专题2.6 有理数的乘方(高效培优讲义)数学苏科版2024七年级上册
2025-06-25
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2份
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52页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学苏科版七年级上册 |
| 年级 | 七年级 |
| 章节 | 2.6 有理数的乘方 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 有理数的运算 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.34 MB |
| 发布时间 | 2025-06-25 |
| 更新时间 | 2025-06-25 |
| 作者 | 夜雨小课堂 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2025-06-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52735005.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题2.6 有理数的乘方
教学目标
1.理解有理数乘方的意义;
2.掌握有理数乘方的运算.
教学重难点
1.重点
(1)掌握有理数乘方的意义;
(2)掌握有理数的乘方运算;
(3)掌握科学记数法的相关概念。
2.难点
(1)有理数乘方的应用;
(2)有理数乘方有关的规律运算与新定义问题。
知识点01 有理数乘方的意义
求相同因数的积的运算叫做乘方,相同因数叫做底数,相同因数的个数叫做指数,乘方的运算结果叫做幂.
一般地,记作,读作“a的n次方”,其中a叫做底数,n叫做指数,当看作a的n次方的计算结果时,也可以读作“a的n次幂”.
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. 一个数可以看作是它本身的一次方,指数1可省略不写;
3. 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;
4. 当负数或分数作为底数时,底数必须用括号括起来;
5. 一个数的二次方又称为这个数的平方,一个数的三次方又称为这个数的立方.
【即学即练】
1.(24-25·七年级上·江苏南京·阶段练习)若为整数,则表示的是( )
A.3个相乘 B.2个相加 C.3个相加 D.5个相乘
【答案】A
【分析】本题考查幂的乘方运算,熟练掌握并理解幂的乘方等于底数不变,指数相乘是解题的关键.根据幂的乘方法则:,即幂的乘方等于底数不变,指数相乘,进行分析即可.
【详解】解:表示3个相乘或者表示6个相乘.
故选:A.
2.(24-25·七年级上·江苏无锡·阶段练习)计算与的和的式子为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了乘方的意义和乘法的意义,解题关键是根据乘方的意义和乘法的意义写出算式.
【详解】解:,,
它们的和为:,
故选:A.
3.(24-25七年级上·江苏常州·期中)计算的结果可用幂的形式表示为 .
【答案】
【分析】本题主要考查有理数乘方,根据有理数乘方的定义解答即可.
【详解】解:
故答案为:.
知识点02 有理数乘方的运算
1. 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) 负数的奇数次幂是负数,负数的偶数次幂是正数;
(3) 0的任何正整数次幂都是0;
(4) 任何一个数的偶数次幂都是非负数.
2. 有理数的乘方运算
计算一个有理数的乘方时,应先将乘方运算转化为乘法运算,先确定幂的符号,再计算幂的绝对值.
3. 拓展:
(1)1的任何次幂都是1;
(2)-1的偶数次幂是1,-1的奇数次幂是-1;
(3)平方等于它本身的数有0和1,立方等于它本身的数有0,1,-1.
【即学即练】
4.(2024七年级上·全国·专题练习)计算
(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
(6).
【答案】(1)49
(2)-216
(3)
(4)-9
(5)
(6)
【分析】本题考查了有理数的乘方运算,熟练掌握运算法则是解题的关键.
(1)根据有理数的乘方运算法则求解即可;
(2)根据有理数的乘方运算法则求解即可;
(3)根据有理数的乘方运算法则求解即可;
(4)根据有理数的乘方运算法则求解即可;
(5)根据有理数的乘方运算法则求解即可;
(6)根据有理数的乘方运算法则求解即可.
【详解】(1)解:;
(2);
(3);
(4);
(5);
(6);
5.(24-25·七年级上·江苏南京·阶段练习)计算:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【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:.
6.(24-25·七年级上·江苏苏州·阶段练习)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.
【详解】(1)解:相等:
,
∴;
,,
∴;
(2)由(1)可得:
(3).
知识点03 科学记数法
1.
科学计数法的定义:一般地,一个大于10的数可以写成的形式,其中,n是正整数,这种记数方法称为科学记数法.
2. 如何确定科学记数法中的a和n
(1)
a是一个整数数位只有一位的数,即;
(2) 确定n的两种方法:①若这个数是大于10的数,则n等于原数的整数位数减1;②按小数点移动的位数来确定n的值,小数点向左移动了几位,n就等于几.
a) 用科学记数法表示的数只是改变数的形式,而没有改变数的性质和大小;
b) 用科学记数法表示一个带有单位的数时,其表示的结果也应带有单位,并且前后要一致;
c) 用科学记数法表示负数的方法和正数一样,就是要在前面多一个“-”号;
d)
对用科学记数法表示的数进行还原时,只需将小数点向右移动n位(不足的数位用0补齐),并把乘号和去掉.
【即学即练】
7.(2025·江苏南京·模拟预测)近期,江苏省城市足球联赛(“苏超”)火爆出圈,据统计,首轮比赛现场观众人数达35000人,第二轮现场观众人数增长至42000人,将第二轮现场观众人数用科学记数法表示,正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了科学记数法,科学记数法的标准形式为,其中,为整数.需将42000转换为符合该形式的表达式.
【详解】解:确定系数:将42000的小数点左移4位,得到4.2000,即,满足.
确定指数:小数点移动了4位,故.
组合表达式:科学记数法表示为,
故选:B
8.(24-25·七年级上·江苏镇江·阶段练习)2025年4月19日6时51分,我国在太原卫星发射中心使用长征六号改运载火箭,成功将试验二十七号卫星01星~06星发射升空,发射任务获得圆满成功.长征六号改运载火箭重量约为530000千克,将530000用科学记数法表示应为( )
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,表示时关键要正确确定的值以及的值.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,是正数;当原数的绝对值时,是负数.
【详解】解:.
故选:B.
9.(24-25·七年级上·江苏连云港·阶段练习)截至2025年3月14日国产动画电影《哪吒之魔童闹海》票房突破150亿元大关,成为中国首部票房破百亿的电影,这一里程碑式的成绩,不仅让《哪吒之魔童闹海》位列全球动画电影票房榜第一,更成功跻身全球影史票房榜第五位,中国动画电影以傲人姿态震惊全世界.其中数据150亿用科学记数法表示为 .
【答案】
【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.确定的值时,要看把原数变成时,小数点移动了多少位,的绝对值大于与小数点移动的位数相同.
【详解】解:亿,
故答案为:.
题型01 有理数幂的概念理解
【典例1】1.可表示( )
A.五个2相加 B.两个5相加 C.五个2相乘 D.两个5相乘
【答案】C
【分析】本题主要考查有理数的乘方,牢记有理数乘方的定义是解题的关键.根据有理数乘方的定义(个相同的因数相乘,记作),即可求得答案.
【详解】解:表示个2相乘.
故选:C.
【变式1】“”可以写成( )
A. B. C. D.
【答案】C
【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.
【变式2】的底数是 ,指数是 .
【答案】 3
【分析】本题考查了乘方的意义,一般地,n个相同的因数a相乘,即计作,这种求几个相同因数的积的运算叫做乘方,乘方的结果叫做幂.在中,a叫做底数,n叫做指数.根据乘方的意义解答即可.
【详解】解:的底数是,指数是3.
故答案为:,3.
【变式3】若,,则以x为底数, y为指数的幂为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了有理数乘方的概念,先求出x的值,再把x的值作为底数,y的值作为指数写出对应的式子即可.
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴以x为底数, y为指数的幂为,
故答案为:.
【变式4】(1)中,底数、指数各是什么?
(2)中叫做什么数?8叫做什么数?是正数还是负数?
【答案】(1)底数是,指数是8;(2)中叫做底数,8叫做指数,是正数.
【分析】(1)根据乘方的定义,a•a•...•a(n个a)=an,a是底数,n是指数,进而解决本题;
(2)根据有理数的乘方的概念即可回答.
【详解】解:(1)中,底数是,指数是8;
(2)中叫做底数,8叫做指数,是正数.
【点睛】本题考查有理数的乘方,关键是根据有理数的乘方的概念解答.注意:负数的奇次幂是负数,负数的偶次幂是正数.
题型02 有理数的乘方运算
【典例1】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.
【变式1】计算:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【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:.
【变式2】计算:
(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
(6).
【答案】(1)216
(2)
(3)
(4)
(5)1000
(6)1000000
【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:.
【变式3】已知与互为相反数,求的值.
【答案】10
【分析】本题考查了非负数的性质,乘方运算,代数式求值,求出、的值是解题关键.根据相反数的定义列式,再根据平方和绝对值的非负性,求出,,再带入计算求值即可.
【详解】解:与互为相反数,
,
,,
,,
.
【变式4】计算:
【答案】
【分析】本题主要考查有理数的乘方运算,熟练掌握乘法的运算法则是解题的关键,按有理数的乘方运算法则运算即可.
【详解】原式
.
题型03 有理数乘方逆运算
【典例1】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.
【详解】解:∵,,,
∴a是:4或−4.
故选:D.
【变式1】已知,,且,则的值等于( )
A.或11 B.或 C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查的是绝对值的定义、有理数的加法,根据,得,或,.进行分类讨论是解题的关键.先由绝对值的性质求得、的值,再根据,得,或,.然后分类讨论,计算即可.
【详解】解:∵,,
∴,.
∵,
∴,或,.
当,时,,
当,时.,
故选.
【变式2】若,则的值可以表示为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了有理数的乘方,乘方的逆运算,等式的性质等知识点,根据有理数乘方的运算法则即可得解,熟练掌握有理数的乘方的意义是解题关键.
【详解】∵
∴
∴
∴,
故选:D.
【变式3】中学数学中,我们知道加减运算是互逆运算,乘除运算也是互逆运算;其实乘方运算也有逆运算,如式子可以变形为,也可以变形为,类似的,表示为 .
【答案】
【分析】本题考查了新定义运算的含义,乘方的逆运算,理解乘方的逆运算是解题关键.根据题干乘方的逆运算法则列式解即可.
【详解】解:∵式子可以变形为,也可以变形为,
∴表示为,
故答案为:.
【变式4】若,,且,求的值.
【答案】
【分析】本题主要考查了有理数的乘方的逆运算,求一个数的绝对值,有理数的加法计算,先计算乘方和绝对值得到,,再由得到或,据此代值计算即可.
【详解】解:∵,,
∴,,
∵,
∴或,
∴或,
∴的值为.
题型04 乘方运算的符号规律
【典例1】若 ,则一定有( )
A. B. C. D.
【答案】C
【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
【变式1】如果一个有理数的奇次幂是正数,那么这个有理数( )
A.一定是正数 B.是正数或负数
C.一定是负数 D.可以是任意有理数
【答案】A
【分析】根据有理数的乘方法则进行判断即可.此题考查了有理数的乘方,熟练掌握乘方运算法则是解本题的关键.
【详解】解:∵正数的任何次幂是正数,负数的奇次幂数负数,0正整数次幂是0
∴一个有理数的奇次幂是正数,这个数一定是正数.
故选:A.
【变式2】当时,下列式子:①;②;③;④中,成立的有( )
A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④
【答案】A
【分析】根据负数的奇次幂是负数,偶次幂是正数即可解答.
【详解】解:当时,
是负数,故①正确;
,故②正确,④错误;
,故③正确;
综上所述,①②③正确.
故选:A.
【点睛】本题主要考查了有理数乘方的符号规律,掌握有理数乘方的符号规律:一个负数的奇次幂是负数,一个负数的偶次幂是正数.
【变式3】在计算时,结果可表示为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据含有乘方的有理数的运算法则即可求解.
【详解】解:,
故选:.
【点睛】本题主要考查乘方的意义,乘方的符号规律,掌握以上知识的是解题的关键.
【变式4】你能迅速的判断下列各幂的正负吗?
(1);
(2).
【答案】(1)正,正,负,正,负,正
(2)正,正,既不为正也不为负,正,正
【分析】(1)根据正数的乘方为正数,负数的偶数次方为正数,奇数次方为负数即可求解.
(2)根据正数的乘方为正数,负数的偶数次方为正数,奇数次方为负数即可求解,0既不是正数,也不是负数.
【详解】(1)解:根据正数的乘方为正数,负数的偶数次方为正数,奇数次方为负数,则:16为正,故为正;
25为正,故为正;
为负,且9为奇数,故为负;
为负,6为偶数,故为正;
-1为负,101为奇数,故为负;
为负,50为偶数,故为正.
(2)根据正数的乘方为正数,负数的偶数次方为正数,奇数次方为负数,
0.01为正,故为正;
为负,2为偶数,故为正;
,0既不是正数也不是负数;
为正,故为正;
为负,2为偶数,故为正.
【点睛】本题考查了乘方运算符号的规律,熟练掌握正数的乘方为正数,负数的偶数次方为正数,奇数次方为负数且0既不是正数也不是负数是解题的关键.
题型05 乘方的应用
【典例1】有一张厚度是的纸,将它对折15次后,其厚度可表示为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了乘方的意义,根据折纸的过程找出规律是解题的关键.根据有理数的乘方的定义,找出规律,即可得出答案.
【详解】解:由题意可知,对折1次后的厚度为,
对折2次后的厚度为,
对折3次后的厚度为,
……
则对折15次后的厚度为,
故选:C.
【变式1】《孙子算经》中载有“今有出门望见九堤,堤有九木,木有九枝……”大意:今天出门看见9座堤坝,每座堤坝上有9棵树,每棵树上有9根树枝……文中的树枝共有( ).
A.根 B.根 C.根 D.根
【答案】A
【分析】本题考查了有理数的乘方.由题意得出算式,再求解即可.
【详解】解:(个);
答:文中的鸟巢共有个.
故选:A.
【变式2】将一张厚毫米的纸对折,再对折,这样对折2次后,纸的厚度是 毫米.
【答案】
【分析】每对折一次,纸的厚度扩大2倍,则对折2次,纸的厚度扩大倍,据此即可得到答案.
【详解】解:(毫米),
则这样对折2次后,纸的厚度是毫米,
故答案为:.
【点睛】本题考查了乘方问题,解题关键是掌握长方形的纸对折次,纸张的厚度扩大倍.
【变式3】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
【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.
【变式4】生活中常用的十进制是用这十个数字来表示数,满十进一,例:;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“101110”转化为十进制数是________;
(2)在我国远古时期,人们通过在绳子上打结来记录数量,即“结绳计数”,如图所示是远古时期一位母亲记录孩子出生后的天数,在从右向左依次排列的不同绳子上打结,满五进一,根据图示表示的五进制数为132,求孩子已经出生的天数.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了有理数的乘方运算,正确理解题中二进制转换十进制的计算方法是解题的关键.
(1)根据二进制转换十进制的方法列式计算即可;
(2)满五进一,类似于五进制数,仿照二进制转换十进制的计算方法进行计算即可.
【详解】(1)解:101110转化为十进制数是,
故答案为:;
(2)解:由于满五进一,类似于五进制数,图示表示的五进制数为132,转化为十进制数为,
孩子已经出生了42天.
题型06 用科学记数法表示绝对值大于1的数
【典例1】根据市场研究机构最新预测,预计到2027年,芯片市场规模将是2023年市场规模的2倍以上,达到1194亿美元.数据1194亿用科学记数法可以表示为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了科学记数法“将一个数表示成的形式,其中,为整数,这种记数的方法叫做科学记数法”,熟记科学记数法的定义是解题关键.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.根据科学记数法的定义即可得.
【详解】解:亿,
故选:C.
【变式1】在比例尺为的江苏省地图上,某条道路的长为.这条道路的实际长度用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了比例尺,科学记数法,熟练掌握比例尺,科学记数法是解题的关键
先计算实际长度,然后转换单位,再用科学记数法即可解答.
【详解】∵比例尺为,地图上的对应实际长度为:
用科学记数法表示为:
故选:C.
【变式2】2025年4月24日17时17分,我国神舟二十号载人飞船在酒泉卫星发射中心准时点火升空,并于当日23时49分精准对接空间站天和核心舱,全程历时秒,展现了中国航天技术的卓越实力.数据用科学记数法表示为: .
【答案】
【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,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,n是正整数;当原数的绝对值时,是负整数.
【详解】解:,
故答案为:.
【变式3】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】
【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:
【变式4】用科学记数法表示下列各数:①2021;②576万;③;④.
【答案】见解析
【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.
将各个数写成其中,n为整数的形式即可.
【详解】解:用科学记数法表示各数分别为:
①;②576万;③;④.
题型07 将用科学记数法表示的数变回原数
【典例1】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.
【详解】解:由可知:还原后0的个数为6个;
故选C.
【变式1】下列四个数中,值最大的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了科学记数法和有理数大小比较,首先将用科学记数法表示的四个数还原成原数,再比较大小.
【详解】解:∵,,,,,
∴值最大的是,
故选:A.
【变式2】《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.
【详解】解:.
故答案为:47000.
【变式3】下列是用科学记数法表示的数,原数是什么?
,.
【答案】38 000,50 070 000
【分析】本题考查了把用科学记数法表示的数写成原数,用科学记数法表示的数还原成原数时,时,n是几,小数点就向右移几位.
【详解】解:,
.
【变式4】把下列用科学记数法表示的数写成原来的形式.
(1)__________________;
(2)__________________;
(3)__________________.
【答案】(1)3000000
(2)
(3)202000
【分析】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.根据科学记数法中的确定方法,进行还原即可.
【详解】(1)解:;
故答案为:3000000;
(2);
故答案为:;
(3);
故答案为:.
【点睛】本题考查科学记数法.熟练掌握科学记数法中的确定方法,是解题的关键.
题型08 有理数乘方运算的规律计算
【典例1】观察下列算式:
①;
②;
③;
④;
⑤;
…
(1)根据以上规律写出第⑧条算式:________________;
(2)计算:;
(3)计算:.
【答案】(1)
(2)55
(3)
【分析】本题主要考查数字规律及有理数的乘方运算,解题的关键是得出数字的一般规律及有理数的乘方运算;
(1)根据题干所给算式可进行求解;
(2)由(1)及题意可得规律,然后代入进行求解即可;
(3)根据规律可进行求解
【详解】(1)解:由题意得:第⑧条算式为;
故答案为;
(2)解:根据(1)中规律得:
原式
;
(3)解:由题意得:
【变式1】仔细观察下列三组数:
第一组:1,4,9,16,25,;
第二组:0,,,,,;
第三组:,,,,,.
(1)第一组数是按什么规律排列的? 第二组数与第一组数有什么关系?
(2)按第三组的排列规律,第9,10两个数各是多少?
(3)取每组的第20个数,计算这三个数的和.
【答案】(1)见解析
(2)第9个数为,第10个数为
(3)
【分析】(1)第一组按,,,,排列,第二组按,,,,排列,由此进一步得出答案即可;
(2)第三组数的分子是连续自然数,分母是对应分母的平方加1,奇数位置为正,第n个数为,偶数位置为负,第n个数为,由此求得答案即可;
(3)根据规律求得每组的第20个数,再相加即可.
此题考查了有理数的乘方,数字的变化规律,找出数字之间的联系,得出运算规律,利用规律解决问题.
【详解】(1)解:第一组数是按正整数1,2,3,4,5,的平方数的顺序排列的,
即,,,,,,
第二组数是由第一组的每一个数减去1,再取差的相反数得到的,
即,,,,,.
(2)解:第三组数的规律是,,,,,,
即当n为奇数时,第n个数是;
当n为偶数时,第n个数是,
∴这组数的第9个数为,
则第10个数是.
(3)解:第一组的第20个数是,
第二组的第20个数是,
第三组的第20个数是,
∴.
这三个数的和为:.
【变式2】七年级的小红是一个聪明而又富有想象力的孩子.学习了“有理数的乘方”后,他就琢磨着使用“乘方”这一数学知识脑洞大开地定义出“有理数的除方”概念,于是规定:若干个相同有理数(均不能为0)的除法运算叫做除方.她规定:
,
.
根据以上规律回答下列问题:
(1)直接写出计算结果,_______,__________;
(2)关于“有理数的除方”下列说法正确的是_______;(填序号)
①;
②;
③(n为正整数,,).
(3)计算:.
【答案】(1)1,
(2)③
(3)0
【详解】(1)解:;
;
故答案为:1;;
(2)∵,
∴,故①错误;
,故②错误;
∴(为正整数,,);故③正确;
故答案为:③
(3)
.
【变式3】探索研究
(1)填空:①已知,则________,________.
②已知,则________,________.
(2)观察(1)的计算结果,我们可以得到什么移动规律?
【答案】(1)①,②1.331,1331000
(2)移动规律:①当底数的小数点每向左(右)移动一位时,它的平方的小数点向左(右)移动两位②当底数的小数点每向左(右)移动一位时,它的立方的小数点向左(右)移动三位
【分析】本题考查了有理数的乘方,熟记有理数的乘方的定义是解题的关键;
(1)根据有理数的乘方的定义计算即可;
(2)观察(1)的计算结果,即可得出移动规律.
【详解】(1)解:①,,
故答案为:,;
②,,
故答案为:1.331,1331000;
(2)解:观察(1)的计算结果,我们可以得到①当底数的小数点每向左(右)移动一位时,它的平方的小数点向左(右)移动两位,②当底数的小数点每向左(右)移动一位时,它的立方的小数点向左(右)移动三位.
【变式4】探索规律:
(1)请猜想: ;
(2)请猜想: ;
(3)请用上述规律计算:
【答案】(1)225
(2)
(3)1200
【分析】本题主要考查了整式的加减,有理数的混合运算,数字的变化规律,本题是阅读型题目,理解题干中的方法并熟练应用是解题的关键.
(1)利用题干中的计算找出规律,即可得出结论;
(2)利用题干中的计算找出规律,即可得出结论;
(3)将所求算式加上后利用(2)中的规律运算,再减去,
【详解】(1)解:由规律得,,
故答案为:225;
(2)解:由规律得,,
故答案为:;
(3)解:
.
题型09 有理数乘方运算的新定义问题
【典例1】定义一种新的运算:如果,则有,那么的值( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了有理数的乘方运算,求一个数的绝对值,有理数的加法运算等知识点,熟练掌握相关运算法则是解题的关键.
先计算乘方和绝对值,然后相加即可.
【详解】解:
,
故选:.
【变式1】用“☆”定义一种新运算:对于任何不为零的整数a和b,规定,如,则的值为( )
A. B.8 C. D.
【答案】B
【分析】原式利用题中的新定义计算即可求出值.
【详解】根据题中的新定义得:.
故选:B.
【点睛】此题考查了有理数的混合运算,弄清题中的新定义是解本题的关键.
【变式2】新考法 定义一种新的运算,如果,那么 .
【答案】1
【分析】本题考查了新定义,有理数的乘方,根据新定义转化为有理数的乘方计算即可.
【详解】解:.
故答案为:1.
【变式3】由乘方的定义可知:(n个a相乘).观察下列算式回答问题:
(1) ;(2) ;
【答案】 /
【分析】本题主要考查了有理数的乘方计算:
(1)根据题意即可得到答案;
(2)先把原式变形为,进而得到,据此计算求解即可.
【详解】解;(1)由题意得,,
故答案为:;
(2)
,
故答案为:.
【变式4】根据乘方的定义,可得,,.
(1)试计算的值(写成幂的形式);
(2)请你猜想:当m、n位正整数时, (只表示出结果);
(3)利用(2)中的结论计算(写成幂的形式).
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据乘方的定义得到2个3的乘积与5个3的乘积相乘,即为7个3的乘积,即可得到结果;
(2)所求式子表示个的乘积与个的乘积相乘,即为个的乘积,即可得到结果;
(3)利用(2)中的结论直接计算即可.
【详解】(1)解:
;
(2)
;
(3)
.
【点睛】此题考查了有理数的乘方运算,熟练掌握乘方的意义是解本题的关键.
1、(24-25·七年级上·江苏南京·阶段练习)据有关媒体调查统计,未来五年,徐州需新增小学67所,初中117所,普通高中54所,学校建设需投入约257亿元,数字257亿用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了科学记数法的表示方法,直接根据科学记数法的表示方法作答即可.
【详解】257亿
故选:D.
2.(24-25·七年级上·江苏镇江·阶段练习)下列运算正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查的是有理数的运算,根据有理数加法,乘除法和乘方运算的法则进行计算即可.
【详解】解:A、,原计算正确,符合题意;
B、,原计算错误,不符合题意;
C、,原计算错误,不符合题意;
D、,原计算错误,不符合题意.
故选:A.
3.(24-25·七年级上·江苏徐州·阶段练习)根据下列“田”字格中的数字规律:则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查数字规律,有理数的运算,观察图中,可得规律,即可求出的值,读懂题意,找出图中规律是解题的关键.
【详解】解:由上图得到规律:“田”字格中左上角第一个数规律为:;
“田”字格中左下角第一个数规律为:;
“田”字格中右上角第一个数规律为:右下角的数减去;
“田”字格中右下角的规律为:左上角的数加上左下角的数,
∴当“田”字格中左上角的数为时,,
∴,
∴,,
故选:.
4.(24-25·七年级上·江苏徐州·阶段练习)如图是某种细胞分裂示意图,这种细胞经过 1 次分裂便由 1 个分裂成 2 个.根据此规律,一个细胞经过 5 次分裂后可分裂成( )个细胞
A.10 B.16 C.32 D.64
【答案】C
【分析】本题考查了有理数的乘方的应用.熟练掌握这种细胞分裂规律,是解决问题的关键.
根据这种细胞经过 1 次分裂便由 1 个分裂成 2 个,得5次分裂成个,计算即得.
【详解】解:.
故选:C.
5.(24-25·七年级上·江苏南京·阶段练习)如果a是大于1的正整数,那么a的三次方可以改写成若干个连续奇数的和.例如,……已知改写成的若干个连续奇数和的式子中,有一个奇数是,则a的值是( ).
A.45 B.46 C.52 D.53
【答案】A
【分析】本题主要考查了一个正整数的立方的变换规律,找出这个正整数立方的表达式是解题的关键.
根据题意,可找出一个大于1的正整数的立方,分分裂后的第一个数是,且共有a个连续奇数,据此求解即可.
【详解】解:∵,
,
,
,
…,
∴分裂后的第一个数是,且共有a个连续奇数,
∵,,
∴奇数2023是底数为45的数的立方分裂后的一个奇数,
∴.
故选:A.
6.(24-25·七年级上·江苏连云港·阶段练习)生物学中,描述、解释和预测种群数量的变化,常常需要建立数学模型.在营养和生存空间没有限制的情况下,某种细胞可通过分裂来繁殖后代,我们就用数学模型来表示,即:,,,,,……,请你推算的个位数字是( )
A.8 B.6 C.4 D.2
【答案】C
【分析】利用已知得出数字个位数的变化规律,并求出每一个循环4个数相加后的个位数字为0,进而得出答案.
【详解】解:∵,,,,,……,
∴尾数每4个一循环,
∵,
又∵,
∴每一组的4个数相加以后个位数字为0,
∴505组相加后个位数字为0,
∵,
∴的个位数字为4,故C正确.
故选:C.
【点睛】此题主要考查了尾数特征,根据题意得出数字变化规律是解题关键.
7.(24-25·七年级上·江苏宿迁·阶段练习)根据某网站统计数据,截止至2025年3月,的总访问量已突破1060000000次,其中1060000000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,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.
这里.
【详解】解:
故答案为:
8.(24-25七年级下·江苏宿迁·阶段练习)用“>”或“<”号填空: .
【答案】
【分析】本题主要考查幂的大小比较,将变形为,变形为,根据可得结论.
【详解】解:∵,
又,
∴,
∴,
故答案为:
9.(24-25七年级上·江苏扬州·期中)若、满足等式,则 .
【答案】
【分析】本题考查非负性,有理数的运算,根据非负性求出的值,再根据乘法法则进行计算即可.
【详解】解:,
∴,
∴,
∴;
故答案为:.
10.(24-25七年级上·江苏徐州·期中)当a取任何值时,的值总是非负数,n的值可以是 .(写出1个符合条件的数值即可)
【答案】2(答案不唯一)
【分析】本题主要考查了非负数的性质等知识点,解题的关键是掌握非负数的性质,根据非负数的性质进行求解即可.
【详解】解:∵任何数的偶次方总是非负数,
∴当a取任何值时,的值总是非负数,n的值可以是 2(答案不唯一),
故答案为:2(答案不唯一).
11.(24-25七年级上·江苏苏州·阶段练习)若,则 .
【答案】
【分析】本题考查非负性,有理数的乘方运算,根据非负性求出的值,再根据乘方法则,进行计算即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴;
故答案为:.
12.(24-25七年级上·江苏扬州·阶段练习)观察下列算式:、、、、、、、…,用你所发现的规律写出的末位数字是 .
【答案】6
【分析】本题考查数字类规律探究,根据给出的算式,得到的末位数字以2,4,8,6,四个数字一组,进行循环,进行求解即可.
【详解】解:∵:、、、、、、、…
∴的末位数字以2,4,8,6,四个数字一组,进行循环,
∵,
∴的末位数字是6,
故答案为:6.
13.(24-25·七年级上·江苏南京·阶段练习)在日常生活中,我们用十进制来表示数,如.计算机中采用的二进制,即只需要0和1两个数字就可以表示数,如二进制中的,可以表示十进制中的10,那么二进制中的表示十进制中的 .
【答案】
【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.根据十进制中的数与二进制中的数的相互转化的方法进行计算,即可解答.
【详解】解:
;
故答案为:.
14.(23-24七年级上·江苏扬州·期中)《庄子》中记载:“一尺之捶,日取其半,万世不竭.”这句话的意思是一尺长的木棍,每天截取它的一半,永远也截不完.若按此方式截一根长为64米的木棍,第5天截取后木棍剩余的长度是 米.
【答案】2
【分析】本题考查了有理数乘方,掌握有理数乘方的意义及性质,理解题意写出算式是解题关键.
根据题意依次算出每一天剩余木棍的长度,观察规律即可求得第5天截取后木棍剩余的长度.
【详解】解:第一天截取后剩:米
第二天截取后剩:米
……
∴第五天截取后剩:米.
故答案为:2.
15.(24-25七年级上·江苏南京·阶段练习)直接写出得数:
(1)______;
(2)______;
(3)______;
(4)______;
(5)______;
(6)______.
【答案】(1)1
(2)
(3)
(4)
(5)1
(6)
【分析】本题主要考查了有理数的运算,要熟练掌握,注意明确有理数相关运算法则.
(1)先去括号,再计算加减即可;
(2)先去括号,再计算加减即可;
(3)直接利用有理数的乘法法则可以解答本题;
(4)直接利用有理数的除法法则可以解答本题;
(4)直接利用有理数的乘方法则可以解答本题;
(5)直接利用有理数的乘方法则可以解答本题.
【详解】(1)解:;
(2)解:;
(3)解:;
(4)解:;
(5)解:;
(6)解:.
16.(24-25·七年级上·江苏南京·阶段练习)计算:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】此题考查了有理数的乘除和乘方运算,解题的关键是掌握有理数的乘除和乘方运算法则.
(1)首先计算有理数的乘方,然后计算除法;
(2)首先计算有理数的乘方,然后计算乘除.
【详解】(1)
;
(2)
.
17.(24-25·七年级上·江苏常州·阶段练习)将下列用科学记数法表示的数还原成原数.
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】本题考查写出用科学记数法表示的原数.将科学记数法表示的数,“还原”成通常表示的数,就是把的小数点向右移动位所得到的数.
(1)根据将科学记数法还原成原数的方法即可得出答案;
(2)根据将科学记数法还原成原数的方法即可得出答案;
(3)根据将科学记数法还原成原数的方法即可得出答案;
(4)根据将科学记数法还原成原数的方法即可得出答案.
【详解】(1)解:;
(2)解:;
(3)解:;
(4)解:.
18.(24-25·七年级上·江苏南京·阶段练习)已知、互为倒数,、互为相反数,,是最大的负整数.求代数式的值.
【答案】11
【分析】根据倒数、相反数、绝对值的意义,有理数的分类,求得,代入代数式,即可求解.
【详解】解:由题意得:,
则
【点睛】本题考查了倒数、相反数、绝对值的意义,有理数的分类,代数式求值,熟练掌握以上知识是解题的关键.
19.(24-25·七年级上·江苏南京·阶段练习)【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.
例如,记作,读作“2的圈3次方”;
再例如,记作,读作“的圈4次方”;一般地,把为大于等于2的整数)记作,读作“的圈次方”.
【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.对于任何大于等于2的整数,
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?
除方乘方幂的形式.
(3)仿照上面的算式,将下列运算结果直接写成幂的形式:______,______;
(4)将一个非零有理数的圈次方写成幂的形式为______.
【灵活应用】
(5)计算:
【答案】(1),
(2)C
(3),
(4)
(5)
【分析】本题主要考查了数字的变化规律,有理数的混合运算,本题是阅读型题目,理解并熟练应用新定义是解题的关键.
(1)利用除方的定义解答即可;
(2)利用除方的定义对每个选项进行逐一判断即可;
(3)利用除方的意义将除方的式子写成除法的形式,利用除以一个数等于乘以这个数的倒数变成乘法,再利用乘方的意义写成乘方的形式即可;
(4)根据(3)中的计算方法求解即可;
(5)利用除方的定义解答即可.
【详解】(1)解:,,
故答案为:,;
(2)解:A,,即任何非零数的圈2次方都等于1,故该选项说法正确;
B,,故该选项说法正确;
C,,,
可得,故该选项说法错误;
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,故该选项说法正确,
故选C.
(3)解:,
,
故答案为:,;
(4)解:将一个非零有理数的圈次方写成幂的形式为:
,
故答案为:;
(5)解:
.
20.(24-25·七年级上·江苏连云港·阶段练习)生活在数字时代的我们,很多场合使用二维码来表示不同的信息,类似的,可通过正方形网格中,对每个小正方格涂黑色或不涂色所得的图形来表示不同的信息.在代码编制上巧妙利用构成计算机内部逻辑基础的“0”,“1”,使用若干个与二进制相对应的几何图形来表示数值(黑色代表1,白色代表0).如图1是某校一次考试中三位同学的准考证号对应的二维码的简易编码.如图2是王芳同学准考证号的二维码简易编码,其中第一行代表二进制的数字11000,转化成10进制为:.同理,第二行至第五行代表二进制的数字分别为1100,111,11100,1101,转化成10进制为:12,07,28,13,将五行编码有序组合在一起就是王芳的准考证号2412072813,其中第一行编码“24”表示区县,第二行编码“12”表示学校,第三行编码“07”表示班级,第四行编码“28”表示考场号,第五行编码“13”表示座位号.
(1)如图3是本次考试张亮同学准考证号的二维码简易编码,其中第四行代表二进制的数字是10101,转化成10进制后可得他的考场号是______.
(2)本次考试中,赵军的准考证号是2917021311,如图4是赵军为自己绘制的二维码简易编码,但少涂黑了3个小正方形,请你在图4中帮他补充完整,在补充的方格中画.
【答案】(1) (2)见解析
【分析】本题主要考查了二进制与十进制数字转化、有理数运算等知识,熟练掌握二进制与十进制转化规则是解题关键.
(1)根据二维码编码规则即可确定第四行代表二进制的数字,再将其转化为进制数字即可;
(2)根据题意可知赵军的准考证号是,由二进制和十进制数字转化规则确定各行编码二进制数字,即可获得答案.
【详解】解:(1)根据题意得,第四行代表二进制的数字是,
二进制的数字,转化成进制为: ,
∴转化成进制后可得他的考场号是,
故答案为:;
(2)准考证号, 分别将, , , , 转化为二进制,
,
转化为二进制为: ,
,
转化为二进制为: ,
,
转化为二进制为:,
,
转化为二进制为: ,
,
转化为二进制为: ,
如图所示:
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专题2.6 有理数的乘方
教学目标
1.理解有理数乘方的意义;
2.掌握有理数乘方的运算.
教学重难点
1.重点
(1)掌握有理数乘方的意义;
(2)掌握有理数的乘方运算;
(3)掌握科学记数法的相关概念。
2.难点
(1)有理数乘方的应用;
(2)有理数乘方有关的规律运算与新定义问题。
知识点01 有理数乘方的意义
求相同因数的积的运算叫做乘方,相同因数叫做底数,相同因数的个数叫做指数,乘方的运算结果叫做幂.
一般地,记作,读作“a的n次方”,其中a叫做底数,n叫做指数,当看作a的n次方的计算结果时,也可以读作“a的n次幂”.
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. 一个数可以看作是它本身的一次方,指数1可省略不写;
3. 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;
4. 当负数或分数作为底数时,底数必须用括号括起来;
5. 一个数的二次方又称为这个数的平方,一个数的三次方又称为这个数的立方.
【即学即练】
1.(24-25·七年级上·江苏南京·阶段练习)若为整数,则表示的是( )
A.3个相乘 B.2个相加 C.3个相加 D.5个相乘
2.(24-25·七年级上·江苏无锡·阶段练习)计算与的和的式子为( )
A. B. C. D.
3.(24-25七年级上·江苏常州·期中)计算的结果可用幂的形式表示为 .
知识点02 有理数乘方的运算
1. 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) 负数的奇数次幂是负数,负数的偶数次幂是正数;
(3) 0的任何正整数次幂都是0;
(4) 任何一个数的偶数次幂都是非负数.
2. 有理数的乘方运算
计算一个有理数的乘方时,应先将乘方运算转化为乘法运算,先确定幂的符号,再计算幂的绝对值.
3. 拓展:
(1)1的任何次幂都是1;
(2)-1的偶数次幂是1,-1的奇数次幂是-1;
(3)平方等于它本身的数有0和1,立方等于它本身的数有0,1,-1.
【即学即练】
4.(2024七年级上·全国·专题练习)计算
(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
(6).
5.(24-25·七年级上·江苏南京·阶段练习)计算:
(1);
(2);
(3).
6.(24-25·七年级上·江苏苏州·阶段练习)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.
知识点03 科学记数法
1.
科学计数法的定义:一般地,一个大于10的数可以写成的形式,其中,n是正整数,这种记数方法称为科学记数法.
2. 如何确定科学记数法中的a和n
(1)
a是一个整数数位只有一位的数,即;
(2) 确定n的两种方法:①若这个数是大于10的数,则n等于原数的整数位数减1;②按小数点移动的位数来确定n的值,小数点向左移动了几位,n就等于几.
a) 用科学记数法表示的数只是改变数的形式,而没有改变数的性质和大小;
b) 用科学记数法表示一个带有单位的数时,其表示的结果也应带有单位,并且前后要一致;
c) 用科学记数法表示负数的方法和正数一样,就是要在前面多一个“-”号;
d)
对用科学记数法表示的数进行还原时,只需将小数点向右移动n位(不足的数位用0补齐),并把乘号和去掉.
【即学即练】
7.(2025·江苏南京·模拟预测)近期,江苏省城市足球联赛(“苏超”)火爆出圈,据统计,首轮比赛现场观众人数达35000人,第二轮现场观众人数增长至42000人,将第二轮现场观众人数用科学记数法表示,正确的是( )
A. B. C. D.
8.(24-25·七年级上·江苏镇江·阶段练习)2025年4月19日6时51分,我国在太原卫星发射中心使用长征六号改运载火箭,成功将试验二十七号卫星01星~06星发射升空,发射任务获得圆满成功.长征六号改运载火箭重量约为530000千克,将530000用科学记数法表示应为( )
A. B. C. D.
9.(24-25·七年级上·江苏连云港·阶段练习)截至2025年3月14日国产动画电影《哪吒之魔童闹海》票房突破150亿元大关,成为中国首部票房破百亿的电影,这一里程碑式的成绩,不仅让《哪吒之魔童闹海》位列全球动画电影票房榜第一,更成功跻身全球影史票房榜第五位,中国动画电影以傲人姿态震惊全世界.其中数据150亿用科学记数法表示为 .
题型01 有理数幂的概念理解
【典例1】1.可表示( )
A.五个2相加 B.两个5相加 C.五个2相乘 D.两个5相乘
【变式1】“”可以写成( )
A. B. C. D.
【变式2】的底数是 ,指数是 .
【变式3】若,,则以x为底数, y为指数的幂为 .
【变式4】(1)中,底数、指数各是什么?
(2)中叫做什么数?8叫做什么数?是正数还是负数?
题型02 有理数的乘方运算
【典例1】计算:
(1);
(2);
(3);
(4).
【变式1】计算:
(1);
(2);
(3).
【变式2】计算:
(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
(6).
【变式3】已知与互为相反数,求的值.
【变式4】计算:
题型03 有理数乘方逆运算
【典例1】如果,则是( )
A.8或 B. C.4 D.4或
【变式1】已知,,且,则的值等于( )
A.或11 B.或 C. D.
【变式2】若,则的值可以表示为( )
A. B. C. D.
【变式3】中学数学中,我们知道加减运算是互逆运算,乘除运算也是互逆运算;其实乘方运算也有逆运算,如式子可以变形为,也可以变形为,类似的,表示为 .
【变式4】若,,且,求的值.
题型04 乘方运算的符号规律
【典例1】若 ,则一定有( )
A. B. C. D.
【变式1】如果一个有理数的奇次幂是正数,那么这个有理数( )
A.一定是正数 B.是正数或负数
C.一定是负数 D.可以是任意有理数
【变式2】当时,下列式子:①;②;③;④中,成立的有( )
A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④
【变式3】在计算时,结果可表示为( )
A. B. C. D.
【变式4】你能迅速的判断下列各幂的正负吗?
(1);
(2).
题型05 乘方的应用
【典例1】有一张厚度是的纸,将它对折15次后,其厚度可表示为( )
A. B.
C. D.
【变式1】《孙子算经》中载有“今有出门望见九堤,堤有九木,木有九枝……”大意:今天出门看见9座堤坝,每座堤坝上有9棵树,每棵树上有9根树枝……文中的树枝共有( ).
A.根 B.根 C.根 D.根
【变式2】将一张厚毫米的纸对折,再对折,这样对折2次后,纸的厚度是 毫米.
【变式3】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?
【变式4】生活中常用的十进制是用这十个数字来表示数,满十进一,例:;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“101110”转化为十进制数是________;
(2)在我国远古时期,人们通过在绳子上打结来记录数量,即“结绳计数”,如图所示是远古时期一位母亲记录孩子出生后的天数,在从右向左依次排列的不同绳子上打结,满五进一,根据图示表示的五进制数为132,求孩子已经出生的天数.
题型06 用科学记数法表示绝对值大于1的数
【典例1】根据市场研究机构最新预测,预计到2027年,芯片市场规模将是2023年市场规模的2倍以上,达到1194亿美元.数据1194亿用科学记数法可以表示为( )
A. B. C. D.
【变式1】在比例尺为的江苏省地图上,某条道路的长为.这条道路的实际长度用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
【变式2】2025年4月24日17时17分,我国神舟二十号载人飞船在酒泉卫星发射中心准时点火升空,并于当日23时49分精准对接空间站天和核心舱,全程历时秒,展现了中国航天技术的卓越实力.数据用科学记数法表示为: .
【变式3】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 .
【变式4】用科学记数法表示下列各数:①2021;②576万;③;④.
题型07 将用科学记数法表示的数变回原数
【典例1】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】下列四个数中,值最大的是( )
A. B. C. D.
【变式2】《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 .
【变式3】下列是用科学记数法表示的数,原数是什么?
,.
【变式4】把下列用科学记数法表示的数写成原来的形式.
(1)__________________;
(2)__________________;
(3)__________________.
题型08 有理数乘方运算的规律计算
【典例1】观察下列算式:
①;
②;
③;
④;
⑤;
…
(1)根据以上规律写出第⑧条算式:________________;
(2)计算:;
(3)计算:.
【变式1】仔细观察下列三组数:
第一组:1,4,9,16,25,;
第二组:0,,,,,;
第三组:,,,,,.
(1)第一组数是按什么规律排列的? 第二组数与第一组数有什么关系?
(2)按第三组的排列规律,第9,10两个数各是多少?
(3)取每组的第20个数,计算这三个数的和.
【变式2】七年级的小红是一个聪明而又富有想象力的孩子.学习了“有理数的乘方”后,他就琢磨着使用“乘方”这一数学知识脑洞大开地定义出“有理数的除方”概念,于是规定:若干个相同有理数(均不能为0)的除法运算叫做除方.她规定:
,
.
根据以上规律回答下列问题:
(1)直接写出计算结果,_______,__________;
(2)关于“有理数的除方”下列说法正确的是_______;(填序号)
①;
②;
③(n为正整数,,).
(3)计算:.
【变式3】探索研究
(1)填空:①已知,则________,________.
②已知,则________,________.
(2)观察(1)的计算结果,我们可以得到什么移动规律?
【变式4】探索规律:
(1)请猜想: ;
(2)请猜想: ;
(3)请用上述规律计算:
题型09 有理数乘方运算的新定义问题
【典例1】定义一种新的运算:如果,则有,那么的值( )
A. B. C. D.
【变式1】用“☆”定义一种新运算:对于任何不为零的整数a和b,规定,如,则的值为( )
A. B.8 C. D.
【变式2】新考法 定义一种新的运算,如果,那么 .
【变式3】由乘方的定义可知:(n个a相乘).观察下列算式回答问题:
(1) ;(2) ;
【变式4】根据乘方的定义,可得,,.
(1)试计算的值(写成幂的形式);
(2)请你猜想:当m、n位正整数时, (只表示出结果);
(3)利用(2)中的结论计算(写成幂的形式).
1、(24-25·七年级上·江苏南京·阶段练习)据有关媒体调查统计,未来五年,徐州需新增小学67所,初中117所,普通高中54所,学校建设需投入约257亿元,数字257亿用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
2.(24-25·七年级上·江苏镇江·阶段练习)下列运算正确的是( )
A. B. C. D.
3.(24-25·七年级上·江苏徐州·阶段练习)根据下列“田”字格中的数字规律:则的值为( )
A. B. C. D.
4.(24-25·七年级上·江苏徐州·阶段练习)如图是某种细胞分裂示意图,这种细胞经过 1 次分裂便由 1 个分裂成 2 个.根据此规律,一个细胞经过 5 次分裂后可分裂成( )个细胞
A.10 B.16 C.32 D.64
5.(24-25·七年级上·江苏南京·阶段练习)如果a是大于1的正整数,那么a的三次方可以改写成若干个连续奇数的和.例如,……已知改写成的若干个连续奇数和的式子中,有一个奇数是,则a的值是( ).
A.45 B.46 C.52 D.53
6.(24-25·七年级上·江苏连云港·阶段练习)生物学中,描述、解释和预测种群数量的变化,常常需要建立数学模型.在营养和生存空间没有限制的情况下,某种细胞可通过分裂来繁殖后代,我们就用数学模型来表示,即:,,,,,……,请你推算的个位数字是( )
A.8 B.6 C.4 D.2
7.(24-25·七年级上·江苏宿迁·阶段练习)根据某网站统计数据,截止至2025年3月,的总访问量已突破1060000000次,其中1060000000用科学记数法表示为 .
8.(24-25七年级下·江苏宿迁·阶段练习)用“>”或“<”号填空: .
9.(24-25七年级上·江苏扬州·期中)若、满足等式,则 .
10.(24-25七年级上·江苏徐州·期中)当a取任何值时,的值总是非负数,n的值可以是 .(写出1个符合条件的数值即可)
11.(24-25七年级上·江苏苏州·阶段练习)若,则 .
12.(24-25七年级上·江苏扬州·阶段练习)观察下列算式:、、、、、、、…,用你所发现的规律写出的末位数字是 .
13.(24-25·七年级上·江苏南京·阶段练习)在日常生活中,我们用十进制来表示数,如.计算机中采用的二进制,即只需要0和1两个数字就可以表示数,如二进制中的,可以表示十进制中的10,那么二进制中的表示十进制中的 .
14.(23-24七年级上·江苏扬州·期中)《庄子》中记载:“一尺之捶,日取其半,万世不竭.”这句话的意思是一尺长的木棍,每天截取它的一半,永远也截不完.若按此方式截一根长为64米的木棍,第5天截取后木棍剩余的长度是 米.
15.(24-25七年级上·江苏南京·阶段练习)直接写出得数:
(1)______;
(2)______;
(3)______;
(4)______;
(5)______;
(6)______.
16.(24-25·七年级上·江苏南京·阶段练习)计算:
(1);
(2).
17.(24-25·七年级上·江苏常州·阶段练习)将下列用科学记数法表示的数还原成原数.
(1);
(2);
(3);
(4).
18.(24-25·七年级上·江苏南京·阶段练习)已知、互为倒数,、互为相反数,,是最大的负整数.求代数式的值.
19.(24-25·七年级上·江苏南京·阶段练习)【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.
例如,记作,读作“2的圈3次方”;
再例如,记作,读作“的圈4次方”;一般地,把为大于等于2的整数)记作,读作“的圈次方”.
【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.对于任何大于等于2的整数,
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?
除方乘方幂的形式.
(3)仿照上面的算式,将下列运算结果直接写成幂的形式:______,______;
(4)将一个非零有理数的圈次方写成幂的形式为______.
【灵活应用】
(5)计算:
20.(24-25·七年级上·江苏连云港·阶段练习)生活在数字时代的我们,很多场合使用二维码来表示不同的信息,类似的,可通过正方形网格中,对每个小正方格涂黑色或不涂色所得的图形来表示不同的信息.在代码编制上巧妙利用构成计算机内部逻辑基础的“0”,“1”,使用若干个与二进制相对应的几何图形来表示数值(黑色代表1,白色代表0).如图1是某校一次考试中三位同学的准考证号对应的二维码的简易编码.如图2是王芳同学准考证号的二维码简易编码,其中第一行代表二进制的数字11000,转化成10进制为:.同理,第二行至第五行代表二进制的数字分别为1100,111,11100,1101,转化成10进制为:12,07,28,13,将五行编码有序组合在一起就是王芳的准考证号2412072813,其中第一行编码“24”表示区县,第二行编码“12”表示学校,第三行编码“07”表示班级,第四行编码“28”表示考场号,第五行编码“13”表示座位号.
(1)如图3是本次考试张亮同学准考证号的二维码简易编码,其中第四行代表二进制的数字是10101,转化成10进制后可得他的考场号是______.
(2)本次考试中,赵军的准考证号是2917021311,如图4是赵军为自己绘制的二维码简易编码,但少涂黑了3个小正方形,请你在图4中帮他补充完整,在补充的方格中画.
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