内容正文:
专题7.1 同底数幂的乘法
教学目标
1. 理解同底数幂乘法的意义,掌握同底数幂乘法的运算性质(法则),明确法则适用的条件(底数相同、幂的形式、乘法运算)。
2. 能准确叙述同底数幂乘法的法则,熟练运用法则进行简单的同底数幂乘法运算(包括底数为具体数字、字母,以及底数互为相反数的简单运算)。
3. 能结合具体情境,将简单的实际问题转化为同底数幂乘法的运算问题并求解,提升运算能力和知识应用能力。
教学重难点
1.重点
(1)掌握同底数幂的乘法运算;
(2)掌握同底数幂的乘法运算的逆用;
2.难点
(1)灵活运用同底数幂的乘法运算解决问题;
知识点01 同底数幂的乘法
一般地,对于任意底数a与任意正整数m,n,am·an=·==.
语言叙述:同底数幂相乘,底数不变,指数相加.
【拓展】(1)同底数幂的乘法法则的推广:三个或三个以上同底数幂相乘,法则也适用.
(m,n,…,p都是正整数).
(2)同底数幂的乘法法则的逆用:am+n=am·an(m,n都是正整数).
【即学即练】
1.(25-26七年级下·江苏盐城·阶段练习)下列幂的运算正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了同底数幂相乘,根据同底数幂相乘,底数不变,指数相加,逐一判断即可,解题关键是熟练计算.
【详解】解:A、,故原式错误,不符合题意;
B、,故原式错误,不符合题意;
C、,故原式正确,符合题意;
D、,故原式错误,不符合题意,
故选:C.
2.(25-26七年级下·江苏苏州·期中)计算:.
【答案】
【分析】本题考查同底数幂的乘法法则,合并同类项,先计算同底数幂的乘法再合并即可.
【详解】解:
知识点02 科学记数法表示数的乘法
若两个数分别用科学记数法表示为和(其中,,、为整数),则它们的积为:
通俗总结,分两步计算:
1 先将两个数中前面的系数(和)相乘;
2 再将10的幂相乘(根据同底数幂乘法法则,底数不变,指数相加);
3 最后将两步结果结合,整理成规范的科学记数法形式。
【即学即练】
3.(25-26七年级下·江苏淮安·阶段练习)科学家研发了一种新的蓝光唱片,一张蓝光唱片的容量约为,一张普通唱片的容量约为,则蓝光唱片的容量是普通唱片的( )倍.(用科学记数法表示)
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.
【详解】解:
.
故选:C.
4.(24-25七年级下·江苏南京·期中)已知光的速度约为,太阳光射到地球上需要的时间约为,则地球与太阳间的距离约为多少千米?用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【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,表示时关键要正确确定a的值以及n的值,根据科学记数法的表示方法进行表示即可.
【详解】解:;
故选D.
题型01 同底数幂相乘
【典例1】(25-26七年级下·江苏淮安·阶段练习)计算的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据同底数幂的乘法法则,底数不变,指数相加;
本题考查了幂运算,熟练掌握幂运算的方法是解题的关键.
【详解】解:∵
∴ ;
故选:C.
【变式1】(25-26七年级下·江苏无锡·阶段练习)计算的结果,正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了同底数幂相乘,解题关键是掌握同底数幂的乘法法则.
根据同底数幂的乘法法则求解即可.
【详解】解:,
故选: B.
【变式2】(25-26七年级下·江苏常州·阶段练习)已知,则m的值为( )
A.3 B.6 C.8 D.16
【答案】B
【分析】本题考查了同底数幂的乘法,准确的计算是解决本题的关键.
利用同底数幂的乘法法则,底数不变,指数相加,即可求解.
【详解】解:∵,
又∵,
∴,
∴.
故选B.
【变式3】(25-26七年级下·江苏常州·阶段练习)计算: .
【答案】
【分析】本题考查了同底数幂相乘,根据同底数幂的乘法法则,底数不变,指数相加,即可解答.
【详解】解:,
故答案为:.
【变式4】(25-26七年级下·江苏镇江·阶段练习)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)
题型02 同底数幂乘法的逆用
【典例1】(25-26七年级下·江苏宿迁·阶段练习)若,,则的值为( )
A.15 B.8 C.4 D.2
【答案】A
【分析】本题考查同底数幂的乘法,利用指数运算法则,将表示为,再代入已知值计算即可.
【详解】解:∵,,
∴.
故选:A.
【变式1】(25-26七年级下·江苏连云港·阶段练习)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2】(25-26七年级下·江苏扬州·阶段练习)若,则 ;
【答案】
15
【分析】本题考查了同底数幂的乘法逆运算,熟练掌握运算法则是解题的关键.
【详解】解:∵
∴.
故答案为:15.
【变式3】(25-26七年级下·江苏淮安·阶段练习)已知,求的值.
【答案】
【分析】本题考查了同底数幂乘法的逆用,掌握运算法则是解题关键.
同底数幂相乘,底数不变,指数相加,题中出现,可以逆用法则得:,再结合题目中数据运算即可.
【详解】解:,
,
.
【变式4】(25-26七年级下·江苏苏州·期末)已知,求下列各式的值.
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题主要考查同底数幂乘法的逆用,熟练掌握同底数幂乘法的逆用是解题的关键;
(1)由可代入进行求解即可;
(2)由可代入进行求解即可;
(3)由可代入进行求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴;
(2)解:∵,
∴;
(3)解:∵,
∴.
题型03 用科学记数法表示数的乘法
【典例1】(25-26七年级下·江苏无锡·期中)某正方形广场的面积用科学记数法表示为,将该广场进行扩建,使其边长扩大为原来的2倍,则扩建后的广场面积用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题中的数量关系可知,扩建后得广场面积为原来的4倍,再将结果用科学记数法表示即可.
【详解】解:∵正方形广场的边长扩大为原来的2倍,
∴正方形广场的面积扩大为原来的4倍,
∴扩建后的广场面积为.
【点睛】本题考查了科学记数法-表示较大的数,掌握幂的运算法则是解题的关键.
【变式1】(25-26七年级下·江苏镇江·阶段练习)某遥感卫星每秒向地面站传回的数据量为比特.后续发射的升级型号卫星数据传输速率是原遥感卫星的25倍,达到比特,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要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.
【详解】解:,
故选:C
【变式2】(25-26七年级下·江苏盐城·阶段练习)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3】(25-26七年级下·江苏泰州·期中)某卫星绕地球飞行的速度是米/秒,该卫星飞行秒所行的路程是 米.(结果用科学记数法表示)
【答案】
【分析】本题考查了科学记数法的表示方法,科学记数法的表现形式为,其中,n为整数,此题根据路程速度时间列出算式,计算即可解答.
【详解】解:(米),
故答案为:.
【变式4】(25-26七年级下·全国·期末)太阳系的形状像一个以太阳为中心的大圆盘,光通过这个圆盘半径的时间约为,光的速度约为.求太阳系的直径.
【答案】km
【分析】本题考查了同底数幂乘法的应用,根据光通过太阳系半径的时间,利用距离公式(距离 = 速度 × 时间)求出半径,再乘以2即可得到直径.
【详解】解:圆盘半径 .
直径 .
答:太阳系的直径为 .
题型04 已知代数式的值求同底数幂乘法的结果
【典例1】(25-26七年级上·江苏盐城·月考)已知(x,y是正整数),则 .
【答案】64
【分析】本题考查了同底数幂相乘,求代数式的值,由方程可得,并将转化为,从而简化表达式为,整体代入计算即可得出结果,熟练掌握运算法则是解此题的关键.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
故答案为:64.
【变式1】(25-26七年级下·江苏徐州·阶段练习)若,的值为 .
【答案】
【分析】本题考查了同底数幂的乘法,首先根据,可得:,把写成,再根据同底数幂相乘,底数不变,指数相加,可得:原式,从而可得:结果为.
【详解】解:,
,
故答案为:.
【变式2】(25-26七年级下·江苏南通·阶段练习)若,则 .
【答案】
【分析】本题考查了同底数幂的乘法.根据题意得到,进而根据同底数幂的乘法计算即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
故答案为:.
【变式3】若,求的值.
【答案】1024
【分析】本题主要考查的是同底数幂乘法,首先利用同底数幂的乘法法则进行计算,然后计算指数部分,最后将代入进行计算即可,将整体代入是解题的关键.
【详解】解:,
,
原式.
【变式4】(23-24八年级上·河南南阳·月考)回答下列问题:
(1)已知,求的值;
(2)已知,求x的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据同底数幂乘法的逆运算解答;
(2)根据同底数幂乘法法则计算即可.
【详解】(1)解:因为,
所以,
所以.
(2)解:因为,
所以,
所以.
【点睛】此题考查了同底数幂乘法的计算法则及逆运算,正确掌握同底数幂乘法的计算法则是解题的关键.
题型05 同底数幂乘法运算结果正误判断
【典例1】(25-26八年级上·天津·期中)下列四个算式,①;②;③;④.正确的有( )
A.个 B.个 C.个 D.个
【答案】C
【分析】本题考查单项式的运算,根据同底数幂的乘法可判断①、③;根据乘方的意义及同底数幂的乘法可判断②;根据合并同类项可判断④.掌握相应的运算法则是解题的关键.
【详解】解:①∵和的底数不同,
∴指数不能相加,故原算式不正确;
②,故原算式正确;
③,故原算式正确;
④,故原算式正确,
综上,正确的有②③④,共个.
故选:C.
【变式1】(25-26八年级上·山东日照·期中)已知,现给出之间的四个关系式:①;②;③;④.其中正确的关系式是( )
A.①② B.①④ C.②③ D.②④
【答案】B
【分析】本题考查了同底数幂的乘法运算性质,解题的关键是利用“同底数幂相乘,底数不变,指数相加”的法则,将已知条件转化为、、的数量关系,再逐一验证关系式.
根据已知条件,利用同底数幂乘法法则推导、、的关系:由得;由得,即;将上述关系代入四个关系式,验证等式是否成立.
【详解】解:∵,,
∴.
又∵,
∴.
验证①:,,故,①正确;
验证②:,②错误;
验证③:,③错误;
验证④:,,故,④正确;
正确的关系式为①④,
故选:B.
【变式2】(25-26七年级下·江苏常州·阶段练习)定义:如果,那么叫作以为底的对数,记作.例如:因为,所以;因为,所以.下列说法正确的个数为( )
①;②若,则;③.
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】D
【分析】本题以新定义题型为背景,主要考查了对数的定义及和乘方意义,同底数幂的乘法;根据对数的定义及和乘方意义逐一判断各说法的正确性.
【详解】解:① 根据定义,若,则.因,故,①正确.
② 若,则:
∵,
∴.
∵
∴,即,
解得,
故,②正确.
③ ():
设,,
则,.
故,,③正确.
综上,①②③均正确,
故选:D.
【变式3】(24-25七年级下·江苏南京·期末)已知,,,下列结论:①;②;③.其中所有正确结论的序号是 .
【答案】①③
【分析】本题考查了同底数幂乘法及其逆运算、对指数的大小比较,掌握这些知识点时解题的个关键.
利用同底数幂乘法及其逆运算对等式进行对比可得:①,②,③,可证结果.
【详解】解:(1)∵,
∴,即
∴
∴;①正确;
(2)∵,
∴ ,即
∵
∴ ;②不正确;
(3)∵
∴ ,而,③正确;
故答案为:①③ .
【变式4】(23-24七年级下·广东深圳·期中)已知,,,现给出3个数,,之间的三个关系式:
①;
②;
③.
其中正确的关系式是 (填序号).
【答案】①③
【分析】本题考查了同底数幂的乘法,根据同底数幂的乘法法则计算即可得出答案,熟练掌握运算法则是解此题的关键.
【详解】解:,,
,,
,,,
故其中正确的关系式是①③,
故答案为:①③.
题型06 同底数幂乘法中指数关系问题
【典例1】(24-25七年级下·江苏无锡·期中)已知,,,那么a、b、c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,熟练掌握它们的运算法则及性质是解题的关键.
根据可得,再根据同底数幂的乘法可得出结论.
【详解】解:,,,
,
即:,
,
,
,
,
故选:A.
【变式1】(24-25七年级下·全国·单元测试)若a,b是正整数,且满足,试写出a与b的关系.
【答案】
【分析】本题考查了幂的乘方,熟练掌握其运算法则是解题的关键.
根据相关运算法则进行解题.
【详解】解:8个相加,即,
8个相乘,即,
根据已知得:,
,
即,
.
【变式2】(25-26七年级下·江苏扬州·阶段练习)如果,那么我们规定,例如:因为,所以.
(1)【理解】根据上述规定,填空: , ;
(2)【应用】若,试求之间的等量关系.
【答案】(1)3;2
(2)
【分析】本题考查了有理数的乘方,同底数幂的乘法运算.熟练掌有理数的乘方,同底数幂的乘法运算是解题的关键.
(1)由题意知,,,然后作答即可;
(2)由题意知,,由,可得,进而可得.
【详解】(1)解:由题意知,∵,,
∴,,
故答案为:3;2;
(2)解:由题意知,,
∵,
∴,
∴,即.
【变式3】(25-26七年级下·江苏苏州·阶段练习)已知,那么之间满足的等量关系是 .
【答案】
【分析】本题考查了同底数幂的乘法,熟练掌握运算法则是解答本题的关键.利用同底数幂的乘法法则,结合可得结论.
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
故答案为:.
【变式4】(25-26七年级下·江苏南京·阶段练习)如果,那么我们规定.例如,因为,所以.
(1)根据上述规定填空: ;
(2)记,,,则,,之间的等量关系 .
【答案】 0; .
【分析】本题考查新定义运算和同底数幂的乘法,解题的关键是掌握同底数幂相乘,底数不变,指数相加.
(1)根据,然后结合新定义运算求解即可;
(2)首先根据题意得到,,,进而得到,即可求出.
【详解】(1)∵,
∴;
(2)由题意可得,,,
∵
∴
∴
∴.
故答案为:0,.
题型07 同底数幂乘法的规律计算
【典例1】(22-23七年级下·江苏盐城·月考)观察下列等式:,,,……,利用你发现的规律回答:若,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据等式,得到规律,根据规律求出的值,即可.
【详解】∵,,
,
∴,
∴,
∴,
解得:,
∴.
故选:A.
【点睛】本题考查整式的知识,解题的关键是分析归纳等式,找到规律,整式的乘法运算.
【变式1】(25-26七年级下·江苏苏州·阶段练习)观察等式:;;;已知按一定规律排列的一组数:,,,…,,,设,用含的式子表示这组数据的和是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据即可求得答案.
【详解】根据题意,得
将代入,得
原式.
故选:C.
【点睛】本题主要考查同底数幂的乘方,能运用同底数幂的乘方的逆运算分析问题是解题的关键.
【变式2】(25-26七年级下·江苏宿迁·阶段练习)按一定规律排列的一列数:2026,若表示这列数中的连续三个数,猜想满足的关系式是 .
【答案】
【分析】本题主要考查了数字规律、同底数相乘等知识点,灵活运用同底数幂乘法的运算法则成为解题的关键.
经观察这一列数的底数相同,连续的三个数的指数满足前两个之和等于第三个的指数,再结合同底数幂相乘的运算法则即可解答.
【详解】解:观察发现:该列数的底数相同,连续的三个数的指数满足前两个之和等于第三个的指数,则这列数中的连续三个数满足的关系为:.
故答案为:.
【变式3】(25-26七年级下·江苏南通·阶段练习)探究与应用
●探究规律:计算下列各式
(1);(2);(3)都是正整数)
描述你发现的规律:__________________________________.
●提出猜想:根据你发现的规律,如果m,n都是正整数,那么_____________.
●验证规律:
请补充上述证明过程.
●应用规律:计算下列各式
(1);
(2);
(3)
【答案】探究规律:同底数幂相乘,底数不变,指数相加;提出猜想:;验证规律:见详解;应用规律:(1);(2);(3)
【分析】本题主要考查了同底数幂乘法有关的规律问题,正确理解题意找到规律是解题的关键.
探究规律:根据乘方的意义计算每个小题即可得到规律;
提出猜想:根据得到的规律即可得到答案;
验证规律:根据乘方的意义计算即可得到答案;
应用规律:根据发现的规律进行计算即可.
【详解】解:探究规律: ; ; ,发现的规律是:同底数幂相乘,底数不变,指数相加;
故答案为:同底数幂相乘,底数不变,指数相加;
提出猜想:根据发现的规律可得:;
故答案为:;
验证规律:;
应用规律:计算下列各式
(1);
(2);
(3).
【变式4】(23-24七年级下·江苏宿迁·期中)观察下列各式:
,
,
,
……
(1)仔细观察:
______;
(2)探究规律:
根据以上的观察、计算,你能发现什么规律,试写出第个等式,并说明第个等式成立;
(3)实践应用:
计算:;
(4)深度思考:
计算:.
【答案】(1)
(2),见解析
(3)
(4)
【分析】本题考查了整式的规律探究,同底数幂的乘法.理解题意,推导一般性规律解题的关键.
(1)由题意知,;
(2)由题意知,第个等式为,然后利用同底数幂的乘法的逆运算求解证明即可;
(3)由题意知,,则;
(4)令,则,根据,计算求解,然后作答即可.
【详解】(1)解:由题意知,,
故答案为:;
(2)解:由题意知,第个等式为,
由题意知,;
∴第个等式成立;
(3)解:由题意知,,
∴,
∴;
(4)解:令,
则,
∴,
解得,,
∴.
题型08 同底数幂乘法中的新定义运算
【典例1】(24-25七年级下·广东茂名·月考)定义关于的新运算:,其中为正整数.例如,已知,则.若,则的结果为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查的是同底数幂的乘法,新定义运算,关键是正确理解新定义,将把新运算化成常规运算.根据新定义进行计算即可求解.
【详解】解:由题意得,
,
∴,
故选:C.
【变式1】(25-26七年级下·江苏连云港·阶段练习)我们知道:,现定义一种新运算:;比如,则,若,那么的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了数字类规律探索、同底数幂的乘法等知识,正确归纳类推出一般规律是解题关键.先根据新运算的定义可得、、的值,再归纳类推出(其中为正整数),由此即可得.
【详解】解:∵,
∴,
,
,
归纳类推得:(其中为正整数),
∴,
∴,
故选:D.
【变式2】在数学的世界里,新定义的运算常常能为我们探索数的规律打开新的窗口.有一种名为“幂记号”的新定义:如果、、是整数,且,那么我们规定一种记号,例如:,那么记作.现已知、是正整数,且,,,利用定义可以得到 .(用含、的代数式表示)
【答案】
【分析】本题考查了同底数幂的乘法,关键是根据新定义进行转换;
根据幂记号的定义,将已知条件转化为指数形式,再代入求解.
【详解】解:由已知,,根据定义得:;
同理,,得 ;
则:,
又∵,
∴ ,
∴ ,
故答案为: .
【变式3】我们给出以下两个定义:①三角形 ;②3×3的方格图 .
请你根据上面两个定义,解答下列问题:
(1)填空:=__________
(2)填空:= .
(3)若,求的值.
【答案】(1)16
(2)48
(3)18
【分析】本题主要考查同底数幂的乘法及有理数的混合运算.
(1)根据①中所给公式直接进行求解即可;
(2)根据②中所给公式直接进行求解即可;
(3)根据题中所给公式直接代值求解即可.
【详解】(1)解:由题意得:
;
故答案为16;
(2)解:由题意得:
;
故答案为48;
(3)解:由题意得:,
∴,
∴.
【变式4】(25-26七年级下·全国·周测)新定义:两数,之间的一种运算记作,若,则.我们称为“雅对”.例如:因为,所以.
(1)①____________;
②若,则____________.
(2)若,,,探究,,之间的数量关系.
【答案】(1)①;②
(2)
【分析】本题考查的是有理数的乘方运算和同底数幂的乘法,本题是新定义型,掌握新定义的规定,并熟练运用是解题的关键.
(1)①②利用“雅对”定义解答即可;
(2)利用“雅对”定义得到,,,再根据同底数幂的乘法法则进行计算,即可得到,,之间的数量关系.
【详解】(1)解:①,②.
【提示】①,
;
②,
,
,
,即.
(2)解:由题意可知,,,,
,
即,
.
1.(24-25七年级下·安徽合肥·期中)已知,则m的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】D
【分析】本题主要考查了同底数幂相乘的法则,将左边各数转化为2的幂次形式,利用同底数幂相乘法则计算,再解方程求m.熟练掌握同底数幂相乘法则是解题的关键.
【详解】解:由,
得 ,
∴,
∴,
得,
解得.
故选:D
2.(24-25七年级下·江苏常州·期末)已知,其中,,,是正整数,则下列说法中正确的是( )
A.是偶数 B.是偶数
C.是偶数 D.是奇数,是偶数
【答案】B
【分析】本题考查了同底数幂乘法.熟练掌握同底数幂乘法的法则,奇数偶数性质,是解题的关键.
将等式右边统一为3的幂,结合完全平方数的性质确定指数为偶数,进而分析各选项的奇偶性,即得.
【详解】∵,且左边为完全平方数,
∴必为偶数.
∵,且为偶数,
∴也需为偶数.
若为偶数,为偶数,则需为偶数;
若为奇数,为奇数,则需为奇数.
∴与奇偶性相同,
∴必为偶数.
A:如为奇数时,可能为奇数,错误;
B:是偶数,正确;
C:的奇偶性由决定,不一定为偶数;
D:的奇偶性不确定,错误.
故选:B.
3.(2025·江苏南京·模拟预测)已知,,,则a,b,c之间满足的等式是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查同底数幂相乘,掌握同底数幂乘法法则是解题关键.根据指数运算法则,将30分解为已知的2的幂次相乘,进而比较指数得出关系式即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴.
故选A.
4.(24-25七年级下·湖南怀化·月考)式子此时,3叫做以2为底8的对数,记为(即),一般地,若(且),则n叫做以a为底b的对数,记为(即),如,则4叫做以3为底81的对数,记为则同理由此可以得到下列式子: 根据以上的信息及运关系,若则 ( )
A. B. C.7 D.
【答案】A
【分析】本题考查新定义,同底数幂的乘法,设,,,则,,,再根据同底数幂的乘法及新定义得到,和的关系,求解即可.正确理解新定义是解题的关键.
【详解】解:设,,,
∴,,,,
∴,,
∴,,
∴,
∴,
解得:.
故选:A.
5.(25-26七年级下·江苏淮安·阶段练习)观察下面三行数:
①
②
③
设分别为第①②③行的第个数,则的值为( )
A.0 B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了数字规律、同底数幂相乘等知识点,掌握相关运算法则成为解题的关键.
先观察数据,发现规律,确定的值,然后代入计算即可.
【详解】由题知,第①行是以2为底数,从1开始的连续自然数为指数,奇数位置为负,偶数位置为正的数,所以第①行的第20个数为,
第②行的数比第①行对应的数大2,所以第②行的第20个数为,即,
第③行的数由第①行对应的数除以2所得,所以第③行的第20个数为,
所以
.
故选B.
6.(25-26七年级下·江苏苏州·阶段练习)我们规定关于任意正整数m,n的一种新运算:,如:.若,那么的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查的是同底数幂的乘法,新定义运算,关键是正确理解新定义,将把新运算化成常规运算.根据新定义进行计算即可求解.
【详解】解:∵
由新运算,可知,
故选D.
7.(2025七年级下·全国·专题练习)我们知道下面的结论:若(,且),则.利用这个结论解决下列问题:设,则三者之间的关系式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查同底数幂的乘法,解题的关键是熟练运用同底数幂的乘法公式,本题属于中等题型.
根据同底数幂的乘法公式即可求出的关系.
【详解】解:∵,
,
,
,
,,
故选:C.
8.(25-26七年级上·四川成都·月考)计算: .
【答案】
【分析】本题考查了同底数幂的乘法与乘法分配律的逆运算,先利用同底数幂的乘法逆运算法则将原式变形为,再利用乘法分配律逆运算进行计算即可求解.
【详解】解:
.
故答案为:.
9.已知,,则 .
【答案】2
【分析】本题考查了同底数幂相乘及其逆运算,掌握其运算法则是解题的关键.
根据同底数幂乘法法则,将和相乘得到,计算其值并化为以为底的幂,从而求出.
【详解】解:∵,,,
∴,
∴.
故答案为:.
10.(25-26七年级下·江苏扬州·阶段练习)若,是正整数,且满足,则,满足的关系式为 .
【答案】
【分析】本题考查了同底数幂相乘,将等式两边分别化简,利用同底数幂的乘法运算性质,得到指数相等的条件,即可得解,熟练掌握运算法则是解此题的关键.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
11.(25-26七年级下·江苏泰州·阶段练习)如图,在甲、乙、丙三只袋子中分别装有球个、个、个,先从甲袋中取出个球放到乙袋中,再从乙袋中取出个球放入丙袋,最后从丙袋中取出个球放入甲袋,此时三只袋中球的个数都相同,则的值为 .
【答案】
【分析】本题考查了同底数幂的乘法的逆用,先表示每个袋子中球的个数,再根据总数可知每个袋子中球的个数,进而求出,,最后逆用同底数幂相乘法则求出答案,熟练掌握运算法则是解题的关键.
【详解】解:由题意可知,调整后三只袋中的球数,
甲袋:(个),
乙袋:(个),
丙袋:(个),
∵此时三只袋中球的个数都相同,
∴,
解得:,,
∴,
故答案为:.
12.(24-25七年级下·河南郑州·月考)定义一种新运算:规定.若,则的值为 .
【答案】1
【分析】本题考查了定义新运算,同底数幂的乘法,读懂题意是解题的关键.根据题意可知,,然后解方程即可.
【详解】解:
故答案为:1.
13.(24-25七年级下·江苏泰州·月考)已知,,,满足,,则的值为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了同底数幂的乘法,解答的关键是对同底数幂的乘法的法则的掌握与应用.
对进行通分、合并计算,然后结合已知条件进行整理,从而可求解.
【详解】解:,
,
,
,
,
∵,
∴,
,
.
故答案为:.
14.(25-26七年级下·江苏无锡·阶段练习)计算:
(1);
(2);
(3)(m、n是正整数);
(4)(n是正整数).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】本题考查了同底数幂乘法运算,熟练掌握同底数幂的乘法法则是解答本题的关键.同底数幂相乘,底数不变指数相加,即(m,n为正整数).
(1)根据同底数幂的乘法法则计算即可;
(2)根据同底数幂的乘法法则计算即可;
(3)根据同底数幂的乘法法则计算即可;
(4)先根据同底数幂的乘法法则计算,再合并同类项即可.
【详解】(1)解:原式;
(2)解:原式;
(3)解:原式
;
(4)解:原式
.
15.(25-26七年级下·江苏苏州·阶段练习)计算
(1)
(2)
(3)
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查幂的运算,有理数的混合运算,掌握算理是解决问题的关键.
(1)利用同底数幂的乘法法则运算即可;
(2)先算乘方,再算乘法,最后算加减;
(3)利用同底数幂的乘法法则运算即可.
【详解】(1)解:,
,
,
;
(2)解:,
,
;
(3)解:,
,
,
,
,
.
16.(2025七年级下·全国·专题练习)解方程:
(1);
(2)
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查解方程,幂的相关运算:
(1)逆用同底数幂的乘法,将等号左边式子变形为,再提取公因式后得,即可求解;
(2)逆用同底数幂的乘法,将等号左边式子变形为,合并同类项后得,即可求解.
【详解】(1)解:原方程可化为,
即,
∴,
即,
解得:;
(2)解:原方程可化为,
即,
∴,
即,
∴ ,
∴ .
17.(24-25七年级下·江苏苏州·月考)如果,那么我们规定,例如:因为,所以.
(1)(理解)根据上述规定,填空:________,________;
(2)(说理)记,,,试说明:;
(3)(应用)若(且),求的值.
【答案】(1)3,4
(2)见解析
(3)80
【分析】本题主要考查有理数的乘方、同底数幂的乘法,熟练掌握有理数的乘方、同底数幂的乘法法则是解决本题的关键.
(1)根据规定的两数之间的运算法则解答;
(2)根据规定的运算可得,,,结合同底数幂的乘法法则计算即可;
(3)设,,,根据规定的运算和同底数幂乘法的逆用进行求解即可.
【详解】(1)解∶∵,
∴,
∵,
∴,
故答案为:3,4;
(2)解:∵,,,
∴,,,
∴,
∴,
∴;
(3)解∶设,,,且,
∴,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
18.我们知道,同底数幂的乘法法则为(其中,m,n为正整数).类似的,我们规定关于任意正整数m,n的一种新运算:(其中m,n为正整数).
例如,若,则..
(1)若,
①填空:_______;
②当,求的值.
(2)若,化简:.
【答案】(1)①125;②
(2)
【分析】(1)①根据新的运算,再将相应的值代入运算即可;
②根据新的运算,再将相应的值代入运算即可;
(2)结合新的运算,利用同底数幂的乘法的法则进行运算即可.
本题主要考查同底数幂的乘法,数字的变化规律,解答的关键是理解清楚所给的新的运算.
【详解】(1)解:①,
∴
;
②,
,
,
,
,
;
(2)解:
,
,
,
,
.
19.(24-25八年级上·河南周口·期中)规定两数a、b之间的一种运算,记作:如果 ,那么 .
例如: ,.
(1)根据上述规定,填空:
;
(2)小明在研究这种运算时发现一个现象: 他给出了如下的证明:
设 ,则 ,即,
,即,
.
请你尝试运用上述这种方法说明下面这个等式成立的理由.
.
【答案】(1)3;2;0
(2)见解析
【分析】本题考查有理数的乘方运算,同底数幂的乘法,理解同底数幂的乘法运算法则(底数不变,指数相加)是解题关键.
(1)根据新定义运算结合有理数乘方运算法则进行分析求解;
(2)根据新定义运算,结合同底数幂的乘法运算法则进行分析计算.
【详解】(1)解:,
;
,
;
∵,
∴.
(2)解:设,,
则,
,
,
,
,
即.
等式成立.
20.(25-26七年级下·江苏淮安·阶段练习)(1)观察一列数2,4,8,16,32,…,发现从第二项开始,每一项与前一项之比是一个常数,这个常数是 ;根据此规律,如果(n为正整数)表示这个数列的第n项,那么 , ;
(2)为了求的值,
可令①,
则②,
由②式﹣①式,得,
,即.
仿照以上推理,计算.
【答案】(1)2,,;(2)
【分析】本题考查数字类规律探索,同底数幂的乘法运算,有理数的混合运算,解题的关键是理解题意,根据题意进行求解.
(1)观察可知:第二项与第一项之比为2;第三项与第二项之比为2;第四项与第三项之比为2;所以每一项与前一项之比是2,总结规律得到答案;
(2)仿照题干中的求法解答即可.
【详解】(1)解:2,4,8,16,32,…,发现从第二项开始,每一项与前一项之比是一个常数,这个常数是2;
∵,
∴类推得到:,
∴,
故答案为:2,,;
(2)解:为了求的值,可令①,
则②,
由②式﹣①式,得,
,
即.
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专题7.1 同底数幂的乘法
教学目标
1. 理解同底数幂乘法的意义,掌握同底数幂乘法的运算性质(法则),明确法则适用的条件(底数相同、幂的形式、乘法运算)。
2. 能准确叙述同底数幂乘法的法则,熟练运用法则进行简单的同底数幂乘法运算(包括底数为具体数字、字母,以及底数互为相反数的简单运算)。
3. 能结合具体情境,将简单的实际问题转化为同底数幂乘法的运算问题并求解,提升运算能力和知识应用能力。
教学重难点
1.重点
(1)掌握同底数幂的乘法运算;
(2)掌握同底数幂的乘法运算的逆用;
2.难点
(1)灵活运用同底数幂的乘法运算解决问题;
知识点01 同底数幂的乘法
一般地,对于任意底数a与任意正整数m,n,am·an=·==.
语言叙述:同底数幂相乘,底数不变,指数相加.
【拓展】(1)同底数幂的乘法法则的推广:三个或三个以上同底数幂相乘,法则也适用.
(m,n,…,p都是正整数).
(2)同底数幂的乘法法则的逆用:am+n=am·an(m,n都是正整数).
【即学即练】
1.(25-26七年级下·江苏盐城·阶段练习)下列幂的运算正确的是( )
A. B. C. D.
2.(25-26七年级下·江苏苏州·期中)计算:.
知识点02 科学记数法表示数的乘法
若两个数分别用科学记数法表示为和(其中,,、为整数),则它们的积为:
通俗总结,分两步计算:
1 先将两个数中前面的系数(和)相乘;
2 再将10的幂相乘(根据同底数幂乘法法则,底数不变,指数相加);
3 最后将两步结果结合,整理成规范的科学记数法形式。
【即学即练】
3.(25-26七年级下·江苏淮安·阶段练习)科学家研发了一种新的蓝光唱片,一张蓝光唱片的容量约为,一张普通唱片的容量约为,则蓝光唱片的容量是普通唱片的( )倍.(用科学记数法表示)
A. B. C. D.
4.(24-25七年级下·江苏南京·期中)已知光的速度约为,太阳光射到地球上需要的时间约为,则地球与太阳间的距离约为多少千米?用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
题型01 同底数幂相乘
【典例1】(25-26七年级下·江苏淮安·阶段练习)计算的结果是( )
A. B. C. D.
【变式1】(25-26七年级下·江苏无锡·阶段练习)计算的结果,正确的是( )
A. B. C. D.
【变式2】(25-26七年级下·江苏常州·阶段练习)已知,则m的值为( )
A.3 B.6 C.8 D.16
【变式3】(25-26七年级下·江苏常州·阶段练习)计算: .
【变式4】(25-26七年级下·江苏镇江·阶段练习)计算:
(1);
(2);
(3);
(4)(是正整数).
题型02 同底数幂乘法的逆用
【典例1】(25-26七年级下·江苏宿迁·阶段练习)若,,则的值为( )
A.15 B.8 C.4 D.2
【变式1】(25-26七年级下·江苏连云港·阶段练习)若,,则的值为( )
A.2 B.12 C.8 D.6
【变式2】(25-26七年级下·江苏扬州·阶段练习)若,则 ;
【变式3】(25-26七年级下·江苏淮安·阶段练习)已知,求的值.
【变式4】(25-26七年级下·江苏苏州·期末)已知,求下列各式的值.
(1);
(2);
(3).
题型03 用科学记数法表示数的乘法
【典例1】(25-26七年级下·江苏无锡·期中)某正方形广场的面积用科学记数法表示为,将该广场进行扩建,使其边长扩大为原来的2倍,则扩建后的广场面积用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
【变式1】(25-26七年级下·江苏镇江·阶段练习)某遥感卫星每秒向地面站传回的数据量为比特.后续发射的升级型号卫星数据传输速率是原遥感卫星的25倍,达到比特,则的值为( )
A. B. C. D.
【变式2】(25-26七年级下·江苏盐城·阶段练习)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3】(25-26七年级下·江苏泰州·期中)某卫星绕地球飞行的速度是米/秒,该卫星飞行秒所行的路程是 米.(结果用科学记数法表示)
【变式4】(25-26七年级下·全国·期末)太阳系的形状像一个以太阳为中心的大圆盘,光通过这个圆盘半径的时间约为,光的速度约为.求太阳系的直径.
题型04 已知代数式的值求同底数幂乘法的结果
【典例1】(25-26七年级上·江苏盐城·月考)已知(x,y是正整数),则 .
【变式1】(25-26七年级下·江苏徐州·阶段练习)若,的值为 .
【变式2】(25-26七年级下·江苏南通·阶段练习)若,则 .
【变式3】若,求的值.
【变式4】(23-24八年级上·河南南阳·月考)回答下列问题:
(1)已知,求的值;
(2)已知,求x的值.
题型05 同底数幂乘法运算结果正误判断
【典例1】(25-26八年级上·天津·期中)下列四个算式,①;②;③;④.正确的有( )
A.个 B.个 C.个 D.个
【变式1】(25-26八年级上·山东日照·期中)已知,现给出之间的四个关系式:①;②;③;④.其中正确的关系式是( )
A.①② B.①④ C.②③ D.②④
【变式2】(25-26七年级下·江苏常州·阶段练习)定义:如果,那么叫作以为底的对数,记作.例如:因为,所以;因为,所以.下列说法正确的个数为( )
①;②若,则;③.
A.0 B.1 C.2 D.3
【变式3】(24-25七年级下·江苏南京·期末)已知,,,下列结论:①;②;③.其中所有正确结论的序号是 .
【变式4】(23-24七年级下·广东深圳·期中)已知,,,现给出3个数,,之间的三个关系式:
①;
②;
③.
其中正确的关系式是 (填序号).
题型06 同底数幂乘法中指数关系问题
【典例1】(24-25七年级下·江苏无锡·期中)已知,,,那么a、b、c之间满足的关系是( )
A. B.
C. D.
【变式1】(24-25七年级下·全国·单元测试)若a,b是正整数,且满足,试写出a与b的关系.
【变式2】(25-26七年级下·江苏扬州·阶段练习)如果,那么我们规定,例如:因为,所以.
(1)【理解】根据上述规定,填空: , ;
(2)【应用】若,试求之间的等量关系.
【变式3】(25-26七年级下·江苏苏州·阶段练习)已知,那么之间满足的等量关系是 .
【变式4】(25-26七年级下·江苏南京·阶段练习)如果,那么我们规定.例如,因为,所以.
(1)根据上述规定填空: ;
(2)记,,,则,,之间的等量关系 .
题型07 同底数幂乘法的规律计算
【典例1】(22-23七年级下·江苏盐城·月考)观察下列等式:,,,……,利用你发现的规律回答:若,则的值是( )
A. B. C. D.
【变式1】(25-26七年级下·江苏苏州·阶段练习)观察等式:;;;已知按一定规律排列的一组数:,,,…,,,设,用含的式子表示这组数据的和是( )
A. B. C. D.
【变式2】(25-26七年级下·江苏宿迁·阶段练习)按一定规律排列的一列数:2026,若表示这列数中的连续三个数,猜想满足的关系式是 .
【变式3】(25-26七年级下·江苏南通·阶段练习)探究与应用
●探究规律:计算下列各式
(1);(2);(3)都是正整数)
描述你发现的规律:__________________________________.
●提出猜想:根据你发现的规律,如果m,n都是正整数,那么_____________.
●验证规律:
请补充上述证明过程.
●应用规律:计算下列各式
(1);
(2);
(3)
【变式4】(23-24七年级下·江苏宿迁·期中)观察下列各式:
,
,
,
……
(1)仔细观察:
______;
(2)探究规律:
根据以上的观察、计算,你能发现什么规律,试写出第个等式,并说明第个等式成立;
(3)实践应用:
计算:;
(4)深度思考:
计算:.
题型08 同底数幂乘法中的新定义运算
【典例1】(24-25七年级下·广东茂名·月考)定义关于的新运算:,其中为正整数.例如,已知,则.若,则的结果为( )
A. B. C. D.
【变式1】(25-26七年级下·江苏连云港·阶段练习)我们知道:,现定义一种新运算:;比如,则,若,那么的结果是( )
A. B. C. D.
【变式2】在数学的世界里,新定义的运算常常能为我们探索数的规律打开新的窗口.有一种名为“幂记号”的新定义:如果、、是整数,且,那么我们规定一种记号,例如:,那么记作.现已知、是正整数,且,,,利用定义可以得到 .(用含、的代数式表示)
【变式3】我们给出以下两个定义:①三角形 ;②3×3的方格图 .
请你根据上面两个定义,解答下列问题:
(1)填空:=__________
(2)填空:= .
(3)若,求的值.
【变式4】(25-26七年级下·全国·周测)新定义:两数,之间的一种运算记作,若,则.我们称为“雅对”.例如:因为,所以.
(1)①____________;
②若,则____________.
(2)若,,,探究,,之间的数量关系.
1.(24-25七年级下·安徽合肥·期中)已知,则m的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
2.(24-25七年级下·江苏常州·期末)已知,其中,,,是正整数,则下列说法中正确的是( )
A.是偶数 B.是偶数
C.是偶数 D.是奇数,是偶数
3.(2025·江苏南京·模拟预测)已知,,,则a,b,c之间满足的等式是( )
A. B.
C. D.
4.(24-25七年级下·湖南怀化·月考)式子此时,3叫做以2为底8的对数,记为(即),一般地,若(且),则n叫做以a为底b的对数,记为(即),如,则4叫做以3为底81的对数,记为则同理由此可以得到下列式子: 根据以上的信息及运关系,若则 ( )
A. B. C.7 D.
5.(25-26七年级下·江苏淮安·阶段练习)观察下面三行数:
①
②
③
设分别为第①②③行的第个数,则的值为( )
A.0 B. C. D.
6.(25-26七年级下·江苏苏州·阶段练习)我们规定关于任意正整数m,n的一种新运算:,如:.若,那么的结果是( )
A. B. C. D.
7.(2025七年级下·全国·专题练习)我们知道下面的结论:若(,且),则.利用这个结论解决下列问题:设,则三者之间的关系式正确的是( )
A. B. C. D.
8.(25-26七年级上·四川成都·月考)计算: .
9.已知,,则 .
10.(25-26七年级下·江苏扬州·阶段练习)若,是正整数,且满足,则,满足的关系式为 .
11.(25-26七年级下·江苏泰州·阶段练习)如图,在甲、乙、丙三只袋子中分别装有球个、个、个,先从甲袋中取出个球放到乙袋中,再从乙袋中取出个球放入丙袋,最后从丙袋中取出个球放入甲袋,此时三只袋中球的个数都相同,则的值为 .
12.(24-25七年级下·河南郑州·月考)定义一种新运算:规定.若,则的值为 .
13.(24-25七年级下·江苏泰州·月考)已知,,,满足,,则的值为 .
14.(25-26七年级下·江苏无锡·阶段练习)计算:
(1);
(2);
(3)(m、n是正整数);
(4)(n是正整数).
15.(25-26七年级下·江苏苏州·阶段练习)计算
(1)
(2)
(3)
16.(2025七年级下·全国·专题练习)解方程:
(1);
(2)
17.(24-25七年级下·江苏苏州·月考)如果,那么我们规定,例如:因为,所以.
(1)(理解)根据上述规定,填空:________,________;
(2)(说理)记,,,试说明:;
(3)(应用)若(且),求的值.
18.我们知道,同底数幂的乘法法则为(其中,m,n为正整数).类似的,我们规定关于任意正整数m,n的一种新运算:(其中m,n为正整数).
例如,若,则..
(1)若,
①填空:_______;
②当,求的值.
(2)若,化简:.
19.(24-25八年级上·河南周口·期中)规定两数a、b之间的一种运算,记作:如果 ,那么 .
例如: ,.
(1)根据上述规定,填空:
;
(2)小明在研究这种运算时发现一个现象: 他给出了如下的证明:
设 ,则 ,即,
,即,
.
请你尝试运用上述这种方法说明下面这个等式成立的理由.
.
20.(25-26七年级下·江苏淮安·阶段练习)(1)观察一列数2,4,8,16,32,…,发现从第二项开始,每一项与前一项之比是一个常数,这个常数是 ;根据此规律,如果(n为正整数)表示这个数列的第n项,那么 , ;
(2)为了求的值,
可令①,
则②,
由②式﹣①式,得,
,即.
仿照以上推理,计算.
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