内容正文:
第05讲 同底数幂的乘法 单项式的乘法
内容导航——预习三步曲
第一步:学
析教材·学知识:教材精讲精析、全方位预习
练题型·强知识:核心题型举一反三精准练
第二步:记
串知识·识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第三步:测
过关测·稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点1 : 同底数幂的乘法
1. 同底数幂的概念
· 定义:底数相同的幂称为同底数幂。例如:与、与(其中(a)为字母,可代表任意数或式子)。
· 关键点:判断是否为同底数幂需同时满足“底数相同”,指数可以不同。如与不是同底数幂(底数分别为3和2)。
2. 同底数幂的乘法法则
· 法则内容:同底数幂相乘,底数不变,指数相加。用字母表示为:(其中,(m)、(n)为正整数)。
· 推导过程:根据乘方的意义,表示(m)个(a)相乘,表示(n)个(a)相乘,因此(共(m+n)个(a)),即。
· 扩展应用:当有多个同底数幂相乘时,法则依然适用,例如:((m)、(n)、(p)均为正整数,)。
3. 注意事项
· 底数的取值范围:法则中,若,则无意义,且当指数为0时需单独讨论(后续学习),现阶段默认底数非零。
· 符号问题:若底数为负数,需注意符号的处理。例如:;若底数互为相反数,需先转化为同底数幂,如(注意与的区别,前者底数为2,后者底数为-2)。
· 与合并同类项的区别:同底数幂相乘是“指数相加”,而同类项合并是“系数相加,字母和指数不变”。例如:(乘法),(合并同类项)。
知识点2 : 单项式的乘法
1. 单项式的概念回顾
· 定义:由数与字母的积组成的代数式称为单项式(单独的一个数或一个字母也称为单项式)。例如:(3x)、、(7)(常数项)、(m)等。
· 构成要素:单项式由系数和字母部分组成,系数是单项式中的数字因数(包括符号),字母部分是所有字母及其指数的乘积。例如:的系数是(-5),字母部分是。
2. 单项式乘法法则
· 法则内容:单项式与单项式相乘,把它们的系数、相同字母的幂分别相乘,对于只在一个单项式里含有的字母,则连同它的指数作为积的一个因式。
· 步骤分解:
1. 系数相乘:将两个单项式的系数相乘,注意符号(同号得正,异号得负)。
2. 同底数幂相乘:对于相同的字母,按照“同底数幂的乘法法则”(底数不变,指数相加)进行计算。
3. 单独字母处理:只在一个单项式中出现的字母,直接将其连同指数写在积中。
· 公式表示:若有单项式和(其中(k)、(l)为系数,(a)、(b)、(c)为字母,(m)、(n)、(p)、(q)为正整数),则。
3. 示例解析
· 例1:计算
· 系数相乘:
· 同底数幂相乘:,
· 结果:
· 例2:计算
· 系数相乘:
· 同底数幂相乘:,
· 结果:
· 例3:计算
· 系数相乘:
· 同底数幂相乘:
· 单独字母:和(p)只在一个单项式中出现,直接保留
· 结果:. 注意事项
· 系数的符号:相乘时需先确定积的符号,遵循“负负得正,正负得负”的原则。
· 指数为1的情况:字母的指数为1时通常省略不写,但计算时需注意,例如,所以。
· 结果的规范:单项式的结果一般按字母顺序排列(通常按英文字母顺序),系数为带分数时需化为假分数,例如不能写成。
· 与多项式乘法的区别:单项式乘法是“系数相乘、同底数幂指数相加”,而多项式乘法需用分配律展开(后续学习),现阶段仅需掌握单项式之间的乘法。
【题型1 同底数幂的乘法】
例1.计算的结果是( )
A. B. C. D.
例2.计算的结果是( )
A. B. C. D.
变式1.若,则 .
变式2.计算: .
变式3.计算下列各题,结果用幂的形式表示.
(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
(6).
【题型2 同底数幂的乘法逆用】
例1.已知,,则( )
A.7 B.8 C.9 D.10
例2.若,,则的值为( )
A.2 B.12 C.8 D.6
变式1.,则的值为 .
变式2.若,,则 ;
变式3.已知,求的值.
【题型3 用科学记数法表示数的乘法】
例1.天文学上计算天体之间的距离常用“光年”作为单位,1光年就是光在真空中沿直线传播一年所经过的距离.光在真空中的速度约为,1年约为,则1光年约为( )
A. B. C. D.
例2.电子文件的大小常用等作为单位,其中,,,某视频文件的大小约为,等于( )
A. B. C. D.
变式1.若某种火箭的飞行速度是米/秒,若火箭飞行秒,那么火箭飞行的距离是 米.(用科学记数法表示)
变式2.光在真空中的速度约是米/秒,某天文台测出某天体射出的光到达地球大约需要秒,则该天体与地球的距离约为 米.
变式3.中国设计并制造的“神威太湖之光”超级计算机位列全球超级计算机500强的第六名,其运算性能高达次每秒,那么它工作3小时可进行多少次运算?(结果用科学记数法表示)
【题型4 幂的乘方】
例1.计算( )
A. B. C. D.
例2.如果,那么的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
变式1.已知,则 , .
变式2.已知,则的值为 .
变式3.计算下列各式,并用幂的形式表示结果.
(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) .
【题型5 幂的乘方逆用】
例1.如果,,则的值是( )
A.12 B.14 C.36 D.72
例2.已知,则的值为( )
A.4 B.8 C.32 D.128
变式1.比较大小:(用“”连接)
变式2.若,则的值为 .
变式3.已知:,,.
(1)求的值.
(2)写出m,n,p之间的数量关系,并说明理由.
【题型6 积的乘方】
例1.计算的结果是( )
A. B. C. D.
例2.已知,,则( )
A. B. C. D.
变式1.计算: .
变式2.计算的结果为 .
变式3.逆向思维的重要性在于它能够帮助我们更好地解决问题、理解他人、创新突破,并且对于应对未来的挑战具有重要意义.在数学领域中,逆向思维是一种重要的思维方式,它可以帮助我们从不同的角度解决问题.我们知道,一般的数学公式、法则、定义可以正向运用,也可以逆向运用.对于“同底数幂的乘法”“幂的乘方”“积的乘方”这几个法则的逆向运用表现为,,(,都是正整数).请你运用这个思路和幂的运算法则解决下列问题:
(1)计算:______.
(2),,.
(3)已知,求的值.
(4)已知,,,请把,,用“”连接起来:______.
【题型7 积的乘方逆用】
例1.计算的结果为( )
A.2 B. C.1 D.
例2.计算的值等于( )
A. B.4 C.5 D.
变式1.计算: .
变式2.已知,,则的值为 .
变式3.若(且,、是正整数),则.利用上面的结论解决下面的问题:
(1)如果,求的值;
(2)已知,,用含,的式子表示.
【题型8 单项式乘单项式】
例1.计算的结果是( )
A. B. C. D.
例2.若,则的值为( )
A.-16 B.-8 C.-4 D.8
变式1.定义新运算:,则的运算结果为
变式2.计算:
变式3.计算:
(1);
(2);
(3);;
(4).
【题型9 单项式乘多项式】
例1.计算:的结果是( )
A. B.
C. D.
例2.计算的结果是( )
A. B. C. D.
变式1.计算: .
变式2.若,则的值为 .
变式3.先化简,再求值:,其中.
【题型10 单项式乘多项式的应用】
例1.如图,四边形与是两个边长分别为m,n的正方形,则阴影部分的面积可以表示为( )
A. B.
C. D.
例2.如图,从边长为的正方形纸片中剪去一个边长为5的正方形,剩余部分沿虚线又剪拼成一个长方形(不重叠,无缝隙),则拼成的长方形的面积是( )
A. B. C. D.
变式1.正方形和正方形的边长分别为,用含的代数式表示阴影部分的面积 ;(要化简哟)
变式2.如图,正方形的边长为,点在边上,四边形也是正方形,它的边长为,连接,,.
(1) (用含,的代数式表示);
(2)若,三角形的面积为,则 .
变式3.如图是一套房子的平面图,尺寸如图:
(1)这套房子的总面积可以用代数式表示为多少?
(2)若米,米,则房子的面积为多少平方米?
1.计算的结果为( )
A. B. C. D.
2.计算的结果是( )
A. B. C. D.
3.一个长方体的长、宽、高分别是和,则它的体积等于( )
A. B. C. D.
4.已知,则用含、的式子可表示为( )
A. B. C. D.
5.如图1,《燕几图》可以说是中国家具史上第一部组合家具的设计图.全套“燕几”一共有七张桌子,包括两张长桌、两张中桌和三张小桌,七张桌面的宽都相等.如图2给出了《燕几图》中名称为“磐矩”的桌面拼合方式(用其中的六张桌子),若设每张桌面的宽为x,“磬矩”桌面的总面积为S,则S与x之间的关系可以表示为( )
A. B. C. D.
6.计算: .
7.计算: .
8.已知,则 .
9.若,,则 .
10.“铺地锦”是我国古代一种乘法运算方法,可将多位数乘法运算转化为一位数乘法和简单的加法运算.淇淇受其启发,设计了如图1所示的“表格算法”,图1表示,运算结果为3036.图2表示一个三位数与一个两位数相乘,表格中部分数据被墨迹覆盖,根据图2中现有数据进行推断,运算结果可以表示为 (用含a的代数式表示).
11.计算:
(1);
(2);
(3);
(4)(是正整数).
12.计算:
(1);
(2);
(3);
(4);
(5).
13.明德学校在进行“雷小锋”校园文化墙装饰时,师傅对原装饰区域做了改动,在原长方形基础上挖去四个边长相同的正方形,如图所示.
(1)根据平面图数据,用含、、的代数式表示图中阴影部分新装饰区面积.
(2)已知,,,且装饰板块一所用布料单价为5元/,装饰板块二所用布料单价为7元/,完成新装饰区域全部铺设,总费用为多少?
14.规定∶ .
(1)求的值;
(2)若 ,求x的值.
15.如图,用7张长为,宽为的长方形纸片互不重叠地放在长方形区域内,设边的长为,未被覆盖的两个区域(阴影)的面积差为(正值).
(1)若,则的值为多少时?
(2)对于下列两个问题,先回答,再通过“数学运算”说明理由;
①(1)中的值每增加的值增加(或减少)多少?
②若,能赋予一个值使得的值不随的值的变化而变化吗?
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第05讲 同底数幂的乘法 单项式的乘法
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第二步:记
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第三步:测
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知识点1 : 同底数幂的乘法
1. 同底数幂的概念
· 定义:底数相同的幂称为同底数幂。例如:与、与(其中(a)为字母,可代表任意数或式子)。
· 关键点:判断是否为同底数幂需同时满足“底数相同”,指数可以不同。如与不是同底数幂(底数分别为3和2)。
2. 同底数幂的乘法法则
· 法则内容:同底数幂相乘,底数不变,指数相加。用字母表示为:(其中,(m)、(n)为正整数)。
· 推导过程:根据乘方的意义,表示(m)个(a)相乘,表示(n)个(a)相乘,因此(共(m+n)个(a)),即。
· 扩展应用:当有多个同底数幂相乘时,法则依然适用,例如:((m)、(n)、(p)均为正整数,)。
3. 注意事项
· 底数的取值范围:法则中,若,则无意义,且当指数为0时需单独讨论(后续学习),现阶段默认底数非零。
· 符号问题:若底数为负数,需注意符号的处理。例如:;若底数互为相反数,需先转化为同底数幂,如(注意与的区别,前者底数为2,后者底数为-2)。
· 与合并同类项的区别:同底数幂相乘是“指数相加”,而同类项合并是“系数相加,字母和指数不变”。例如:(乘法),(合并同类项)。
知识点2 : 单项式的乘法
1. 单项式的概念回顾
· 定义:由数与字母的积组成的代数式称为单项式(单独的一个数或一个字母也称为单项式)。例如:(3x)、、(7)(常数项)、(m)等。
· 构成要素:单项式由系数和字母部分组成,系数是单项式中的数字因数(包括符号),字母部分是所有字母及其指数的乘积。例如:的系数是(-5),字母部分是。
2. 单项式乘法法则
· 法则内容:单项式与单项式相乘,把它们的系数、相同字母的幂分别相乘,对于只在一个单项式里含有的字母,则连同它的指数作为积的一个因式。
· 步骤分解:
1. 系数相乘:将两个单项式的系数相乘,注意符号(同号得正,异号得负)。
2. 同底数幂相乘:对于相同的字母,按照“同底数幂的乘法法则”(底数不变,指数相加)进行计算。
3. 单独字母处理:只在一个单项式中出现的字母,直接将其连同指数写在积中。
· 公式表示:若有单项式和(其中(k)、(l)为系数,(a)、(b)、(c)为字母,(m)、(n)、(p)、(q)为正整数),则。
3. 示例解析
· 例1:计算
· 系数相乘:
· 同底数幂相乘:,
· 结果:
· 例2:计算
· 系数相乘:
· 同底数幂相乘:,
· 结果:
· 例3:计算
· 系数相乘:
· 同底数幂相乘:
· 单独字母:和(p)只在一个单项式中出现,直接保留
· 结果:. 注意事项
· 系数的符号:相乘时需先确定积的符号,遵循“负负得正,正负得负”的原则。
· 指数为1的情况:字母的指数为1时通常省略不写,但计算时需注意,例如,所以。
· 结果的规范:单项式的结果一般按字母顺序排列(通常按英文字母顺序),系数为带分数时需化为假分数,例如不能写成。
· 与多项式乘法的区别:单项式乘法是“系数相乘、同底数幂指数相加”,而多项式乘法需用分配律展开(后续学习),现阶段仅需掌握单项式之间的乘法。
【题型1 同底数幂的乘法】
例1.计算的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了同底数幂的乘法,熟练掌握法则是解题关键.
根据同底数幂的乘法法则,底数不变,指数相加,直接计算即可.
【详解】∵ ,
∴ 结果为 .
故选D.
例2.计算的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了幂的乘方运算,根据乘方的定义确定a个a相乘的结果,再根据幂的乘方运算法则计算最终结果.
【详解】解:∵,
∴,
∴结果为,
故选:B.
变式1.若,则 .
【答案】81
【分析】本题考查同底数幂的运算,熟练掌握幂运算的法则是关键.
利用同底数幂相乘的法则,将指数相加,再代入已知条件计算.
【详解】解:根据同底数幂的乘法法则,,
∵ ,
∴.
故答案为:81.
变式2.计算: .
【答案】
【分析】本题考查了同底数幂的乘法,运用同底数幂的乘法法则进行计算.
【详解】解:原式,
故答案为:.
变式3.计算下列各题,结果用幂的形式表示.
(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
(6).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
【分析】本题考查同底数幂的乘法,掌握同底数幂的乘法法则:同底数幂相乘,底数不变,指数相加,是解题的关键.
(1)(2)(3)(4)(5)(6)根据同底数幂的乘法法则计算即可.
【详解】(1)解:
(2)解:
(3)解:
(4)解:
(5)解:
(6)解:
【题型2 同底数幂的乘法逆用】
例1.已知,,则( )
A.7 B.8 C.9 D.10
【答案】D
【分析】本题考查同底数幂相乘的逆用,同底数幂相乘,底数不变,指数相加,利用这一法则计算即可.
【详解】解:∵ ,且 ,,
∴ .
故选:D.
例2.若,,则的值为( )
A.2 B.12 C.8 D.6
【答案】C
【分析】此题考查了同底数幂的乘法的逆用,利用指数运算法则,同底数幂相乘,底数不变,指数相加.
【详解】解:∵ ,且 ,,
∴
故选:C.
变式1.,则的值为 .
【答案】
6
【分析】本题主要考查了同底数幂的乘法法则的逆用,逆用同底数幂的乘法法则将转化为后代入已知值计算即可.
【详解】解:∵,,
∴.
故答案为:6.
变式2.若,,则 ;
【答案】10
【分析】本题考查了同底数幂的乘法的逆用.
逆用同底数幂的乘法计算即可.
【详解】解:.
故答案为:10.
变式3.已知,求的值.
【答案】
【分析】本题主要考查了同底数幂的乘法的逆用,熟练掌握同底数幂的乘法运算法则是解答本题的关键.
逆用同底数幂的乘法法则进行运算即可得到答案.
【详解】解:∵,
∴.
【题型3 用科学记数法表示数的乘法】
例1.天文学上计算天体之间的距离常用“光年”作为单位,1光年就是光在真空中沿直线传播一年所经过的距离.光在真空中的速度约为,1年约为,则1光年约为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了科学记数法的乘法运算,熟练掌握同底数幂的乘法法则是解题的关键.根据路程速度时间的公式,代入光速和时间的数值,利用同底数幂的乘法法则计算1光年的距离,再选择正确选项.
【详解】解:1光年约为
(),
故选:B.
例2.电子文件的大小常用等作为单位,其中,,,某视频文件的大小约为,等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】此题主要考查幂的乘法,解题的关键是熟知同底数幂的运算法则.
根据题意及幂的运算法则即可求解.
【详解】解:依题意得.
故选:C.
变式1.若某种火箭的飞行速度是米/秒,若火箭飞行秒,那么火箭飞行的距离是 米.(用科学记数法表示)
【答案】
【分析】本题考查路程问题及科学记数法等相关知识点,解题关键在于熟练掌握其知识点;根据距离公式,距离等于速度乘以时间,将速度和时间用科学记数法表示后相乘,并化简为标准的科学记数法形式.
【详解】解:火箭飞行的距离为速度乘以时间,即
由于科学记数法要求数字部分在1到10之间,因此将15表示为 ,
故答案为:.
变式2.光在真空中的速度约是米/秒,某天文台测出某天体射出的光到达地球大约需要秒,则该天体与地球的距离约为 米.
【答案】
【分析】本题考查了同底数幂的乘法公式的实际应用,熟练掌握运算法则,根据题意列关系式是解题的关键.根据公式“距离速度时间”,然后根据同底数幂相乘等于底数不变,指数相加的原则进行计算,最终再把结果用科学记数法,其中的形式表示即可.
【详解】解:有题意可知,该天体与地球的距离为(米).
故答案为:.
变式3.中国设计并制造的“神威太湖之光”超级计算机位列全球超级计算机500强的第六名,其运算性能高达次每秒,那么它工作3小时可进行多少次运算?(结果用科学记数法表示)
【答案】
【分析】本题主要考查了用科学记数法表示绝对值大于1的数,解题的关键是掌握用科学记数法表示绝对值大于1的数的方法.
用科学记数法表示绝对值大于1的数,将原数化为的形式,其中,n为整数,n的值等于把原数变为a时小数点移动的位数,据此解答即可.
【详解】解:(次),
答:它工作3小时可进行次运算.
故答案为:
【题型4 幂的乘方】
例1.计算( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查幂的乘方,熟练掌握幂的乘方是解题的关键;直接应用幂的乘方法则进行计算即可.
【详解】解:;
故选D.
例2.如果,那么的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】本题考查了幂的乘方,根据幂的乘方运算法则计算即可.
【详解】解:∵ ,且 ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
故选:C
变式1.已知,则 , .
【答案】 5 25
【分析】本题考查了幂的乘方运算,掌握幂的乘方:底数不变、指数相乘这一法则是解题的关键.
根据指数运算规则,由已知条件 推导出 ,进而求解 和 .
【详解】解:∵ ,
∴,
且 .
故答案为 :,.
变式2.已知,则的值为 .
【答案】8
【分析】本题考查了幂的乘方与同底数幂的乘法运算,掌握将不同底数的幂转化为同底数幂,再结合已知条件中的指数和进行计算是解题的关键.
将和化为以为底的幂,再利用同底数幂的乘法法则和已知条件求解.
【详解】解:∵,
∴.
由已知 得 ,
∴.
故答案为:.
变式3.计算下列各式,并用幂的形式表示结果.
(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) .
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】本题考查了幂的乘方运算,根据幂的乘方运算法则:底数不变,指数相乘,逐个计算即可求解.
【详解】(1)解:
.
(2)解:
.
(3)解:
.
(4)解:
.
【题型5 幂的乘方逆用】
例1.如果,,则的值是( )
A.12 B.14 C.36 D.72
【答案】D
【分析】本题主要考查了幂的乘方与同底数幂的乘法运算性质,熟练掌握“幂的乘方公式、同底数幂的乘法公式”是解题的关键.利用同底数幂的乘法和幂的乘方运算性质,将转化为含、的形式,再代入求值.
【详解】∵, ,
∴,
故选:D.
例2.已知,则的值为( )
A.4 B.8 C.32 D.128
【答案】B
【分析】本题考查指数运算,由方程可得,将和化为以2为底的幂形式,利用指数运算法则计算表达式值,关键是将底数统一为 2,利用已知条件代入求值.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
故选:B.
变式1.比较大小:(用“”连接)
【答案】
【分析】本题考查了幂的乘方和有理数的大小比较,能选择适当的方法比较两个数的大小是解此题的关键.通过幂的乘方将指数化为相同形式,然后比较底数的大小.
【详解】解:,,,
,
,
故答案为:.
变式2.若,则的值为 .
【答案】3
【分析】本题考查了幂的运算,熟练掌握同底数幂乘法法则,幂的乘方法则,是解题的关键.
利用指数运算法则,将所求表达式分解为已知幂的乘积形式,再代入数值计算.
【详解】解:∵ , ,
∴.
变式3.已知:,,.
(1)求的值.
(2)写出m,n,p之间的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)
(2),理由见解析
【分析】本题考查幂的运算;
(1)利用同底数幂的乘法即可求解;
(2)由可得,利用即可得结论.
【详解】(1)解:∵,,
又∵
∴.
(2)解:数量关系为,理由如下:
,
,
又,,,
即,
.
【题型6 积的乘方】
例1.计算的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查积的乘方运算,根据积的乘方、幂的乘方运算法则计算即可.
【详解】解:,
故选:A.
例2.已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查幂的运算性质、代数式的化简求值,掌握幂的乘方和积的乘方运算法则是解题关键.
利用幂的乘方和积的乘方运算,结合推出,再化简并计算其次幂,得到结果.
【详解】解:,,
,,
,
,
,
,
,
.
故选:.
变式1.计算: .
【答案】
【分析】本题主要考查了积的乘方,同底数幂的乘法,熟练掌握其运算法则是解题的关键.先计算积的乘方,再计算同底数幂的乘法即可求解.
【详解】解:原式.
故答案为:.
变式2.计算的结果为 .
【答案】
【分析】本题考查了积的乘方、幂的乘方运算及科学记数法的整理,掌握积的乘方、幂的乘方的运算法则是解题的关键.
应用积的乘方法则和幂的乘方法则分别计算两个部分的幂,再根据有理数乘法法则计算乘积.
【详解】解:计算:根据积的乘方法则得:,
计算:同理,,
计算乘积:,
写成科学计数法:,
故答案为: .
变式3.逆向思维的重要性在于它能够帮助我们更好地解决问题、理解他人、创新突破,并且对于应对未来的挑战具有重要意义.在数学领域中,逆向思维是一种重要的思维方式,它可以帮助我们从不同的角度解决问题.我们知道,一般的数学公式、法则、定义可以正向运用,也可以逆向运用.对于“同底数幂的乘法”“幂的乘方”“积的乘方”这几个法则的逆向运用表现为,,(,都是正整数).请你运用这个思路和幂的运算法则解决下列问题:
(1)计算:______.
(2),,.
(3)已知,求的值.
(4)已知,,,请把,,用“”连接起来:______.
【答案】(1)
(2)5,81,6
(3)64
(4)
【分析】本题主要考查的幂的运算法则的逆向运用,解题关键是正确运用公式,将所求的式子变形.
(1)把看作一个整体,先用同底数幂的运算法则,在运用积的乘方法则计算即可;
(2)依次用同底数幂的运算法则,幂的乘方法则,积的乘方法则,计算即可;
(3)由,得,根据,即可求解;
(4)先变形,,,进而即可得出结论.
【详解】(1)解:.
故答案为:.
(2)解:,
,
.
故答案为:5,81,6.
(3)解:,
.
.
(4)解:,
,
,
又,
,
即.
故答案为:.
【题型7 积的乘方逆用】
例1.计算的结果为( )
A.2 B. C.1 D.
【答案】C
【分析】本题考查了积的乘方法则逆用,熟练掌握积的乘方法则是解答本题的关键.积的乘方等于各因数乘方的积,即(m为正整数).
逆用积的乘方法则计算即可.
【详解】解:.
故选C.
例2.计算的值等于( )
A. B.4 C.5 D.
【答案】B
【分析】本题考查了积的乘方法则的逆用,同底数幂乘法法则的逆用,将化为分数,利用同底数幂相乘的逆运算以及积的乘方的逆运算进行化简,计算,即可作答.
【详解】解:
,
故选:B
变式1.计算: .
【答案】/
【分析】本题考查有理数的运算,熟练掌握指数运算性质是解题的关键.
将带分数转换为假分数,利用指数运算性质合并底数,结合负数的奇次幂性质计算即可.
【详解】解:
故答案为:.
变式2.已知,,则的值为 .
【答案】
【分析】本题考查积的乘方和同底数幂的乘法运算,根据,,得到,进而得到,推出,得到,即可得出结果.
【详解】解:∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
故答案为:.
变式3.若(且,、是正整数),则.利用上面的结论解决下面的问题:
(1)如果,求的值;
(2)已知,,用含,的式子表示.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了幂的乘方,积的乘方,同底数幂的乘法,熟练掌握这些运算法则是解题的关键.
(1)根据幂的乘方,同底数幂的乘法运算法则,进行计算即可求解;
(2)根据幂的乘方,积的乘方运算法则进行计算即可求解.
【详解】(1)解: ,
即
故,
解得;
(2)解:
∵,,
故原式.
【题型8 单项式乘单项式】
例1.计算的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查单项式的乘法运算,根据系数相乘、同底数幂相乘的法则计算即可.
【详解】解:,
故选A.
例2.若,则的值为( )
A.-16 B.-8 C.-4 D.8
【答案】A
【分析】本题考查了积的乘方,单项式乘单项式,整体思想,正确计算是解题的关键.
先利用积的乘方,单项式乘单项式法则简化表达式后,再利用整体思想将已知条件代入计算即可.
【详解】解:∵
,
又 ∵ ,
∴ ,
∴ .
故选:A.
变式1.定义新运算:,则的运算结果为
【答案】/
【分析】本题考查整式的运算,根据新运算的定义,将 和 分别替换为 和 ,列出算式,利用单项式乘以单项式的法则,以及合并同类项的法则,进行计算即可.
【详解】解:由定义 ,得
,
故答案为 .
变式2.计算:
【答案】/
【分析】本题考查了指数运算和单项式乘法,解题的关键是注意运算顺序和同底数幂的乘法法则.先计算指数部分,再运用同底数幂的乘法法则进行运算即可解答.
【详解】解:,
故答案为:.
变式3.计算:
(1);
(2);
(3);;
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】本题主要考查了单项式乘以单项式的计算,同底数幂乘法和幂的乘方计算,熟知相关计算法则是解题的关键.
(1)根据同底数幂的乘法和幂的乘方法则进行计算即可;
(2)根据单项式乘以单项式的计算法则求解即可;
(3)根据单项式乘以单项式的计算法则求解即可;
(4)根据单项式乘以单项式的计算法则求解即可.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
;
(3)解:
;
(4)解:
.
【题型9 单项式乘多项式】
例1.计算:的结果是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查单项式乘多项式,利用分配律将单项式乘以多项式的每一项,再根据同底数幂的乘法法则计算.
【详解】解:
,
故选:A.
例2.计算的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了单项式乘以多项式,单项式乘以多项式等于单项式分别乘以多项式的每一项,再把所得的结果相加,根据此法则计算即可.
【详解】解:.
故选:A.
变式1.计算: .
【答案】
【分析】本题主要考查了单项式乘多项式,熟练掌握单项式乘多项式运算法则,是解题的关键.应用分配律将单项式与多项式相乘即可.
【详解】解:
.
故答案为:.
变式2.若,则的值为 .
【答案】2
【分析】本题考查了单项式乘多项式的运算法则及整体代入的数学思想.将原式展开,利用已知条件进行代入计算.
【详解】解:原式,
由,得,
∴原式.
故答案为:2.
变式3.先化简,再求值:,其中.
【答案】
【分析】本题考查整式的化简求值,熟练掌握整式化简的方法是解题的关键.
先去括号,再合并同类项计算,将代入化简后的整式计算即可.
【详解】解:
将代入上式得,
原式.
【题型10 单项式乘多项式的应用】
例1.如图,四边形与是两个边长分别为m,n的正方形,则阴影部分的面积可以表示为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查整式运算的实际应用,利用分割法求出阴影部分的面积即可.
【详解】解:由题意,
;
故选A.
例2.如图,从边长为的正方形纸片中剪去一个边长为5的正方形,剩余部分沿虚线又剪拼成一个长方形(不重叠,无缝隙),则拼成的长方形的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查列代数式,单项式乘以多项式的应用,用代数式表示所拼成的长方形的长与宽,再根据面积公式进行计算即可.
【详解】解:拼成的长方形的长为,宽为,
所以面积为.
故选:D.
变式1.正方形和正方形的边长分别为,用含的代数式表示阴影部分的面积 ;(要化简哟)
【答案】
【分析】本题考查整式加减的应用,单项式乘多项式.阴影部分的面积等于两个正方形面积之和减去和的面积,由此列式计算即可.
【详解】解:
.
故答案为:.
变式2.如图,正方形的边长为,点在边上,四边形也是正方形,它的边长为,连接,,.
(1) (用含,的代数式表示);
(2)若,三角形的面积为,则 .
【答案】 32
【分析】本题考查了列代数式,整式乘法的应用,求代数式的值等知识,正确表示出相图形的面积是解题的关键.
(1)由即可求解;
(2)利用即可求解.
【详解】解:(1),
;
故答案为:;
(2)
.
故答案为:32.
变式3.如图是一套房子的平面图,尺寸如图:
(1)这套房子的总面积可以用代数式表示为多少?
(2)若米,米,则房子的面积为多少平方米?
【答案】(1)
(2)96平方米
【分析】本题考查了列代数式、整式的加减法与求值,依据题意,正确列出代数式是解题关键.
(1)将房子各区域的面积相加即可;
(2)将x、y的值代入(1)的结论即可得房子的面积.
【详解】(1)解:这套房子的总面积为:
,
(平方米),
答:这套房子的总面积为平方米;
(2)解:当米,米时,
房子的面积(平方米),
答:房子的面积为96平方米.
1.计算的结果为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了同底数幂的乘法法则,熟练掌握“同底数幂相乘,底数不变,指数相加”是解题的关键.依据同底数幂的乘法法则计算,得出结果后匹配选项.
【详解】解:.
故选:A.
2.计算的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查单项式乘以单项式,需将系数相乘,同底数幂相乘时,底数不变指数相加,据此写出答案即可.
【详解】解:,
故选:B.
3.一个长方体的长、宽、高分别是和,则它的体积等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了单项式乘以多项式的应用,掌握单项式乘以多项式的运算法则是解题的关键.根据长方体的体积等于长宽高,进而计算单项式乘以多项式即可求解.
【详解】解:依题意,长方体的体积为
.
故项:D.
4.已知,则用含、的式子可表示为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了幂的乘方和同底数幂乘法逆用,利用已知条件,将分解为 ,再应用指数法则转化为含和的表达式即可.
【详解】解:∵,
∴
.
故选:C.
5.如图1,《燕几图》可以说是中国家具史上第一部组合家具的设计图.全套“燕几”一共有七张桌子,包括两张长桌、两张中桌和三张小桌,七张桌面的宽都相等.如图2给出了《燕几图》中名称为“磐矩”的桌面拼合方式(用其中的六张桌子),若设每张桌面的宽为x,“磬矩”桌面的总面积为S,则S与x之间的关系可以表示为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查的是单项式乘以单项式的应用,设每张桌面的宽为,然后表示出小桌、中桌,大桌的长;得大长方形的长与宽,结合面积公式可得答案.
【详解】解:由题意可得,设每张桌面的宽为,小桌的长是小桌宽的两倍,
则小桌的长是,中桌的长,大桌的长,根据题意得
,
故选:C.
6.计算: .
【答案】/
【分析】本题考查指数运算法则,具体涉及积的乘方和幂的乘方法则的应用.通过分别对底数中的各部分进行乘方运算,即可得到结果.
【详解】解: .
故答案为 .
7.计算: .
【答案】/
【分析】本题考查了单项式的乘法,单项式与单项式的乘法法则是,把它们的系数相乘,字母部分的同底数幂分别相乘,对于只在一个单项式里含有的字母,连同它的指数作为积的一个因式.根据法则计算即可.
【详解】解:.
故答案为: .
8.已知,则 .
【答案】10
【分析】本题考查了单项式乘多项式,整体代入思想,掌握单项式乘多项式的运算法则是关键.
将代数式 展开为 ,然后利用已知条件 代入计算即可.
【详解】解:∵,且 ,
∴
.
故答案为:10.
9.若,,则 .
【答案】
【分析】本题考查了同底数幂的乘法,幂的乘方,根据幂的运算法则可得,再将,代入计算,即可求解.
【详解】解:∵,
将,代入,可得.
故答案为:28.
10.“铺地锦”是我国古代一种乘法运算方法,可将多位数乘法运算转化为一位数乘法和简单的加法运算.淇淇受其启发,设计了如图1所示的“表格算法”,图1表示,运算结果为3036.图2表示一个三位数与一个两位数相乘,表格中部分数据被墨迹覆盖,根据图2中现有数据进行推断,运算结果可以表示为 (用含a的代数式表示).
【答案】/
【分析】本题考查了整式的加法运算,整式的乘法运算,理解题意,正确的逻辑推理时解决本题的关键.设一个三位数与一个两位数分别为和,则,即,可确定时,则,根据题意可得运算结果可以表示为:.
【详解】解:设一个三位数与一个两位数分别为和
如图:
则由题意得:,
∴,即,
∴当时,不是正整数,不符合题意,故舍;
当时,则,如图:
∴“2”上边的数是,“20”右边的数表示4,上面的数应为,如图:
∴运算结果可以表示为:,
故答案为:.
11.计算:
(1);
(2);
(3);
(4)(是正整数).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】本题考查同底数幂的乘法.根据同底数幂相乘,底数不变,指数相加计算即可.
【详解】(1)解:∵
(2)
(3)
(4)
12.计算:
(1);
(2);
(3);
(4);
(5).
【答案】(1);
(2);
(3);
(4);
(5).
【分析】此题考查了单项式的乘法,熟练掌握单项式乘法法则是关键.
根据单项式的运算法则逐题计算即可.
【详解】(1)解:原式.
(2)解:原式.
(3)解:原式.
(4)解:原式.
(5)解:原式.
13.明德学校在进行“雷小锋”校园文化墙装饰时,师傅对原装饰区域做了改动,在原长方形基础上挖去四个边长相同的正方形,如图所示.
(1)根据平面图数据,用含、、的代数式表示图中阴影部分新装饰区面积.
(2)已知,,,且装饰板块一所用布料单价为5元/,装饰板块二所用布料单价为7元/,完成新装饰区域全部铺设,总费用为多少?
【答案】(1)
(2)完成新装饰区域全部铺设,总费用为元
【分析】本题主要考查单项式乘以多项式及代数式的值,解题的关键是理解题意;
(1)根据图形可直接进行求解;
(2)由图可分别得出装饰板块一和板块二的面积,然后问题可求解.
【详解】(1)解:由图形可知:;
(2)解:由图可知:装饰板块一的面积为,装饰板块二的面积为,
∵,,,
∴装饰板块一的面积为,装饰板块二的面积为,
∴总费用为(元);
答:完成新装饰区域全部铺设,总费用为元.
14.规定∶ .
(1)求的值;
(2)若 ,求x的值.
【答案】(1)243
(2)
【分析】本题考查了同底数幂的乘法,准确理解题目中给出的式子,正确计算是解答本题的关键.
(1)根据题意把写成的形式,算出最后结果即可;
(2)根据给出的式子,表示出,而,根据等式算出最后结果即可.
【详解】(1)解∶ ;
(2)解∶∵,
∴
∴,
解得.
15.如图,用7张长为,宽为的长方形纸片互不重叠地放在长方形区域内,设边的长为,未被覆盖的两个区域(阴影)的面积差为(正值).
(1)若,则的值为多少时?
(2)对于下列两个问题,先回答,再通过“数学运算”说明理由;
①(1)中的值每增加的值增加(或减少)多少?
②若,能赋予一个值使得的值不随的值的变化而变化吗?
【答案】(1)
(2)①,②
【分析】本题考查的是列代数式,一元一次方程的应用,单项式乘以多项式与图形面积.
(1)如图,标注图形各顶点,,,,,再利用建立方程求解即可.
(2)①结合(1)可得:,进一步分析即可;
②先表示,,,,可得,进一步可得答案.
【详解】(1)解:如图,标注图形各顶点,
由题意可得:,
∴,,,,
∵未被覆盖的两个区域(阴影)的面积差为,
∴,
解得:.
(2)解:①结合(1)可得:
,
∴(1)中的值每增加的值增加.
②∵,
∴,,,,
∵未被覆盖的两个区域(阴影)的面积差为:
,
∵的值不随的值的变化而变化,
∴,
解得:.
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