内容正文:
第07讲 有理数的乘方
内容导航——预习三步曲
第一步:主动学
析教材 学知识:教材精讲精析,全方位预习
讲典例 练习题:教材习题学解题,快速掌握解题方法
练考点 强知识:三大核心考点六种常考题型精准练
第二步:用心记
串知识 识框架:学习目标复核内容掌握,思维导图助力掌握知识脉络,理清知识之间的联系
第三步:限时测
过关测 稳提升:过关检测效果好,查漏补缺练考点
知识点1:有理数的乘方
1.乘方的概念:求相同因数的积的运算,叫做乘方,乘方的结果叫做幂(power).
即有:.
底数:在中,叫做底数,
指数:叫做指数.
典型例子:此处2叫做底数,3是指数,表示2的个数;
2.特例:当指数=2时,一般成为平方;当指数=3时,一般成为立方。
名师点拨:
(1) 乘方与幂是不同的,乘方是一种运算,幂是乘方运算的结果. 类比以前学的加减乘除法学习乘方。
运算名称
符号表示
加法
加数
加数
和
减法
被减数
减数
差
乘法
乘数
乘数
积
除法
被除数
除数
商
乘方
底数
指数
幂
幂特指乘方作为结果时的一种叫法,与和差积商相对应。
(2)当底数是以下几种情况时,要用括号括起来:
底数是负数、底数是分数、底数不是单独的一个数而是含有运算的式子。
(3)一个数可以看作这个数本身的一次方,指数1通常省略不写.
知识点2:乘方的符号法则
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,即.
名师点拨:
(1)有理数的乘方运算,首先应确定幂的符号,然后再计算幂的绝对值.
(2)计算幂时,可以转化成乘法计算。
知识点3:科学记数法(这是一个很小,但非常非常重要的知识点,要牢记)
科学记数法的定义:
把一个绝对值大于10的数表示成的形式(其中l≤||<10,是正整数),这种记数法叫做科学记数法.
名师点拨:
(1)负数也可以用科学记数法表示,“”照写,其它与正数一样;
(2)把一个数写成形式时,若这个数是大于10的数,则n比这个数的整数位数少1.
教材习题第55页练习第1题
计算:
解题方法指导
利用乘方的定义计算;
注意第(1)与(4)的区别
【分析】
解:按照乘方的定义计算;
点拨:
(1)注意第(1)题与第(4)题区别。
(2)使用乘方的符号法则判断结果的符号,防止结果错误。
教材习题第57页习题第3题
目前将纸对折次数的世界纪录是13次.假如一张纸的厚度是 0.01cm,用计算器计算将其对折13次后的厚度.要想对折后超过珠穆朗玛峰的高度,需要对折多少次?
解题方法指导
1.从简单到复杂,从特殊到一般发现规律;
2.学会估算;
【分析】
折叠13次后纸张的层数为:
折叠次数 纸张层数 发现规律,折叠n次后,纸张层数为
1 2= 所以折叠13次后,纸张层数为层
2 4= 所以折叠13次后,纸张厚度为
3 8= 要想对折后超过珠穆朗玛峰的高度,那么,
此时通过尝试可以发现n=27即可
题型1 考查乘方的概念、幂的概念
1.对于与,下列叙述中正确的是( )
A.底数相同,运算结果相同 B.底数相同,运算结果不同
C.底数不同,运算结果相同 D.底数不同,运算结果不同
2.“”可以写成( )
A. B. C. D.
3.式子可以表示为( )
A. B. C. D.
4.计算可以表示为( )
A. B. C. D.
5.式子表示的含义是( )
A.6个2相乘的积的相反数 B.与6相乘的积
C.6与相乘的积的相反数 D.6个相乘的积
题型2 利用乘方的定义进行计算
1.计算:
(1); (2); (3).
2.计算:
(1); (2).
3.计算:
(1); (2); (3);
(4); (5); (6).
4.计算:
(1); (2); (3);
(4); (5); (6).
5.计算:
(1); (2); (3); (4).
题型3 科学记数法
1.经中国旅游研究院综合测算,今年“五一”假日期间全国接待国内游客亿人次,亿用科学记数法表示为 .
2.截至2025年5月5日,中国动画电影《哪吒之魔童闹海》全球票房已破亿元,暂列全球影史票房榜第4位.将用科学记数法表示为 .
3.年月日,“长征二号”遥二十运载火箭将“神州二十号”载人飞船带入太空,其起飞质量约为kg.将“”用科学记数法表示为 .
4.是一款先进的人工智能助手,可提供高效、精准的信息检索和智能对话服务.其活跃用户数在上线三个星期后达到了33700000.将33700000用科学记数法表示为 .
5.地球有多大?这个问题对于今天的同学们来说已不再陌生:地球的平均半径约为6371千米,赤道的周长约为40075千米,子午线的周长约为40008千米.将子午线的周长用科学记数法可表示为 米.
题型4 还原科学记数法表示的数
1.《康熙字典》是清朝康熙年间出版的图书,字典全书共收录汉字余个,则的原数为 .
2.已知:,则a表示的数为 .
3.莲花湖湿地公园占地面积用科学记数法表示为平方米,则原数为 万平方米.
4.下列是用科学记数法表示的数,把原数填在横线上: ; .
5.我国研究人员利用中国天眼发现了1个尺度大约为200万光年的巨大原子气体系统,尺度比银河系大20倍.长度单位光年是指光在真空中传播一年所经过的距离,大约为千米,原来的数是 .
题型5 含乘方的有理数的混合运算
1.计算:
(1) (2)
2.计算:
(1); (2).
3.计算:.
4.计算:.
5.计算:
题型6 利用乘方解决实际问题
1.拉面是很多人都喜欢吃的一种面食.拉面馆的师傅用一根很粗的面条,把两头捏合在一起拉长,再捏合,又拉长,反复几次,就把这根很粗的面条拉成了许多根较细的面条.回答下列问题:
(1)第6次捏合后,可得多少根面条?
(2)经过多少次捏合后可得到256根面条?
2.古时候,在某个王国里有一位聪明的大臣,他发明了国际象棋,献给了国王,为表示对大臣的感谢,国王答应满足大臣一个要求.大臣说:“就在这个棋盘上放一些米粒吧,第一格放粒米,第二格放粒米,第三格放粒米,然后是粒米,粒米,直到第格.”“你真傻就要这么一点米?”国王哈哈大笑,大臣说:“就怕你的国库里没有这么多米?”你知道第格中能放多少米吗?请你帮忙计算出来.
3.一根20米长的绳子,第1次剪去一半,第2次剪去剩下的一半,第3次又剪去剩下的一半,如此剪下去,问第8次剪去后剩下的绳子有多长?
4.细菌分裂是一种特殊的生殖方式,细菌分裂一次由一个变为两个.某种细菌每小时便可以进行一次分裂,经过5小时后这种细菌由1个能分裂成多少个?
5.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?
知识导图记忆
知识目标复核
1.理解有理数乘方的意义,会进行有理数乘方的运算;
2.知道底数、指数、幂的概念,会求一个有理数的正整数指数幂;
3.会用科学记数法表示一个较大的数,并能将科学记数法表示的数还原为普通形式。
一、选择题
1.表示的意义是( )
A.与5相乘 B.2个相乘
C.5个2相乘的相反数 D.2个5相乘的相反数
2.的底数是( )
A. B. C.3 D.9
3.下列式子可以表示成的是( )
A. B. C. D.
4.下列各式中,不相等的是( )
A.和 B.和
C.和 D.和
5.对于与,下列叙述中正确的是( )
A.底数相同,运算结果相同 B.底数相同,运算结果不同
C.底数不同,运算结果相同 D.底数不同,运算结果不同
6.若 ,则一定有( )
A. B. C. D.
7.如果,则是( )
A.8或 B. C.4 D.4或
8.《庄子·天下篇》讲到:“一尺之棰,日取其半,万世不竭”意思是说一尺长的木棍,每天截取它的一半,千秋万代也截不完.一天之后“一尺之棰”剩尺,两天之后剩尺,那么五天之后,这个“一尺之棰”还剩( )
A.尺 B.尺 C.尺 D.尺
9.年春节期间,昭通市实现旅游综合收入亿元.全市共接待游客约万人次,“万”用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
10.我们常用的十进制,如:,表示十进制的数要用10个数码:0,1,2,3,4,5,6,7,8,9.在计算机中用的是二进制,只有两个数码:0,1,如:二进制中.相当于十进制中的7,又如:.相当于十进制中的27.那么十进制中的25相当于二进制中的( )
A.10011 B.11001 C.11010 D.11101
二、填空题
11.的底数是 .
12.比较大小: (填或).
13.如果,那么 .
14.有一列按照一定规律写出的单项式:,,,,,…请写出这列单项式的第个和第个(k是正整数) , .
15.将边长为1的正方形纸片按如图所示方法进行对折,第1次对折后得到的图形面积为,第2次对折后得到的图形面积为,第次对折后得到的图形面积为,则 .
16.资料表明,被称为“地球之肺”的森林正以每年约万公顷的速度从地球上消失,“万”用科学记数法表示是 .
三、解答题
17.计算:.
18.计算:.
19.计算:
(1)
(2)
20.计算:.
21.当把一张纸对折1次时,纸的层数为2;对折2次时,纸的层数为4,照这样折下去:
(1)当你将纸对折5次时,其层数是________;对折6次时,其层数是________.
(2)如果一张纸的厚度是,假设对折6次,求对折后纸的总厚度?
22.如何计算?小明和小亮给出了不同的做法:
一、小明的做法:
如图,画一个边长为1的正方形,并将它的面积不断做二等分.
第1次分割:把正方形的面积二等分,其中阴影部分的面积为;
第2次分割:将上次分割图中的空白部分的面积继续二等分,阴影部分的面积为;
第3次分割:将上次分割图中的空白部分的面积继续二等分,阴影部分的面积为;
…
第2024次分割:将上次分割图中的空白部分的面积继续二等分,阴影部分的面积为.
根据图形可得,.
二、小亮的做法:
设,
则,因为,所以.
(1)请仿照小明的做法求出的值(画出最后一次分割的图形,在图上标注阴影部分面积,并写出结果);
(2)请仿照小亮的做法验证(1)的结论;
(3)在上面的两种做法中任选一种计算的值.
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第07讲 有理数的乘方
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讲典例 练习题:教材习题学解题,快速掌握解题方法
练考点 强知识:三大核心考点六种常考题型精准练
第二步:用心记
串知识 识框架:学习目标复核内容掌握,思维导图助力掌握知识脉络,理清知识之间的联系
第三步:限时测
过关测 稳提升:过关检测效果好,查漏补缺练考点
知识点1:有理数的乘方
1.乘方的概念:求相同因数的积的运算,叫做乘方,乘方的结果叫做幂(power).
即有:.
底数:在中,叫做底数,
指数:叫做指数.
典型例子:此处2叫做底数,3是指数,表示2的个数;
2.特例:当指数=2时,一般成为平方;当指数=3时,一般成为立方。
名师点拨:
(1) 乘方与幂是不同的,乘方是一种运算,幂是乘方运算的结果. 类比以前学的加减乘除法学习乘方。
运算名称
符号表示
加法
加数
加数
和
减法
被减数
减数
差
乘法
乘数
乘数
积
除法
被除数
除数
商
乘方
底数
指数
幂
幂特指乘方作为结果时的一种叫法,与和差积商相对应。
(2)当底数是以下几种情况时,要用括号括起来:
底数是负数、底数是分数、底数不是单独的一个数而是含有运算的式子。
(3)一个数可以看作这个数本身的一次方,指数1通常省略不写.
知识点2:乘方的符号法则
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,即.
名师点拨:
(1)有理数的乘方运算,首先应确定幂的符号,然后再计算幂的绝对值.
(2)计算幂时,可以转化成乘法计算。
知识点3:科学记数法(这是一个很小,但非常非常重要的知识点,要牢记)
科学记数法的定义:
把一个绝对值大于10的数表示成的形式(其中l≤||<10,是正整数),这种记数法叫做科学记数法.
名师点拨:
(1)负数也可以用科学记数法表示,“”照写,其它与正数一样;
(2)把一个数写成形式时,若这个数是大于10的数,则n比这个数的整数位数少1.
教材习题第55页练习第1题
计算:
解题方法指导
利用乘方的定义计算;
注意第(1)与(4)的区别
【分析】
解:按照乘方的定义计算;
点拨:
(1)注意第(1)题与第(4)题区别。
(2)使用乘方的符号法则判断结果的符号,防止结果错误。
教材习题第57页习题第3题
目前将纸对折次数的世界纪录是13次.假如一张纸的厚度是 0.01cm,用计算器计算将其对折13次后的厚度.要想对折后超过珠穆朗玛峰的高度,需要对折多少次?
解题方法指导
1.从简单到复杂,从特殊到一般发现规律;
2.学会估算;
【分析】
折叠13次后纸张的层数为:
折叠次数 纸张层数 发现规律,折叠n次后,纸张层数为
1 2= 所以折叠13次后,纸张层数为层
2 4= 所以折叠13次后,纸张厚度为
3 8= 要想对折后超过珠穆朗玛峰的高度,那么,
此时通过尝试可以发现n=27即可
题型1 考查乘方的概念、幂的概念
1.对于与,下列叙述中正确的是( )
A.底数相同,运算结果相同 B.底数相同,运算结果不同
C.底数不同,运算结果相同 D.底数不同,运算结果不同
【答案】C
【知识点】有理数幂的概念理解、有理数的乘方运算
【分析】本题主要考查了幂的认识和运算,准确分析判断是解题的关键.
根据幂的性质判断即可.
【详解】∵,,
∴与,底数不同,运算结果相同.
故选:C.
2.“”可以写成( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】有理数幂的概念理解
【分析】本题考查了乘方的定义,利用乘方的定义解答即可.
【详解】解:,
故选:C.
3.式子可以表示为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】有理数幂的概念理解
【分析】本题考查了有理数乘方的定义,根据多个相同的单项式相乘可以表示为幂的形式,即,a表示相同的单项式,m表示单项式的个数.据此即可解答.
【详解】解:,
故选:C.
4.计算可以表示为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】有理数幂的概念理解
【分析】根据幂的意义得,解答即可.
本题考查了有理数幂的意义,正确理解幂的意义是解题的关键.
【详解】解:根据幂的意义得,
故选:C.
5.式子表示的含义是( )
A.6个2相乘的积的相反数 B.与6相乘的积
C.6与相乘的积的相反数 D.6个相乘的积
【答案】A
【知识点】有理数幂的概念理解
【分析】本题考查了有理数乘方的意义,根据乘方的定义即可求出答案.
【详解】解:式子表示的含义是6个2相乘的积的相反数,
故选:A.
题型2 利用乘方的定义进行计算
1.计算:
(1); (2); (3).
【答案】(1) (2) (3)
【知识点】有理数的乘方运算
【分析】本题考查了有理数的乘方运算.
(1)根据乘方的定义将展开算乘法即可;
(2)根据乘方的定义将展开算乘法即可;
(3)根据乘方的定义将展开算乘法即可.
【详解】(1)解:;
(2)解:;
(3)解:.
2.计算:
(1); (2).
【答案】(1) (2)
【知识点】有理数的乘方运算
【分析】本题考查的是乘方运算,根据乘方运算的运算法则是解本题的关键;
(1)由,再计算即可;
(2)由,再计算即可.
【详解】(1)解:;
(2)解:.
3.计算:
(1); (2); (3);
(4); (5); (6).
【答案】(1)216 (2) (3) (4) (5)1000 (6)1000000
【知识点】有理数的乘方运算
【分析】本题考查了乘方的运算,熟练掌握幂的运算法则是解题的关键;
(1)根据正数的任何次幂都是正数,计算即可;
(2)根据负数的奇次幂是负数,负数的偶次幂是正数,计算即可;
(3)根据负数的奇次幂是负数,负数的偶次幂是正数,计算即可;
(4)根据负数的奇次幂是负数,负数的偶次幂是正数,计算即可;
(5)根据正数的任何次幂都是正数,计算即可;
(6)根据负数的奇次幂是负数,负数的偶次幂是正数,计算即可;
【详解】(1)解:;
(2)解:
(3)解:;
(4)解:;
(5)解:;
(6)解:.
4.计算:
(1); (2); (3);
(4); (5); (6).
【答案】(1)(2) (3) (4) (5) (6)
【知识点】有理数的乘方运算
【分析】本题考查了有理数的乘方,掌握乘方的运算法则是解题关键.
(1)根据有理数的乘方的运算法则计算即可;
(2)根据有理数的乘方的运算法则计算即可;
(3)根据有理数的乘方的运算法则计算即可;
(4)根据有理数的乘方的运算法则计算即可;
(5)根据有理数的乘方的运算法则计算即可;
(6)根据有理数的乘方的运算法则计算即可.
【详解】(1)解:;
(2)解:;
(3)解:;
(4)解:;
(5)解:
(6)解:.
5.计算:
(1); (2); (3); (4).
【答案】(1) (2) (3) (4)1
【知识点】有理数的乘方运算
【分析】本题考查了乘方的运算,正数的任何次幂都是正数,负数的偶次幂是正数,负数的奇次幂是负数,0的任何正整数次幂都等于0.
(1)(2)(3)(4)根据乘方运算法则计算即可.
【详解】(1)解:
(2)解:
(3)解:
(4)解:
题型3 科学记数法
1.经中国旅游研究院综合测算,今年“五一”假日期间全国接待国内游客亿人次,亿用科学记数法表示为 .
【答案】
【知识点】用科学记数法表示绝对值大于1的数
【分析】本题考查用科学记数法表示较大的数,绝对值大于1的数可以用科学记数法表示,一般形式为,为正整数,且比原数的整数位数少1,据此可以解答.
【详解】解:亿用科学记数法表示为.
故答案为:
2.截至2025年5月5日,中国动画电影《哪吒之魔童闹海》全球票房已破亿元,暂列全球影史票房榜第4位.将用科学记数法表示为 .
【答案】
【知识点】用科学记数法表示绝对值大于1的数
【分析】本题主要考查了科学记数法,科学记数法的表现形式为的形式,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,当原数绝对值小于1时n是负数;由此进行求解即可得到答案.
【详解】解:.
故答案为:.
3.年月日,“长征二号”遥二十运载火箭将“神州二十号”载人飞船带入太空,其起飞质量约为kg.将“”用科学记数法表示为 .
【答案】
【知识点】用科学记数法表示绝对值大于1的数
【分析】本题主要考查了科学记数法,解题的关键在于能够熟练掌握科学记数法的定义.
科学记数法的表现形式为 的形式,其中 为整数,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,当原数绝对值大于等于 时是正数,当原数绝对值小于时是负数;由此进行求解即可得到答案.
【详解】解: ,
故答案为:.
4.是一款先进的人工智能助手,可提供高效、精准的信息检索和智能对话服务.其活跃用户数在上线三个星期后达到了33700000.将33700000用科学记数法表示为 .
【答案】
【知识点】用科学记数法表示绝对值大于1的数
【分析】此题考查科学记数法的表示方法,科学记数法的表示形式为的形式,其中,为整数.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.
【详解】解:,
故答案为:.
5.地球有多大?这个问题对于今天的同学们来说已不再陌生:地球的平均半径约为6371千米,赤道的周长约为40075千米,子午线的周长约为40008千米.将子午线的周长用科学记数法可表示为 米.
【答案】
【知识点】用科学记数法表示绝对值大于1的数
【分析】本题主要考查科学记数法的表示方法.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.
【详解】解:40008千米即米.
,
故答案为:
题型4 还原科学记数法表示的数
1.《康熙字典》是清朝康熙年间出版的图书,字典全书共收录汉字余个,则的原数为 .
【答案】47000
【知识点】将用科学记数法表示的数变回原数
【分析】本题考查科学记数法的表示方法.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.当原数绝对值时,n是正整数;当原数的绝对值时,n是负整数.据此解答即可.
【详解】解:.
故答案为:47000.
2.已知:,则a表示的数为 .
【答案】
【知识点】将用科学记数法表示的数变回原数
【分析】本题考查科学记数法,利用有理数的乘方运算,把科学记数法表示的数还原即可.
【详解】解:;
故答案为:
3.莲花湖湿地公园占地面积用科学记数法表示为平方米,则原数为 万平方米.
【答案】792
【知识点】将用科学记数法表示的数变回原数
【分析】本题考查用科学记数法表示绝对值大于1的数,科学记数法的表示形式为为正整数,是基础考点,难度较易,掌握相关知识是解题关键.
根据科学记数法表示形式解答即可.
【详解】解: 平方米,则原数为792万平方米.
故答案为:792.
4.下列是用科学记数法表示的数,把原数填在横线上: ; .
【答案】
【知识点】将用科学记数法表示的数变回原数
【分析】本题考查了科学记数法,熟练掌握科学记数法是解题的关键.科学记数法的形式为,其中,为整数,当时,原数等于把小数点向右移动位,据此解答.
【详解】解:;
.
故答案为:;.
5.我国研究人员利用中国天眼发现了1个尺度大约为200万光年的巨大原子气体系统,尺度比银河系大20倍.长度单位光年是指光在真空中传播一年所经过的距离,大约为千米,原来的数是 .
【答案】9460700000000
【知识点】将用科学记数法表示的数变回原数
【分析】本题考查了科学记数法,科学记数法的表示形式为的形式,其中,为整数,掌握将科学记数法表示的数变回原来的数的方法是解题的关键.根据题意,将用科学记数法表示的数化成原来的数即可.
【详解】解:.
故答案为:9460700000000.
题型5 含乘方的有理数的混合运算
1.计算:
(1) (2)
【答案】(1) (2)
【知识点】含乘方的有理数混合运算
【分析】本题主要考查含乘方的有理数混合运算;
(1)先计算乘方和小括号里的计算,再计算乘法,最后计算加减法即可;
(2)先计算乘方,再计算乘法,最后计算加减法即可.
【详解】(1)解:
(2)解:
2.计算:
(1); (2).
【答案】(1) (2)
【知识点】含乘方的有理数混合运算
【分析】本题考查了有理数的混合运算,熟练掌握运算法则是解题的关键.
(1)先乘方、化简绝对值、括号内计算,再计算乘法,再计算减法即可;
(2)先进行括号内计算,再计算乘除即可.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
.
3.计算:.
【答案】
【知识点】含乘方的有理数混合运算
【分析】本题考查了有理数的混合运算.根据有理数的运算法则及运算顺序依次计算即可.
【详解】解:
.
4.计算:.
【答案】
【知识点】含乘方的有理数混合运算
【分析】本题考查了含乘方的有理数混合运算,掌握相关运算法则是解题关键.先计算乘方和绝对值,再计算乘除法,最后计算加减法即可.
【详解】解:
.
5.计算:
【答案】1
【知识点】含乘方的有理数混合运算
【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.
先算乘方,化简绝对值,再算乘除,最后算加减即可.
【详解】解:
.
题型6 利用乘方解决实际问题
1.拉面是很多人都喜欢吃的一种面食.拉面馆的师傅用一根很粗的面条,把两头捏合在一起拉长,再捏合,又拉长,反复几次,就把这根很粗的面条拉成了许多根较细的面条.回答下列问题:
(1)第6次捏合后,可得多少根面条?
(2)经过多少次捏合后可得到256根面条?
【答案】(1)64根 (2)8次
【知识点】有理数的乘方运算、乘方的应用
【分析】本题主要考查了有理数乘乘方的应用.
(1)计算即可得出答案.
(2)由即可得出答案.
【详解】(1)解:(根)
则第6次捏合后,可得64根面条.
(2)解:因为,
所以经过8次捏合后可得到256根面条.
2.古时候,在某个王国里有一位聪明的大臣,他发明了国际象棋,献给了国王,为表示对大臣的感谢,国王答应满足大臣一个要求.大臣说:“就在这个棋盘上放一些米粒吧,第一格放粒米,第二格放粒米,第三格放粒米,然后是粒米,粒米,直到第格.”“你真傻就要这么一点米?”国王哈哈大笑,大臣说:“就怕你的国库里没有这么多米?”你知道第格中能放多少米吗?请你帮忙计算出来.
【答案】
【知识点】乘方的应用
【分析】本题考查了乘方的应用,由已知可得第格放的米粒数为,据此即可求解,根据题意找到数字的变化规律是解题的关键.
【详解】解:第一格放粒米,即粒,
第二格放粒米,即粒,
第三格放粒米,即粒,
第四格放粒米,即粒,
第五格放粒米,即粒,
,
∴第格放的米粒数为粒,
∴第格放的米粒数是粒.
3.一根20米长的绳子,第1次剪去一半,第2次剪去剩下的一半,第3次又剪去剩下的一半,如此剪下去,问第8次剪去后剩下的绳子有多长?
【答案】米
【知识点】乘方的应用
【分析】表示出第一次,第二次剪去后剩下的长度,…,归纳总结得到第8次后剩下的长度即可.
【详解】解:∵第1次剪去后剩下的绳子的长度为米,
∴第2次剪去后剩下的绳子的长度为米;
∴第3次剪去后剩下的绳子的长度为米;
依此类推第8次剪去后剩下的绳子的长度为(米).
故答案为:米.
【点睛】此题是规律类探索问题,主要考查了乘方的意义.由特殊出发探索得到规律是解题的关键.
4.细菌分裂是一种特殊的生殖方式,细菌分裂一次由一个变为两个.某种细菌每小时便可以进行一次分裂,经过5小时后这种细菌由1个能分裂成多少个?
【答案】经过5小时后这种细菌由1个能分裂成个
【知识点】乘方的应用
【分析】本题考查了有理数的乘方,解决此题的关键是要找出分裂一次为,
根据已知条件可知细菌每半小时分裂一次(由一个分裂为两个),经过5个小时就会分裂10次,分裂一次为,则分裂10次为个即可.
【详解】解:∵细菌每小时便可以进行一次分裂,
∴该细菌5小时分裂10次,
∵细菌分裂一次由一个变为两个
∴经过5小时,细菌分裂为个.
答:经过5小时后这种细菌由1个能分裂成个.
5.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
【知识点】乘方的应用
【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.
知识导图记忆
知识目标复核
1.理解有理数乘方的意义,会进行有理数乘方的运算;
2.知道底数、指数、幂的概念,会求一个有理数的正整数指数幂;
3.会用科学记数法表示一个较大的数,并能将科学记数法表示的数还原为普通形式。
一、选择题
1.表示的意义是( )
A.与5相乘 B.2个相乘
C.5个2相乘的相反数 D.2个5相乘的相反数
【答案】C
【知识点】有理数幂的概念理解、相反数的定义
【分析】本题考查了有理数幂的概念、相反数,熟练掌握有理数幂的概念和相反数的定义是解题的关键.根据有理数幂的概念和相反数的定义即可解答.
【详解】解:表示的意义是5个2相乘的相反数.
故选:C.
2.的底数是( )
A. B. C.3 D.9
【答案】A
【知识点】有理数幂的概念理解
【分析】本题考查有理数幂的定义,根据有理数幂的定义,其中为底数,进行判断即可.
【详解】解:的底数是;
故选A.
3.下列式子可以表示成的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】有理数幂的概念理解
【分析】本题考查有理数乘方,关键是理解乘方的含义,乘方表示几个相同因数的积的简便运算. 根据乘方的定义运算即可.
【详解】解:中3是底数,4是指数,表示4个3相乘,
即.
故选:B.
4.下列各式中,不相等的是( )
A.和 B.和
C.和 D.和
【答案】C
【知识点】求一个数的绝对值、有理数的乘方运算
【分析】本题考查有理数乘方的运算,绝对值,熟练掌握乘法的定义及运算是解题的关键.利用乘方的定义依次进行计算,即可判断.
【详解】解:A中,∵,,
∴,
故选项A正确,不符合题意;
B中,∵,,
∴,
故选项B正确,不符合题意;
C中,∵,,
∴,
故选项C错误,符合题意;
D中,∵,,
∴,
故选项D正确,不符合题意;
故选:C.
5.对于与,下列叙述中正确的是( )
A.底数相同,运算结果相同 B.底数相同,运算结果不同
C.底数不同,运算结果相同 D.底数不同,运算结果不同
【答案】C
【知识点】有理数幂的概念理解、有理数的乘方运算
【分析】本题主要考查了幂的认识和运算,准确分析判断是解题的关键.
根据幂的性质判断即可.
【详解】∵,,
∴与,底数不同,运算结果相同.
故选:C.
6.若 ,则一定有( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】乘方运算的符号规律
【分析】本题考查的是乘方运算的符号规律,分别根据,,进行探究即可得到答案.
【详解】解:当,则,
当,则,
当,则,则,
∴当,则,
故选:C
7.如果,则是( )
A.8或 B. C.4 D.4或
【答案】D
【知识点】有理数乘方逆运算
【分析】此题考查有理数的乘方.直接利用有理数的乘方运算法则计算得出答案.
【详解】解:∵,,,
∴a是:4或−4.
故选:D.
8.《庄子·天下篇》讲到:“一尺之棰,日取其半,万世不竭”意思是说一尺长的木棍,每天截取它的一半,千秋万代也截不完.一天之后“一尺之棰”剩尺,两天之后剩尺,那么五天之后,这个“一尺之棰”还剩( )
A.尺 B.尺 C.尺 D.尺
【答案】D
【知识点】有理数乘方逆运算
【分析】本题主要考查了有理数的乘方,弄懂题意并掌握乘方的运算法则是解答的关键.
【详解】解:根据题意,第一天后剩尺,
两天之后剩(尺),
第三天后剩(尺),
…
第n天后剩(尺),
第五天后这个“一尺之棰”还剩(尺).
故选:D.
9.年春节期间,昭通市实现旅游综合收入亿元.全市共接待游客约万人次,“万”用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】用科学记数法表示绝对值大于1的数
【分析】此题考查了科学记数法的表示方法,先把万转化为,再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.据此求解即可;
【详解】解:万,
故选:.
10.我们常用的十进制,如:,表示十进制的数要用10个数码:0,1,2,3,4,5,6,7,8,9.在计算机中用的是二进制,只有两个数码:0,1,如:二进制中.相当于十进制中的7,又如:.相当于十进制中的27.那么十进制中的25相当于二进制中的( )
A.10011 B.11001 C.11010 D.11101
【答案】B
【知识点】有理数的乘方运算
【分析】本题考查了有理数的乘方读懂题目信息,理解二进制数的表示方法是解题的关键.
根据十进制中的25相当于二进制中的即可解答.
【详解】解:,
十进制中的25相当于二进制中的,
故选:B .
二、填空题
11.的底数是 .
【答案】
【知识点】有理数幂的概念理解
【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.
12.比较大小: (填或).
【答案】<
【知识点】有理数的乘方运算、有理数大小比较
【分析】本题考查了有理数的大小比较, 1、在数轴上表示的两个数,右边的总比左边的数大.2、正数都大于零,负数都小于零,正数大于负数.3、两个正数比较大小,绝对值大的数大;两个负数比较大小,绝对值大的数反而小.
先计算各数,再利用有理数大小的比较方法比较即可.
【详解】解:,,
∵,
,
.
故答案为:.
13.如果,那么 .
【答案】4
【知识点】有理数乘方逆运算、有理数的乘方运算
【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.
14.有一列按照一定规律写出的单项式:,,,,,…请写出这列单项式的第个和第个(k是正整数) , .
【答案】 (或)
【知识点】用代数式表示数、图形的规律、乘方运算的符号规律、单项式规律题
【分析】本题考查数字的变化规律,能够通过所给单项式的特点,探索出单项式的一般规律是解题的关键.通过观察可得规律:第n个单项式是,由此即可求解题.
【详解】解:∵,,,,,…
∴第n个单项式是,
当时,第2021个单项式是,
当时,第2021个单项式是,
故答案为:;.
15.将边长为1的正方形纸片按如图所示方法进行对折,第1次对折后得到的图形面积为,第2次对折后得到的图形面积为,第次对折后得到的图形面积为,则 .
【答案】
【知识点】乘方的应用、图形类规律探索
【分析】本题考查图形中的规律问题.掌握“错位相减法”是解题关键.由题意可得,据此即可求解.
【详解】解:由题意,可得,
所以.
令,
则,
所以,即,
所以.
故答案为:.
16.资料表明,被称为“地球之肺”的森林正以每年约万公顷的速度从地球上消失,“万”用科学记数法表示是 .
【答案】
【知识点】用科学记数法表示绝对值大于1的数
【分析】此题考查了科学记数法,科学记数法的表示形式为的形式,其中,为整数,熟练掌握科学记数法的定义是解答本题的关键.
根据科学记数法的定义解答即可.
【详解】解:万,
故答案为:.
三、解答题
17.计算:.
【答案】
【知识点】含乘方的有理数混合运算
【分析】本题主要考查了有理数的混合运算,
根据,再计算有理数的乘法,最后算有理数的加减.
【详解】解:原式,
.
18.计算:.
【答案】
【知识点】含乘方的有理数混合运算
【分析】本题考查了有理数的混合运算,准确熟练地进行计算是解题的关键.先算乘方、化简绝对值,再算乘除,后算加减,即可解答.
【详解】解:
=
19.计算:
(1)
(2)
【答案】(1)30
(2)4
【知识点】有理数乘法运算律、含乘方的有理数混合运算
【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答本题的关键.
(1)原式先计算乘方,再运用乘法分配律进行计算即可;
(2)原式先计算乘方和化简绝对值,再计算除法,最后计算加减法即可.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
20.计算:.
【答案】
【知识点】含乘方的有理数混合运算、求一个数的绝对值
【分析】本题考查了化简绝对值,含乘方的有理数的混合运算,先运算乘方,以及化简绝对值,再运算乘法,最后运算加法,即可作答.
【详解】解:
.
21.当把一张纸对折1次时,纸的层数为2;对折2次时,纸的层数为4,照这样折下去:
(1)当你将纸对折5次时,其层数是________;对折6次时,其层数是________.
(2)如果一张纸的厚度是,假设对折6次,求对折后纸的总厚度?
【答案】(1)32,64
(2)对折6次纸的总厚度为6.4mm
【知识点】乘方的应用、图形类规律探索、用代数式表示数、图形的规律
【分析】本题主要考查了对折纸.探究纸层数与对折次数的关系,是解决本题的关键
(1)探究把一张纸对折1次时,纸的层数为2;对折2次时,纸的层数为4,照这样折下去,层数与对折次数的关系是,n是对折次数.
【详解】(1)解:对折1次时,纸的层数为:;
对折2次时,纸的层数为:;
对折3次时,纸的层数为:;
对折4次时,纸的层数为:;
对折5次时,纸的层数为:;
对折6次时,纸的层数为:;
故答案为:32,64
(2)∵对折6次时,纸的层数为,
∴().
故对折6次后纸的总厚度为.
22.如何计算?小明和小亮给出了不同的做法:
一、小明的做法:
如图,画一个边长为1的正方形,并将它的面积不断做二等分.
第1次分割:把正方形的面积二等分,其中阴影部分的面积为;
第2次分割:将上次分割图中的空白部分的面积继续二等分,阴影部分的面积为;
第3次分割:将上次分割图中的空白部分的面积继续二等分,阴影部分的面积为;
…
第2024次分割:将上次分割图中的空白部分的面积继续二等分,阴影部分的面积为.
根据图形可得,.
二、小亮的做法:
设,
则,因为,所以.
(1)请仿照小明的做法求出的值(画出最后一次分割的图形,在图上标注阴影部分面积,并写出结果);
(2)请仿照小亮的做法验证(1)的结论;
(3)在上面的两种做法中任选一种计算的值.
【答案】(1),见解析
(2)见解析
(3)
【知识点】乘方的应用
【分析】本题考查了有理数乘方的应用,理解乘方的意义是解题关键.
(1)仿照小明的做法画出图形求解即可;
(2)仿照小亮的做法验证即可;
(3)仿照小亮的做法求解即可;
【详解】(1)解:,
(2)解:设,
则,
因为,所以.
(3)解:设,
则,
因为,
所以.
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