内容正文:
专题2.13 有理数的乘方(知识梳理与题型分类讲解)
第一部分【知识点梳理归纳与题型目录】
【核心要点】(1)识记有理数乘方的定义及相关概念;(2)掌握有理数乘方的符号规律;(3)掌握科学记数法;(4)难点与易错点:底数是负数和分数,底数要加括号;对于有理数乘方的逆运算,不能灵活运用.
【知识点1】有理数的乘方
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.
【要点提示】
(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.
【知识点2】有理数乘方运算的符号法则
(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
【要点提示】
(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.
【知识点3】科学记数法
把一个大于10的数表示成的形式(其中是整数数位只有一位的数,l≤||<10,是正整数),这种记数法叫做科学记数法,如=.
【要点提示】
(1)负数也可以用科学记数法表示,“”照写,其它与正数一样,如=;
(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.
【题型目录】
【考点一】有理数的乘方
【题型一】有理数幂的概念理解(题型:底数、指数、幂的识识;幂的书写规则).................2
【题型二】有理数的乘方运算(易错点:乘方中的符号问题与乘方意义的理解)...................3
【题型三】有理数乘方逆运算(易错点:忽视分类讨论).......................................4
【题型四】乘方运算的符号规律(符号规律问题+探究循环规律问题)............................6
【题型五】乘方的应用(探究我国古代数学问题).............................................8
【考点二】科学记数法
【题型六】用科学记数法表示绝对值大于1的数..............................................10
【题型七】将用科学记数法表示的数变回原数................................................11
【考点三】直通中考与拓展延伸
【题型八】直通中考......................................................................12
【题型九】拓展延伸(有理数加减运算中的新定义、规律问题、绝对值几何意义)................13
第二部分【题型展示与方法点拨】
【考点一】有理数的乘方
【题型一】有理数幂的概念理解(题型:底数、指数、幂的识识;幂的书写规则)
【例题1】(23-24六年级下·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.
(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.
【变式1】(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.
解:表示的意义是5个2相乘的相反数,
故选:A.
【变式2】(24-25七年级上·云南昭通·期中)的底数是 ,指数是 .
【答案】 2
【分析】此题主要考查幂的含义,解题的关键是熟知的含义:a为底数,n为指数,读作a的n次方,含义是n个a相乘.
根据幂的形式特点得出的指数和底数即可;
解:的底数是,指数是2,
故答案为:,2.
【题型二】有理数的乘方运算(易错点:乘方中的符号问题与乘方意义的理解)
【例题2】(24-25七年级上·内蒙古包头·期中)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】本题考查有理数的混合运算:
(1)根据运算法则进行计算后,判断即可;
(2)利用(1)中规律即可得出结论;
(3)利用规律得到,计算即可.
解:(1)解:相等:
,
∴;
,,
∴;
(2)由(1)可得:
(3)
【变式1】(24-25七年级上·广东湛江·期中)下列各组数中,运算结果相同的是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
【答案】B
【分析】本题主要考查有理数的乘方,分别计算各选项中两个表达式的值,比较是否相等.
解:A.,,结果不相等,故选项A不符合题意;
B.,,结果相等,故选项B符合题意;
C.,,结果不相等,故选项C不符合题意;
D.,,结果不相等,故选项D不符合题意;
故选:B.
【变式2】(24-25六年级上·上海·阶段练习)计算: .(用2的乘方表示)
【答案】
【分析】本题主要考查了有理数的乘方计算,把原式变形为,据此计算求解即可.
解:
,
故答案为:.
【题型三】有理数乘方逆运算(易错点:忽视分类讨论)
【例题3】(24-25七年级上·辽宁鞍山·阶段练习)善于反思的小聪在学习了有理数及其运算后,进行了如下总结与反思.请你仔细阅读并补全小聪的探究过程.
[典例再现],;,;
[总结归纳]
(1)观察上述例题,发现结论:
①互为相反数的两个数的绝对值______;
②互为相反数的两个数的______;
[知识应用]
(2)已知,,则______,______,若,则______,______.
【答案】(1)①相等;②平方相等;(2);;;;
【分析】本题考查了绝对值、平方、相反数,解题的关键是读懂材料信息,利用分类讨论的思想进行求解.
(1)①根据绝对值的运算性质即可判断;②根据平方运算的规律,观察得出相应结论;
(2)根据(1)中的总结归纳及分类讨论的思想即可求解.
解:(1)∵,;,;
①互为相反数的两个数的绝对值相等;
②互为相反数的两个数的平方相等;
(2),,
∴,,
∵,
∴,.
【变式1】(24-25七年级上·江苏盐城·期中)如果,则是( )
A.8或 B. C.4 D.4或
【答案】D
【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.
解:∵,,,
∴a是:4或−4.
故选:D.
【变式2】(24-25七年级上·江苏泰州·期中)如图,在下列计算程序中填写适当的数 .
【答案】4或
【分析】本题主要考查了有理数乘方的逆运算,根据得到要填写的数与1的和为,据此可得答案.
解:∵,且,
∴填写的数为4或,
故答案为;4或.
【题型四】乘方运算的符号规律(符号规律问题+探究循环规律问题)
【例题4】(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.
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.
【变式1】(23-24七年级上·河南信阳·期中)在,,,0中,非负数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】A
【分析】本题考查有理数乘方中的符号问题,判断每个数的正负号即可求解.
解:∵,,,
∴,,,0中,只有0是非负数.
故选:A.
【变式2】(24-25七年级上·甘肃白银·期中)观察下列算式:根据上述算式中的规律,你认为的末位数字是 .
【答案】5
【分析】本题考查了尾数特征的应用,先分别得出前几个的末位数字,得出末位数字每4个为一组,依次为1、3、7、5,据此即可解答.
解:根据题意可得:
1的末位数字为1,
的末位数字为3,
的末位数字为7,
的末位数字为5,
的末位数字为1,
末位数字每4个为一组,依次为1、3、7、5,
,
则该式末位数字为第506组的第四个数字,
的末位数字是5,
故答案为:5.
【题型五】乘方的应用(探究我国古代数学问题)
【例题5】(2025·山东烟台·二模)《庄子·天下篇》中有这样一句话:“一尺之棰,日取其半,万世不竭.”意思是一尺长的木棒,每日截取它的一半,永远截不完.那么第2025次截取后剩下的木棒有 尺
【答案】
【分析】本题考查了有理数的乘方运用,根据题意,分别得出第1次截取后,剩余的木棒有尺;第2次截取后,剩余的木棒有,以此类推即可解答,熟知期中规律是解题的关键.
解:第1次截取后,剩余的木棒有尺;
第2次截取后,剩余的木棒有尺;
第3次截取后,剩余的木棒有尺,
,
第2025次截取后,剩余的木棒有尺,
故答案为:.
【变式1】(2024七年级上·全国·专题练习)趣味题 阿凡提给地主打工,地主开价每月200元工钱,阿凡提却说:“不要,不要,你只要第一天付给我1角,第二天付给我2角,第三天付给我4角,第四天付给我8角,以此类推到月底即可".地主听了暗暗高兴,赶快签下协议,其实阿凡提挣到200元工钱不必做到一个月.设最多只要n天,估算n的值是( )
A.10 B.11 C.12 D.13
【答案】B
【分析】本题考查了有理数的乘方在实际生活中的应用,理解题意找到工钱增长的规律是解题的关键.
通过分析每天工钱的增长规律,利用乘方计算总工钱,再估算找到满足条件的天数.
解:∵第一天1角,即角;
第二天2角,即角;
第三天4角,即角;
……
以此类推,第天就是角,
∴做到第天共挣到的钱为,
∴第一天共挣到的钱为;
第二天共挣到的钱为;
第三天共挣到的钱为;
第四天共挣到的钱为;
……
由此可得第天共挣的钱,
又∵,
∴当天的时候,挣到的钱刚过2000角,即元,
故选:B.
【变式2】(24-25七年级上·福建莆田·期中)计算机常用二进制来表示字符代码,它是用0和1两个数来表示数,满二进一,例:二进制数10000转化为十进制数:;其他进制也有类似的算法.
(1)根据以上信息,将二进制数“1011”转化为十进制数.
(2)中国古代《易经》一书中记载,人们通过在绳子上打结来记录数量,即“结绳记数”.如图,一位妇女在从右到左依次排列的绳子上打结,满五进一,用来记录采集到的野果数量.请计算采集到的野果数量.
【答案】(1)11;(2)采集到的野果数量为个
【分析】本题考查了有理数的乘方的应用,解的关键是:
(1)根据题意写成,进而进行计算即可求解;
(2)由于满五进一,类似于五进制数,转化为十进制数为:,进而计算即可求解.
解:(1)解:1011转化为十进制数是:
;
(2)解∶ 由于满五进一,类似于五进制数,转化为十进制数为:
.
答:采集到的野果数量为个.
【考点二】科学记数法
【题型六】用科学记数法表示绝对值大于1的数
【例题6】(2025·江苏扬州·二模)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】
【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.
解:,
故答案为:.
【变式1】(2025·河南郑州·模拟预测)国家统计局发布的新中国75年经济社会发展成就系列报告显示,我国地级以上城市常住人口达到67313万人.将67313万用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【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是正数;当原数的绝对值时,n是负数,据此解答即可.
解:67313万.
故选:C.
【变式2】(2025·内蒙古赤峰·三模)年春节上映的《哪吒之魔童闹海》在海内外持续上映,目前票房为亿,数据亿用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【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,掌握以上知识是解答本题的关键;
本题根据科学记数法的表示方法,进行作答,即可求解;
解:亿,
故选:B;
【题型七】将用科学记数法表示的数变回原数
【例题7】(2025·河北邢台·二模)用科学记数法表示的数还原后0的个数为m,则m的值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】C
【分析】本题主要考查科学记数法,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.当原数绝对值大于或等于10时,n是正整数;当原数的绝对值小于1时,n是负整数.
解:由可知:还原后0的个数为6个;
故选C.
【变式1】(2020·山东滨州·二模)截止到月日时,美国新冠病毒确诊感染人数累计约万人,死亡人数累计约为人.下列用科学记数法表示感染人数和用原数表示死亡人数正确的是( )
A.和 B.和
C.和 D.和
【答案】B
【分析】①用科学记数法表示较大的数:科学记数法的表示形式为a×10n的形式,其中1≤|a|<10,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;②表示出科学记数法的原数:直接利用科学记数法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,进而得出答案.
解:万==;
==.
故选:B.
【点拨】此题考查科学记数法的表示方法,以及科学记数法-原数,能正确理解科学记数法的方法是解答此题的关键.
【变式2】(24-25七年级上·河南洛阳·期末)《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
【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.
解:.
故答案为:47000.
【考点三】直通中考与拓展延伸
【题型八】直通中考
【例题8】(2025·重庆·中考真题)下列四个数中,最大的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】此题考查了科学记数法的应用能力,运用科学记数法知识将各选项数字还原,再进行比较、求解.关键是能准确理解并运用以上知识.
解:,,,,
,
,
∴四个数中,最大的是,
故选:D.
【变式1】(2023·辽宁营口·中考真题)有下列四个算式:①;②;③;④,其中,正确的有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】C
【分析】本题考查有理数的混合运算,掌握有理数混合运算的法则是解答本题的关键.
运用有理数加法、乘方、除法逐个判断即可.
解:①,即①错误;②,即②错误;③,即③正确;④,即④正确.
综上,正确的有2个.
故选C.
【变式2】(2022·湖南娄底·中考真题)若,则称是以10为底的对数.记作:.例如:,则;,则.对数运算满足:当,时,,例如:,则的值为( )
A.5 B.2 C.1 D.0
【答案】C
【分析】通过阅读自定义运算规则:,再得到 再通过提取公因式后逐步进行运算即可得到答案.
解: ,
故选C
【点拨】本题考查的是自定义运算,理解题意,弄懂自定义的运算法则是解本题的关键.
【题型九】拓展延伸
【例题9】(24-25七年级上·广东深圳·期中)在一次综合实践活动课上,张老师给每位同学各发了一张正方形纸片,请同学们思考如何通过折纸的方法求出的值.
【操作探究】“乘风”小组的同学经过一番思考和讨论交流后,进行了如下操作:如图1,将一个边长为1的正方形纸片分割成7个部分,第①部分是边长为1的正方形纸片面积的一半,第②部分是第①部分面积的一半,第③部分是第②部分面积的一半,,依次类推,则图1中空白部分的面积为.
“破浪”小组是这样思考的:设,
将等式两边同时乘以得:,
将上式减去下式得,即,即.
【过程思考】
(1)图1中阴影部分的面积是 ,= .
(2)请你利用图2,再设计能求的值的几何图形.(只画出图形即可)
(3)根据以上规律,
① .(为正整数)
② .(为正整数)
【答案】(1),;(2)如图所示(标序号部分)即为所求:(3)①;②
【分析】(1)阴影部分的面积等于部分⑥的面积;
(2)依照题目的示范作图即可;
(3)①利用数形结合的思想,用整个正方形的面积减去阴影部分的面积即可确定答案;②利用整体思想,令将等式两边同时乘以得:,两式子相减,即可得出答案.
解:(1)由题知,
正方形每次被分割的部分是前一部分面积的一半,
所以图中阴影部分的面积与部分⑥的面积相等.
又因为部分①的面积为:,
部分②的面积为:,
部分③的面积为:,
…,
依次类图,部分n的面积为.
当时,
.
所以阴影部分的面积为.
∵,
∴.
故答案为:;.
(2)如图所示(标序号部分)即为:求的值的几何图形
(3)①根据(2)中的发现可知,
.
故答案为:.
②令
将等式两边同时乘以得:,
将②式减去①式得,即.
故答案为:.
【点拨】本题考查图形变化的规律,数形结合思想以及整体思想的巧妙运用是解题的关键.
【变式1】(24-25七年级上·云南昆明·期末)二进制在计算机科学中有广泛的应用,计算机和依赖计算机的设备都使用二进制来表示数字和数据.二进制是逢二进一,其各数位上的数字为0或1,并利用角标表示二进制数,例如,就是二进制数的简单写法.在学习教科书《进位制的认识与探究》以后,小明查阅了资料并进行了思考,发现以下两种方法均可实现二进制与十进制之间的转换.
以98为例:
方法一:因为
所以.
方法二:用如图的短除法算式表示:
请你根据以上材料,把转换为五进制数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了乘方的应用;仿照二进制与十进制之间的转换的方法进行计算即可求解.
解:方法一:∵
所以.
方法二
所以.
故选:C.
【变式2】(20-21七年级上·甘肃张掖·期末)观察下列各式:1-=,1-=,1-=,根据上面的等式所反映的规律(1-)(1-)(1-)=
【答案】
【分析】先根据已知等式探索出变形规律,然后根据规律进行变形,计算有理数的乘法运算即可.
解:由已知等式可知:,
,
,
归纳类推得:,其中n为正整数,
则,
因此,
,
,
,
故答案为:.
【点拨】此题考查的是有理数运算的规律题,根据已知等式探索出运算规律并应用是解题关键.
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专题2.13 有理数的乘方(知识梳理与题型分类讲解)
第一部分【知识点梳理归纳与题型目录】
【核心要点】(1)识记有理数乘方的定义及相关概念;(2)掌握有理数乘方的符号规律;(3)掌握科学记数法;(4)难点与易错点:底数是负数和分数,底数要加括号;对于有理数乘方的逆运算,不能灵活运用.
【知识点1】有理数的乘方
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.
【要点提示】
(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.
【知识点2】有理数乘方运算的符号法则
(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
【要点提示】
(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.
【知识点3】科学记数法
把一个大于10的数表示成的形式(其中是整数数位只有一位的数,l≤||<10,是正整数),这种记数法叫做科学记数法,如=.
【要点提示】
(1)负数也可以用科学记数法表示,“”照写,其它与正数一样,如=;
(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.
【题型目录】
【考点一】有理数的乘方
【题型一】有理数幂的概念理解(题型:底数、指数、幂的识识;幂的书写规则).................2
【题型二】有理数的乘方运算(易错点:乘方中的符号问题与乘方意义的理解)...................2
【题型三】有理数乘方逆运算(易错点:忽视分类讨论).......................................3
【题型四】乘方运算的符号规律(符号规律问题+探究循环规律问题)............................3
【题型五】乘方的应用(探究我国古代数学问题).............................................4
【考点二】科学记数法
【题型六】用科学记数法表示绝对值大于1的数...............................................4
【题型七】将用科学记数法表示的数变回原数.................................................5
【考点三】直通中考与拓展延伸
【题型八】直通中考.......................................................................5
【题型九】拓展延伸(有理数加减运算中的新定义、规律问题、绝对值几何意义).................5
第二部分【题型展示与方法点拨】
【考点一】有理数的乘方
【题型一】有理数幂的概念理解(题型:底数、指数、幂的识识;幂的书写规则)
【例题1】(23-24六年级下·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)
【变式1】(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
【变式2】(24-25七年级上·云南昭通·期中)的底数是 ,指数是 .
【题型二】有理数的乘方运算(易错点:乘方中的符号问题与乘方意义的理解)
【例题2】(24-25七年级上·内蒙古包头·期中)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.
【变式1】(24-25七年级上·广东湛江·期中)下列各组数中,运算结果相同的是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
【变式2】(24-25六年级上·上海·阶段练习)计算: .(用2的乘方表示)
【题型三】有理数乘方逆运算(易错点:忽视分类讨论)
【例题3】(24-25七年级上·辽宁鞍山·阶段练习)善于反思的小聪在学习了有理数及其运算后,进行了如下总结与反思.请你仔细阅读并补全小聪的探究过程.
[典例再现],;,;
[总结归纳]
(1)观察上述例题,发现结论:
①互为相反数的两个数的绝对值______;
②互为相反数的两个数的______;
[知识应用]
(2)已知,,则______,______,若,则______,______.
【变式1】(24-25七年级上·江苏盐城·期中)如果,则是( )
A.8或 B. C.4 D.4或
【变式2】(24-25七年级上·江苏泰州·期中)如图,在下列计算程序中填写适当的数 .
【题型四】乘方运算的符号规律(符号规律问题+探究循环规律问题)
【例题4】(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.
【变式1】(23-24七年级上·河南信阳·期中)在,,,0中,非负数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【变式2】(24-25七年级上·甘肃白银·期中)观察下列算式:根据上述算式中的规律,你认为的末位数字是 .
【题型五】乘方的应用(探究我国古代数学问题)
【例题5】(2025·山东烟台·二模)《庄子·天下篇》中有这样一句话:“一尺之棰,日取其半,万世不竭.”意思是一尺长的木棒,每日截取它的一半,永远截不完.那么第2025次截取后剩下的木棒有 尺
【变式1】(2024七年级上·全国·专题练习)趣味题 阿凡提给地主打工,地主开价每月200元工钱,阿凡提却说:“不要,不要,你只要第一天付给我1角,第二天付给我2角,第三天付给我4角,第四天付给我8角,以此类推到月底即可".地主听了暗暗高兴,赶快签下协议,其实阿凡提挣到200元工钱不必做到一个月.设最多只要n天,估算n的值是( )
A.10 B.11 C.12 D.13
【变式2】(24-25七年级上·福建莆田·期中)计算机常用二进制来表示字符代码,它是用0和1两个数来表示数,满二进一,例:二进制数10000转化为十进制数:;其他进制也有类似的算法.
(1)根据以上信息,将二进制数“1011”转化为十进制数.
(2)中国古代《易经》一书中记载,人们通过在绳子上打结来记录数量,即“结绳记数”.如图,一位妇女在从右到左依次排列的绳子上打结,满五进一,用来记录采集到的野果数量.请计算采集到的野果数量.
【考点二】科学记数法
【题型六】用科学记数法表示绝对值大于1的数
【例题6】(2025·江苏扬州·二模)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 .
【变式1】(2025·河南郑州·模拟预测)国家统计局发布的新中国75年经济社会发展成就系列报告显示,我国地级以上城市常住人口达到67313万人.将67313万用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
【变式2】(2025·内蒙古赤峰·三模)年春节上映的《哪吒之魔童闹海》在海内外持续上映,目前票房为亿,数据亿用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
【题型七】将用科学记数法表示的数变回原数
【例题7】(2025·河北邢台·二模)用科学记数法表示的数还原后0的个数为m,则m的值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【变式1】(2020·山东滨州·二模)截止到月日时,美国新冠病毒确诊感染人数累计约万人,死亡人数累计约为人.下列用科学记数法表示感染人数和用原数表示死亡人数正确的是( )
A.和 B.和
C.和 D.和
【变式2】(24-25七年级上·河南洛阳·期末)《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 .
【考点三】直通中考与拓展延伸
【题型八】直通中考
【例题8】(2025·重庆·中考真题)下列四个数中,最大的是( )
A. B. C. D.
【变式1】(2023·辽宁营口·中考真题)有下列四个算式:①;②;③;④,其中,正确的有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【变式2】(2022·湖南娄底·中考真题)若,则称是以10为底的对数.记作:.例如:,则;,则.对数运算满足:当,时,,例如:,则的值为( )
A.5 B.2 C.1 D.0
【题型九】拓展延伸
【例题9】(24-25七年级上·广东深圳·期中)在一次综合实践活动课上,张老师给每位同学各发了一张正方形纸片,请同学们思考如何通过折纸的方法求出的值.
【操作探究】“乘风”小组的同学经过一番思考和讨论交流后,进行了如下操作:如图1,将一个边长为1的正方形纸片分割成7个部分,第①部分是边长为1的正方形纸片面积的一半,第②部分是第①部分面积的一半,第③部分是第②部分面积的一半,,依次类推,则图1中空白部分的面积为.
“破浪”小组是这样思考的:设,
将等式两边同时乘以得:,
将上式减去下式得,即,即.
【过程思考】
(1)图1中阴影部分的面积是 ,= .
(2)请你利用图2,再设计能求的值的几何图形.(只画出图形即可)
(3)根据以上规律,
① .(为正整数)
② .(为正整数)
【变式1】(24-25七年级上·云南昆明·期末)二进制在计算机科学中有广泛的应用,计算机和依赖计算机的设备都使用二进制来表示数字和数据.二进制是逢二进一,其各数位上的数字为0或1,并利用角标表示二进制数,例如,就是二进制数的简单写法.在学习教科书《进位制的认识与探究》以后,小明查阅了资料并进行了思考,发现以下两种方法均可实现二进制与十进制之间的转换.
以98为例:
方法一:因为
所以.
方法二:用如图的短除法算式表示:
请你根据以上材料,把转换为五进制数是( )
A. B. C. D.
【变式2】(20-21七年级上·甘肃张掖·期末)观察下列各式:1-=,1-=,1-=,根据上面的等式所反映的规律(1-)(1-)(1-)=
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