也会不断变细.
(1)将这个流程重复7次后,面条的数量会变成多少根?
(2)若刚开始时的面条的横截面积为,则将这个流程重复8次后,平均每一根面条横截面积是多少?(每一次拉开的长度都与第一根面条的长度相同且粗细均匀)
【答案】(1)128
(2)
【分析】本题考查有理数的乘方,能够从题中归纳发现规律是解题的关键.
(1)根据题意列式计算即可得出答案;
(2)根据题意列式计算即可得出答案.
【详解】(1)解:由题意得:(根)
∴这个流程重复7次后,面条的数量会变成128根.
(2)解:将这个流程重复8次后,面条的数量是.
∵每一次拉开的长度都与第一根面条的长度相同且粗细均匀,
∴8次后,平均每一根面条横截面积.
类型九、有理数的乘方的有关新定义问题
26.(2024·甘肃·中考真题)定义一种新运算*,规定运算法则为:(m,n均为整数,且).例:,则 .
【答案】8
【分析】根据定义,得,解得即可.
本题考查了新定义计算,正确理解定义的运算法则是解题的关键.
【详解】根据定义,得,
故答案为:8.
27.(2024·河南南阳·一模)数学小组定义一个新运算“”如下:时,;时,.则当时,代数式的值为 .
【答案】
【分析】本题考查了有理数的运算,有理数大小比较,理解题中给出的定义做出正确的计算是解题关键.
原式利用题中的新定义计算即可求出值.
【详解】根据题意得,当时,
∵
∴
.
故答案为:.
28.(2024七年级下·全国·专题练习)如果,那么为的“劳格数”,记为.由定义可知:与表示、两个量之间的同一关系.
(1)根据“劳格数”的定义,填空: ,______;
(2)“劳格数”有如下运算性质:若、为正数,则,;根据运算性质,填空:________.(a为正数)
(3)若,分别计算;.
【答案】(1)1,
(2)3
(3)0.6020,0.699.
【分析】本题考查新定义,有理数的运算;理解题意,将新定义转化为同底数幂的乘除法、幂的乘方与积的乘方运算是解题的关键.
(1),,则有;,,则有;
(2)根据,进行求解即可;
(3)由题意得:,.
【详解】(1)由题意得:,
,
;
由题意得:,
,
;
故答案为:1,;
(2)∵,,
∴
故答案为3;
(3),
,
.
29.(2024七年级下·浙江·专题练习)阅读下列材料,并解决后面的问题.
材料:一般地,个相同的因数相乘:记为.如,此时,3叫做以2为底8的对数,记为(即.一般地,若且,,则叫做以为底的对数,记为(即.如,则4叫做以3为底81的对数,记为(即.
问题:
(1)计算以下各对数的值: ; ; .
(2)通过观察(1),请直接写出、、之间满足的等量关系是 .
(3)请你求出的值:
【答案】(1)2,4,6
(2)
(3)5
【分析】此题考查定义新运算,掌握运算的方法,找出计算的规律解决问题.
(1)根据对数的定义求解;
(2)认真观察,不难找到规律:,;
(3)利用(2)得出结论:,进一步计算得出答案即可.
【详解】(1)解:,
,
,
,
,
;
(2)解:∵,,,;
∴;
(3)解:;
,
.
∴.
一、单选题
1.(24-25七年级上·广东深圳·期中)下列结论:①的底数是;②若有理数,互为相反数,那么;③正整数、负整数统称为整数;④若为有理数,则不可能是负数;⑤式子的最大值是6;⑥在数轴上,一个数对应的点离原点越远,这个数越小.其中正确的个数有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】A
【分析】本题主要考查了有理数的混合运算和相关概念,根据实数的有关概念和计算,对各种说法进行分析判断即可.
【详解】解:的底数是2,①的说法错误;
互为相反数的和为0,②的说法正确;
正整数、负整数和0统称为整数,③的说法错误;
不论为何值,都是非负数,一定是正数,④的说法正确;
不论为何值,都是非负数,
只有最小值,最小值为6,没有最大值,故⑤说法错误;
在数轴上,一个数对应的点离原点越远,这个数的绝对值就越大,但不一定越小,⑥的说法错误,
综上可知:说法正确的有:②④,共2个,
故选:A.
2.(2024七年级上·全国·专题练习)表示的意义是( )
A.5个2相乘的相反数 B.与5相乘
C.2个相乘 D.2个5相乘的相反数
【答案】A
【分析】根据有理数的乘方,相反数的意义解答即可.
本题考查了乘方,相反数,熟练掌握定义是解题的关键.
【详解】解:表示的意义是5个2相乘的相反数,
故选:A.
3.(2024·河北沧州·模拟预测)若(,都为正整数,则m的最小值为( )
A.3 B.4 C.6 D.9
【答案】B
【分析】本题主要考查数字的变化规律,解答的关键是是理解题意,明确幂的形式.根据所给的式子的特点,结合幂的运算的相应的法则进行分析即可.
【详解】
解:(,都为正整数,
则k是可以转为以2为底数的幂的形式的数,
∴的最小值为:,
,
∴,
∴的最小值为:4
故选:B
4.(24-25七年级上·北京·期中)定义新运算:用“”连接个相同非零有理数a所构成的运算叫做除方,记作.比如读作“2的圈3次方”,,读作“的圈4次方”.下面说法不正确的是( )
A.任意非零数的圈3次方都等于它的倒数.
B.圈n次方等于它本身的数是1或(n为任意正整数).
C.互为相反数的两个数的圈n次方不一定互为相反数.
D.互为倒数的两个数的圈n次方互为倒数.
【答案】B
【分析】本题是新定义运算,出现在乘方一节,能够类比乘方的运算,理解并运用除方的运算规则,准确的计算和推理是本题的关键.
根据新运算‘除方’的定义,即为个相除,进行计算.运算时注意指数运算、相反数的性质、倒数的概念的应用即可.
【详解】A. ,即任意非零数的圈3次方都等于它的倒数,故选项不符合题意.
B.当为偶数时,,,即圈n次方等于它本身的数是1(n为任意正偶数);
当为奇数时,,,即圈n次方等于它本身的数是1或(n为任意正奇数).
故选项符合题意.
C.设这两个互为相反数的数为与.
当为偶数时,,,此时结果相等;
当为奇数时,,,此时结果互为相反数,即互为相反数的两个数的圈n次方不一定互为相反数,故选项不符合题意.
D.设互为倒数的两个数为与.
则,,即互为倒数的两个数的圈n次方互为倒数,故选项不符合题意.
故选:B.
5.(24-25七年级上·福建龙岩·期中)设a、b为实数,则下列说法正确的是( )
A.,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
【答案】B
【分析】本题考查了有理数的乘法、除法、乘方及绝对值的意义,根据有理数乘法、除法、乘方运算法则逐项分析判断即可,熟练掌握相关运算法则是解题关键.
【详解】A.若,则,不能确定,故本选项错误;
B. 若,则,故本选项正确;
C. 若,则,故本选项错误;
D. 若,则或,因此不一定大于0,故本选项错误,
故选:B.
6.(24-25七年级上·广东梅州·期中)点,在数轴的位置如图所示,其对应的数分别是和,对于以下结论:①;②;③;④;其中正确的是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【分析】此题主要考查了绝对值的含义和求法,以及数轴的特征和应用,根据图示,可得,,据此逐项判断即可.
【详解】解:根据图示,可得,,则,,,
∴①,故①错误;
②,故正确;
③正确;
④,故④错误.
正确的有②③,共2个.
故选:B.
二、填空题
7.(23-24七年级上·山东威海·期中)已知,,,求
【答案】4或
【分析】本题考查了求代数式的值,有理数的乘法法则,有理数的加法法则,乘方的运算及绝对值等知识,正确理解绝对值的性质和乘法法则是解本题的关键.
根据有理数的乘法法则和绝对值的性质判求出a,b的值,再将a,b的值代入所求的代数式进行计算即可.
【详解】解:∵,,
∴,
∵,
∴或,
∴或,
故答案为:4或.
8.(24-25六年级上·上海青浦·期中)已知,则 .
【答案】8或/或8
【分析】本题考查有理数的乘方,先计算出x和y的值,再进行乘方运算.
【详解】解:,
,
当时,,
当时,,
故答案为:8或.
9.(24-25七年级上·广东惠州·期中)下列说法:①若,则;②若,则;③若不是负数,则为非正数;④;⑤若,则为负数.其中正确的结论有 .(填序号)
【答案】①③④
【分析】本题主要考查了绝对值的性质,根据绝对值的性质逐个分析判断可以得解.
【详解】解:①若,则,①正确;
②,,故②错误;
③若不是负数,则即,即为非正数,③正确;
④,④正确;
⑤若,则,即,故⑤错误.
综上,正确的有①③④.
故答案为:①③④.
10.(24-25七年级上·全国·单元测试)如果,那么 .
【答案】4
【分析】本题考查了有理数的乘方的定义及法则.熟练掌握有理数的乘方的定义是解题的关键.根据有理数乘方的定义,已知等式中的相当于的5次方,由此可以求出x的值为.已知等式中的8相当于2的3次方,由此可以求出y的值为2.进而可求出的值.
【详解】解:∵,
∴,
∴.
∵,
∴,
因此.
故答案为:4.
11.(2022七年级·江苏·专题练习)定义一种新运算,若,则,例,.已知,则x的值为 .
【答案】56
【分析】设,根据新运算可得,从而得到,即可求解.
【详解】解:设 ,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:56.
【点睛】本题考查有理数的混合运算、新定义,解答本题的关键是明确题意,会用新定义解答问题.
12.(23-24六年级上·山东烟台·期末)大数据时代,“二维码”具有存储量大、保密性强、追踪性高等特点,被广泛应用于人们的日常生活中.通常,一个“二维码”由1000个大大小小的黑白小方格组成,其中约80%的小方格用做纠错码和其他用途的编码,只有约200个方格作为数据码.根据相关数学知识,这200个方格可以生成个不同的数据二维码.现有对的说法如下:①就是200个2相乘;②;③;④的个位数字是6.其中正确的是 (填写序号).
【答案】①④/④①
【分析】本题考查了数字类规律探究,乘方的意义.根据乘方的意义可判断①②③,探究规律可判断④.
【详解】解:①2200就是200个2相乘,故①正确;
②,故②不正确;
③,故③不正确;
④,个数数字是2,
,个数数字是4,
,个数数字是8,
,个数数字是6,
,个数数字是2,
,个数数字是4,
……,
以此类推,可知,,, ⋯,这一列数的个数数字是每4个数为一个循环,2,4,8,6循环出现,
∵,
∴的个位数字是6,故④不正确.
故答案为:①④.
三、解答题
13.(24-25七年级上·广东广州·期中)观察下面三行数
,9,,81,…;①
1,,9,,…;②
,10,,82,…;③
(1)第①行数的第5个数为_____,第②行数的第5个数为_____,第③行数的第5个数为_____;
(2)若设第一行的第个数是,则第二行的第个数是_____(用含的式子表示);
(3)设,,分别为第①②③行的第2024个数,求的值.
【答案】(1),81,
(2)
(3)1
【分析】本题主要考查了数字变化规律、有理数乘方等知识点,观察得出每行之间的关系是解题的关键.
(1)观察可看出第①行的数分别是的1次方,二次方,三次方,四次方…且偶数项是正数,奇数项是负数,用式子表示规律为:;观察发现第②行是第①行的;第③行是在第①行的基础上加1;据此求解即可;
(2)观察②两行的数与第①行的联系即可解答;
(3)分别求得第①②③行的2024个数,得出x,y,z代入代数式求解即可.
【详解】(1)解:通过观察发现:第①行的第n个数学为;第②行的第n个数学为;第③行的第n个数学为;
所以第①行数的第5个数为,第②行数的第5个数为,第③行数的第5个数为.
故答案为:,81,.
(2)解:∵第②行数是第①行数相应的数乘,即,
∴设第一行的第个数是,第二行的第个数是.
故答案为:.
(3)解:∵,,分别为第①②③行的第2024个数,
∴,
∴
.
14.(2024七年级上·全国·专题练习)阅读材料,解决问题:由…不难发现3的正整数幂的个位数字以3,9,7,1为一个周期循环出现,由此可以得到:因为,所以的个位数字与的个位数字相同,应为1;因为,所以的个位数字与的个位数字相同,应为3.
(1)请你仿照材料,分析求出的个位数字及的个位数字;
(2)请探索出的个位数字.
【答案】(1)3,2
(2)7
【分析】此题主要是考查乘方的尾数特征,解题关键是发现个位数字的循环规律,根据规律进行计算.
(1)此题不难发现:的个位数字是7,9,3,1四个一循环,所以,则的个位数字是3;的个位数字是8,4,2,6四个一循环,所以,则的个位数字是2;
(2)分别找出,,的个位数字,然后个位数字相加所得个位数字就是的个位数字.
【详解】(1)解:∵,
∴7的正整数幂的个位数字以7,9,3,1为一个周期循环出现,
∵,
∴的个位数字与的个位数字相同,应为3;
∵,
∴8的正整数幂的个位数字以8,4,2,6为一个周期循环出现.因为,
∴的个位数字与的个位数字相同,应为2;
(2)解:∵,
∴2的正整数幂的个位数字以2,4,8,6为一个周期循环出现,
∴的个位数字与相同,是2,
根据(1)可知,的个位数字是7,的个位数字是8,,
∴的个位数字是7.
15.(24-25七年级上·云南昭通·阶段练习)阅读下列各式:,,,…
解答下列问题:
(1)写出 ,猜想: .
(2)计算:.
【答案】(1),
(2)
【分析】本题考查的是新定义运算的含义,乘方的运算,理解题意,总结规律再运用规律解题是关键.
(1)由题干阅读部分信息,再总结可得答案;
(2)利用(1)中规律结合乘方的含义把原式化为,再计算即可.
【详解】(1)解:,;
(2)解:
.
16.(24-25七年级上·广东汕头·阶段练习)观察是数学抽象的基础,在数学探究学习中,我们要善于通过观察发现规律,进而解决问题,请你擦亮眼睛,开动脑筋,解答下列问题:
(1)观察算式:;;;.请根据你发现的规律填空:______;
(2)用含的等式表示上面的规律:______;(为正整数)
(3)利用找到的规律解决下面的问题:
计算:.
【答案】(1)9
(2)
(3)
【分析】本题主要考查了数字类的规律探索,有理数的计算:
(1)先计算出,再根据乘方的逆运算法则求解即可;
(2)观察可知等式左边第一个乘数为序号,第二个乘数为序号加2,加数为1,等式右边为序号加1的平方,据此规律求解即可;
(3)先把括号内的式子通分,再根据(2)的规律求解即可.
【详解】(1)解:由题意得,,
故答案为:9;
(2)解:;
;
;
;
……,
以此类推可知,第n个等式为,
故答案为:;
(3)解:
,
.
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2.3.1有理数的乘方(1)
(新教材,九大类型分层提分练)
类型一、有理数的乘方的有关定义
1.(23-24·福建龙岩·阶段练习)可表示为( )
A. B. C. D.
2.(23-24·全国·假期作业)的底数、指数、结果分别是( )
A. B. C.2,4,16 D.
3.(2024·上海·专题练习)底数是,指数是2的幂写成 .
4.(23-24·全国·假期作业)把下列各式写成乘方的形式,并指出底数、指数各是什么.
(1)
(2)
(3)
类型二、有理数的乘方的运算
5.(24-25七年级上·全国·假期作业)计算:正确的结果为( )
A.8052 B. C.4 D.
6.(23-24八年级下·福建福州·期末)下列各组数中,相等的一组是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
7.(23-24七年级下·四川成都·期中)已知a,b满足,那么 .
8.(23-24七年级上·全国·课后作业)计算:
(1); (2); (3); (4).
类型三、含乘方的有理数的混合运算
9.(23-24七年级上·湖南常德·期末)计算:( )
A. B. C. D.
10.(23-24·全国·假期作业)计算的结果是 .
11.(23-24·黑龙江哈尔滨·期末)计算题:
(1); (2).
12.(23-24七年级上·全国·课后作业)计算:
(1); (2);
(3).
类型四、有理数的非负性
13.(23-24·上海宝山·期中)若,那么 .
14.(24-25七年级上·全国·随堂练习)已知,且,求的值.
15.(24-25七年级上·全国·随堂练习)已知,解答下列问题:
(1)由,可得_____, _____.
(2)若,求的值.
类型五、有理数的乘方的符号问题
16.(23-24七年级上·黑龙江齐齐哈尔·期中)如果n是正整数,那么的值( )
A.一定是零 B.一定是正偶数 C.一定是正奇数 D.是零或正偶数
17.(23-24七年级上·广东揭阳·期末)计算:
类型六、有理数的乘方有关规律问题
18.(23-24七年级上·安徽淮北·阶段练习)阅读下列各式:,,,…解答下列问题:
(1)猜想:_____.
(2)计算:.
19.(23-24七年级上·全国·课后作业)【问题解决】
例如:观察下面式子,根据规律填空:
(1),,,,…, , .
(2),,,,…, .
20.(2022七年级·江苏·专题练习)阅读计算:
阅读下列各式:(ab)2=a2b2,(ab)3=a3b3,(ab)4=a4b4…
回答下列三个问题:
(1)验证:(4×0.25)100= ;4100×0.25100= .
(2)通过上述验证,归纳得出:( )n= ;( )n= .
(3)请应用上述性质计算:(﹣0.125)2015×22014×42014.
类型七、有理数的乘方的有关材料阅读题
21.(2024·河北·三模)在求的值时,小林发现:从第二个加数起每一个加数都是前一个加数的6倍,于是她设:①,然后在①式的两边都乘以6,得②,②-①得,即,所以得出答案后,爱动脑筋的小林想:如果把“6”换成字母“”(且),能否求出的值?你的答案是( )
A. B. C. D.
22.(23-24七年级上·江苏盐城·阶段练习)阅读理解:根据乘方的意义,可得:.请你试一试,完成以下题目:
(1) ;
(2)归纳、概括: ;
(3)如果 ,,运用以上的结论,计算: .
23.(19-20七年级上·湖北孝感·期末)阅读材料:求的值.
解:设
将等式两边同时乘以2,得
将下式减去上式,得
即
请你仿照此法计算:
(1) (2)
类型八、有理数的乘方的有关应用
24.(24-25七年级上·全国·随堂练习)如图,当你把一张纸对折1次时可以得到2层,对折2次时可以得到4层,对折3次时可以得到8层,继续对折下去(最多折7次).
(1)你能发现层数与折纸次数之间的关系吗?
(2)如果每层纸的厚度是0.05毫米,求对折7次时纸的总厚度.
25.(24-25七年级上·全国·随堂练习)拉面是把一根较粗的面条先对折成2根再拉开,然后将两端捏紧,再对折成4根再拉开,…,一直重复这个流程,面条的数量会不断增多,也会不断变细.
(1)将这个流程重复7次后,面条的数量会变成多少根?
(2)若刚开始时的面条的横截面积为,则将这个流程重复8次后,平均每一根面条横截面积是多少?(每一次拉开的长度都与第一根面条的长度相同且粗细均匀)
类型九、有理数的乘方的有关新定义问题
26.(2024·甘肃·中考真题)定义一种新运算*,规定运算法则为:(m,n均为整数,且).例:,则 .
27.(2024·河南南阳·一模)数学小组定义一个新运算“”如下:时,;时,.则当时,代数式的值为 .
28.(2024七年级下·全国·专题练习)如果,那么为的“劳格数”,记为.由定义可知:与表示、两个量之间的同一关系.
(1)根据“劳格数”的定义,填空: ,______;
(2)“劳格数”有如下运算性质:若、为正数,则,;根据运算性质,填空:________.(a为正数)
(3)若,分别计算;.
29.(2024七年级下·浙江·专题练习)阅读下列材料,并解决后面的问题.
材料:一般地,个相同的因数相乘:记为.如,此时,3叫做以2为底8的对数,记为(即.一般地,若且,,则叫做以为底的对数,记为(即.如,则4叫做以3为底81的对数,记为(即.
问题:
(1)计算以下各对数的值: ; ; .
(2)通过观察(1),请直接写出、、之间满足的等量关系是 .
(3)请你求出的值:
一、单选题
1.(24-25七年级上·广东深圳·期中)下列结论:①的底数是;②若有理数,互为相反数,那么;③正整数、负整数统称为整数;④若为有理数,则不可能是负数;⑤式子的最大值是6;⑥在数轴上,一个数对应的点离原点越远,这个数越小.其中正确的个数有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
2.(2024七年级上·全国·专题练习)表示的意义是( )
A.5个2相乘的相反数 B.与5相乘
C.2个相乘 D.2个5相乘的相反数
3.(2024·河北沧州·模拟预测)若(,都为正整数,则m的最小值为( )
A.3 B.4 C.6 D.9
4.(24-25七年级上·北京·期中)定义新运算:用“”连接个相同非零有理数a所构成的运算叫做除方,记作.比如读作“2的圈3次方”,,读作“的圈4次方”.下面说法不正确的是( )
A.任意非零数的圈3次方都等于它的倒数.
B.圈n次方等于它本身的数是1或(n为任意正整数).
C.互为相反数的两个数的圈n次方不一定互为相反数.
D.互为倒数的两个数的圈n次方互为倒数.
5.(24-25七年级上·福建龙岩·期中)设a、b为实数,则下列说法正确的是( )
A.,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
6.(24-25七年级上·广东梅州·期中)点,在数轴的位置如图所示,其对应的数分别是和,对于以下结论:①;②;③;④;其中正确的是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
二、填空题
7.(23-24七年级上·山东威海·期中)已知,,,求
8.(24-25六年级上·上海青浦·期中)已知,则 .
9.(24-25七年级上·广东惠州·期中)下列说法:①若,则;②若,则;③若不是负数,则为非正数;④;⑤若,则为负数.其中正确的结论有 .(填序号)
10.(24-25七年级上·全国·单元测试)如果,那么 .
11.(2022七年级·江苏·专题练习)定义一种新运算,若,则,例,.已知,则x的值为 .
12.(23-24六年级上·山东烟台·期末)大数据时代,“二维码”具有存储量大、保密性强、追踪性高等特点,被广泛应用于人们的日常生活中.通常,一个“二维码”由1000个大大小小的黑白小方格组成,其中约80%的小方格用做纠错码和其他用途的编码,只有约200个方格作为数据码.根据相关数学知识,这200个方格可以生成个不同的数据二维码.现有对的说法如下:①就是200个2相乘;②;③;④的个位数字是6.其中正确的是 (填写序号).
三、解答题
13.(24-25七年级上·广东广州·期中)观察下面三行数
,9,,81,…;①
1,,9,,…;②
,10,,82,…;③
(1)第①行数的第5个数为_____,第②行数的第5个数为_____,第③行数的第5个数为_____;
(2)若设第一行的第个数是,则第二行的第个数是_____(用含的式子表示);
(3)设,,分别为第①②③行的第2024个数,求的值.
14.(2024七年级上·全国·专题练习)阅读材料,解决问题:由…不难发现3的正整数幂的个位数字以3,9,7,1为一个周期循环出现,由此可以得到:因为,所以的个位数字与的个位数字相同,应为1;因为,所以的个位数字与的个位数字相同,应为3.
(1)请你仿照材料,分析求出的个位数字及的个位数字;
(2)请探索出的个位数字.
15.(24-25七年级上·云南昭通·阶段练习)阅读下列各式:,,,…
解答下列问题:
(1)写出 ,猜想: .
(2)计算:.
16.(24-25七年级上·广东汕头·阶段练习)观察是数学抽象的基础,在数学探究学习中,我们要善于通过观察发现规律,进而解决问题,请你擦亮眼睛,开动脑筋,解答下列问题:
(1)观察算式:;;;.请根据你发现的规律填空:______;
(2)用含的等式表示上面的规律:______;(为正整数)
(3)利用找到的规律解决下面的问题:
计算:.
(
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