内容正文:
1.11有理数的乘方
【题型1】乘方三要素(底数/指数/幂)的识别与规范书写
1.核心知识点总结
乘方的定义:求n个相同因数a的积的运算叫做乘方,记作,结果叫做幂;其中是底数(相同因数),是指数(相同因数的个数)。
特殊规定:①指数为1时省略不写(如);②负数、分数作底数时必须加括号(如的3次方记为,的4次方记为)。
2.高频考点梳理
判断给定乘方式子的底数、指数(如判断的底数是3而非)。
将多个相同因数的积转化为乘方形式(如写成)。
3.易错点警示
忽略负数/分数底数的括号(如误将写成,前者底数是,后者底数是2)。
混淆指数与底数的意义(如误将理解为2×3,实际是3个2相乘)。
4.解题技巧拆解
步骤1:找“相同因数”确定底数(负数/分数需加括号);
步骤2:数“相同因数的个数”确定指数;
步骤3:按“底数^指数”规范书写乘方形式。
【例题1】.(2024-2025•荔城区期末)下列式子可以表示成34的是( )
A.4×4×4 B.3×3×3×3 C.3+3+3+3 D.4+4+4
【变式题1-1】.(2024-2025•朝阳区校级二模)对于式子(﹣3)2,下列说法正确的是( )
A.指数是﹣3 B.底数是3
C.幂是9 D.表示2个3相乘
【变式题1-2】.(2024-2025•红花岗区校级模拟)下列说法正确的是( )
A.﹣35的底数是﹣3 B.23表示3个2相加
C.(﹣2)3与﹣23意义相同 D.﹣23的指数是3
【变式题1-3】.(2024-2025•望奎县校级开学)在|﹣2|,﹣2,(﹣2)3,﹣|﹣2|,﹣(﹣2),﹣22这六个数中,负数共有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【题型2】乘方运算的符号规律判断与基础计算
1.核心知识点总结
乘方符号法则:①正数的任何次幂都是正数;②负数的奇次幂是负数,偶次幂是正数;③0的任何正整数次幂都是0。
基础计算:先确定幂的符号,再计算底数绝对值的乘方(如)。
2.高频考点梳理
直接计算简单乘方(如、);
不计算结果,仅判断乘方的符号(如判断的符号为负)。
3.易错点警示
混淆与的符号(如,结果巧合相等,但,结果不同)。
误将0的0次幂认为是0(实际0的0次幂无意义,仅0的正整数次幂为0)。
4.解题技巧拆解
“两步法”计算:①先根据底数正负和指数奇偶性定符号;②再计算“底数绝对值的n次幂”得结果;
符号快速判断口诀:“正不变,负看奇偶,0正次为0”。
【例题2】.(2024-2025•郯城县期末)﹣72的值是( )
A.﹣49 B.49 C.﹣14 D.14
【变式题2-1】.(2024-2025•象州县期末)﹣25表示的意义是( )
A.5个2相乘的相反数 B.﹣2与5相乘
C.2个﹣5相乘 D.2个5相乘的相反数
【变式题2-2】.(2024-2025•永寿县校级二模)计算:(﹣3)2=( )
A.6 B.﹣6 C.9 D.﹣9
【变式题2-3】.(2024-2025•兴隆县期末)(﹣2)4= .
【题型3】三类乘方式子(、、)的含义辨析与结果差异对比
1.核心知识点总结
含义区别:①表示n个a相乘(底数为a,聚焦“相同因数a的累积”);②表示n个a相乘的相反数(底数仍为a,运算优先级“先乘方后取负”);③表示n个(-a)相乘(底数为,聚焦“相同因数的累积”)。
结果联系:①当n为奇数时,与结果相等(均与互为相反数);②当n为偶数时,与结果相等(均与互为相反数)。
2.高频考点梳理
给定具体a、n值,分别计算、、并对比(如a=-2,n=3或n=4);
结合n的奇偶性,判断三者的大小关系或相等情况(如判断当n为偶数时,与是否一定相等)。
3.易错点警示
误将的底数归为(如的底数是3,而非,结果为-9;若底数为,需写为,结果为9);
忽略n的奇偶性对结果的影响(如误将算成32,实际n为奇数,结果应为-32)。
4.解题技巧拆解
步骤1:“标底数定含义”——用“括号标注法”明确每个式子的实际底数(标a,标a,标),同步厘清运算优先级;
步骤2:“分奇偶算结果”——根据n的奇偶性,结合“负号的奇次幂为负、偶次幂为正”计算三者结果;
步骤3:“对比找关联”——将计算结果横向对比,总结“n奇/偶”时三者的相等或相反关系,避免混淆。
【例题3】.(2024-2025•淮滨县期末)下列各组数中,互为相反数的是( )
A.﹣23与(﹣2)3 B.﹣(﹣2)与|﹣2|
C.﹣52与﹣25 D.﹣32与(﹣3)2
【变式题3-1】.(2024-2025•忻府区期末)下列计算正确的是( )
A.﹣22=4 B.(﹣2)2=4 C.(﹣3)3=﹣9 D.(﹣1)3=﹣3
【变式题3-2】.(2024-2025•老河口市期末)在﹣32,﹣|﹣5|,﹣(﹣3)2,﹣(﹣3)3中,是正数的是( )
A.﹣32 B.﹣|﹣5| C.﹣(﹣3)2 D.﹣(﹣3)3
【变式题3-3】.(2024-2025•魏县期末)下面各对数中,结果相等的是( )
A.﹣32和(﹣3)2 B.﹣(﹣3)2和﹣(2)3
C.﹣(﹣3)2和﹣32 D.﹣2×32和﹣3×22
【题型4】科学记数法的规范表示与底数、指数确定
1.核心知识点总结
科学记数法定义:将一个绝对值较大或较小的数表示为的形式(其中,为整数位数只有一位的数,为整数)。
指数规律:①表示绝对值大于10的数时,为正整数,且(如34600是5位整数,);②表示绝对值小于1的数时,为负整数,且(如0.00025,第一个非零数字前有4个0,)。
2.高频考点梳理
将大数转化为科学记数法(如2023年新能源汽车产量944万辆,表示为);
将小数转化为科学记数法(如0.000036,表示为);
判断给定科学记数法表示是否规范(如判断是否规范,因,故不规范)。
3.易错点警示
突破的取值范围(如将34600表示为,;或表示为,)。
混淆的正负(如将0.0021误表示为,实际应为-3);
计算时多减/少减1(如将5位整数12345的算成5,实际应为)。
4.解题技巧拆解
“定a三步法”:①找原数中“第一个非零数字”,确定的整数部分(保留1位整数);②将原数小数点移到的位置,记录移动方向和位数;③根据移动方向定的正负(右移为正,左移为负),移动位数即为;
验证:表示后还原数,检查是否与原数一致(如,与原数一致则规范)。
【例题4】.(2024-2025•龙华区校级期末)中国信息通信研究院测算2020﹣2025年,中国5G商用带动的信息消费规模将超过80000亿元,直接带动经济总产出达106000亿元,近似数106000用科学记数法表示为( )
A.10.6×104 B.1.06×106 C.10.6×105 D.1.06×105
【变式题4-1】.(2024-2025•睢县期末)全球七大洲的总面积约为149480000km2,这个数据精确到百万位可表示为( )km2,结果用科学记数法表示.
A.14.9×107 B.1.49×108 C.1.5×108 D.0.149×109
【变式题4-2】.(2024-2025•西峡县期末)用四舍五入法将数347825精确到千位,用科学记数法表示为 .
【变式题4-3】.(2024-2025•海陵区校级开学)已知月球与地球的距离约为384000km,将384000精确到万位取近似值用科学记数法表示为 .
【题型5】科学记数法与有效数字的综合应用及数值还原(提升)
1.核心知识点总结
有效数字定义:从一个数的左边第一个非零数字起,到末位数字止,所有的数字都是这个数的有效数字(如0.0230的有效数字是2、3、0,共3个)。
科学记数法与有效数字的关联:科学记数法中,有效数字由决定(与无关),如的有效数字是2、7、3,共3个;
数值还原:将还原为原数时,为正则将的小数点右移位,为负则左移位(位数不足补0)。
2.高频考点梳理
确定科学记数法表示的数的有效数字(如判断的有效数字个数为3个);
还原科学记数法表示的数并确定有效数字(如将还原为3050,有效数字是3、0、5,共3个);
结合乘方的科学记数法与有效数字(如计算,有效数字为1个)。
3.易错点警示
忽略中末尾的0(如误将的有效数字算成2个,实际末尾的0是有效数字,共3个);
还原数时位数错误(如将还原为0.051,实际应左移3位,为0.0051);
有效数字包含前导0(如误将0.00123的有效数字算成5个,实际前导0不算,共3个)。
4.解题技巧拆解
步骤1:“定有效数字”——若为科学记数法,直接看的数字(从第一个非零数字起,至末位止);若为原数,先划去前导0,再数剩余数字;
步骤2:“还原数”——①:的小数点右移位,缺位补0(如);②:的小数点左移位,缺位补0(如);
步骤3:“验证有效数字”——还原后再次核对有效数字,确保与科学记数法中的有效数字一致(如还原为300,有效数字是3、0,共2个,与的有效数字一致)。
【例题5】.(2024-2025•东台市期末)把1062000精确到万位,用科学记数法表示为 .
【变式题5-1】.(2024-2025•衡山县期末)近似数2.73×104精确到 位.
【变式题5-2】.(2024-2025•利辛县期末)近似数2.45×104,精确到 位.
【变式题5-3】.(2024-2025•阜宁县期末)某人一天饮水1980mL,请用四舍五入法将1980mL精确到1000mL,并用科学记数法表示为 mL.
【题型6】有理数偶次幂与绝对值的非负性综合应用求值(提升)
1.核心知识点总结
常见非负形式:①有理数的偶次幂(如、);②绝对值(如)。
综合性质:若且,且,则且(可推广到多个非负项相加)。
2.高频考点梳理
已知,求的值;
结合非负性判断代数式的符号(如已知,判断的符号)。
3.易错点警示
混淆“非负项”与“负数项”(如误将认为是非负数,实际它是非正数)。
计算乘方时忽略字母的正负(如已知a=-2,求时误算为-16)。
4.解题技巧拆解
步骤1:“识别非负项”——标记式子中所有偶次幂、绝对值项;
步骤2:“列方程求解”——根据“非负和为0”得每个非负项=0,解出字母值;
步骤3:“代入计算”——将字母值代入目标代数式,先算乘方,再算加减。
【例题6】.(2024-2025•临邑县期末)已知a,b都是有理数,若(a+2)2+|b﹣1|=0,则(a+b)2025的值是( )
A.﹣2025 B.﹣1 C.1 D.2025
【变式题6-1】.(2024-2025•运河区校级期末)已知|x﹣5|+(x+y)2=0,则xy的值为( )
A.0 B.﹣20 C.25 D.﹣25
【变式题6-2】.(2024-2025•海南期末)若|a+1|+(b﹣2)2=0,则(ab)3是( )
A.8 B.﹣8 C.6 D.﹣6
【变式题6-3】.(2024-2025•渠县校级月考)若,求的值.
【题型7】含乘方的有理数混合运算步骤拆解与计算(提升)
1.核心知识点总结
混合运算顺序:①先算乘方(第三级运算);②再算乘除(第二级运算,同级从左到右);③最后算加减(第一级运算,同级从左到右);④有括号时,先算小括号,再算中括号,最后算大括号。
2.高频考点梳理
基础混合运算(如);
含多层括号的混合运算(如)。
3.易错点警示
跳步计算导致符号错误(如计算时,先算,再平方得36,实际应先算,再算)。
混淆括号内与括号外的运算顺序(如先算括号外的乘方,再算括号内的加减)。
4.解题技巧拆解
“标级法”解题:①用“3”标乘方、“2”标乘除、“1”标加减,明确运算级别;②按“3→2→1”的顺序计算,同级从左到右;③每步只算一种运算,记录中间结果,避免跳步。
【例题7】.(2024-2025•潜山市期中)计算:
(1);
(2).
【变式题7-1】.(2024-2025•平舆县校级期末)计算:.
【变式题7-2】.(2024-2025•金寨县期末)计算:.
【变式题7-3】.(2024-2025•石景山区校级期中)计算:(+3)÷()3.
【题型8】乘方在对折/细胞分裂问题中的实际应用(提升)
1.核心知识点总结
常见模型:①对折模型:对折n次后,纸的层数为(初始层数为1);②细胞分裂模型:1个细胞每t分钟分裂1次,n次分裂后细胞个数为。
延伸计算:总厚度=单层厚度×层数,总个数=初始个数×。
2.高频考点梳理
对折问题:如纸的单层厚度为0.05mm,求对折7次后的总厚度;
分裂问题:如细菌每20分钟分裂1次,1个细菌3小时后分裂的总个数。
3.易错点警示
混淆“对折次数”与“层数的关系”(如误将对折3次的层数算成3×2=6,实际是)。
单位换算错误(如总厚度算出后,未按要求换算成厘米或米)。
4.解题技巧拆解
步骤1:“确定模型”——判断是“对折”还是“分裂”,明确“每次变化的倍数”(均为2倍);
步骤2:“计算次数”——根据总时间/操作次数,确定n(如3小时=9个20分钟,分裂次数n=9);
步骤3:“列式计算”——用“初始量×”求结果,必要时进行单位换算。
【例题8】.(2024-2025•盘龙区校级模拟)如图是草履虫的细胞分裂示意图,这种细胞每过30分钟便由1个分裂成2个,根据此规律,请问一个草履虫8个小时后可分裂为( )
A.16个 B.216个 C.8个 D.28个
【变式题8-1】.(2024-2025•巴楚县期中)制作拉面需将长方形面条摔匀拉伸后对折,并不断重复.随着不断地对折,面条根数不断增加.若一拉面店一碗面约有64根面条,一天能拉出2048碗拉面,用底数为2的幂表示拉面的总根数为( )
A.217 B.211 C.214 D.264
【变式题8-2】.(2024-2025•市南区期中)科学家发现某种细菌的分裂能力极强,这种细菌每分钟可由1个分裂成2个,将一个细菌放在培养瓶中经过a(a>5)分钟就能分裂满一瓶.如果将8个这种细菌放入同样的一个培养瓶中,那么经过 分钟就能分裂满一瓶.
【变式题8-3】.(2024-2025•柯桥区期末)如图是一纸条的示意图,第1次对折,使A,B两点重合后再打开,折痕为l1;第2次对折,使A,C两点重合后再打开,折痕为l2;第3次对折,使B,D两点重合后再打开,折痕为l3.已知CE=2cm,则纸条原长为 cm.
【题型9】乘方结果末尾数字的周期性规律判断(培优)
1.核心知识点总结
末尾数字周期:①2的乘方末尾:2,4,8,6(周期4);②3的乘方末尾:3,9,7,1(周期4);③4的乘方末尾:4,6(周期2);④5的乘方末尾:5(周期1);⑤6的乘方末尾:6(周期1);⑥7的乘方末尾:7,9,3,1(周期4);⑦8的乘方末尾:8,4,2,6(周期4);⑧9的乘方末尾:9,1(周期2)。
2.高频考点梳理
求高次幂的末尾数字(如求、的末尾数字);
结合末尾数字判断代数式的末尾数字(如求的末尾数字)。
3.易错点警示
找错末尾数字的循环周期(如误将7的乘方周期认为是2)。
计算指数除以周期的余数时,余数为0对应周期最后一个数字(如的末尾是1,而非0)。
4.解题技巧拆解
“周期法”解题:①确定底数对应的末尾数字周期T;②计算指数n除以T的余数r(r=0时r=T);③根据余数r,对应周期中的第r个数字,即为末尾数字。
【例题9】.(2024-2025•五华区校级模拟)观察下列算式:21=2 22=4 23=8 24=16 25=32 26=64 27=128 28=256…,根据上述算式中的规律,你认为22011的末位数字是( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【变式题9-1】.(2024-2025•莲都区校级期中)观察算式71=7,72=49,73=343,74=2401⋯,可以得出72024的末尾两位数字是 .
【变式题9-2】.(2024-2025•张掖期末)若规定f(n)=2n的个位数字,例如21=2,所以f(1)=2,24=16,所以f(4)=6,那么计算f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+…+f(2023)= .
【变式题9-3】.(2024-2025•凉州区期末)计算31﹣1=2,32﹣1=8,33﹣1=26,34﹣1=80,35﹣1=242,…通过各计算结果中个位数字的规律,猜测32025﹣1的个位数字是 .
【题型10】乘方在进制转换中的关联计算(培优)
1.核心知识点总结
进制转换本质:k进制数的第m位(从右往左,起始位为0)的位权是,如二进制,七进制。
2.高频考点梳理
非十进制转十进制(如将二进制、七进制转为十进制);
十进制转非十进制(如将十进制23转为二进制,用“除k取余法”)。
3.易错点警示
混淆位权的起始位(如将二进制的位权算成,实际起始位为0)。
“除k取余法”中余数的排列顺序(如十进制转二进制时,余数应从下往上排列)。
4.解题技巧拆解
非十进制转十进制:①从右往左给每一位标位权指数(0,1,2…);②每一位数字×,求和得十进制数;
十进制转非十进制:①用十进制数除以k,记录余数;②重复除k直到商为0;③将余数从下往上排列,得k进制数。
【例题10】.(2024-2025•海珠区校级期末)计算机是将信息转换成二进制数进行处理的,二进制即“逢2进1”,如(101)2表示二进制数,将它转换成十进制形式是:1×22+0×21+1×20=5,则将二进制数(1101)2转换成十进制数是 .
【变式题10-1】.(2024-2025•汉川市期末)计算机利用的是二进制数,它共有两个数码0,1.将一个十进制数转化为二进制,只需把该数写出若干个2n数的和,依次写出1或0即可.如(19)10=16+2+1=1×24+0×23+0×22+1×21+1=(10011)2为二进制下的五位数,则十进制45是二进制下的 位数.
【变式题10-2】.(2024-2025•武汉校级月考)进制也就是进位制,是人们规定的一种进位方法,对于任何一种进制﹣X进制,就表示某一位置上的数运算时是逢X进一位.我们常把用X进制表示的数a写成(a)X.类比于十进制,我们可以知道:X进制表示的数(1111)X中,右起第一位上的1表示1×X0,第二位上的1表示1×X1,第三位上的1表示1×X2,第四位上的1表示1×X3,故,,若一个五进制三位数(a4b)5与八进制三位数(ba4)8之和能被13整除(1≤a≤5,1≤b≤5,且a、b均为整数),则a的值为 .
【变式题10-3】.(2024-2025•龙岩校级月考)我国是最早采用十进制进行计算的国家,研究发现,使用十进制跟我们有十根手指头有关.进制也就是进位制,是人们规定的一种进位方法,对于任何一种进制;X进制,就表示某一位置上的数运算时是逢X进一位,十进制是逢十进一,二进制就是逢二进一,十六进制是逢十六进一,以此类作.X进制就是逢X进一.为与十进制进行区分,我们常把用X进制表示的数a写成(a)x.
X进制的数转化为十进制数的方法;X进制表示的数(1111)x中,从右边数起,第一位上第三位上的1表示1×X0,第二位上的1的1表示1×X1,第三位上的1表示1×X2,第四位上的1表示表示1×X3,故(1111)x转化为十进制为:(1111)x=1×X3+1×X2+1×X1+1×X0(规定当X≠0时,X0=1)
例如:(101)2=1×22+0×21+1×20=5,(1023)5=1×53+0×52+2×51+3×50=138.
根据材料,完成以下问题:
(1)把下列进制表示的数转化为十进制表示的数:(10101)3= ,(257)8= ;
(2)一个四进制三位数(a3b)4与七进制三位数(3ba)7之和能被8整除(1≤a≤3,1≤b≤3.且a,b均为整数),求a的值.
【题型11】乘方运算与整数整除性的关联分析(培优)
1.核心知识点总结
整除性质:①若式子可拆为某数的倍数,则能被该数整除(如能被整除,(n为奇数)能被整除);②含公共因数的乘方和/差,提取公共因数后判断整除性(如,能被7整除)。
2.高频考点梳理
判断含乘方的式子能否被某数整除(如判断能否被30整除);
证明含乘方的式子是某数的倍数(如证明能被8整除)。
3.易错点警示
拆项时符号错误(如,误拆为)。
忽略“倍数的倍数仍为倍数”(如式子拆为3×10的倍数,误认为仅能被3整除,实际能被30整除)。
4.解题技巧拆解
步骤1:“统一底数”——将式子中不同底数的乘方化为相同底数(如);
步骤2:“提取公因式”——提取相同底数的最低次幂,将式子拆为“公因式×(剩余项)”;
步骤3:“判断整除性”——看剩余项是否为目标数的倍数,或公因式与剩余项的乘积是否为目标数的倍数。
【例题11】.(2024-2025•天祝县校级开学)下列各数中,不能被512﹣510整除的是( )
A.6 B.8 C.16 D.40
【变式题11-1】.(2024-2025•方城县月考)梅梅在计算77﹣75时,发现其计算结果能被三个连续整数整除,则这三个整数是( )
A.7,8,9 B.5,6,7 C.6,7,8 D.4,5,6
【变式题11-2】.(2024-2025•宝安区期末)下列各数中,不能整除512﹣510的是( )
A.12 B.8 C.6 D.16
【变式题11-3】.下列数中一定能整除32014﹣4×32013+10×32012的是( )
A.7 B.8 C.10 D.11
【题型12】基于乘方的新定义运算规则解读与求解(培优)
1.核心知识点总结
新定义本质:将乘方运算融入自定义规则(如“a☆b=a^2+b^3”“aΔb=(-a)^b-ab”),需按规则转化为熟悉的乘方、加减、乘除运算。
关键:严格遵循“先翻译规则,再代入计算”的原则,尤其是多层嵌套运算。
2.高频考点梳理
单层新定义计算(如定义“a※b=a^b-b”,求);
多层嵌套计算(如定义“mΔn=(m^2)^n”,求)。
3.易错点警示
误解新定义的运算顺序(如定义“a#b=a-b^2”,误算为)。
多层嵌套时,先算外层再算内层(应先算最内层括号的新定义运算)。
4.解题技巧拆解
“翻译→代入→计算”三步法:①将新定义符号“※”“Δ”等翻译为具体运算(如“a☆b=a^2+b^3”翻译为“第一个数的平方加第二个数的立方”);②代入具体数值(注意符号);③先算乘方,再算加减乘除,多层嵌套从内到外算。
【例题12】.(2024-2025•如东县期末)定义:若正整数a,b,c满足a=b2﹣c2,则称a为梦想数.例如,15=82﹣72,40=72﹣32,则15,40都是梦想数.下列各数中,不是梦想数的是( )
A.98 B.87 C.76 D.65
【变式题12-1】.(2024-2025•仪征市期中)如果3m=n,那么称m为n的“助力数”,记为T(n),由定义可知:T(n)=m.例如,∵32=9,∴T(9)=T(32)=2.若T(xy)=18,T(x)=16,则 .
【变式题12-2】.(2024-2025•龙凤区校级三模)定义:如果ax=N(a>0,a≠1),那么x叫做以a为底N的对数,记作x=logaN.例如:因为72=49,所以log749=2;因为53=125,所以1og5125=3.则下列说法中:①log61=0;②若log2(14+a)=4,则a=﹣6;③log827=log23;④.正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式题12-3】.(2024-2025•望奎县校级开学)【概念学习】
定义新运算:求若干个相同的非零有理数的商的运算叫做除方.比如,类比有理数的乘方,我们把2÷2÷2写作2③,读作“2的圈3次方”;(﹣3)÷(﹣3)÷(﹣3)÷(﹣3)写作(﹣3)④,读作“(﹣3)的圈4次方”.一般地,把记作;aⓝ,读作“a的圈n次方”.特别地,规定:a①=a.
【初步探究】
(1)直接写出计算结果:2②= ,(﹣3)③= ;
(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.对于任何正整数,1的圈n次方都等于1:
C.3④=4③;
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】
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,那么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)请把有理数a(a≠0)的圈n(n≥3)次方写成幂的形式:aⓝ= ;
(4)计算:.
同步练习
一.选择题(共3小题)
1.下面计算结果不相等的是( )
A.(﹣5)2与52 B.(﹣2)3与﹣23
C.|﹣23|与|﹣2|3 D.﹣52与(﹣5)2
2.寒假期间,林林窝在家里看《西游记》,电视中“十万天兵对孙悟空兴师问罪”,林林联想到这学期学过的数学知识,提出了如下问题:(1)10万是个自然数,它的作用是什么?(2)10万用科学记数法怎么表示?(3)10万是准确数还是近似数?下列四个选项正确的是( )
A.测量,10×104,准确数 B.标号,105,准确数
C.排列,105,近似数 D.计数,1×105,近似数
3.下列说法:①一个有理数不是整数就是分数,不是正数就是负数;②﹣a一定是负数;③|a|=a,则a>0;④若两个有理数的和小于0,则至少其中有一个加数是负数;⑤若n为正整数,则(﹣1)2n+(﹣1)2n+1=﹣2.其中正确的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
二.填空题(共4小题)
4.已知(x+y+3)2+|2x﹣4|=0,则y= .
5.求值:(﹣1)2023×|﹣2|= .
6.数字234610000用科学记数法表示为 .(保留三位有效数字)
7.当今大数据时代,“二维码”已被广泛应用于我们的日常生活中.通常,一个“二维码”由1000个大大小小的黑白小方格组成,其中大约80%的小方格专门用做纠错码和其他用途的编码,这相当于1000个方格中只有200个作为数据码.根据相关数学知识,这200个作为数据码的方格可以生成2200个不同的数据二维码,有三个网友对2200的理解如下:
JXND(觉醒年代):2200就是200个2相乘,它是一个非常大的数;
YYDS(永远的神):2200的个位数字是6;
QGYW(强国有我):2200等于2002.
其中对2200的理解错误的网友是 .(填写网友姓名)
三.解答题(共5小题)
8.计算:.
9.方方与圆圆两位同学计算的过程如下:
方方:
=﹣16÷(﹣8)×()①
②
=﹣16÷1③
=﹣16④
圆圆:
=(﹣8)÷(﹣6)×()①
②
=﹣6③
(1)以上计算过程中,方方开始出错的是第 步,圆圆开始出错的是第 步(填序号);
(2)写出你的计算过程.
10.为响应国家创业号召,小李准备新开一家拉面馆,选址后对这一地区的人流量进行了统计.以500人为标准,超过即为正,低于即为负.一周内同一位置同一时刻的人流表如图.
星期
一
二
三
四
五
六
日
人数
﹣80
﹣30
﹣50
﹣60
+160
+300
+180
(1)这一周人数最多的一天比人数最少的一天多 人.
(2)若这些人中有30%的人来吃面,按照每人一碗,每碗面14元,则平均每天的销售额是多少?
(3)如图,拉面是将一根较粗的面条先对折成两根,再拉开,然后将两端捏紧,再对折成四根,再拉开,一直重复这个流程.面条的数量会不断增多,也会不断变细,拉面师傅一般重复该流程八次可做一碗拉面,拉面师傅拉完八次后有 根面.
11.对于一个正整数n1若存在正整数k,使得n能表示为k和k﹣2的平方差,那么称这个正整数n为k系平方差数.例如:24=72﹣52,则24为7系平方差数.
(1)直接写出8系平方差数;
(2)已知M=(3k﹣2)(3k+2)﹣3k(3k﹣1)+5为k系平方差数,求M的值;
(3)已知x、y为正整数(x>y),且(x+3y)2﹣4(2y2+3)﹣(8xy﹣3)为k系平方差数,请写出x与y之间的数量关系.
12.【数学材料】:“对数”是数学中的一个重要概念,通过将对数运算转化为指数运算的逆运算,进而简化了复杂运算,更方便地处理一些数学问题.定义:如果ax=N(a>0且a≠1),那么x叫作以a为底的N的对数,记作x=logaN,其中a叫作对数的底.
【初步运用】:
(1)请把下列算式改写成对数的形式:23=8,对数的形式为 ;,对数的形式为 ;
(2)若loga27=3,则a= ;loga,则a= ;
【理解应用】:
(3)若,log4(3x+y﹣1)=2,若logt(5x+y)=3,求t的值.
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1.11有理数的乘方
【题型1】乘方三要素(底数/指数/幂)的识别与规范书写
1.核心知识点总结
乘方的定义:求n个相同因数a的积的运算叫做乘方,记作,结果叫做幂;其中是底数(相同因数),是指数(相同因数的个数)。
特殊规定:①指数为1时省略不写(如);②负数、分数作底数时必须加括号(如的3次方记为,的4次方记为)。
2.高频考点梳理
判断给定乘方式子的底数、指数(如判断的底数是3而非)。
将多个相同因数的积转化为乘方形式(如写成)。
3.易错点警示
忽略负数/分数底数的括号(如误将写成,前者底数是,后者底数是2)。
混淆指数与底数的意义(如误将理解为2×3,实际是3个2相乘)。
4.解题技巧拆解
步骤1:找“相同因数”确定底数(负数/分数需加括号);
步骤2:数“相同因数的个数”确定指数;
步骤3:按“底数^指数”规范书写乘方形式。
【例题1】.(2024-2025•荔城区期末)下列式子可以表示成34的是( )
A.4×4×4 B.3×3×3×3 C.3+3+3+3 D.4+4+4
【答案】B
【分析】根据乘方的定义运算即可.
【解答】解:34=3×3×3×3.
故选:B.
【点评】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.
【变式题1-1】.(2024-2025•朝阳区校级二模)对于式子(﹣3)2,下列说法正确的是( )
A.指数是﹣3 B.底数是3
C.幂是9 D.表示2个3相乘
【答案】C
【分析】根据有理数的乘方意义解答即可.
【解答】解:A.(﹣3)2的指数是2,故选项A错误;
B.(﹣3)2的底数是﹣3,故选项B错误;
C.(﹣3)2的幂是9,故选项C正确;
D.(﹣3)2表示2个﹣3相乘,故选项D错误.
故选:C.
【点评】本题考查了有理数的乘方,掌握有理数的乘方意义是解题的关键.
【变式题1-2】.(2024-2025•红花岗区校级模拟)下列说法正确的是( )
A.﹣35的底数是﹣3 B.23表示3个2相加
C.(﹣2)3与﹣23意义相同 D.﹣23的指数是3
【答案】D
【分析】A.根据幂的底数的定义进行判断即可;
B、C选项均根据乘方的意义进行判断即可;
D.根据幂的指数的定义进行判断即可.
【解答】解:A.∵﹣35的底数是3,∴此选项的说法错误,故此选项不符合题意;
B.∵23表示3个2相乘,∴此选项的说法错误,故此选项不符合题意;
C.∵(﹣2)3表示3个﹣2相乘,﹣23表示3个2相乘的相反数,∴这两个数表示的意义不同,∴此选项的说法错误,故此选项不符合题意;
D.∵﹣23的指数是3,∴此选项的说法正确,故此选项符合题意;
故选:D.
【点评】本题主要考查了有理数的乘方运算,解题关键是熟练掌握乘方的意义和有关概念.
【变式题1-3】.(2024-2025•望奎县校级开学)在|﹣2|,﹣2,(﹣2)3,﹣|﹣2|,﹣(﹣2),﹣22这六个数中,负数共有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】C.
【分析】根据正数和负数的定义判断即可,注意:0既不是负数也不是正数.
【解答】解:|﹣2|=2>0,是正数;
﹣2<0,是负数;
(﹣2)3=﹣8<0,是负数;
﹣|﹣2|=﹣2<0,是负数;
﹣(﹣2)=2>0,是正数;
﹣22=﹣4<0,是负数;
∴负数有﹣2,(﹣2)3,﹣|﹣2|,﹣22,共4个.
故选:C.
【点评】本题考查了对正数和负数定义的理解,难度不大,注意0既不是正数也不是负数.
【题型2】乘方运算的符号规律判断与基础计算
1.核心知识点总结
乘方符号法则:①正数的任何次幂都是正数;②负数的奇次幂是负数,偶次幂是正数;③0的任何正整数次幂都是0。
基础计算:先确定幂的符号,再计算底数绝对值的乘方(如)。
2.高频考点梳理
直接计算简单乘方(如、);
不计算结果,仅判断乘方的符号(如判断的符号为负)。
3.易错点警示
混淆与的符号(如,结果巧合相等,但,结果不同)。
误将0的0次幂认为是0(实际0的0次幂无意义,仅0的正整数次幂为0)。
4.解题技巧拆解
“两步法”计算:①先根据底数正负和指数奇偶性定符号;②再计算“底数绝对值的n次幂”得结果;
符号快速判断口诀:“正不变,负看奇偶,0正次为0”。
【例题2】.(2024-2025•郯城县期末)﹣72的值是( )
A.﹣49 B.49 C.﹣14 D.14
【答案】A
【分析】先求出72,继而可得出答案.
【解答】解:∵72=7×7=49,
∴﹣72=﹣49
故选:A.
【点评】本题考查有理数的乘方与乘法运算的等同关系,属于基础题.
【变式题2-1】.(2024-2025•象州县期末)﹣25表示的意义是( )
A.5个2相乘的相反数 B.﹣2与5相乘
C.2个﹣5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.
【解答】解:﹣25表示的意义是5个2相乘的相反数.
故选:A.
【点评】本题主要考查了乘方、有理数的乘法、相反数,熟练掌握定义是解题的关键.
【变式题2-2】.(2024-2025•永寿县校级二模)计算:(﹣3)2=( )
A.6 B.﹣6 C.9 D.﹣9
【答案】C
【分析】根据有理数的乘方运算,(﹣3)2表示2个(﹣3)的乘积.
【解答】解:(﹣3)2=9.
故选:C.
【点评】本题考查了有理数的乘方,乘方是乘法的特例,乘方的运算可以利用乘法的运算来进行.负数的奇数次幂是负数,负数的偶数次幂是正数.
【变式题2-3】.(2024-2025•兴隆县期末)(﹣2)4= 16 .
【答案】16.
【分析】根据有理数的乘方运算法则即可求出答案.
【解答】解:原式=16,
故答案为:16.
【点评】本题考查有理数的乘方运算,解题的关键是熟练运用有理数的乘方运算,本题属于基础题型.
【题型3】三类乘方式子(、、)的含义辨析与结果差异对比
1.核心知识点总结
含义区别:①表示n个a相乘(底数为a,聚焦“相同因数a的累积”);②表示n个a相乘的相反数(底数仍为a,运算优先级“先乘方后取负”);③表示n个(-a)相乘(底数为,聚焦“相同因数的累积”)。
结果联系:①当n为奇数时,与结果相等(均与互为相反数);②当n为偶数时,与结果相等(均与互为相反数)。
2.高频考点梳理
给定具体a、n值,分别计算、、并对比(如a=-2,n=3或n=4);
结合n的奇偶性,判断三者的大小关系或相等情况(如判断当n为偶数时,与是否一定相等)。
3.易错点警示
误将的底数归为(如的底数是3,而非,结果为-9;若底数为,需写为,结果为9);
忽略n的奇偶性对结果的影响(如误将算成32,实际n为奇数,结果应为-32)。
4.解题技巧拆解
步骤1:“标底数定含义”——用“括号标注法”明确每个式子的实际底数(标a,标a,标),同步厘清运算优先级;
步骤2:“分奇偶算结果”——根据n的奇偶性,结合“负号的奇次幂为负、偶次幂为正”计算三者结果;
步骤3:“对比找关联”——将计算结果横向对比,总结“n奇/偶”时三者的相等或相反关系,避免混淆。
【例题3】.(2024-2025•淮滨县期末)下列各组数中,互为相反数的是( )
A.﹣23与(﹣2)3 B.﹣(﹣2)与|﹣2|
C.﹣52与﹣25 D.﹣32与(﹣3)2
【答案】D
【分析】只有符号不同的两个数叫做互为相反数.分别计算每个选项,找到符合题意的即可.
【解答】解:A.﹣23=﹣8,(﹣2)3=﹣8,
∴﹣23=(﹣2)3,不符合题意;
B.﹣(﹣2)=2,|﹣2|=2,
∴﹣(﹣2)=|﹣2|,不符合题意;
C.﹣52=﹣25,﹣25=﹣32,
∴不符合题意;
D.﹣32=﹣9,(﹣3)2=9,
∴﹣32=﹣(﹣3)2,符合题意;
故选:D.
【点评】本题考查相反数的定义,熟练掌握相反数的定义,实数的运算是解题的关键.
【变式题3-1】.(2024-2025•忻府区期末)下列计算正确的是( )
A.﹣22=4 B.(﹣2)2=4 C.(﹣3)3=﹣9 D.(﹣1)3=﹣3
【答案】B
【分析】根据有理数的乘方运算法则进行计算并判断即可.
【解答】解:A.﹣22=﹣4,故选项A错误;
B.(﹣2)2=4,故选项B正确;
C.(﹣3)3=﹣27,故选项C错误;
D.(﹣1)3=﹣1,故选项D错误.
故选:B.
【点评】本题考查了有理数的乘方运算,解题的关键在于熟练掌握有理数的乘方运算法则.
【变式题3-2】.(2024-2025•老河口市期末)在﹣32,﹣|﹣5|,﹣(﹣3)2,﹣(﹣3)3中,是正数的是( )
A.﹣32 B.﹣|﹣5| C.﹣(﹣3)2 D.﹣(﹣3)3
【答案】D.
【分析】先利用有理数的相应的法则进行化简运算,然后再根据正负数的定义即可判断.
【解答】解:A.﹣32=﹣9<0,是负数,不符合题意;
B.﹣|﹣5|=﹣5<0,是负数,不符合题意;
C.﹣(﹣3)2=﹣9<0,是负数,不符合题意;
D.﹣(﹣3)3=27>0,是正数,符合题意;
故选:D.
【点评】本题考查了对正数和负数定义的理解,难度不大,注意0既不是正数也不是负数.
【变式题3-3】.(2024-2025•魏县期末)下面各对数中,结果相等的是( )
A.﹣32和(﹣3)2 B.﹣(﹣3)2和﹣(2)3
C.﹣(﹣3)2和﹣32 D.﹣2×32和﹣3×22
【答案】C
【分析】根据有理数的乘方的含义和求法,分别求出每组中两个算式的值,判断出结果相等的是哪组即可.
【解答】解:∵﹣32=﹣9,(﹣3)2=9,﹣9≠9,
∴选项A不符合题意;
∵﹣(﹣3)2=﹣9,﹣(2)3=﹣8,﹣9≠﹣8,
∴选项B不符合题意;
∵﹣(﹣3)2=﹣9,﹣32=﹣9,
∴选项C符合题意;
∵﹣2×32=﹣18,﹣3×22=﹣12,
∴选项D不符合题意.
故选:C.
【点评】此题主要考查了有理数的乘方的含义和求法,以及绝对值的含义和求法,要熟练掌握.
【题型4】科学记数法的规范表示与底数、指数确定
1.核心知识点总结
科学记数法定义:将一个绝对值较大或较小的数表示为的形式(其中,为整数位数只有一位的数,为整数)。
指数规律:①表示绝对值大于10的数时,为正整数,且(如34600是5位整数,);②表示绝对值小于1的数时,为负整数,且(如0.00025,第一个非零数字前有4个0,)。
2.高频考点梳理
将大数转化为科学记数法(如2023年新能源汽车产量944万辆,表示为);
将小数转化为科学记数法(如0.000036,表示为);
判断给定科学记数法表示是否规范(如判断是否规范,因,故不规范)。
3.易错点警示
突破的取值范围(如将34600表示为,;或表示为,)。
混淆的正负(如将0.0021误表示为,实际应为-3);
计算时多减/少减1(如将5位整数12345的算成5,实际应为)。
4.解题技巧拆解
“定a三步法”:①找原数中“第一个非零数字”,确定的整数部分(保留1位整数);②将原数小数点移到的位置,记录移动方向和位数;③根据移动方向定的正负(右移为正,左移为负),移动位数即为;
验证:表示后还原数,检查是否与原数一致(如,与原数一致则规范)。
【例题4】.(2024-2025•龙华区校级期末)中国信息通信研究院测算2020﹣2025年,中国5G商用带动的信息消费规模将超过80000亿元,直接带动经济总产出达106000亿元,近似数106000用科学记数法表示为( )
A.10.6×104 B.1.06×106 C.10.6×105 D.1.06×105
【答案】D.
【分析】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.当原数绝对值≥10时,n是正数;当原数的绝对值<1时,n是负数.
【解答】解:106000=1.06×105.
故选:D.
【点评】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a×10n的形式,其中1≤|a|<10,n为整数,表示时关键要正确确定a的值以及n的值.
【变式题4-1】.(2024-2025•睢县期末)全球七大洲的总面积约为149480000km2,这个数据精确到百万位可表示为( )km2,结果用科学记数法表示.
A.14.9×107 B.1.49×108 C.1.5×108 D.0.149×109
【答案】B
【分析】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.当原数绝对值≥10时,n是正整数;当原数的绝对值<1时,n是负整数.
【解答】解:将149480000用科学记数法表示为:1.4948×108≈1.49×108.
故选:B.
【点评】本题考查科学记数法的表示方法以及近似数与有效数字,掌握形式为a×10n的形式,其中1≤|a|<10,n为整数是关键.
【变式题4-2】.(2024-2025•西峡县期末)用四舍五入法将数347825精确到千位,用科学记数法表示为 3.48×105 .
【答案】见试题解答内容
【分析】根据科学记数法的一般形式为a×10n,其中1≤|a|<10,n为整数.确定出a,n的值.
【解答】解:由题意得,用四舍五入法将数347825精确到千位为:
347825
≈348000
=3.48×105,
故答案为:3.48×105.
【点评】此题考查了运用科学记数法表示较大数字的近似值的能力,关键是能准确理解并运用该知识.
【变式题4-3】.(2024-2025•海陵区校级开学)已知月球与地球的距离约为384000km,将384000精确到万位取近似值用科学记数法表示为 3.8×105 .
【答案】3.8×105.
【分析】科学记数法的表现形式为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,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.
【解答】解:根据题意可知,将384000精确到万位取近似值用科学记数法表示为:384000≈3.8×105(精确到万位).
故答案为:3.8×105.
【点评】本题考查了科学记数法与有效数字,掌握形式为a×10n的形式,其中1≤|a|<10,n为整数是关键.
【题型5】科学记数法与有效数字的综合应用及数值还原(提升)
1.核心知识点总结
有效数字定义:从一个数的左边第一个非零数字起,到末位数字止,所有的数字都是这个数的有效数字(如0.0230的有效数字是2、3、0,共3个)。
科学记数法与有效数字的关联:科学记数法中,有效数字由决定(与无关),如的有效数字是2、7、3,共3个;
数值还原:将还原为原数时,为正则将的小数点右移位,为负则左移位(位数不足补0)。
2.高频考点梳理
确定科学记数法表示的数的有效数字(如判断的有效数字个数为3个);
还原科学记数法表示的数并确定有效数字(如将还原为3050,有效数字是3、0、5,共3个);
结合乘方的科学记数法与有效数字(如计算,有效数字为1个)。
3.易错点警示
忽略中末尾的0(如误将的有效数字算成2个,实际末尾的0是有效数字,共3个);
还原数时位数错误(如将还原为0.051,实际应左移3位,为0.0051);
有效数字包含前导0(如误将0.00123的有效数字算成5个,实际前导0不算,共3个)。
4.解题技巧拆解
步骤1:“定有效数字”——若为科学记数法,直接看的数字(从第一个非零数字起,至末位止);若为原数,先划去前导0,再数剩余数字;
步骤2:“还原数”——①:的小数点右移位,缺位补0(如);②:的小数点左移位,缺位补0(如);
步骤3:“验证有效数字”——还原后再次核对有效数字,确保与科学记数法中的有效数字一致(如还原为300,有效数字是3、0,共2个,与的有效数字一致)。
【例题5】.(2024-2025•东台市期末)把1062000精确到万位,用科学记数法表示为 1.06×106 .
【答案】1.06×106.
【分析】根据有效数字的概念进行判断即可.
【解答】解:1062000精确到万位,用科学记数法表示1.06×106.
故答案为:1.06×106.
【点评】本题考查科学数法和有效数字,正确记忆相关知识点是解题关键.
【变式题5-1】.(2024-2025•衡山县期末)近似数2.73×104精确到 百 位.
【答案】百.
【分析】根据科学记数法将近似数还原,再根据近似数的数位进行判定即可求解.
【解答】解:先计算2.73×104的结果为27300,
∴近似数2.73×104精确到百位,
故答案为:百.
【点评】本题考查了科学记数法还原为原数,近似值,用科学记数法a×10n(1≤a<10,n是正整数)表示的数的精确度的表示方法是:先把数还原,再看首数的最后一位数字所在的位数,即为精确到的位数.
例如:近似数4.10×105的有效数字是4,1,0;把数还原为410000后,再看首数4.10的最后一位数字0所在的位数是千位,即精确到千位.
【变式题5-2】.(2024-2025•利辛县期末)近似数2.45×104,精确到 百 位.
【答案】百.
【分析】近似数精确到哪一位,应当看末位数字实际在哪一位.
【解答】解:2.45×104=24500,
故近似数2.45×104,精确到百位.
故答案为:百.
【点评】本题主要考查科学记数法与有效数字,有效数字的计算方法以及与精确到哪一位是需要识记的内容,经常会出错.
【变式题5-3】.(2024-2025•阜宁县期末)某人一天饮水1980mL,请用四舍五入法将1980mL精确到1000mL,并用科学记数法表示为 2×103 mL.
【答案】2×103.
【分析】先将原数写成整千数,进而得出答案.
【解答】解:1980≈2000=2×103.
故答案为:2×103.
【点评】本题主要考查科学记数法与有效数字,熟记科学记数法是解题的关键.
【题型6】有理数偶次幂与绝对值的非负性综合应用求值(提升)
1.核心知识点总结
常见非负形式:①有理数的偶次幂(如、);②绝对值(如)。
综合性质:若且,且,则且(可推广到多个非负项相加)。
2.高频考点梳理
已知,求的值;
结合非负性判断代数式的符号(如已知,判断的符号)。
3.易错点警示
混淆“非负项”与“负数项”(如误将认为是非负数,实际它是非正数)。
计算乘方时忽略字母的正负(如已知a=-2,求时误算为-16)。
4.解题技巧拆解
步骤1:“识别非负项”——标记式子中所有偶次幂、绝对值项;
步骤2:“列方程求解”——根据“非负和为0”得每个非负项=0,解出字母值;
步骤3:“代入计算”——将字母值代入目标代数式,先算乘方,再算加减。
【例题6】.(2024-2025•临邑县期末)已知a,b都是有理数,若(a+2)2+|b﹣1|=0,则(a+b)2025的值是( )
A.﹣2025 B.﹣1 C.1 D.2025
【答案】B
【分析】根据非负数的性质列出方程求出未知数的值,再代入所求代数式计算即可.
【解答】解:∵(a+2)2+|b﹣1|=0,
∴a+2=0,b﹣1=0,
∴a=﹣2,b=1,
∴(a+b)2025=﹣1.
故选:B.
【点评】本题考查了非负数的性质:掌握几个非负数的和为0,则这几个非负数分别等于0,并正确得出未知数的值是解题的关键.
【变式题6-1】.(2024-2025•运河区校级期末)已知|x﹣5|+(x+y)2=0,则xy的值为( )
A.0 B.﹣20 C.25 D.﹣25
【答案】D.
【分析】根据非负数的性质列出方程求出未知数的值,再代入所求代数式计算即可.
【解答】解:∵|x﹣5|+(x+y)2=0,
∴x﹣5=0,x+y=0,
∴x=5,y=﹣5,
∴xy=5×(﹣5)=﹣25.
故选:D.
【点评】本题考查了非负数的性质:掌握几个非负数的和为0,则这几个非负数分别等于0,并正确得出未知数的值是解题的关键.
【变式题6-2】.(2024-2025•海南期末)若|a+1|+(b﹣2)2=0,则(ab)3是( )
A.8 B.﹣8 C.6 D.﹣6
【答案】B
【分析】根据非负数的性质求出a、b的值,再代入计算即可.
【解答】解:∵|a+1|+(b﹣2)2=0,
∴a+1=0,b﹣2=0,
∴a=﹣1,b=2,
∴(ab)3=(﹣2)3=﹣8,
故选:B.
【点评】本题考查非负数的性质,根据非负数的性质求出a、b的值是解决问题的关键.
【变式题6-3】.(2024-2025•渠县校级月考)若,求的值.
【答案】见试题解答内容
【分析】根据非负数的性质列出方程求出未知数的值,再代入所求代数式计算即可.
【解答】解:∵,
∴a﹣2=0,0,
∴a=2,b,
∴1.
【点评】本题考查了非负数的性质:掌握几个非负数的和为0,则这几个非负数分别等于0,并正确得出未知数的值是解题的关键.
【题型7】含乘方的有理数混合运算步骤拆解与计算(提升)
1.核心知识点总结
混合运算顺序:①先算乘方(第三级运算);②再算乘除(第二级运算,同级从左到右);③最后算加减(第一级运算,同级从左到右);④有括号时,先算小括号,再算中括号,最后算大括号。
2.高频考点梳理
基础混合运算(如);
含多层括号的混合运算(如)。
3.易错点警示
跳步计算导致符号错误(如计算时,先算,再平方得36,实际应先算,再算)。
混淆括号内与括号外的运算顺序(如先算括号外的乘方,再算括号内的加减)。
4.解题技巧拆解
“标级法”解题:①用“3”标乘方、“2”标乘除、“1”标加减,明确运算级别;②按“3→2→1”的顺序计算,同级从左到右;③每步只算一种运算,记录中间结果,避免跳步。
【例题7】.(2024-2025•潜山市期中)计算:
(1);
(2).
【答案】(1)2;(2)﹣1.
【分析】(1)根据先括号和乘方、再乘除,最后加减运算的顺序求解即可;
(2)先将除法运算转化为乘法运算,再利用乘法运算法则求解即可.
【解答】解:(1)原式
=﹣16÷(﹣12+4)
=﹣16÷(﹣8)
=2;
(2)原式
=﹣1.
【点评】本题考查了有理数的乘方,有理数的乘除法,掌握运算法则和运算顺序是关键.
【变式题7-1】.(2024-2025•平舆县校级期末)计算:.
【答案】见试题解答内容
【分析】本题需先根据有理数的混合运算顺序和法则,分别进行计算,再把所得结果合并即可.
【解答】解:原式,
=﹣8.
【点评】本题主要考查了有理数的混合运算,在解题时要注意运算顺序和符号是本题的关键.
【变式题7-2】.(2024-2025•金寨县期末)计算:.
【答案】.
【分析】根据混合运算法则,先算乘方,再算绝对值符号里面的,最后算乘除即可.
【解答】解:原式
.
【点评】本题主要考查了实数的运算,解题关键是熟练掌握实数混合运算法则.
【变式题7-3】.(2024-2025•石景山区校级期中)计算:(+3)÷()3.
【答案】见试题解答内容
【分析】原式先计算乘方运算,再计算乘除运算即可求出值.
【解答】解:原式3×(﹣8)=6.
【点评】此题考查了有理数的乘方,以及有理数的乘除,熟练掌握运算法则是解本题的关键.
【题型8】乘方在对折/细胞分裂问题中的实际应用(提升)
1.核心知识点总结
常见模型:①对折模型:对折n次后,纸的层数为(初始层数为1);②细胞分裂模型:1个细胞每t分钟分裂1次,n次分裂后细胞个数为。
延伸计算:总厚度=单层厚度×层数,总个数=初始个数×。
2.高频考点梳理
对折问题:如纸的单层厚度为0.05mm,求对折7次后的总厚度;
分裂问题:如细菌每20分钟分裂1次,1个细菌3小时后分裂的总个数。
3.易错点警示
混淆“对折次数”与“层数的关系”(如误将对折3次的层数算成3×2=6,实际是)。
单位换算错误(如总厚度算出后,未按要求换算成厘米或米)。
4.解题技巧拆解
步骤1:“确定模型”——判断是“对折”还是“分裂”,明确“每次变化的倍数”(均为2倍);
步骤2:“计算次数”——根据总时间/操作次数,确定n(如3小时=9个20分钟,分裂次数n=9);
步骤3:“列式计算”——用“初始量×”求结果,必要时进行单位换算。
【例题8】.(2024-2025•盘龙区校级模拟)如图是草履虫的细胞分裂示意图,这种细胞每过30分钟便由1个分裂成2个,根据此规律,请问一个草履虫8个小时后可分裂为( )
A.16个 B.216个 C.8个 D.28个
【答案】B
【分析】根据题意得出规律第n个30分钟分裂为2n个细胞,即可求解.
【解答】解:根据题意可知,一个草履虫细胞第1个30分钟分裂成2个,即21个细胞,
一个草履虫细胞第2个30分钟分裂成4个,即22个;…
一个草履虫细胞第n个30分钟分裂为2n个细胞,
经过8小时即2×8=16个30分钟,一个草履虫8个小时后可分裂为:216个细胞.
故选:B.
【点评】本题考查了有理数的乘方,掌握有理数的乘方的运算法则是关键.
【变式题8-1】.(2024-2025•巴楚县期中)制作拉面需将长方形面条摔匀拉伸后对折,并不断重复.随着不断地对折,面条根数不断增加.若一拉面店一碗面约有64根面条,一天能拉出2048碗拉面,用底数为2的幂表示拉面的总根数为( )
A.217 B.211 C.214 D.264
【答案】A
【分析】拉面的总根数为(64×2048)根,而64=26,2048=211,即可求出其值.
【解答】解:拉面的总根数为:64×2048(根),
64×2048=26×211=217,
∴用底数为2的幂表示拉面的总根数为217根.
故选:A.
【点评】本题考查了有理数的乘方,难度不大,仔细审题即可.
【变式题8-2】.(2024-2025•市南区期中)科学家发现某种细菌的分裂能力极强,这种细菌每分钟可由1个分裂成2个,将一个细菌放在培养瓶中经过a(a>5)分钟就能分裂满一瓶.如果将8个这种细菌放入同样的一个培养瓶中,那么经过 (a﹣3) 分钟就能分裂满一瓶.
【答案】(a﹣3).
【分析】通过列举得到将8个这种细菌放入同样的一个培养瓶中,可以少用3分钟,从而得到答案.
【解答】解:将1个细菌放在培养瓶中分裂1次,变成2个;
分裂2次,变成4个;
分裂3次,变成8个;
∴将8个这种细菌放入同样的一个培养瓶中,可以少用3分钟,
故答案为:(a﹣3).
【点评】本题考查了有理数的乘方,得到将8个这种细菌放入同样的一个培养瓶中,可以少用3分钟是解题的关键.
【变式题8-3】.(2024-2025•柯桥区期末)如图是一纸条的示意图,第1次对折,使A,B两点重合后再打开,折痕为l1;第2次对折,使A,C两点重合后再打开,折痕为l2;第3次对折,使B,D两点重合后再打开,折痕为l3.已知CE=2cm,则纸条原长为 16 cm.
【答案】见试题解答内容
【分析】由题意可得纸条原长AB=8CE,再代入进行求解.
【解答】解:由题意得,AD=CD=()2ABAB,
∴BD=(1)ABAB,DEBDABAB,
∴CE=DE﹣CDABABAB,
即AB=8CE=8×2=16(cm),
故答案为:16.
【点评】此题考查了几何图形中线段长度计算问题的解决能力,关键是能准确理解题目中线段间的数量关系并列式、求解.
【题型9】乘方结果末尾数字的周期性规律判断(培优)
1.核心知识点总结
末尾数字周期:①2的乘方末尾:2,4,8,6(周期4);②3的乘方末尾:3,9,7,1(周期4);③4的乘方末尾:4,6(周期2);④5的乘方末尾:5(周期1);⑤6的乘方末尾:6(周期1);⑥7的乘方末尾:7,9,3,1(周期4);⑦8的乘方末尾:8,4,2,6(周期4);⑧9的乘方末尾:9,1(周期2)。
2.高频考点梳理
求高次幂的末尾数字(如求、的末尾数字);
结合末尾数字判断代数式的末尾数字(如求的末尾数字)。
3.易错点警示
找错末尾数字的循环周期(如误将7的乘方周期认为是2)。
计算指数除以周期的余数时,余数为0对应周期最后一个数字(如的末尾是1,而非0)。
4.解题技巧拆解
“周期法”解题:①确定底数对应的末尾数字周期T;②计算指数n除以T的余数r(r=0时r=T);③根据余数r,对应周期中的第r个数字,即为末尾数字。
【例题9】.(2024-2025•五华区校级模拟)观察下列算式:21=2 22=4 23=8 24=16 25=32 26=64 27=128 28=256…,根据上述算式中的规律,你认为22011的末位数字是( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】D
【分析】本题需先根据已知条件,找出题中的规律,即可求出22011的末位数字.
【解答】解:∵21=2,22=4,23=8,24=16,
25=32,26=64,27=128,28=256,…则每四个数循环一次.
∴22011的末位数字是8.
故选:D.
【点评】本题主要考查了有理数的乘方,根据题意找出规律是本题的关键.
【变式题9-1】.(2024-2025•莲都区校级期中)观察算式71=7,72=49,73=343,74=2401⋯,可以得出72024的末尾两位数字是 01 .
【答案】01.
【分析】通过观察发现循环周期,然后推断即可.
【解答】解:71=7,72=49,73=343,74=2401,
75=16807,76=117649,77=823543,78=8764801,
......,
发现:74k的末尾两位数字是01,
∵2024÷4=506,
∴72024的末尾两位数字是01,
故答案为:01.
【点评】本题考查了有理数的乘方,找出幂的末尾数字周期性规律是解题的关键.
【变式题9-2】.(2024-2025•张掖期末)若规定f(n)=2n的个位数字,例如21=2,所以f(1)=2,24=16,所以f(4)=6,那么计算f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+…+f(2023)= 10114 .
【答案】10114.
【分析】先计算出f(1)=2,f(2)=4,f(3)=8,f(4)=6,f(5)=2,f(6)=4,于是可判断从21开始,2n的个位数每4个一循环,而2023=4×505+3,所以f(2023)=8,一个循环中的4个个位数的和为20,从而得到f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+…+f(2023)=20×505+14.
【解答】解:∵f(1)=2,f(2)=4,f(3)=8,f(4)=6,f(5)=2,f(6)=4,
而2023=4×505+3,
∴f(2023)=8,
∴f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+…+f(2023)=2+4+8+6+2+4+8+6+…+2+4+8
=20×505+14
=10114.
故答案为10114.
【点评】本题考查了有理数的乘方:有理数乘方的定义:求n个相同因数积的运算,叫做乘方.也考查了数字规律型变换问题的解决方法.
【变式题9-3】.(2024-2025•凉州区期末)计算31﹣1=2,32﹣1=8,33﹣1=26,34﹣1=80,35﹣1=242,…通过各计算结果中个位数字的规律,猜测32025﹣1的个位数字是 2 .
【答案】2.
【分析】通过观察可以发现,3n﹣1(n为正整数)的个位数字的规律是每4次一循环,依次为2、8、6、0,由此即可得出答案.
【解答】解:个位数字的规律是:每4次一循环,依次为2、8、6、0,
∵2025÷4=506⋯⋯1,
∴32025﹣1的个位数字是2,
故答案为:2.
【点评】本题考查了数字类规律探索,通过观察发现并总结出一般规律是解题的关键.
【题型10】乘方在进制转换中的关联计算(培优)
1.核心知识点总结
进制转换本质:k进制数的第m位(从右往左,起始位为0)的位权是,如二进制,七进制。
2.高频考点梳理
非十进制转十进制(如将二进制、七进制转为十进制);
十进制转非十进制(如将十进制23转为二进制,用“除k取余法”)。
3.易错点警示
混淆位权的起始位(如将二进制的位权算成,实际起始位为0)。
“除k取余法”中余数的排列顺序(如十进制转二进制时,余数应从下往上排列)。
4.解题技巧拆解
非十进制转十进制:①从右往左给每一位标位权指数(0,1,2…);②每一位数字×,求和得十进制数;
十进制转非十进制:①用十进制数除以k,记录余数;②重复除k直到商为0;③将余数从下往上排列,得k进制数。
【例题10】.(2024-2025•海珠区校级期末)计算机是将信息转换成二进制数进行处理的,二进制即“逢2进1”,如(101)2表示二进制数,将它转换成十进制形式是:1×22+0×21+1×20=5,则将二进制数(1101)2转换成十进制数是 13 .
【答案】见试题解答内容
【分析】根据转换方法列式算式,再根据有理数的乘方运算进行计算即可得解.
【解答】解:1×23+1×22+0×21+1×20,
=8+4+0+1,
=13.
故答案为:13.
【点评】本题考查了有理数的乘方,读懂题目信息,理解二进制转化为十进制的方法是解题的关键.
【变式题10-1】.(2024-2025•汉川市期末)计算机利用的是二进制数,它共有两个数码0,1.将一个十进制数转化为二进制,只需把该数写出若干个2n数的和,依次写出1或0即可.如(19)10=16+2+1=1×24+0×23+0×22+1×21+1=(10011)2为二进制下的五位数,则十进制45是二进制下的 六 位数.
【答案】六.
【分析】根据题意,26=64,25=32,32<45<64,根据规律可知最高位应是1×25,故可求共有六位数.
【解答】解:根据题意可知,一个十进制数转化为二进制,需要把该数写出若干个2n数的和,
∵26=64,25=32,32<45<64,
∴最高位应是1×25,
故(101101)2,
故共有六位数.
故答案为:六.
【点评】本题考查了有理数的乘方,掌握有理数的乘方的运算法则是关键.
【变式题10-2】.(2024-2025•武汉校级月考)进制也就是进位制,是人们规定的一种进位方法,对于任何一种进制﹣X进制,就表示某一位置上的数运算时是逢X进一位.我们常把用X进制表示的数a写成(a)X.类比于十进制,我们可以知道:X进制表示的数(1111)X中,右起第一位上的1表示1×X0,第二位上的1表示1×X1,第三位上的1表示1×X2,第四位上的1表示1×X3,故,,若一个五进制三位数(a4b)5与八进制三位数(ba4)8之和能被13整除(1≤a≤5,1≤b≤5,且a、b均为整数),则a的值为 4 .
【答案】4.
【分析】先表示出(a4b)5和(ba4)8,再求和得出(a4b)5+(ba4)8=33a+65b+24,结合能被13整除且1≤a≤5,即可得解;
【解答】解:∵,,
∴(a4b)5+(ba4)8=33a+65b+24,
∵一个五进制三位数(a4b)5与八进制三位数(ba4)8之和能被13整除,
∴33a+24能被13整除,
∵1≤a≤5,
∴a=4;
故答案为:4.
【点评】本题考查了有理数的混合运算,掌握整式的加减的应用、列代数式是解题的关键.
【变式题10-3】.(2024-2025•龙岩校级月考)我国是最早采用十进制进行计算的国家,研究发现,使用十进制跟我们有十根手指头有关.进制也就是进位制,是人们规定的一种进位方法,对于任何一种进制;X进制,就表示某一位置上的数运算时是逢X进一位,十进制是逢十进一,二进制就是逢二进一,十六进制是逢十六进一,以此类作.X进制就是逢X进一.为与十进制进行区分,我们常把用X进制表示的数a写成(a)x.
X进制的数转化为十进制数的方法;X进制表示的数(1111)x中,从右边数起,第一位上第三位上的1表示1×X0,第二位上的1的1表示1×X1,第三位上的1表示1×X2,第四位上的1表示表示1×X3,故(1111)x转化为十进制为:(1111)x=1×X3+1×X2+1×X1+1×X0(规定当X≠0时,X0=1)
例如:(101)2=1×22+0×21+1×20=5,(1023)5=1×53+0×52+2×51+3×50=138.
根据材料,完成以下问题:
(1)把下列进制表示的数转化为十进制表示的数:(10101)3= 91 ,(257)8= 175 ;
(2)一个四进制三位数(a3b)4与七进制三位数(3ba)7之和能被8整除(1≤a≤3,1≤b≤3.且a,b均为整数),求a的值.
【答案】(1)91,175;
(2)1.
【分析】(1)根据进制的定义以及转化方法计算即可;
(2)先转化为十进制数,再根据之和能被8整除求解.
【解答】解:(1)根据进制的定义以及转化方法计算可得:
,
;
(2)四进制转化为十进制数得:
,
七进制转化为十进制数得:
,
∴(a3b)4+(3ba)7=17a+8b+159=17a+8b+8×19+7,
∵(a3b)4+(3ba)7能被8整除,
∴17a+7能被8整除,
当a=1时,17a+7=24,能被8整除;
当a=2时,17a+7=41,不能被8整除;
当a=3时,17a+7=58,不能被8整除;
综上可知,(a3b)4+(3ba)7能被8整除时,a的值是1.
【点评】本题考查了有理数的混合运算、列代数式以及求值、整式的加减,理解题意,从题目中获取信息,列出正确的代数式,再由数的特点求解是解题的关键.
【题型11】乘方运算与整数整除性的关联分析(培优)
1.核心知识点总结
整除性质:①若式子可拆为某数的倍数,则能被该数整除(如能被整除,(n为奇数)能被整除);②含公共因数的乘方和/差,提取公共因数后判断整除性(如,能被7整除)。
2.高频考点梳理
判断含乘方的式子能否被某数整除(如判断能否被30整除);
证明含乘方的式子是某数的倍数(如证明能被8整除)。
3.易错点警示
拆项时符号错误(如,误拆为)。
忽略“倍数的倍数仍为倍数”(如式子拆为3×10的倍数,误认为仅能被3整除,实际能被30整除)。
4.解题技巧拆解
步骤1:“统一底数”——将式子中不同底数的乘方化为相同底数(如);
步骤2:“提取公因式”——提取相同底数的最低次幂,将式子拆为“公因式×(剩余项)”;
步骤3:“判断整除性”——看剩余项是否为目标数的倍数,或公因式与剩余项的乘积是否为目标数的倍数。
【例题11】.(2024-2025•天祝县校级开学)下列各数中,不能被512﹣510整除的是( )
A.6 B.8 C.16 D.40
【答案】C
【分析】先根据乘方的意义,把512写成510×52,然后提取公因式,把所得结果前面的数分解质因数,根据分解的质因数,找出正确结果即可.
【解答】解:∵512﹣510
=510×52﹣510
=510×(52﹣1)
=510×(25﹣1)
=24×510
=4×6×510
=3×8×510
=3×40×59,
∴512﹣510既是4的倍数,也是6的倍数,也是40的倍数,但不是16的倍数,
∴不能被512﹣510整除的16,
故选:C.
【点评】本题主要考查了有理数的乘方,解题关键是熟练掌握乘方意义和分解质因数.
【变式题11-1】.(2024-2025•方城县月考)梅梅在计算77﹣75时,发现其计算结果能被三个连续整数整除,则这三个整数是( )
A.7,8,9 B.5,6,7 C.6,7,8 D.4,5,6
【答案】C
【分析】利用有理数的乘方运算法则计算再选择.
【解答】解:77﹣75,
=49×75﹣75
=48×75,
48×75的因数中有6、7、8,
故选:C.
【点评】本题考查了有理数的乘方运算,解题的关键是掌握有理数的乘方运算法则.
【变式题11-2】.(2024-2025•宝安区期末)下列各数中,不能整除512﹣510的是( )
A.12 B.8 C.6 D.16
【答案】D
【分析】根据有理数乘方的运算法则可知原式等于24×510,从而可选出正确答案.
【解答】解:512﹣510=510×(52﹣1)=24×510,
24×510÷12=2×510,所以A能整除512﹣510;
24×510÷8=3×510,所以B能整除512﹣510;
24×510÷6=4×510,所以C能整除512﹣510;
为小数,所以D不能整除512﹣510,
故选:D.
【点评】本题主要考查了有理数的乘方运算.本题的关键是结合法则将已知式子进行化简.
【变式题11-3】.下列数中一定能整除32014﹣4×32013+10×32012的是( )
A.7 B.8 C.10 D.11
【答案】A
【分析】先将32014﹣4×32013+10×32012整理,结果是7×32012即可.
【解答】解:32014﹣4×32013+10×32012
=32×32012﹣4×3×32012+10×32012
=32012(9﹣12+10)
=7×32012;
故选:A.
【点评】本题考查了有理数的乘方,提取公因数是本题的关键.
【题型12】基于乘方的新定义运算规则解读与求解(培优)
1.核心知识点总结
新定义本质:将乘方运算融入自定义规则(如“a☆b=a^2+b^3”“aΔb=(-a)^b-ab”),需按规则转化为熟悉的乘方、加减、乘除运算。
关键:严格遵循“先翻译规则,再代入计算”的原则,尤其是多层嵌套运算。
2.高频考点梳理
单层新定义计算(如定义“a※b=a^b-b”,求);
多层嵌套计算(如定义“mΔn=(m^2)^n”,求)。
3.易错点警示
误解新定义的运算顺序(如定义“a#b=a-b^2”,误算为)。
多层嵌套时,先算外层再算内层(应先算最内层括号的新定义运算)。
4.解题技巧拆解
“翻译→代入→计算”三步法:①将新定义符号“※”“Δ”等翻译为具体运算(如“a☆b=a^2+b^3”翻译为“第一个数的平方加第二个数的立方”);②代入具体数值(注意符号);③先算乘方,再算加减乘除,多层嵌套从内到外算。
【例题12】.(2024-2025•如东县期末)定义:若正整数a,b,c满足a=b2﹣c2,则称a为梦想数.例如,15=82﹣72,40=72﹣32,则15,40都是梦想数.下列各数中,不是梦想数的是( )
A.98 B.87 C.76 D.65
【答案】A
【分析】根据新定义,逐一判断即可.
【解答】解:A.98不能写成两数的平方差,故本选项符合题意;
B.87=162﹣132,故本选项不符合题意;
C.76=202﹣182,故本选项不符合题意;
D.65=92﹣42,故本选项不符合题意.
故选:A.
【点评】本题主要考查有理数的乘方,熟练掌握有理数的乘方是解题的关键.
【变式题12-1】.(2024-2025•仪征市期中)如果3m=n,那么称m为n的“助力数”,记为T(n),由定义可知:T(n)=m.例如,∵32=9,∴T(9)=T(32)=2.若T(xy)=18,T(x)=16,则 ﹣14 .
【答案】﹣14.
【分析】因为3m=n,那么称m为n的“助力数”,记为T(n),由定义可知:T(n)=m,因为T(xy)=18,T(x)=16,可得318=xy,316=x,求出y=9,代入可得T(3﹣14)=﹣14.
【解答】解:因为T(xy)=18,T(x)=16,
所以318=xy,316=x,
所以y=318÷316=9,
=T(3﹣14)
=﹣14.
故答案为:﹣14.
【点评】本题考查了有理数的乘方,解决本题的关键是根据“助力数”的定义解决问题.
【变式题12-2】.(2024-2025•龙凤区校级三模)定义:如果ax=N(a>0,a≠1),那么x叫做以a为底N的对数,记作x=logaN.例如:因为72=49,所以log749=2;因为53=125,所以1og5125=3.则下列说法中:①log61=0;②若log2(14+a)=4,则a=﹣6;③log827=log23;④.正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】①②根据对数的定义计算即可;
③设log827=x,log23=y,根据对数的定义及幂的乘方与积的乘方的运算法则证明即可;
④设log2x=a,log2y=b,根据对数的定义及同底数幂的除法运算法则证明即可.
【解答】解:∵60=1,
∴log61=0,
∴①正确,符合题意;
∵log2(14+a)=4,
∴24=14+a,
∴a=2,
∴②不正确,不符合题意;
设log827=x,log23=y,
则8x=27,2y=3,
∴23x=(2x)3=33,
∴2x=3,
∴2x=2y,
∴x=y,
∴log827=log23,
∴③正确,符合题意;
设log2x=a,log2y=b,
则x=2a,y=2b,
∴2a﹣b,
∴log2a﹣b,
∴log2log2x﹣log2y,
∴④正确,符合题意.
综上,正确的个数为3,分别是①③④.
故选:C.
【点评】本题考查有理数的乘方,掌握对数的定义及幂的乘方与积的乘方的运算法则、同底数幂的除法运算法则是解题的关键.
【变式题12-3】.(2024-2025•望奎县校级开学)【概念学习】
定义新运算:求若干个相同的非零有理数的商的运算叫做除方.比如,类比有理数的乘方,我们把2÷2÷2写作2③,读作“2的圈3次方”;(﹣3)÷(﹣3)÷(﹣3)÷(﹣3)写作(﹣3)④,读作“(﹣3)的圈4次方”.一般地,把记作;aⓝ,读作“a的圈n次方”.特别地,规定:a①=a.
【初步探究】
(1)直接写出计算结果:2②= 1 ,(﹣3)③= ;
(2)关于除方,下列说法错误的是 C .
A.任何非零数的圈2次方都等于1;
B.对于任何正整数,1的圈n次方都等于1:
C.3④=4③;
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】
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,那么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)请把有理数a(a≠0)的圈n(n≥3)次方写成幂的形式:aⓝ= ;
(4)计算:.
【答案】(1);
(2)C;
(3);
(4)12.
【分析】(1)根据题意,计算出所求式子的值即可;
(2)根据题意,可以分别判断各个选项中的说法是否正确,从而可以解答本题;
(3)根据题意,可以计算出所求式子的值.
(4)根据题意,可以计算出所求式子的值.
【解答】解:(1)2②=2÷2=1,
;
(2)A、∵a②=a÷a=1(a≠0),所以任何非零数的圈2次方都等于1,正确;
B、∵多少个1相除都等于1,对于任何正整数,1的圈n次方都等于1;正确;
C、,故3④≠4③,错误;
D、负数的圈奇数次方,相当于奇数个负数相除,则结果是负数,负数的圈偶数次方,相当于偶数个负数相除,则结果是正数.正确;
故选:C;
(3),
故答案为:;
(4)原式
=﹣4+16
=12.
【点评】本题考查含乘方有理数的混合运算、新定义,理解除方的定义是解题关键.
同步练习
选择题答案快对
题号
1
2
3
答案
D
D
A
一.选择题(共3小题)
1.下面计算结果不相等的是( )
A.(﹣5)2与52 B.(﹣2)3与﹣23
C.|﹣23|与|﹣2|3 D.﹣52与(﹣5)2
【答案】D
【分析】根据绝对值和乘方的意义化简后即可判断.
【解答】解:A.(﹣5)2=25,52=25,故本选项不符合题意;
B.(﹣2)3=﹣8,﹣23=﹣8,故本选项不符合题意;
C.|﹣23|=8,|﹣2|3=8,故本选项不符合题意;
D.﹣52=﹣25,(﹣5)2=25,故本选项符合题意.
故选D.
【点评】本题考查了绝对值,有理数的乘方,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
2.寒假期间,林林窝在家里看《西游记》,电视中“十万天兵对孙悟空兴师问罪”,林林联想到这学期学过的数学知识,提出了如下问题:(1)10万是个自然数,它的作用是什么?(2)10万用科学记数法怎么表示?(3)10万是准确数还是近似数?下列四个选项正确的是( )
A.测量,10×104,准确数 B.标号,105,准确数
C.排列,105,近似数 D.计数,1×105,近似数
【答案】D
【分析】根据自然数的意义,科学记数法以及近似数与有效数字,掌握然数的意义,科学记数法以及近似数与有效数字的意义进行计算即可.
【解答】解:(1)10万是个自然数,它的作用是计数,(2)10万用科学记数法表示为1×105,(3)10万是近似数,
故选:D.
【点评】本题考查自然数的意义,科学记数法以及近似数与有效数字,掌握自然数的意义,科学记数法以及近似数与有效数字的定义是正确解答关键.
3.下列说法:①一个有理数不是整数就是分数,不是正数就是负数;②﹣a一定是负数;③|a|=a,则a>0;④若两个有理数的和小于0,则至少其中有一个加数是负数;⑤若n为正整数,则(﹣1)2n+(﹣1)2n+1=﹣2.其中正确的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】A
【分析】根据有理数的分类和绝对值的概念,有理数的运算法则,逐个分析即可.
【解答】解:①一个有理数不是整数就是分数,不是正数就是0或负数,故原说法错误;
②当a<0时,﹣a为正数,故原说法错误;
③|a|=a,则a≥0,故原说法错误;
④若两个有理数的和小于0,则至少其中有一个加数是负数,正确;
⑤若n为正整数,则(﹣1)2n+(﹣1)2n+1=1+(﹣1)=0故原说法错误.
∴正确的有1个,
故选:A.
【点评】本题考查了有理数的分类,绝对值的概念,有理数的运算,解题关键是注意有理数中的0.
二.填空题(共4小题)
4.已知(x+y+3)2+|2x﹣4|=0,则y= ﹣5 .
【答案】﹣5.
【分析】根据非负数的性质列出方程求出未知数的值即可.
【解答】解:∵(x+y+3)2+|2x﹣4|=0,
∴x+y+3=0,2x﹣4=0,
∴x=2,y=﹣5.
故答案为:﹣5.
【点评】本题考查了非负数的性质:掌握几个非负数的和为0,则这几个非负数分别等于0,并正确得出未知数的值是解题的关键.
5.求值:(﹣1)2023×|﹣2|= ﹣2 .
【答案】﹣2.
【分析】根据数轴上某个数与原点的距离叫做这个数的绝对值的定义求解.
【解答】解:原式=﹣1=﹣2.
故答案为:﹣2.
【点评】本题考查有理数的乘法,绝对值,有理数的乘方的概念,解题的关键是熟练掌握相关知识解决问题.
6.数字234610000用科学记数法表示为 2.35×108 .(保留三位有效数字)
【答案】2.35×108.
【分析】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.有效数字的计算方法是:从左边第一个不是0的数字起,后面所有的数字都是有效数字.用科学记数法表示的数的有效数字只与前面的a有关,与10的多少次方无关.
【解答】解:∵要保留三位有效数字,6需要四舍五入,
∴234610000=2.3461×108≈2.35×108.
故答案为:2.35×108.
【点评】此题考查科学记数法、有效数字的概念.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,表示时关键要正确确定a的值以及n的值.有效数字则是左边第一个不是0的数起到精确到的位数止,只与a有关,取舍时要注意遵循四舍五入的原则.
7.当今大数据时代,“二维码”已被广泛应用于我们的日常生活中.通常,一个“二维码”由1000个大大小小的黑白小方格组成,其中大约80%的小方格专门用做纠错码和其他用途的编码,这相当于1000个方格中只有200个作为数据码.根据相关数学知识,这200个作为数据码的方格可以生成2200个不同的数据二维码,有三个网友对2200的理解如下:
JXND(觉醒年代):2200就是200个2相乘,它是一个非常大的数;
YYDS(永远的神):2200的个位数字是6;
QGYW(强国有我):2200等于2002.
其中对2200的理解错误的网友是 强国有我 .(填写网友姓名)
【答案】强国有我.
【分析】根据题意列出算式即可.
【解答】解:2200就是200个2相乘,它是一个非常大的数,21=1,22=4,23=8,24=16,25=32,
200÷4=50,
则2200的个位数字是6,2200表示200个2相乘,
2002表示2个200相乘.
故答案为:强国有我.
【点评】本题主要考查有理数的乘方,熟练掌握其知识点是解题的关键.
三.解答题(共5小题)
8.计算:.
【答案】见试题解答内容
【分析】分别根据有理数乘方的法则、绝对值的性质计算出各数,再根据实数混合运算的法则是解答此题的关键.
【解答】解:原式=﹣4+4100
=﹣25.
【点评】本题考查的是有理数的乘方,熟知有理数乘方的法则、相反数的定义及绝对值的性质是解答此题的关键.
9.方方与圆圆两位同学计算的过程如下:
方方:
=﹣16÷(﹣8)×()①
②
=﹣16÷1③
=﹣16④
圆圆:
=(﹣8)÷(﹣6)×()①
②
=﹣6③
(1)以上计算过程中,方方开始出错的是第 ② 步,圆圆开始出错的是第 ① 步(填序号);
(2)写出你的计算过程.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)由有理数乘方的运算法则,同级运算法则,即可判断;
(2)由有理数混合运算的运算法则,即可计算.
【解答】解:(1)方方开始出错的是第②步,圆圆开始出错的是第①步,
故答案为:②,①;
(2)
=﹣16÷(﹣8)×()
=2×()
.
【点评】本题考查有理数的乘方,有理数的乘法、除法,关键是掌握以上运算的运算法则.
10.为响应国家创业号召,小李准备新开一家拉面馆,选址后对这一地区的人流量进行了统计.以500人为标准,超过即为正,低于即为负.一周内同一位置同一时刻的人流表如图.
星期
一
二
三
四
五
六
日
人数
﹣80
﹣30
﹣50
﹣60
+160
+300
+180
(1)这一周人数最多的一天比人数最少的一天多 380 人.
(2)若这些人中有30%的人来吃面,按照每人一碗,每碗面14元,则平均每天的销售额是多少?
(3)如图,拉面是将一根较粗的面条先对折成两根,再拉开,然后将两端捏紧,再对折成四根,再拉开,一直重复这个流程.面条的数量会不断增多,也会不断变细,拉面师傅一般重复该流程八次可做一碗拉面,拉面师傅拉完八次后有 256 根面.
【答案】(1)380;
(2)平均每天的销售额是2352元;
(3)256.
【分析】(1)由表格列式计算即可得出答案;
(2)先计算出平均每天的游客人数,再根据这些人中有30%的人来吃面,按照每人一碗,每碗面14元,列式计算即可得出答案;
(3)根据题意得出第n次捏合后可以拉出2n根,再令n=8,计算即可得出答案.
【解答】解:(1)由表格可得:这一周人数最多的一天比人数最少的一天多300﹣(﹣80)=380(人),
故答案为:380;
(2)(﹣80﹣30﹣50﹣60+160+300+180)÷7+500=560(人)
560×30%×14=2352(元)
答:平均每天的销售额是2352元.
(3)由题意得:
第1次捏合后可以拉出2根,
第2次捏合后可以拉出22=4根,
第3次捏合后可以拉出23=8根,
第4次捏合后可以拉出24=16根,
…,
第n次捏合后可以拉出2n根,
∴拉面师傅拉完八次后有28=256根面.
故答案为:256.
【点评】本题考查了有理数的混合运算的应用,理解题意,正确列式计算是解此题的关键.
11.对于一个正整数n1若存在正整数k,使得n能表示为k和k﹣2的平方差,那么称这个正整数n为k系平方差数.例如:24=72﹣52,则24为7系平方差数.
(1)直接写出8系平方差数;
(2)已知M=(3k﹣2)(3k+2)﹣3k(3k﹣1)+5为k系平方差数,求M的值;
(3)已知x、y为正整数(x>y),且(x+3y)2﹣4(2y2+3)﹣(8xy﹣3)为k系平方差数,请写出x与y之间的数量关系.
【答案】(1)28;
(2)16;
(3)x﹣y=5.
【分析】(1)根据k系平方差数的计算方法求解即可;
(2)根据k系平方差数的计算方法求解即可;
(3)计算(x+3y)2﹣4(2y2+3)﹣(8xy﹣3)=(x﹣y)2﹣32,则由题意得到(x﹣y)2﹣32=k2﹣(k﹣2)2,则k﹣2=3,则k=5,即可求解.
【解答】解:(1)82﹣62=28,
∴8系平方差数为28;
(2)依题意可知,M=(3k﹣2)(3k+2)﹣3k(3k﹣1)+5=k2﹣(k﹣2)2,
∴3k+1=4k﹣4,
解得k=5,
∴M=52﹣32=16;
(3)∵(x+3y)2﹣4(2y2+3)﹣(8xy﹣3)为k系平方差数,且x>y,
∴(x+3y)2﹣4(2y2+3)﹣(8xy﹣3)
=x2+6xy+9y2﹣8y2﹣12﹣8xy+3
=(x﹣y)2﹣32
=k2﹣(k﹣2)2,
∴k﹣2=3,则k=5,
∴x﹣y=5.
【点评】本题主要考查新定义,整式的混合运算,理解新定义的运算方法,掌握整式的混合运算法则是解题的关键.
12.【数学材料】:“对数”是数学中的一个重要概念,通过将对数运算转化为指数运算的逆运算,进而简化了复杂运算,更方便地处理一些数学问题.定义:如果ax=N(a>0且a≠1),那么x叫作以a为底的N的对数,记作x=logaN,其中a叫作对数的底.
【初步运用】:
(1)请把下列算式改写成对数的形式:23=8,对数的形式为 log28=3 ;,对数的形式为 ;
(2)若loga27=3,则a= 3 ;loga,则a= ;
【理解应用】:
(3)若,log4(3x+y﹣1)=2,若logt(5x+y)=3,求t的值.
【答案】(1)log28=3;;(2)3;;(3)t=3或.
【分析】(1)根据23=8,,结合新定义可得答案;
(2)若loga27=3,则a3=27,若,则,据此求解即可;
(3)根据新定义可得,42=3x+y﹣1=16,据此可得x、y的值,再由logt(5x+y)=3,得到t3=5x+y,据此可求出t的值.
【解答】解:(1)根据题意可知,对数的形式为log28=3,
∵,
∴对数的形式为.
故答案为:log28=3;;
(2)根据题意可知,a3=27,
解得:a=3,
,
解得:或(负数舍去).
故答案为:3;;
(3)根据题意可知,,
42=3x+y﹣1=16,
解得:或,
∵logt(5x+y)=3,
∴t3=5x+y,
当x=5,y=2时,t3=5x+y=5×5+2=27,
t3=33,
解得:t=3;
当x=﹣4,y=29时,t3=5x+y=5×(﹣4)+29=9,
t3=9,
;
∴t=3或.
【点评】本题主要考查了有理数的乘方,掌握有理数的乘方的法则是关键.
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