内容正文:
第13讲 幂的运算
本讲义亮度:
1 构建知识体系 明确学习目标,深入浅出,力求打扎实基础;
2 例题经典 力求熟练掌握各常考题型,提高分析能力;
【题型一】 同底数幂相乘
【题型二】 幂的乘方
【题型三】 积的乘方
【题型四】 幂的混合运算
3 课后分层练习 进一步巩固所学内容.
1.理解并应用同底数幂的乘法法则;
2.理解幂的乘方、积的乘方运算法则及其应用.
1 同底数幂相乘
都是正整数)
即同底数幂相乘,底数不变,指数相加.
2 幂的乘方
都是正整数)
即幂的乘方,底数不变,指数相乘.
3 积的乘方
都是正整数)
即积的乘方,等于把积的每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘.
【题型一】 同底数幂相乘
相关知识点讲解
1 引入
(1)回顾下乘方的意义:;
(2)根据乘方的意义填空,观察计算结果,你们能发现什么规律么?
,,,(m,n是正整数).
2 同底数幂相乘
都是正整数)
即同底数幂相乘,底数不变,指数相加.
证明 .
【例】 ,.
【典题1】(2025·浙江湖州·二模)下列运算正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了同底数幂的乘法,合并同类项,掌握整式的混合运算法则是关键.
根据合并同类项,同底数幂的乘法运算法则计算即可求解.
【详解】解:A、与不是同类项,不能合并,故原选项错误,不符合题意;
B、与不是同类项,不能合并,故原选项错误,不符合题意;
C、,正确,符合题意;
D、与不是同类项,不能合并,故原选项错误,不符合题意;
故选:C .
变式练习
1(24-25七年级下·贵州贵阳·阶段练习)计算的结果为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了同底数幂的乘法,熟练掌握同底数幂的乘法是解题的关键;因此此题可根据同底数幂的乘法进行排除选项
【详解】解:;
故选:C .
2(2025·河北石家庄·一模)计算的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了同底数幂的乘法,解题的关键是要注意运算顺序.
先计算同底数幂的乘法,再通过类似于合并同类项转化为同底数幂相乘,然后得出结果.
【详解】解:.
故选:B .
3(23-24八年级上·福建厦门·阶段练习)下列计算中,正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了同底数幂的乘法、合并同类项,熟练掌握运算法则是解题关键.根据同底数幂的乘法、合并同类项法则逐项判断即可得.
【详解】解:A、,则此项正确,符合题意;
B、与不是同类项,不可合并,则此项错误,不符合题意;
C、,则此项错误,不符合题意;
D、,则此项错误,不符合题意;
故选:A.
4(24-25八年级上·重庆·阶段练习)已知,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了同底数幂的乘法运算,由得,进而由同底数幂的乘法即可求解,掌握同底数幂的乘法运算法则是解题的关键.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
故选:.
5(2025·山东日照·二模)若是正整数,且满足,则下列与关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了同底数幂的乘法,熟练掌握运算法则是解题的关键;
根据同底数幂的运算法则可将原式变形为,即为,进而可得答案.
【详解】解:∵,
∴,即,
∴,
即;
故选:C.
【题型二】幂的乘方
相关知识点讲解
1 引入
根据乘方的意义填空,观察计算结果,你们能发现什么规律么?
,,,(m,n是正整数).
2 幂的乘方
都是正整数)
即幂的乘方,底数不变,指数相乘.
证明 .
【例】,.
【典题1】(24-25七年级下·江苏无锡·期中)下列计算结果为的是 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了同底数幂的乘法,合并同类项,幂的乘方,解题的关键是掌握相关知识.根据同底数幂的乘法,合并同类项,幂的乘方的运算法则逐一判断即可.
【详解】解:A、,故该选项不合题意;
B、,故该选项符合题意;
C、,故该选项不合题意;
D、,故该选项不符合题意;
故选:B.
【典题2】(2024八年级上·全国·专题练习)已知,则x的值为( )
A.17 B.16 C.15 D.14
【答案】A
【分析】本题主要考查了幂的乘方、同底数幂的乘法,熟练掌握幂的乘方、同底数幂的乘法的运算法则是解题的关键.
根据幂的乘方与同底数幂的乘法法则进行解题即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
故选:A.
变式练习
1(24-25七年级下·全国·课后作业)若,则x的值为( )
A.3 B.4 C.6 D.8
【答案】C
【分析】本题考查了幂的乘方,熟练掌握幂的乘方法则是解题关键.根据求解即可得.
【详解】解:,
∵,
∴,
∴,
故选:C.
2(24-25八年级上·湖南衡阳·期末)下列各式中,计算正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了同底数幂相乘、合并同类项、幂的乘方等知识点,掌握相关运算法则成为解题的关键.
根据同底数幂相乘、合并同类项、幂的乘方的运算法则逐项判断即可.
【详解】解:A、,计算正确,故该选项符合题意;
B、与不是同类项,不能合并,故该选项不符合题意;
C、,故该选项不符合题意;
D、与不是同类项,不能合并,故该选项不符合题意.
故选:A.
3(24-25八年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)若,,则的值是( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【答案】D
【分析】本题考查了同底数幂的乘法和幂的乘方.根据幂的乘方将,转化为,求得,利用同底数幂的乘法将,转化为,求得,再代入计算即可求解.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
解得,
∵,
∴,
∴,
∴,
解得,
∴,
故选:D.
4(2024八年级上·全国·专题练习)若,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了幂的乘方运算,熟练掌握幂的乘方法则是解答本题的关键.
先把81,27,9转化为底数为3的幂,再根据幂的乘方运算进行化简,然后根据指数的大小即可判断.
【详解】解:∵,
,
,
∵,
∴.
故选:A.
【题型三】积的乘方
相关知识点讲解
1 引入
填空,运算过程用到了哪些运算律?运算结果有什么规律?
,
= =.
2 积的乘方
都是正整数)
即积的乘方,等于把积的每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘.
证明 .
【例】,.
【典题1】(2023·江苏扬州·三模)下列运算正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查整式的运算,包括合并同类项、同底数要的乘法、幂的乘方与积的乘方,解题的关键是熟练练握这些运算的法则并正确运用.
根据整式运算的相关法则,对每个选项逐一进行计算判断.
【详解】A、与中的指数不同,不是同类项,不能合并,该选项错误;
B、,该选项错误;
C、,该选项错误;
D、,该选项正确.
故选:D.
变式练习
1(2025·陕西榆林·三模)计算( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了幂的乘方,
根据幂的乘方法则计算,幂的乘方等于底数不变,指数相乘.
【详解】解:.
故选:B.
2(2025·云南玉溪·二模)下列计算正确的是( )
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,幂的乘方,积的乘方,根据合并同类项,同底数幂的乘法,幂的乘方,积的乘方的运算法则即可得出答案,掌握相关知识是解题的关键.
【详解】解:、,原选项运算错误,不符合题意;
、,原选项运算错误,不符合题意;
、,原选项运算正确,符合题意;
、,原选项运算错误,不符合题意;
故选:.
3(24-25七年级下·内蒙古包头·期中)下列运算正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了幂的乘方,合并同类项,同底数幂的乘法以及积的乘方运算,熟知相关计算法则是解题的关键.根据以上运算法则进行计算,逐项分析判断,即可求解.
【详解】解:A.,故该选项不正确,不符合题意;
B.,不是同类项,不能合并,故该选项不正确,不符合题意;
C.,故该选项正确,符合题意;
D.,故该选项不正确,不符合题意;
故选:C.
【题型四】幂的混合运算
【典题1】(2023八年级上·全国·专题练习)计算
【答案】
【分析】本题考查了幂的混合运算,先算幂的乘方,再进行幂的乘法运算,最后合并同类项即可,解题的关键是熟悉幂的运算法则.
【详解】解:,
,
,
变式练习
1(16-17七年级下·江苏盐城·阶段练习)计算: a3·a5+(-a2)4-3a8
【答案】-a8
【分析】先算幂的乘方与同底数幂的乘法,再合并同类项即可.
【详解】解:原式=
=.
【点睛】本题主要考查幂的乘方与同底数幂的乘法,解答的关键是对相应的运算法则的掌握.
2(18-19七年级下·全国·单元测试)化简:.
【答案】
【分析】由幂的运算性质计算后,再合并同类项即可.
【详解】原式
;
故答案为:.
【点睛】本题考查了正整数指数幂的运算:同底数幂的乘法、积的乘方、幂的乘方,合并同类项,掌握幂的三种运算是关键.
3(21-22八年级上·全国·课后作业)计算:
(1);
(2).
【答案】(1);(2).
【分析】(1)先计算幂的乘方,再计算同底数幂,最后合并同类项即可;
(3)先计算幂的乘方,再计算同底数幂,最后合并同类项即可.
【详解】解:(1),
=,
=,
=;
(2),
=,
=,
=,
=.
【点睛】本题考查整式的幂指数运算,掌握幂的乘方,同底数幂的乘法,合并同类项是解题关键.
4(23-24八年级上·江西南昌·期末)已知,,.
(1)求证:;
(2)求的值.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查幂的运算,掌握同底数幂的乘法和除法、幂的乘方法则是解题的关键.
(1)根据同底数幂的乘法、幂的乘方法则可以得到即可得到结论;
(2)根据幂的运算得到,代入计算即可解题.
【详解】(1)证明:,
.
即.
(2)解:.
【A组---基础题】
1(2023·河北沧州·模拟预测)算式的运算结果是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先将原式转换为乘法后,再根据同底数幂的乘法法则进行计算即可.
【详解】解:
故选:B.
【点睛】本题主要考查了同底数幂的乘法,解答本题的关键是将原式转换为同底数幂的乘法.
2(24-25九年级下·安徽阜阳·阶段练习)可以表示为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查合并同类项、幂的乘方、同底数幂的乘法,根据合并同类项、幂的乘方、同底数幂的乘法运算法则逐项求解判断即可.
【详解】解:A、,故本选项不符合题意;
B、,故本选项符合题意;
C、、不是同类项,不能合并,故本选项不符合题意;
D、,故本选项不符合题意;
故选:B.
3(2025九年级下·湖北武汉·学业考试)计算的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查积的乘方和幂的乘方.根据积的乘方和幂的乘方法则计算即可.
【详解】解:.
故选:D.
4(24-25七年级下·江苏宿迁·期中)下列运算正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了幂的乘方,合并同类项,同底数幂相乘,熟练掌握以上知识点是解答本题的关键.
根据幂的乘方,合并同类项,同底数幂相乘等知识点逐项判断即可.
【详解】解:A、,故A选项错误;
B、,故B选项错误;
C、,故C选项错误;
D、,故D选项正确;
故选:D.
5(24-25七年级下·全国·课后作业)有下列计算:①;②;③;④.其中,计算结果为的有( )
A.①和③ B.①和② C.②和③ D.③和④
【答案】C
【分析】此题考查了同底数幂的乘法,幂的乘方和积的乘方运算,根据同底数幂的乘法,幂的乘方和积的乘方运算法则对各选项计算后即可得出结果.
【详解】①,不符合题意;
②,符合题意;
③,符合题意;
④,不符合题意.
综上所述,计算结果为的有②和③.
故选:C.
6(2025七年级下·全国·专题练习)若,,则可以表示为
【答案】
【分析】本题考查了积的乘方,熟练掌握积的乘方法则是解题关键.将改写成,再计算积的乘方即可得.
【详解】解:∵,,
∴,
故答案为:.
7(24-25八年级上·福建福州·期中) .
【答案】
【分析】本题主要考查了整式的混合运算,掌握积的乘方幂的乘方运算法则成为解题的关键.
先根据积的乘方幂的乘方运算法则化简,然后合并同类项即可.
【详解】解:
.
故答案为:.
8计算:
(1);
(2)
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了有理数的混合运算,幂的乘方,同底数幂的乘法,解题的关键是掌握相关的运算法则.
(1)先算乘方,再算乘除,最后算减法即可;
(2)先算幂的乘方,同底数幂的乘法,再算加减即可.
【详解】(1)解:原式
;
(2)解:
.
【B组---提高题】
1(21-22七年级下·陕西咸阳·阶段练习)已知,,,那么、、之间满足的关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查同底数幂的乘法,根据可得,再根据得到,最后根据同底数幂的乘法可得出结论.熟练掌握它们的运算法则及性质是解题的关键.
【详解】解:∵,,,
∴,
即:,
∵,
∴,
∴,
∴,
故选:A.
2(24-25七年级下·广东深圳·期中)麒麟智慧学习小组学习了幂的有关知识发现:根据,知道可以求的值.如果知道可以求的值吗?他们为此进行了研究,规定:若,那么.例如,那么,下列正确的有几个( )
; ;
; .
A.个 B.个 C.个 D.个
【答案】C
【分析】本题主要考查了幂的乘方与积的乘方以及同底数幂的乘法,根据新定义及幂的运算法则逐一排除即可,熟记幂的运算法则是解题的关键.
【详解】解:∵,
∴,原选项正确,符合题意;
∵,,
∴,原选项正确,符合题意;
设,,,
∴,,,
∴,即,
∴,
∴,原选项错误,不符合题意;
设,,,
∴,,,
∴,,
即,,
∴,
∴,
∴,
∴,原选项正确,符合题意;
∴正确,共个,
故选:.
3(24-25七年级下·全国·课后作业)下列结论中,正确的个数是( )
①当m为正整数时,等式一定成立;②等式,无论m为何值,都不成立;③等式,,都不成立;④等式,都不一定成立.
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【分析】本题考查了积的乘方,熟练掌握幂的运算法则是解题的关键.
分为正奇数、为正偶数两种情况进行讨论,即可判断结论①;分为奇数、为偶数两种情况进行讨论,即可判断结论②;当时,等式成立,无论取何值,等式,均成立,由此即可判断结论③;分别对为偶数、为奇数以及为偶数、为奇数两种情况进行讨论,即可判断结论④;综上,即可得出所有正确的结论.
【详解】解:①当为正奇数时,等式一定成立,
当为正偶数时,,等式不成立,
故结论①错误;
②当为奇数时,,等式不成立,
当为偶数时,等式成立,
故结论②错误;
③当时,等式成立,
无论取何值,等式,均成立,
故结论③错误;
④当为偶数时,,
当为奇数时,,
等式不一定成立,
当为偶数时,,
当为奇数时,,
等式不一定成立,
故结论④正确;
综上,正确的结论为,共个,
故选:.
10
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第13讲 幂的运算
本讲义亮度:
1 构建知识体系 明确学习目标,深入浅出,力求打扎实基础;
2 例题经典 力求熟练掌握各常考题型,提高分析能力;
【题型一】 同底数幂相乘
【题型二】 幂的乘方
【题型三】 积的乘方
【题型四】 幂的混合运算
3 课后分层练习 进一步巩固所学内容.
1.理解并应用同底数幂的乘法法则;
2.理解幂的乘方、积的乘方运算法则及其应用.
1 同底数幂相乘
都是正整数)
即同底数幂相乘,底数不变,指数相加.
2 幂的乘方
都是正整数)
即幂的乘方,底数不变,指数相乘.
3 积的乘方
都是正整数)
即积的乘方,等于把积的每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘.
【题型一】 同底数幂相乘
相关知识点讲解
1 引入
(1)回顾下乘方的意义:;
(2)根据乘方的意义填空,观察计算结果,你们能发现什么规律么?
,,,(m,n是正整数).
2 同底数幂相乘
都是正整数)
即同底数幂相乘,底数不变,指数相加.
证明 .
【例】 ,.
【典题1】(2025·浙江湖州·二模)下列运算正确的是( )
A. B. C. D.
变式练习
1(24-25七年级下·贵州贵阳·阶段练习)计算的结果为( )
A. B. C. D.
2(2025·河北石家庄·一模)计算的结果是( )
A. B. C. D.
3(23-24八年级上·福建厦门·阶段练习)下列计算中,正确的是( )
A. B. C. D.
4(24-25八年级上·重庆·阶段练习)已知,则的值是( )
A. B. C. D.
5(2025·山东日照·二模)若是正整数,且满足,则下列与关系正确的是
A. B. C. D.
【题型二】幂的乘方
相关知识点讲解
1 引入
根据乘方的意义填空,观察计算结果,你们能发现什么规律么?
,,,(m,n是正整数).
2 幂的乘方
都是正整数)
即幂的乘方,底数不变,指数相乘.
证明 .
【例】,.
【典题1】(24-25七年级下·江苏无锡·期中)下列计算结果为的是 ( )
A. B. C. D.
【典题2】(2024八年级上·全国·专题练习)已知,则x的值为( )
A.17 B.16 C.15 D.14
变式练习
1(24-25七年级下·全国·课后作业)若,则x的值为( )
A.3 B.4 C.6 D.8
2(24-25八年级上·湖南衡阳·期末)下列各式中,计算正确的是( )
A. B. C. D.
3(24-25八年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)若,,则的值是( )
A.6 B.7 C.8 D.9
4(2024八年级上·全国·专题练习)若,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B. C. D.
【题型三】积的乘方
相关知识点讲解
1 引入
填空,运算过程用到了哪些运算律?运算结果有什么规律?
,
= =.
2 积的乘方
都是正整数)
即积的乘方,等于把积的每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘.
证明 .
【例】,.
【典题1】(2023·江苏扬州·三模)下列运算正确的是( )
A. B. C. D.
变式练习
1(2025·陕西榆林·三模)计算( )
A. B. C. D.
2(2025·云南玉溪·二模)下列计算正确的是( )
A. B. C. D.
3(24-25七年级下·内蒙古包头·期中)下列运算正确的是( )
A. B. C. D.
【题型四】幂的混合运算
【典题1】(2023八年级上·全国·专题练习)计算
变式练习
1(16-17七年级下·江苏盐城·阶段练习)计算: a3·a5+(-a2)4-3a8
2(18-19七年级下·全国·单元测试)化简:.
3(21-22八年级上·全国·课后作业)计算:
(1);
(2).
4(23-24八年级上·江西南昌·期末)已知,,.
(1)求证:;
(2)求的值.
【A组---基础题】
1(2023·河北沧州·模拟预测)算式的运算结果是( )
A. B. C. D.
2(24-25九年级下·安徽阜阳·阶段练习)可以表示为( )
A. B. C. D.
3(2025九年级下·湖北武汉·学业考试)计算的结果是( )
A. B. C. D.
4(24-25七年级下·江苏宿迁·期中)下列运算正确的是( )
A. B. C. D.
5(24-25七年级下·全国·课后作业)有下列计算:①;②;③;④.其中,计算结果为的有( )
A.①和③ B.①和② C.②和③ D.③和④
6(2025七年级下·全国·专题练习)若,,则可以表示为
7(24-25八年级上·福建福州·期中) .
8计算:
(1);
(2)
【B组---提高题】
1(21-22七年级下·陕西咸阳·阶段练习)已知,,,那么、、之间满足的关系是( )
A. B. C. D.
2(24-25七年级下·广东深圳·期中)麒麟智慧学习小组学习了幂的有关知识发现:根据,知道可以求的值.如果知道可以求的值吗?他们为此进行了研究,规定:若,那么.例如,那么,下列正确的有几个( )
; ;
; .
A.个 B.个 C.个 D.个
3(24-25七年级下·全国·课后作业)下列结论中,正确的个数是( )
①当m为正整数时,等式一定成立;②等式,无论m为何值,都不成立;③等式,,都不成立;④等式,都不一定成立.
A.0 B.1 C.2 D.3
10
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