内容正文:
第七章 幂的运算(A卷·提升卷)
考试时间:60分钟,满分:120分
一、选择题:共10题,每题3分,共30分。
1.若,则( )
A.10 B.3 C.7 D.12
2.石墨烯材料可能会成为制造芯片的关键材料,如图是二维石墨烯的晶格结构,图中标注出了石墨烯每两个相邻碳原子间的键长.将用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
3.计算的结果是( )
A. B. C. D.
4.下列各式计算正确的是( )
A. B.
C. D.
5.计算的结果是( )
A. B. C. D.
6.若,则的值为( )
A. B. C. D.
7.已知,,,则的值是( )
A. B. C.1 D.2
8.若,,且,则x的值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
9.已知,,为自然数,且满足,则的取值不可能是( )
A.5 B.6 C.7 D.8
10.若,,,,则,,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
二、填空题:共8题,每题3分,共24分。
11.计算: .
12.计算: .
13.已知,,则 .
14.计算: .
15.已知,则 .
16.已知,则的值为 .
17.若,则 .
18.已知,,则 (填“”或“”或“”).
三、解答题:共10题,共66分,其中第19~20题每小题5分,第21~24题每小题6分,第25~26题每小题7分,第27题8分,第28题10分。
19.(本题5分)计算
(1);
(2);
(3)
20.(本题5分)先化简,再求值:,其中,.
21(本题6分).计算
(1)已知,求的值;
(2)已知,求的值.
22.(本题6分)已知.
(1)求的值;
(2)求的值.
23.(本题6分)计算:
(1);
(2).
24.(本题6分)已知,,,计算下列代数式:
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求的值.
25.(本题7分)解答下列问题:
(1)若,求的值;
(2)已知为正整数,且,求的值;
26.(本题7分)在数学中,我们经常会运用逆向思考的方法来解决一些问题,例如:“若,,求的值.”这道题我们可以这样思考:逆向运用同底数幂的乘法公式,即,所以,所以.
(1)若,,请你也利用逆向思考的方法求出的值.
(2)下面是小贤用逆向思考的方法完成的一道作业题,请你参考小贤的方法解答下面的问题:
小贤的作业
计算:.
解:.
①小贤的求解方法逆用了哪一条幂的运算性质,直接写出该逆向运用的公式:______.
②计算:.
27.(本题8分)【阅读材料】
进位制是一种记数方式,可以用有限的数字符号代表所有的数值.可使用数字符号的数目称为基数,基数为n,即可称n进位制,简称n进制.对于任意一个用n进位制表示的数,通常使用n个阿拉伯数字进行计数,特点是逢n进一.现在我们通常用的是十进制数;(十进制数不用标角标,其他要标角标)
(1)类比十进制的计数原理:,把一个五进制数转化为十进制数的方法为:.请你请以下两个数转化为十进制数:__________,__________;
(2)把一个十进制数转化为二进制数,一般按照“除以2取余数”的方法,一直除到商为0,余数为1止;再将余数从下向上倒序写,就是结果.例如将十进制数13转化为二进制数.
余1
余0
余1
余1
所以,请你仿照以上方法,将十进制数22转化成二进制数;
(3)二进制的四则运算与十进制的四则运算原理相同,不同的是十进制的数位有十个数码0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,满十进一,而二进制的数位有两个数码0和1,满二进一.
二进制的加法运算法则如下:
.
请你根据上面的加法运算法则和所学的竖式计算相关知识,计算.
28.(本题10分)阅读材料.
对数的创始人是苏格兰数学家纳皮尔(1550-1617年),纳皮尔发明对数是在指数书写方式之前,直到18世纪瑞士数学家欧拉(1707-1783年)才发现指数与对数之间的联系.
对数的定义:一般地,若(,),那么x叫做a为底N的对数,记作,比如指数式可以转化为对数式,对数式可以转化为指数式.我们根据对数的定义可得到对数的一个性质为(,,,).理由如下:
设,,则,,
∴,
由对数的定义,得,
又∵,
∴.
请你仔细阅读上面的材料之后,解答下列问题.
(1)将指数式转化为对数式为 .
(2)计算: .
(3)求证:(,,,).
(4)直接写出的值.
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第七章 幂的运算(A卷·提升卷)
考试时间:60分钟,满分:120分
一、选择题:共10题,每题3分,共30分。
1.若,则( )
A.10 B.3 C.7 D.12
【答案】A
【分析】此题考查了同底数幂乘法的逆运算,熟记同底数幂乘法的计算法则是解题的关键.根据同底数幂乘法法则的逆运算解答.
【详解】解:∵,
∴,
故选:A.
2.石墨烯材料可能会成为制造芯片的关键材料,如图是二维石墨烯的晶格结构,图中标注出了石墨烯每两个相邻碳原子间的键长.将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,确定的值时,要看把原数变成时,小数点移动了多少位,的绝对值与小数点移动的位数相同,当原数绝对值时,是正整数;当原数的绝对值时,是负整数,解题的关键要正确确定的值以及的值.
【详解】解:,
故选:.
3.计算的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了有理数的混合运算、同底数幂的乘法,首先逆用同底数幂的乘法法则,得到原式,再提公因数得到,经计算得到结果.
【详解】解:
.
故选:B.
4.下列各式计算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了合并同类项,同底数幂的乘法,同底数幂的除法,积的乘方,熟练掌握运算性质和运算法则是解题的关键.
根据合并同类项法则,同底数幂的乘法法则,同底数幂的除法法则,积的乘方法则分别求出每个式子的值,再判断即可.
【详解】解:A.,故该选项不符合题意;
B.,故该选项不符合题意;
C.,故该选项符合题意;
D.不能合并,故该选项不符合题意;
故选:C.
5.计算的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了积的乘方,直接利用积的乘方运算法则得出即可.
【详解】解:,
故选:A.
6.若,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了同底数幂除法的逆用、幂的乘方的逆用,熟练掌握运算法则是解题关键.根据同底数幂除法的逆用、幂的乘方的逆用可得,代入计算即可得.
【详解】解:∵
∴
,
故选:B.
7.已知,,,则的值是( )
A. B. C.1 D.2
【答案】A
【分析】本题考查了同底数幂的乘除法、幂的乘方,熟练掌握同底数幂的乘除法和幂的乘方的计算法则是解题的关键.利用同底数幂乘除法的逆运算,将变形为,再代入数据计算即可.
【详解】解:,
,
又,,
.
故选:A.
8.若,,且,则x的值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】本题主要考查了同底数幂的乘除法的逆用,幂的乘方的逆用等知识点,根据同底数幂的乘除法和幂的乘方运算法则进行计算即可得解,熟练掌握同底数幂的乘除法和幂的乘方运算法则是解决此题的关键.
【详解】解:∵,
又∵,,
∴,
∴,
化简得,
∴,
故选:C.
9.已知,,为自然数,且满足,则的取值不可能是( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】D
【分析】本题考查了幂的乘方,根据题意可得,从而得出,,再分情况讨论求解即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴,,
∵,,为自然数,
∴当时,,此时,
当时,,此时,
当时,,此时,
当时,,此时,
综上所述,的取值不可能是8,
故选:D.
10.若,,,,则,,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了有理数的乘方、负整数指数幂、零指数幂,先根据有理数的乘方、负整数指数幂、零指数幂的运算法则求出各数,再比较即可得解.
【详解】解:,,,,
∵,
∴,
故选:C.
二、填空题:共8题,每题3分,共24分。
11.计算: .
【答案】4
【分析】本题考查零指数幂、负整数指数幂,根据零指数幂、负整数指数幂的运算法则求解即可.
【详解】解:
,
故答案为:4.
12.计算: .
【答案】
【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,据此计算即可.
【详解】解:.
13.已知,,则 .
【答案】2
【分析】本题考查了同底数幂的乘法、同底数幂的除法,先根据同底数幂的乘法法则计算得出,再根据同底数幂的除法法则计算即可得解.
【详解】.解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
故答案为:2.
14.计算: .
【答案】
【分析】本题考查积的乘方与幂的乘方运算法则,先逆用幂的乘方法则将化成,再逆用积的乘方法则计算即可.
【详解】解:原式
故答案为:.
15.已知,则 .
【答案】2
【分析】本题主要考查了同底数幂除法的逆用,熟知相关计算法则是解题的关键.
根据同底数幂除法的逆用求解即可.
【详解】解:∵,
∴.
故答案为:2
16.已知,则的值为 .
【答案】4
【分析】本题考查幂的混合运算,根据幂的运算法则得到,进而得到,即可得到答案.
【详解】解:∵,,
∴,
∴,
故答案为:4.
17.若,则 .
【答案】3
【分析】本题主要考查同底数幂的乘除法,利用同底数幂乘除法法则求出m的值即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:3.
18.已知,,则 (填“”或“”或“”).
【答案】
【分析】本题考查了幂的乘方运算的逆运算,解题关键是正确运用公式进行变形.先利用幂的乘方运算的逆运算对两个式子进行变形,再进行比较.
【详解】解:,,
又,
,
故答案为:.
三、解答题:共10题,共66分,其中第19~20题每小题5分,第21~24题每小题6分,第25~26题每小题7分,第27题8分,第28题10分。
19.(本题5分)计算
(1);
(2);
(3)
【答案】(1)
(2)
(3)0
【分析】本题考查了有理数的运算,整式的运算,解题的关键是:
(1)先把除法转换为乘法,然后根据乘法分配律计算即可;
(2)先计算乘方、绝对值以及负整数指数幂,然后计算乘法,最后计算加减即可;
(3)根据幂的乘方法则、同底数幂相乘法则、合并同类项法则计算即可.
【详解】(1)解:原式
;
(2)解:原式
;
(3)解:原式
.
20.(本题5分)先化简,再求值:,其中,.
【答案】,.
【分析】本题考查了积的乘方及整式的加减,整式的化简求值,熟练掌握整式的加减运算是解题的关键.化简,合并同类项计算,后代入求值即可.
【详解】解:
,
当,时,
原式.
21(本题6分).计算
(1)已知,求的值;
(2)已知,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)逆用幂的乘方法则变形求解.
(2)利用同底数乘法的逆运算解答.
此题考查了逆用幂的乘方,同底数乘法的逆运算,解题的关键是:熟练掌握相关运算法则.
【详解】(1)解:,
(2)解:∵,
∴.
∴.
22.(本题6分)已知.
(1)求的值;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查同底数幂的乘除法的运算及逆运算,掌握同底数幂的运算法则是解题的关键.
(1)根据,可得出,再根据同底数幂的乘除法即可得出答案;
(2)将转化为再得到,最后将代入,即可得出答案.
【详解】(1)∵,
∴,即,
∵,
∴,
∴,
∴;
(2)由(1)知,
∴的值
.
23.(本题6分)计算:
(1);
(2).
【答案】(1)0
(2)
【分析】本题考查了有理数混合运算和幂的运算,解题关键是熟练掌握相关法则;
(1)先算乘方,再算绝对值,然后算乘除,最后算减法即可;
(2)利用幂的乘方法则及同底数幂除法法则计算即可.
【详解】(1)解:,
,
,
;
(2)解:,
,
.
24.(本题6分)已知,,,计算下列代数式:
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求的值.
【答案】(1)15
(2)
(3)400
【分析】本题主要考查了同底数幂的乘除法以及幂的乘方与积的乘方,熟记幂的运算法则是解答本题的关键.
(1)根据幂的乘方运算法则可得,再根据同底数幂的乘法法则计算即可;
(2)由,根据同底数幂的除法法则以及幂的乘方运算法则计算即可;
(3)根据积的乘方运算法则可得,再根据幂的乘方运算法则计算即可.
【详解】(1)解:,,.
.
(2)解:.
(3)解:.
25.(本题7分)解答下列问题:
(1)若,求的值;
(2)已知为正整数,且,求的值;
【答案】(1)
(2)32
【分析】本题考查幂的混合运算,代数式求值.掌握幂的混合运算法则是解题关键.
(1)由题意可求出.根据幂的乘方和同底数幂的乘法逆运算可将所求式子变形为,最后整体代入求值即可;
(2)根据幂的乘方和其逆用法则可将所求式子变形为,再将代入求值即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴;
(2)解:
.
26.(本题7分)在数学中,我们经常会运用逆向思考的方法来解决一些问题,例如:“若,,求的值.”这道题我们可以这样思考:逆向运用同底数幂的乘法公式,即,所以,所以.
(1)若,,请你也利用逆向思考的方法求出的值.
(2)下面是小贤用逆向思考的方法完成的一道作业题,请你参考小贤的方法解答下面的问题:
小贤的作业
计算:.
解:.
①小贤的求解方法逆用了哪一条幂的运算性质,直接写出该逆向运用的公式:______.
②计算:.
【答案】(1)6
(2)①;②5
【分析】本题考查了同底数幂的乘法、幂的乘方、积的乘方,学会逆向运用幂的运算性质是解答本题的关键.
(1)逆向运用同底数幂的乘法、幂的乘方运算法则计算即可;
(2)①根据幂的运算性质,得出求解方法逆向运用了积的乘方运算法则,即可得出结论;②逆向运算积的乘方运算法则计算即可;
【详解】(1)解:,
,
,
,
,
.
的值为6.
(2)解:①小贤的求解方法逆用了积的乘方运算性质,即,
故答案为:;
②
.
27.(本题8分)【阅读材料】
进位制是一种记数方式,可以用有限的数字符号代表所有的数值.可使用数字符号的数目称为基数,基数为n,即可称n进位制,简称n进制.对于任意一个用n进位制表示的数,通常使用n个阿拉伯数字进行计数,特点是逢n进一.现在我们通常用的是十进制数;(十进制数不用标角标,其他要标角标)
(1)类比十进制的计数原理:,把一个五进制数转化为十进制数的方法为:.请你请以下两个数转化为十进制数:__________,__________;
(2)把一个十进制数转化为二进制数,一般按照“除以2取余数”的方法,一直除到商为0,余数为1止;再将余数从下向上倒序写,就是结果.例如将十进制数13转化为二进制数.
余1
余0
余1
余1
所以,请你仿照以上方法,将十进制数22转化成二进制数;
(3)二进制的四则运算与十进制的四则运算原理相同,不同的是十进制的数位有十个数码0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,满十进一,而二进制的数位有两个数码0和1,满二进一.
二进制的加法运算法则如下:
.
请你根据上面的加法运算法则和所学的竖式计算相关知识,计算.
【答案】(1)91;175
(2)
(3)
【分析】本题主要考查了有理数的混合运算和进制计算规则,根据题意弄清进制的计算规则是解本题的关键.
(1)根据三进制转化十进制方法和八进制转化十进制方法,进行计算即可得解;
(2)根据题干中提供的方法十进制转化二进制的方法进行计算即可得解;
(3)根据二进制的算法列竖式,计算即可得解.
【详解】(1)解:,
;
(2)解:∵余0,
余1,
余1,
余0,
余1,
∴;
(3)解:列竖式为:
∴.
28.(本题10分)阅读材料.
对数的创始人是苏格兰数学家纳皮尔(1550-1617年),纳皮尔发明对数是在指数书写方式之前,直到18世纪瑞士数学家欧拉(1707-1783年)才发现指数与对数之间的联系.
对数的定义:一般地,若(,),那么x叫做a为底N的对数,记作,比如指数式可以转化为对数式,对数式可以转化为指数式.我们根据对数的定义可得到对数的一个性质为(,,,).理由如下:
设,,则,,
∴,
由对数的定义,得,
又∵,
∴.
请你仔细阅读上面的材料之后,解答下列问题.
(1)将指数式转化为对数式为 .
(2)计算: .
(3)求证:(,,,).
(4)直接写出的值.
【答案】(1)
(2)
(3)见解析
(4)
【分析】本题是新定义试题,主要考查幂的运算性质、新定义对数与指数之间的关系;
(1)根据对数式的定义转化即可;
(2)根据对数式的定义进行计算,即可求解;
(3)先设,,根据对数的定义可表示为指数式为:,,计算的结果,类比所给材料的证明过程可得结论;
(4)根据公式:和的逆用,计算可得结论.
【详解】(1)解:将指数式转化为对数式为,
故答案为:.
(2)解:∵,
∴
(3)证明:设,,则,,
∴,由对数的定义得,
又∵,
∴;
(4)
9
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