内容正文:
专题06 有理数的乘方重难点题型专训(11大题型+15道拓展培优)
题型一 有理数幂的概念理解
题型二 有理数的乘方运算
题型三 有理数乘方逆运算
题型四 乘方运算的符号规律
题型五 乘方的应用
题型六 用科学记数法表示绝对值大于1的数
题型七 将用科学记数法表示的数变回原数
题型八 有理数四则混合运算
题型九 有理数四则混合运算的实际应用
题型十 含乘方的有理数混合运算
题型十一 有理数乘方的新定义运算
知识点01:有理数的乘方
1.乘方的概念:一般地,n个相同的因数a相乘,记作,读作a的n次方。
求n个相同因数的积的运算,叫做乘方。
2.乘方的结果叫做幂(power);在中,a叫做底数(base number),n叫做指数(exponent)。
知识点02:有理数的混合运算
1.有理数混合运算法则:①先算乘方,再算乘除,最后算加减。
②如果有括号,先算括号里面的。
2.混合运算顺序:· 先算乘方,再乘除,后加减;
· 同级运算,从左到右进行;
· 如有括号,先算括号内的运算,按小括号、中括号、大括号依次进行。
【经典例题一 有理数幂的概念理解】
【例1】若是的倍,则的值是( )
A.2 B.8 C. D.
1.表示( )
A.与4的积 B.4个的积 C.4个的和 D.3个的积
2.的底数是 .
3.把下列各式写成乘方的形式,并指出底数和指数各是什么.
(1);
(2);
(3)(个m).
【经典例题二 有理数的乘方运算】
【例2】下列各组数中,结果相等的是( )
A.与 B.与 C.与 D.与
1.下列各组数中,结果相等的是( )
A.与 B.与 C.与 D.与
2.代数式最小值为 ,取最小值时,a与b的关系是 .
3.观察下列两组算式:
①与;
②与.
(1)每组两个算式的结果是否相等?
(2)根据(1)的结果猜想等于什么?
(3)用(2)的结论计算.
【经典例题三 有理数乘方逆运算】
【例3】计算:( )
A. B.1 C.0 D.2023
1.已知,,,则的值为( )
A.8或 B.或2 C.或 D.2或8
2.计算:32018+6×32017﹣32019= .
3.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:.
【经典例题四 乘方运算的符号规律】
【例4】观察下列三组数的运算:,;,;,.联系这些具体数的乘方,可以发现规律.下列用字母表示的式子:①当时,;②当时,.其中表示的规律正确的是( )
A.① B.② C.①、②都正确 D.①、②都不正确
1.已知,则下列式子成立的是( )
A. B. C. D.
2.观察数列:﹣2,4,﹣8,16,……;第7个数为 .
3.在计算1+2+22+23+…+299+2100时,可以先设S=1+2+22+23+…+299+2100,然后在等式两边同乘以2,则有2S=2+22+23+…+299+2100+2101,最后两式相减可得:2S-S=(2+22+23+…+299+2100+2101)-(1+2+22+23+…+299+2100)=2101-1,即得S=2101-1.即1+2+22+23+…+299+2100=2101-1.
根据以上方法,计算:1+()+()2+()3+…+()2019+()2020.
【经典例题五 乘方的应用】
【例5】拉面馆的师傅用一根很粗的面条,把两头捏合在一起拉伸,再捏合,再拉伸,反复几次,就把这根很粗的面条拉成许多细的面条,如图所示,这样捏合到第8次后,就可以拉出( )根细面条.
A.16 B.32 C.64 D.
1.池塘里睡莲面积每天长一倍,经过天长满整个池塘,则这些睡莲长满半个池塘要( )天.
A.6 B.7 C.9 D.11
2.数乘,积是一个完全平方数,则的最小值为 .
3.水葫芦是一种水生漂浮植物,有着惊人的繁殖能力.据研究表明:适量的水葫芦生长对水质的净化是有利的,关键是科学管理和转化利用,若在适宜的条件下,1株水葫芦每5天就能繁殖1株.(不考虑死亡、被打捞等其他因素)
(1)假设湖面上现有1株水葫芦,填写下表:
天数
5
10
15
…
25
…
总株数
2
4
…
…
(2)假定某个水域的水葫芦维持在1280株以内对水质净化有益.若现有10株水葫芦,请你计算,按照上述生长速度,多少天时有1280株水葫芦?
【经典例题六 用科学记数法表示绝对值大于1的数】
【例6】习近平总书记提出了五年“精准扶贫”的战略构想,意味着每年要减贫约人,将数据用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
1.截止2023年底,我国森林面积约为3465000000亩,森林覆盖率达到,将数字3465000000用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
2.我国是一个海洋大国,拥有海岸线长达18400公里,将数字18400用科学记数法表示为 .
3.2020年中国外卖订单近150亿单,消耗一次性筷子数量将超过45万吨,近900亿双.900亿双一次性筷子耗费立方米木材,若木材利用率为,则耗费木材立方米.一棵生长了20年的大树相当于立方米的木材.
(1)1立方米的木材约能生产多少双一次性筷子?(精确到百位)
(2)2020年我国消费的一次性筷子所耗费的木材要砍伐多少棵生长了20年的大树?
【经典例题七 将用科学记数法表示的数变回原数】
【例7】用科学记数法表示的数的原数为( )
A.80700000000 B.8070000000 C.807000000 D.80700000
1.一个整数用科学记数法表示为,那么原数中“0”的个数是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
2.一个数用科学记数法表示为,则这个数是 .
3.写出下列用科学记数法表示的数的原数:
(1)北京故宫的占地面积约为;
(2)长城长约千米;
(3)太阳和地球的距离大约是千米;
(4)全球每年大约有的水从海洋和陆地转化为大气中的水汽.
【经典例题八 有理数四则混合运算】
【例8】下列计算正确的是( )
A. B.
C. D.
1.图中,能说明“”与“”相等的是( )
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
2.对于有理数a、b定义运算如下:,则 .
3.计算:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
【经典例题九 有理数四则混合运算的实际应用】
【例9】周六,小巧和同学一行共10人相约一起去看电影,电影院的价目表显示,电影票45元/张,也可以购买套餐,套餐价格如下表所示.不论是单买或购买套餐,购买一定金额还可参加“满减”的优惠活动.
套餐
内容
价格(元)
优惠活动
套餐A
1张电影票+1桶爆米花
60
消费满300元,减25元
消费满600元,减60元
套餐B
1张电影票+1桶爆米花+1个主题纪念币
70
若全部同学都要进场看电影,其中有5位同学每人需要一个主题纪念币,还需要一些爆米花一起共享,则最少需要支付( )
A.530元 B.540元 C.545元 D.550元
1.某品牌的饮料促销方式如下:甲店打七五折,乙店“买三送一”,丙店“每满元减元”.李老师要买瓶标价9元的这种品牌的饮料,在( )店购买更省钱
A.甲 B.乙 C.丙 D.无法确定
2.《行程问题》老李和老王两人沿铁路线相向而行,速度相同,一列火车从老李身边开过用了秒,分钟后火车又从老王身边开过,用了秒,那么从火车遇到老王开始,再过 秒,老李、老王两人相遇.
3.自行车厂计划一周生产自行车1400辆,平均每天生产200辆,但由于种种原因,实际每天生产量与平均计划量相比有出入.下表是某周的生产情况(超产记为正、减产记为负):
星期
一
二
三
四
五
六
日
增减产量
(1)根据记录的数据可知该厂星期四生产自行车_______辆;
(2)根据记录的数据可知该厂本周实际生产自行车_______辆;
(3)该厂实行每日计件工资制,每生产一辆车可得60元,若超额完成任务,则超过部分每辆另奖励15元;少生产一辆另扣20元,那么该厂工人这一周的工资总额是多少?
【经典例题十 含乘方的有理数混合运算】
【例10】计算:
(1);
(2);
(3)(用简便方法计算)
(4).
1.计算
(1)
(2)
(3)
(4).
(5)
(6)
(7)
(8).
2.计算下列各题:
(1)
(2)
(3)
(4)
3.为了求的值,可令,则,因此,,所以即,依照以上推理计算:的值.
【经典例题十一 有理数乘方的新定义运算】
【例11】探究规律,完成相关题目.
定义“*”运算:
;;
;;
;.
(1)归纳*运算的法则:
两数进行*运算时,________.(文字语言或符号语言均可)特别地,0和任何数进行*运算,或任何数和0进行*运算,________
(2)计算:.
(3)是否存在有理数m,n,使得,若存在,求出m,n的值,若不存在,说明理由.
1.设a,b是有理数,定义新运算,
例如,.
(1)计算:;
(2)设,,求的值.
2.定义新运算:,(右边的运算为平常的加、减、乘、除).
例如:,.
若,则称有理数,为“隔一数对”.
例如:,,,所以2,3就是一对“隔一数对”.
(1)下列各组数是“隔一数对”的是 (请填序号)
①,;②,;③,.
(2)计算:.
(3)已知两个连续的非零整数都是“隔一数对”.
计算:.
3.【知识迁移】我们已经知道:求若干个相同的有理数(均不等于0)的乘法运算叫做乘方.类比乘方的定义,我们规定:求若干个相同的有理数(均不等于0)的除法运算叫做除方.
如:,等,我们把记作,读作“2的3次商”, 记作,读作“的次商”.一般地,我们把个相除记作,读作“的次商”.根据以上信息,完成下列问题.
(1)直接写出结果:______,______.
(2)关于除方,下列说法错误的是( )
A.任何非零数的次商都等于
B.对于任何正整数,
C.除零外的互为相反数的两个数的偶数次商都相等,奇数次商互为相反数
D.负数的奇数次商结果是负数,负数的偶数次商结果是正数
(3)深入思考:除法运算能转化为乘法运算,那么有理数的除方运算如何转化为乘方运算呢?
试一试,将下列运算结果直接写成乘方(幂)的形式:______;______;
(4)综合应用:算一算:.
1.已知用科学记数法表示为,那么用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
2.定义新运算:,例如:,若,,,则,的大小关系为( )
A. B. C. D.
3.下列判断中,(1)1是最小的自然数;(2)正数、零、负数统称为有理数;(3)的底数为-3;(4)a、b互为相反数,则a+b=0;(5)当x=时,,正确的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
4.在古代,人们通过在绳子上打结来计数,即“结绳计数”.当时有位父亲为了准确记录孩子的出生天数,在粗细不同的绳子上打结(如图),由细到粗(右细左粗),满七进一,那么孩子已经出生了( )
A.132天 B.72天 C.60天 D.42天
5.如图,将面积为1的长方形纸片分割成8个部分,部分①的面积是原长方形纸片面积的一半,部分②的面积是部分①面积的一半,部分③的面积是部分②面积的一半,依次类推,阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
6.计算:的是 .
7.计算:
8.“北斗系统”是我国自主建设运行的全球卫星导航系统.目前,北斗定位服务日均使用量已超过亿次,数据用科学记数法表示为 .
9.一辆汽车的速度是每小时千米, 现有一块每 5 小时慢 10 分钟的表,若用该表计时,则测得这辆汽车的速度是 千米/小时.
10.将一张长方形纸对折,如图所示可得到一条折痕(图中虚线),继续对折,对折时每次折痕与上次的折痕保持平行,连续对折三次后,可以得到条折痕,那么对折次,可以得到 条折痕.
11.计算:
(1);
(2)
(3);
(4).
12.为节约水资源,某学校环保宣传小组作了一个调查,得到了如下的一组数据:我们所在的城市人口大约900万人,每天早晨起来刷牙,如果大家都有一个坏习惯,刷牙时都不关水龙头,那么我们每个人刷牙时可浪费75毫升的水.
(1)按这样计算我们全市一天早晨仅这一项就浪费了多少升水?请用科学记数法表示;
(2)如果我们用500毫升的纯净水瓶来装浪费的水,约可以装多少瓶?
13.阅读下面的材料,然后按照材料中提供的方法计算.
计算:.
解:设,
则,
所以
,
即.
按照上面的方法,计算:.
14.在上个月,我们学习了“有理数的乘方”运算,知道乘方的结果叫做“幂”,下面介绍一种有关“幂”的新运算,定义:与(,m、n都是正整数)叫做同底数幂,同底数幂除法记作.
运算法则如下:
当时,
当时,
当时,
解决问题
根据“同底数幂除法”的运算法则,回答下列问题:
(1)填空:______,______;
(2)如果,求出x的值;
(3)如果,请直接写出x的值.
15.概念学习
规定:求若干个相同的有理数(均不等于0)的除法运算叫做除方,如2÷2÷2,(﹣3)÷(﹣3)÷(﹣3)÷(﹣3)等.类比有理数的乘方,我们把2÷2÷2记作,读作“2的圈3次方”,(﹣3)÷(﹣3)÷(﹣3)÷(﹣3)记作,读作“﹣3的圈4次方”,一般地,把(a≠0)记作,读作“a的圈n次方”.
初步探究
(1)直接写出计算结果: = ,= ;
(2)关于除方,下列说法错误的是
A.任何非零数的圈2次方都等于1;
B.对于任何正整数n,1的圈n次方都等于1;
C.
D.负数的圈奇数次方结果是负数,负数的圈偶数次方结果是正数.
深入思考:
我们知道,有理数的减法运算可以转化为加法运算,除法运算可以转化为乘法运算,有理数的除方运算如何转化为乘方运算呢?
(1)试一试:仿照上面的算式,将下列运算结果直接写成幂的形式.
的圈4次方= ;5的圈5次方= ;的圈6次方= .
(2)想一想:将一个非零有理数a的圈n次方写成幂的形式等于________;
(3)算一算:.
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专题06 有理数的乘方重难点题型专训(11大题型+15道拓展培优)
题型一 有理数幂的概念理解
题型二 有理数的乘方运算
题型三 有理数乘方逆运算
题型四 乘方运算的符号规律
题型五 乘方的应用
题型六 用科学记数法表示绝对值大于1的数
题型七 将用科学记数法表示的数变回原数
题型八 有理数四则混合运算
题型九 有理数四则混合运算的实际应用
题型十 含乘方的有理数混合运算
题型十一 有理数乘方的新定义运算
知识点01:有理数的乘方
1.乘方的概念:一般地,n个相同的因数a相乘,记作,读作a的n次方。
求n个相同因数的积的运算,叫做乘方。
2.乘方的结果叫做幂(power);在中,a叫做底数(base number),n叫做指数(exponent)。
知识点02:有理数的混合运算
1.有理数混合运算法则:①先算乘方,再算乘除,最后算加减。
②如果有括号,先算括号里面的。
2.混合运算顺序:· 先算乘方,再乘除,后加减;
· 同级运算,从左到右进行;
· 如有括号,先算括号内的运算,按小括号、中括号、大括号依次进行。
【经典例题一 有理数幂的概念理解】
【例1】若是的倍,则的值是( )
A.2 B.8 C. D.
【答案】D
【分析】根据乘方的意义,可知:,即可得出答案.
【详解】解:∵,
又∵是的倍,
∴.
故选:D.
【点睛】此题考查了乘方的意义,掌握乘方的意义是解题的关键.
1.表示( )
A.与4的积 B.4个的积 C.4个的和 D.3个的积
【答案】B
【分析】根据有理数幂的概念理解逐项判断即可.
【详解】解:根据有理数幂的概念可得,
表示4个的积.
故选:B.
【点睛】本题考查了有理数幂的概念理解,解决此题的关键是熟悉有理数幂的概念.
2.的底数是 .
【答案】
【分析】根据有理数的乘方的有关定义即可解答.
【详解】解:的底数为.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了有理数的乘方,熟练掌握乘方的定义是解本题的关键.求n个相同,因数的积的运算叫乘方,乘方的结果叫做幂,在a的n次方中。a叫做底数,n叫做指数.
3.把下列各式写成乘方的形式,并指出底数和指数各是什么.
(1);
(2);
(3)(个m).
【答案】(1)底数是,指数是5
(2)底数是,指数是6
(3)底数是m,指数是
【分析】(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:,
其中底数是,指数是5;
(2)解:
其中底数是,指数是6;
(3)解:(个m),
其中底数是m,指数是.
【点睛】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.
【经典例题二 有理数的乘方运算】
【例2】下列各组数中,结果相等的是( )
A.与 B.与 C.与 D.与
【答案】D
【分析】本题考查有理数的乘方运算,根据有理数的乘方法则,逐一进行计算后,判断即可.
【详解】解:,
∴;故选项A不符合题意;
,
∴与不相等,故选项B不符合题意;
,
∴与不相等,故选项C不符合题意;
,
∴与相等,故选项D符合题意;
故选D.
1.下列各组数中,结果相等的是( )
A.与 B.与 C.与 D.与
【答案】C
【分析】本题考查了小数和整数的乘方,关键知道负数的奇次幂是负数,负数的偶次幂是正数.先对指数相同的两个数进行相乘求出结果,再算乘方来进行计算.
【详解】解:
,
故选:C.
2.代数式最小值为 ,取最小值时,a与b的关系是 .
【答案】 4 互为相反数
【分析】本题考查偶次方的非负性,根据偶次方的非负性进行计算即可.
【详解】∵,
∴,
即的最小值是4,
当时,,
∴,
即a与b互为相反数,
故答案为:4,互为相反数.
3.观察下列两组算式:
①与;
②与.
(1)每组两个算式的结果是否相等?
(2)根据(1)的结果猜想等于什么?
(3)用(2)的结论计算.
【答案】(1)相等
(2)
(3)1
【分析】本题考查有理数的乘方,
(1 )根据乘方的定义分别计算可得;
(2 )根据(1 )中计算结果可得;
(3 )根据所得结论得出,再进一步计算可得.
【详解】(1)解:①∵,,
∴;
②∵,,
∴;
∴每组两个算式的计算结果相等.
(2)解:;
(3)解:
.
【经典例题三 有理数乘方逆运算】
【例3】计算:( )
A. B.1 C.0 D.2023
【答案】B
【分析】根据有理数乘方的逆运算法则计算即可得.
【详解】解:原式
.
故选:B.
【点睛】本题考查了有理数乘方的逆运算,熟练掌握有理数乘方的逆运算法则是解题关键.
1.已知,,,则的值为( )
A.8或 B.或2 C.或 D.2或8
【答案】D
【分析】根据绝对值和乘方的性质,求得,,即可求解.
【详解】解:由可得,解得或
由可得或,
由可得
所以,或,
∴或
故选:D.
【点睛】此题考查了绝对值,乘方的性质,解题的关键是根据题意,正确求得,.
2.计算:32018+6×32017﹣32019= .
【答案】0
【分析】化成底数相同指数也相同的幂,逆运用乘法分配律很快就可求得.
【详解】32018+6×32017﹣32019=32018+2×32018﹣3×32018=32018×(1+2﹣3)=32018×0=0
故答案为0.
【点睛】熟练掌握乘法分配律是解题关键.
3.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,得出,求解即可;
(2)根据对数的定义求解即可;
(3)根据求解即可.
【详解】(1)解:∵;
∴,
∴或(负数舍去),
∴;
(2)解:;
故答案为:;
(3)解:.
【点睛】本题主要考查了有理数的乘方,及其乘方的逆用,是一道关于新定义运算的题目,解答本题的关键是理解给出的对数的定义和运算法则.
【经典例题四 乘方运算的符号规律】
【例4】观察下列三组数的运算:,;,;,.联系这些具体数的乘方,可以发现规律.下列用字母表示的式子:①当时,;②当时,.其中表示的规律正确的是( )
A.① B.② C.①、②都正确 D.①、②都不正确
【答案】B
【分析】根据三组数的运算的规律逐个判断即可得.
【详解】解:由三组数的运算得:,
,
,
归纳类推得:当时,,式子①错误;
由三组数的运算得:,
,
,
归纳类推得:当时,,式子②正确;
故选:B.
【点睛】本题考查了有理数乘方的应用,正确归纳类推出一般规律是解题关键.
1.已知,则下列式子成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据乘方运算、求一个数的绝对值,即可一一判定.
【详解】解:,
,, 与 大小不能确定,,
故A、C、D不成立,B成立,
故选:B.
【点睛】本题考查了乘方运算、求一个数的绝对值,熟练掌握和运用乘方运算的符号问题及求一个数的绝对值法则是解决本题的关键.
2.观察数列:﹣2,4,﹣8,16,……;第7个数为 .
【答案】-128
【分析】第一个数﹣2=(﹣2)1,第二个数4=(﹣2)2,第三个数﹣8=(﹣2)3,•••,
∴第7个数为:(﹣2)7=﹣128.
【详解】解:∵观察数列中的各数可以发现:
第一个数为﹣2=(﹣2)1,
第二个数为4=(﹣2)2,
第三个数﹣8=(﹣2)3,
•••,
∴第7个数为:(﹣2)7=﹣128.
故答案为:﹣128.
【点睛】本题考查了数列,解决问题的关键是探究数列的排列规律,运用排列规律解答.
3.在计算1+2+22+23+…+299+2100时,可以先设S=1+2+22+23+…+299+2100,然后在等式两边同乘以2,则有2S=2+22+23+…+299+2100+2101,最后两式相减可得:2S-S=(2+22+23+…+299+2100+2101)-(1+2+22+23+…+299+2100)=2101-1,即得S=2101-1.即1+2+22+23+…+299+2100=2101-1.
根据以上方法,计算:1+()+()2+()3+…+()2019+()2020.
【答案】
【分析】依据题例的方法乘2后,错位相减即可.
【详解】解:设,
则,
两式相减得:
即
【点睛】本题属于新定义运算,考查有理数的混合运算,读懂材料内容,理解题中错位相减的方法是解题关键.
【经典例题五 乘方的应用】
【例5】拉面馆的师傅用一根很粗的面条,把两头捏合在一起拉伸,再捏合,再拉伸,反复几次,就把这根很粗的面条拉成许多细的面条,如图所示,这样捏合到第8次后,就可以拉出( )根细面条.
A.16 B.32 C.64 D.
【答案】D
【分析】本题主要考查有理数的乘方,能够根据题意列出式子是解题的关键.由图可知,第一次捏合是,即,第二次是,即,第三次是,即,即可得到答案.
【详解】解:第一次捏合后面条根,即根,
第二次捏合后面条根,即根,
第三次捏合后面条根,即根,
故第8次捏合后面条为根,
故选D.
1.池塘里睡莲面积每天长一倍,经过天长满整个池塘,则这些睡莲长满半个池塘要( )天.
A.6 B.7 C.9 D.11
【答案】D
【分析】本题考查有理数的乘方,睡莲的面积后一天是前一天的2倍,从而得到12天后的面积与初始面积的关系,将睡莲长满半个池塘的天数设为未知数,根据题意列方程并求解即可,熟练掌握其运算法则是解题的关键.
【详解】解:设睡莲原来的面积为,则12天后的面积为,设这些睡莲长满半个池塘要天,根据题意得:
,
整理得,
解得,
故选: .
2.数乘,积是一个完全平方数,则的最小值为 .
【答案】
【分析】本题主要了考查完全平方数,根据题意先把分解因数,结合最小即可求得的值,解题的关键是正确理解完全平方数可以分解为两个相同数的乘积.
【详解】解:由,
∵数乘,积是一个完全平方数,
∴是一个完全平方数,
∴的最小值为,
故答案为:.
3.水葫芦是一种水生漂浮植物,有着惊人的繁殖能力.据研究表明:适量的水葫芦生长对水质的净化是有利的,关键是科学管理和转化利用,若在适宜的条件下,1株水葫芦每5天就能繁殖1株.(不考虑死亡、被打捞等其他因素)
(1)假设湖面上现有1株水葫芦,填写下表:
天数
5
10
15
…
25
…
总株数
2
4
…
…
(2)假定某个水域的水葫芦维持在1280株以内对水质净化有益.若现有10株水葫芦,请你计算,按照上述生长速度,多少天时有1280株水葫芦?
【答案】(1)见解析;
(2)35天
【分析】本题考查了有理数的乘方,理解乘方的意义并读懂图表信息是解题的关键.
(1 )根据有理数乘方的定义填写即可;
(2 )根据(1 )的结论列出方程求出n,然后乘以5即可.
【详解】(1)根据题意得,当天数为15时,总株数为,
当天数为25时,总株数为,
∴当天数为时,总株数为,
填表如下:
天数
5
10
15
…
25
…
总株数
2
4
8
…
32
…
(2)根据题意得,,
解得,
(天).
答:按照上述生长速度,35天时有1280株水葫芦.
【经典例题六 用科学记数法表示绝对值大于1的数】
【例6】习近平总书记提出了五年“精准扶贫”的战略构想,意味着每年要减贫约人,将数据用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】此题考查了科学记数法的表示方法,根据科学记数法的表示形式为的形式,其中,为整数即可求解,解题的关键要正确确定的值以及的值.
【详解】解:,
故选:.
1.截止2023年底,我国森林面积约为3465000000亩,森林覆盖率达到,将数字3465000000用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】此题主要考查了科学记数法.科学记数法的表示形式为的形式,其中,n为整数.确定n的值时,要看把原数变成a时,小数点移动了多少位,n的绝对值与小数点移动的位数相同.当原数绝对值大于等于10时,n是正数;当原数的绝对值小于1时,n是负数.
根据科学记数法定义,这里,.
【详解】.
故选:B.
2.我国是一个海洋大国,拥有海岸线长达18400公里,将数字18400用科学记数法表示为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了科学记数法,将数据表示成形式为的形式,其中,n为整数,正确确定a、n的值是解题的关键.
将18400写成其中,n为整数的形式即可.
【详解】解:.
故答案为:.
3.2020年中国外卖订单近150亿单,消耗一次性筷子数量将超过45万吨,近900亿双.900亿双一次性筷子耗费立方米木材,若木材利用率为,则耗费木材立方米.一棵生长了20年的大树相当于立方米的木材.
(1)1立方米的木材约能生产多少双一次性筷子?(精确到百位)
(2)2020年我国消费的一次性筷子所耗费的木材要砍伐多少棵生长了20年的大树?
【答案】(1)34900双
(2)棵
【分析】(1)根据“消费一次性筷子约900亿双,耗费木材”列式计算即解答;
(2)根据“我国每年消费一次性筷子约900亿双耗费木材立方米”,结合一棵生长了20年的大树相当于立方米的木材列式计算即可解答.
【详解】(1)解:(双).
答:1立方米的木材约能生产34900双一次性筷子.
(2)解:棵.
答:2020年我国消费的一次性筷子所耗费的木材要砍伐棵生长了20年的大树.
【点睛】本题考查科学记数法的应用、整式除法等知识点.科学记数法的表示形式为的形式,其中,n为整数,表示时关键要正确确定a的值以及n的值.
【经典例题七 将用科学记数法表示的数变回原数】
【例7】用科学记数法表示的数的原数为( )
A.80700000000 B.8070000000 C.807000000 D.80700000
【答案】C
【分析】本题考查了科学记数法,科学记数法的标准形式为(,n为整数),本题把数据中8.67的小数点向右移动8位就可以得到结果.
【详解】解:,
故选:C.
1.一个整数用科学记数法表示为,那么原数中“0”的个数是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C
【分析】本题主要考查科学记数法与原数的转化,将科学记数法表示的数转化为原数,即可求出0的个数.
【详解】解:
∴原数中有5个.
故选:C.
2.一个数用科学记数法表示为,则这个数是 .
【答案】5280
【分析】科学记数法的标准形式为a×10n(1≤|a|<10,n为整数),本题数据“”中的a=5.28,指数n等于3,所以,需要把5.28的小数点向右移动3位,就得到原数了.
【详解】=,
故答案为:5280.
【点睛】本题考查写出用科学记数法表示的原数.将科学记数法a×10n表示的数,“还原”成通常表示的数,就是把a的小数点向右移动n位所得到的数.把一个数表示成科学记数法的形式及把科学记数法还原是两个互逆的过程,这也可以作为检查用科学记数法表示一个数是否正确的方法.
3.写出下列用科学记数法表示的数的原数:
(1)北京故宫的占地面积约为;
(2)长城长约千米;
(3)太阳和地球的距离大约是千米;
(4)全球每年大约有的水从海洋和陆地转化为大气中的水汽.
【答案】(1)720000
(2)6300
(3)150000000
(4)
【分析】(1)将的小数点向右移动5位即可;
(2)将的小数点向右移动3位即可;
(3)将的小数点向右移动8位即可;
(4)将的小数点向右移动14位即可.
【详解】(1)解:;
(2)解:;
(3)解:;
(4)解:.
【点睛】本题主要考查了将用科学记数法表示的数化为原数,解题的关键是掌握用科学记数法表示的数的形式,其中,n为整数,小数点向右移动的位数等于n的值.
【经典例题八 有理数四则混合运算】
【例8】下列计算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查有理数的混合运算,分别计算出各选项的结果,再进行判断即可.
【详解】解:A.
,
故此选项计算错误,不符合题意;
B.
,
故此选项计算错误,不符合题意;
C.
,
故此选项计算错误,不符合题意;
D.
,
故此选项计算正确,符合题意;
故选:D.
1.图中,能说明“”与“”相等的是( )
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
【答案】B
【分析】本题考查有理数的混合运算,熟练掌握运算法则是解答本题的关键.根据图形,可以分别写出四幅图所列的算式,然后即可判断哪个选项符合题意.
【详解】解:由图可知,
图①求得是线段的长;
图②求得是大长方形的面积:;
图③求得是总的球的个数:;
图④求得是总的钱数:(元);
由上可得,能说明“”与“”相等的是②③,
故选:B.
2.对于有理数a、b定义运算如下:,则 .
【答案】
【分析】
根据新定义运算法则列出算式,然后按照有理数混合运算的运算顺序和计算法则进行计算.
此题主要考查了有理数的混合运算,理解新定义运算法则,注意明确有理数混合运算顺序(先算乘方,再算乘除,最后算加减;同级运算,应按从左到右的顺序进行计算;如果有括号,要先做括号内的运算)是解题关键.
【详解】
解:原式
,
故答案为:.
3.计算:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
【分析】本题考查有理数的混合运算,熟练掌握运算法则是解答本题的关键.
(1)先计算乘法,再相加即可;
(2)将同分母分数相结合,再进行计算即可;
(3)运用有理数的乘法法则进行计算即可;
(4)根据乘法分配律的逆运算进行计算即可;
(5)根据乘法分配律进行计算即可.
【详解】(1)原式,
;
(2)原式,
,
,
;
(3)原式,
;
(4)原式
(5)原式
【经典例题九 有理数四则混合运算的实际应用】
【例9】周六,小巧和同学一行共10人相约一起去看电影,电影院的价目表显示,电影票45元/张,也可以购买套餐,套餐价格如下表所示.不论是单买或购买套餐,购买一定金额还可参加“满减”的优惠活动.
套餐
内容
价格(元)
优惠活动
套餐A
1张电影票+1桶爆米花
60
消费满300元,减25元
消费满600元,减60元
套餐B
1张电影票+1桶爆米花+1个主题纪念币
70
若全部同学都要进场看电影,其中有5位同学每人需要一个主题纪念币,还需要一些爆米花一起共享,则最少需要支付( )
A.530元 B.540元 C.545元 D.550元
【答案】B
【分析】本题考查有理数运算的实际应用,根据题意,得到至少要购买5份套餐,再结合优惠活动进行求解即可.读懂题意,正确的列出算式,是解题的关键.
【详解】解:∵全部同学都要进场看电影,其中有5位同学每人需要一个主题纪念币,
∴至少要购买5份套餐,
①当购买5份套餐,其余全部购买电影票时:
(元),
∵消费满300元,减25元,
∴共消费:元,
②当购买6份套餐,其余全部购买电影票时:
元,
∵消费满600元,减60元,
∴共消费:元,
此时最优惠,
故选B.
1.某品牌的饮料促销方式如下:甲店打七五折,乙店“买三送一”,丙店“每满元减元”.李老师要买瓶标价9元的这种品牌的饮料,在( )店购买更省钱
A.甲 B.乙 C.丙 D.无法确定
【答案】A
【分析】解决本题关键是理解三家商店不同的优惠政策,分别找出求现价的方法,求出现价,再比较.甲店打七五折:是指现价是原价的,把原价看成单位“1”,用原价9元乘求出每瓶的现价,再乘瓶,即可求出在甲店需要的钱数;
乙店“满三送一”:是指买4瓶饮料只需要付3瓶的钱,先用瓶除以4,求出里面最多有几个4瓶,还余几瓶,从而求出需要付钱的瓶数,再乘9元,即可求出在乙店需要的钱数;
丙店“每满元减元”:是指每元可以减免元,先用瓶乘9元,求出原价一共是多少钱,再除以,求出总钱数里面有多少个元,就是可以减免多少个元,再用乘法求出可以减免的钱数,然后用原总价减去可以减免的钱数,从而求出丙店需要的钱数,再比较即可求解.
【详解】解:甲店:
(元)
乙店:
(元)
丙店:
(元)
(元)
答:在甲店购买更省钱.
故选:A.
2.《行程问题》老李和老王两人沿铁路线相向而行,速度相同,一列火车从老李身边开过用了秒,分钟后火车又从老王身边开过,用了秒,那么从火车遇到老王开始,再过 秒,老李、老王两人相遇.
【答案】
【分析】本题考查相遇问题,路程、速度、时间三者之间的关系.利用已知信息先求出火车速度是人步行速度的倍数,相遇问题,利用路程速度、时间关系即可解答.
【详解】解:解:根据题意可知
①火车速度是人步行速度的:
,
②相遇时间:
(分钟),
(秒).
故答案为:720.
3.自行车厂计划一周生产自行车1400辆,平均每天生产200辆,但由于种种原因,实际每天生产量与平均计划量相比有出入.下表是某周的生产情况(超产记为正、减产记为负):
星期
一
二
三
四
五
六
日
增减产量
(1)根据记录的数据可知该厂星期四生产自行车_______辆;
(2)根据记录的数据可知该厂本周实际生产自行车_______辆;
(3)该厂实行每日计件工资制,每生产一辆车可得60元,若超额完成任务,则超过部分每辆另奖励15元;少生产一辆另扣20元,那么该厂工人这一周的工资总额是多少?
【答案】(1)313
(2)2109
(3)126550
【分析】本题主要考查了有理数加法和有理数四则混合计算的实际应用:
(1)根据有理数的加法,可得答案;
(2)先把所有数相加,再加上,即可求解;
(3)根据基本工资加奖金以及扣费,可得答案.
【详解】(1)解:辆,
∴该厂星期四生产自行车313辆;
故答案为:313;
(2)解:辆
∴该厂本周实际生产自行车2109辆;
故答案为:2109;
(3)解:元,
∴该厂工人这一周的工资总额是126550元.
【经典例题十 含乘方的有理数混合运算】
【例10】计算:
(1);
(2);
(3)(用简便方法计算)
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】本题主要考查有理数的混合运算,熟练掌握运算法则是解题的关键.
(1)根据含乘方的有理数混合运算法则进行计算即可;
(2)根据有理数混合计算法则进行计算即可;
(3)根据简便运算进行计算;
(4)根据含乘方的有理数混合运算法则进行计算即可.
【详解】(1)解:原式
;
(2)解:原式
;
(3)解:原式
;
(4)解:原式
.
1.计算
(1)
(2)
(3)
(4).
(5)
(6)
(7)
(8).
【答案】(1)8
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)9
【分析】(1)应用加法交换律和加法结合律,求出算式的值是多少即可;
(2)应用加法交换律和加法结合律,求出算式的值是多少即可;
(3)先运算乘除,然后加减解题即可;
(4)先运算乘方,然后乘法,最后加减解题;
(5)应用乘法分配律,求出每个算式的值各是多少即可.
(6)先运算括号内的加减,然后运算除法解题即可;
(7)先运算乘方,然后乘法,最后加减解题;
(8)先运算乘方,然后乘法,最后加减解题.
此题主要考查了有理数的混合运算,明确有理数混合运算顺序:先算乘方,再算乘除,最后算加减;同级运算,应按从左到右的顺序进行计算;如果有括号,要先做括号内的运算.
【详解】(1)
;
(2)
(3)
;
(4)
;
(5)
;
(6)
;
(7)
;
(8)
2.计算下列各题:
(1)
(2)
(3)
(4)
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】本题主要考查含乘方的有理数混合运算,以及绝对值化简,熟练掌握有理数的混合运算法则是解题的关键.
(1)先算乘方,然后再进行有理数的混合运算即可;
(2)先算乘方和括号,然后再根据有理数的混合运算法则计算,即可解题;
(3)先算乘方和括号,然后再根据有理数的混合运算法则计算,即可解题;
(4)先算乘方、括号、以及绝对值化简,然后再根据有理数的混合运算法则计算,即可解题.
【详解】(1)解:,
,
;
(2)解:,
,
;
(3)解:,
,
,
;
(4)解:,
,
,
.
3.为了求的值,可令,则,因此,,所以即,依照以上推理计算:的值.
【答案】
【分析】本题考查了有理数的混合运算,利用类比的数学思想解决问题是解题关键.仿照题干,令,进而得到,然后作差,整理即可得到所求式子的值.
【详解】解:令,则,
,
,
即的值为.
【经典例题十一 有理数乘方的新定义运算】
【例11】探究规律,完成相关题目.
定义“*”运算:
;;
;;
;.
(1)归纳*运算的法则:
两数进行*运算时,________.(文字语言或符号语言均可)特别地,0和任何数进行*运算,或任何数和0进行*运算,________
(2)计算:.
(3)是否存在有理数m,n,使得,若存在,求出m,n的值,若不存在,说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)17
(3)
【分析】此题主要考查了定义新运算,以及有理数的混合运算.
(1)首先根据*运算的运算法则进行运算的算式,归纳出*运算的运算法则即可;然后根据∶ ;,可得∶0和任何数进行*运算,或任何数和0进行*运算,等于这个数的平方;
(2)根据(1)中总结出的*运算的运算法则,以及有理数的混合运算的运算方法,求出的值是多少即可;
(3)加法有交换律和结合律,这两种运算律在有理数的*运算中还适用,并举例验证加法交换律适用即可.
【详解】(1)解:归纳*运算的法则∶ 两数进行*运算时,同号得正,异号得负,并把两数的平方相加.特别地,0和任何数进行*运算,或任何数和0进行*运算,等于这个数的平方.
(2)解:,
,
,
,
,
;
(3)解:,
,
∴,
解得:,
1.设a,b是有理数,定义新运算,
例如,.
(1)计算:;
(2)设,,求的值.
【答案】(1)
(2)8
【分析】本题考查新定义下的运算,有理数的乘方.理解题意掌握新定义下的实数运算法则是解题关键.
(1)根据新定义下的运算法则计算即可;
(2)根据新定义下的运算法则计算出M、N,再相加整理即可.
【详解】(1)解:;
(2)
解:
.
2.定义新运算:,(右边的运算为平常的加、减、乘、除).
例如:,.
若,则称有理数,为“隔一数对”.
例如:,,,所以2,3就是一对“隔一数对”.
(1)下列各组数是“隔一数对”的是 (请填序号)
①,;②,;③,.
(2)计算:.
(3)已知两个连续的非零整数都是“隔一数对”.
计算:.
【答案】(1)①②
(2)
(3)
【分析】本题考查有理数的定义新运算,仔细审题,理解题干中的新定义,熟练掌握有理数的混合运算法则是解题关键.
(1)按照题干定义进行计算,判断是否满足条件即可;
(2)直接根据题目定义分别计算各项,然后再合并求解即可;
(3)根据定义进行变形和拆项,然后根据规律求解即可.
【详解】(1)解:①;
∵,,
∴,则①是“隔一数对”;
②;
∵,,
∴,则②是“隔一数对”;
③;
∵,,
∴,则③不是“隔一数对”;
故答案为:①②;
(2)解:根据定义,
;
(3)解:根据定义,
.
3.【知识迁移】我们已经知道:求若干个相同的有理数(均不等于0)的乘法运算叫做乘方.类比乘方的定义,我们规定:求若干个相同的有理数(均不等于0)的除法运算叫做除方.
如:,等,我们把记作,读作“2的3次商”, 记作,读作“的次商”.一般地,我们把个相除记作,读作“的次商”.根据以上信息,完成下列问题.
(1)直接写出结果:______,______.
(2)关于除方,下列说法错误的是( )
A.任何非零数的次商都等于
B.对于任何正整数,
C.除零外的互为相反数的两个数的偶数次商都相等,奇数次商互为相反数
D.负数的奇数次商结果是负数,负数的偶数次商结果是正数
(3)深入思考:除法运算能转化为乘法运算,那么有理数的除方运算如何转化为乘方运算呢?
试一试,将下列运算结果直接写成乘方(幂)的形式:______;______;
(4)综合应用:算一算:.
【答案】(1),
(2)B
(3);
(4)
【分析】本题考查了有理数的混合运算,新定义的理解与运用;
(1)利用题中的新定义计算即可求出值;
(2)根据题意确定出所求即可;
(3)利用题中的新定义计算即可求出值;
(4)原式变形后,计算即可求出值.
【详解】(1),
,
故答案为:;;
(2)A.任何非零数的次商都等于,说法正确,不符合题意;
B.对于任何正整数,当为奇数时,;当为偶数时,,原说法错误,符合题意;
C.除零外的互为相反数的两个数的偶数次商都相等,奇数次商互为相反数,说法正确,不符合题意;
D.负数的奇数次商结果是负数,负数的偶数次商结果是正数,说法正确,不符合题意.
故选:B;
(3)解:
故答案为:;.
(4)
1.已知用科学记数法表示为,那么用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了科学记数法,有理数的乘方,根据有理数的乘方计算求得,再根据科学记数法的表示形式为的形式,其中,为整数解答.
【详解】解:,
故选:C.
2.定义新运算:,例如:,若,,,则,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了整式的混合运算,解答的关键是熟练掌握相应的运算法则.先根据新定义的运算求出的值,再比较即可.
【详解】解:
,
故选:C.
3.下列判断中,(1)1是最小的自然数;(2)正数、零、负数统称为有理数;(3)的底数为-3;(4)a、b互为相反数,则a+b=0;(5)当x=时,,正确的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】A
【分析】根据自然数的定义(自然数为非负整数,包括0和所有的正整数)、有理数的定义(整数和分数统称为有理数)、有理数幂的定义(在中,叫做底数,叫做指数)、相反数的定义(只有符号不同的两个数互为相反数)逐个判断即可得.
【详解】解:(1)0是最小的自然数;则原说法错误;
(2)整数和分数统称为有理数,正数和负数不一定都是有理数,则原说法错误;
(3)的底数是3,则原说法错误;
(4)、互为相反数,则,原说法正确;
(5)当时,,则原说法错误;
综上,正确的个数为1个,
故选:A.
【点睛】本题考查了自然数、有理数、有理数幂、相反数,熟记各概念是解题关键.
4.在古代,人们通过在绳子上打结来计数,即“结绳计数”.当时有位父亲为了准确记录孩子的出生天数,在粗细不同的绳子上打结(如图),由细到粗(右细左粗),满七进一,那么孩子已经出生了( )
A.132天 B.72天 C.60天 D.42天
【答案】B
【分析】本题考查了有理数的混合运算,根据“满七进一”可知最左边的每个结表示,中间的每个结表示7,最右边每个结表示1,由此可解.
【详解】解:孩子已经出生天数为:(天),
故选B.
5.如图,将面积为1的长方形纸片分割成8个部分,部分①的面积是原长方形纸片面积的一半,部分②的面积是部分①面积的一半,部分③的面积是部分②面积的一半,依次类推,阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查图形的变化类,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.根据题意和图形,可以得到阴影部分的面积.
【详解】解:由图可得,阴影部分的面积是,
故选:C.
6.计算:的是 .
【答案】
【分析】利用乘法分配律计算即可求解.
【详解】,
,
,
,
故答案为:.
【点睛】此题考查了有理数的混合运算,解题的关键是掌握运算法则,注意运算法则的运用.
7.计算:
【答案】
【分析】令,可得则,从而得到,即可求解.
【详解】解:令
则
因此
所以
所以
故答案为:
8.“北斗系统”是我国自主建设运行的全球卫星导航系统.目前,北斗定位服务日均使用量已超过亿次,数据用科学记数法表示为 .
【答案】
【分析】此题考查了科学记数法的表示方法,根据科学记数法的表示形式为的形式,其中,为整数即可求解,解题的关键要正确确定的值以及的值.
【详解】解:,
故答案为:.
9.一辆汽车的速度是每小时千米, 现有一块每 5 小时慢 10 分钟的表,若用该表计时,则测得这辆汽车的速度是 千米/小时.
【答案】
【分析】本题主要考查坏钟问题,熟练掌握路程速度时间是解题的关键.先找出慢走的实际时间,再根据汽车的速度乘以正常时间再除以慢表时间即可得到答案.
【详解】解:正常表走小时,慢表只走了分钟,
分小时,
千米/小时,
故答案为:.
10.将一张长方形纸对折,如图所示可得到一条折痕(图中虚线),继续对折,对折时每次折痕与上次的折痕保持平行,连续对折三次后,可以得到条折痕,那么对折次,可以得到 条折痕.
【答案】/
【分析】本题考查了有理数的乘方的应用和探索规律,通过第一次折,第二次折,第三次折,……可以发现折痕数是以为底,以折叠次数为指数的乘方再减去,观察得到对折得到的部分数与折痕的关系是解题的关键.
【详解】解:由图可知,第次对折,把纸分成部分,条折痕,
第次对折,把纸分成部分,条折痕,
第次对折,把纸分成部分,条折痕,
,
依此类推,第次对折,把纸分成部分,条折痕,
∴对折次,可以得到折痕条,
故答案为:.
11.计算:
(1);
(2)
(3);
(4).
【答案】(1)18
(2)
(3)1
(4)
【分析】本题主要考查了有理数的混合计算:
(1)先计算乘方,再计算除法,最后计算减法即可;
(2)先计算乘方,再计算乘除法即可;
(3)先计算乘方,再计算乘法,最后计算减法即可;
(4)先计算小括号的乘法,再计算小括号内的减法,最后计算除法即可.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
;
(3)解:
(4)解:
.
12.为节约水资源,某学校环保宣传小组作了一个调查,得到了如下的一组数据:我们所在的城市人口大约900万人,每天早晨起来刷牙,如果大家都有一个坏习惯,刷牙时都不关水龙头,那么我们每个人刷牙时可浪费75毫升的水.
(1)按这样计算我们全市一天早晨仅这一项就浪费了多少升水?请用科学记数法表示;
(2)如果我们用500毫升的纯净水瓶来装浪费的水,约可以装多少瓶?
【答案】(1)6.75×105升
(2)1350000瓶
【分析】(1)先算出答案,再用科学记数法表示出来;
(2)用浪费的水的总量÷每瓶水的容量即可得到瓶数.
【详解】(1)解:9000000×75÷1000=675000=6.75×105升,
按这样计算我们全市一天早晨仅这一项就浪费了6.75×105升水;
(2)675000×1000÷500=1350000瓶,
如果我们用500毫升的纯净水瓶来装浪费的水,约可以装1350000瓶
【点睛】本题考查科学记数法与有效数字,熟练掌握科学记数法是解本题的关键.
13.阅读下面的材料,然后按照材料中提供的方法计算.
计算:.
解:设,
则,
所以
,
即.
按照上面的方法,计算:.
【答案】
【分析】本题主要考查有理数的乘方运算,解题的关键是理解题中所给运算方法.设,然后两边同乘以3,进而按照题中所给方法进行求解即可.
【详解】解:设
则
所以,
即.
14.在上个月,我们学习了“有理数的乘方”运算,知道乘方的结果叫做“幂”,下面介绍一种有关“幂”的新运算,定义:与(,m、n都是正整数)叫做同底数幂,同底数幂除法记作.
运算法则如下:
当时,
当时,
当时,
解决问题
根据“同底数幂除法”的运算法则,回答下列问题:
(1)填空:______,______;
(2)如果,求出x的值;
(3)如果,请直接写出x的值.
【答案】(1),
(2)
(3)或2或3
【分析】(1)根据指数的大小,直接利用新定义运算的法则计算即可;
(2)根据新定义运算法则的含义建立方程,再解方程即可;
(3)根据新定义的运算法则结合乘方运算的含义建立方程,再分情况解方程即可.
【详解】(1)解:;
;
(2)∵
∴
∴;
(3)∵,
∴,
∴,
或或、
∴或2或3,经检验符合题意;
【点睛】本题考查的是新定义运算的含义,理解新定义运算的运算法则结合同底数幂的除法运算法则是解本题的关键.
15.概念学习
规定:求若干个相同的有理数(均不等于0)的除法运算叫做除方,如2÷2÷2,(﹣3)÷(﹣3)÷(﹣3)÷(﹣3)等.类比有理数的乘方,我们把2÷2÷2记作,读作“2的圈3次方”,(﹣3)÷(﹣3)÷(﹣3)÷(﹣3)记作,读作“﹣3的圈4次方”,一般地,把(a≠0)记作,读作“a的圈n次方”.
初步探究
(1)直接写出计算结果: = ,= ;
(2)关于除方,下列说法错误的是
A.任何非零数的圈2次方都等于1;
B.对于任何正整数n,1的圈n次方都等于1;
C.
D.负数的圈奇数次方结果是负数,负数的圈偶数次方结果是正数.
深入思考:
我们知道,有理数的减法运算可以转化为加法运算,除法运算可以转化为乘法运算,有理数的除方运算如何转化为乘方运算呢?
(1)试一试:仿照上面的算式,将下列运算结果直接写成幂的形式.
的圈4次方= ;5的圈5次方= ;的圈6次方= .
(2)想一想:将一个非零有理数a的圈n次方写成幂的形式等于________;
(3)算一算:.
【答案】初步探究(1);;(2)C;深入思考(1),,;(2);(3).
【分析】理解除方运算,利用除方运算的法则和意义解决初步探究,通过除方的法则,把深入思考的除方写成幂的形式解决(1),总结(1)得到通项(2).根据法则计算出(3)的结果.
【详解】初步探究
解:初步探究
(1),
故答案为:,;
(2)A、任何非零数的圈2次方就是两个相同数相除,所以都等于1; 所以选项A正确;
B、因为多少个1相除都是1,所以对于任何正整数,都等于1; 所以选项B正确;
C、,,则; 所以选项C错误;
D、负数的圈奇数次方,相当于奇数个负数相除,则结果是负数,负数的圈偶数次方,相当于偶数个负数相除,则结果是正数.所以选项D正确;
本题选择说法错误的,故选C;
深入思考
(1);
;
;
故答案为:,,.
(2).
故答案为:.
(3)
.
【点睛】本题考查了新运算,幂的运算.解决问题的关键是掌握新运算的法则,理解新运算的意义.
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