内容正文:
第01讲 同底数幂的乘法
考点1:同底数幂的乘法
考点2:幂的乘方
考点3:积的乘方
重点:(1)幂的三条核心运算法则的推导与正向、逆向应用。
(2)幂运算与科学记数法的综合运算(法则的灵活衔接)。
难点:(1)符号问题贯穿始终
(2)法则的逆向与混合应用
1.掌握同底数幂的乘法、幂的乘方、积的乘方的定义,明确幂运算的前提条件。
2.熟练运用幂三四条核心运算法则进行准确计算,能区分不同法则的适用场景。
知识点1:同底数幂的乘法
1.口诀:同底数幂相乘,底数不变,指数相加。
am×an=a(m+n)(a≠0,m,n均为正整数,并且m>n)
2.科学记数法表示数的乘法
科学记数法的形式是(1≤∣a∣<10,n为整数),因此科学记数法的乘法本质是“系数的乘法”与“10的幂的乘法”的结合,需分两部分分别运算后再合并。
【题型1 同底数幂的乘法运算】
【典例1】计算:
(1); (2);
(3);
(4).
【变式1】计算的结果是( )
A. B. C. D.
【变式2】已知,则m的值为( )
A.3 B.6 C.8 D.16
【变式3】计算:
(1); (2); (3);
【题型2 同底数幂的乘法的逆运算】
【典例2】如果,,则___.
【变式1】已知,,求的值为________.
【变式2】若,则_____;
【变式3】若,则的值为__________.
【题型3 科学记数法表示数的乘法】
【典例3】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1】某芯片每秒可执行100亿次运算,它工作25秒可执行的运算次数用科学记数法表示为_________次.
【变式2】光年是一种长度单位,它表示光在一年中所通过的距离,已知光每秒通过的距离约为.若一年以计算,则一光年约为_______.
【变式3】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)
知识点2:幂的乘方运算
口诀:幂的乘方,底数不变,指数相乘。
(m,n都为正整数)
【题型4 幂的乘方运算】
【典例4】计算:______.
【变式1】计算:___.
【变式2】若,,则______.
【变式3】如果,那么的值为___________.
【题型5 幂乘方的逆用】
【典例5】已知,则值为_________.
【变式1】若,则____.
【变式2】已知,,,比较的大小关系是_______(用“>”连接).
【变式3】若,,则的值为_______.
知识点3:积的乘方运算
口诀:等于将积的每个因式分别乘方,再把所得的幂相乘。
(m,n为正整数)
【题型6 积的乘方运算】
【典例6】计算:
(1); (2); (3)
【变式1】计算:
(1); (2); (3); (4).
【变式2】计算:
(1); (2); (3).
【变式3】计算:
(1); (2); (3); (4).
【题型7 积乘方的逆用】
【典例7】计算:________.
【变式1】计算:_____.
【变式2】___________.
【变式3】计算:________.
1.计算的结果是( )
A. B. C. D.
2.若,则的值为( )
A.2 B.7 C.9 D.14
3.下列运算中正确的是( )
A. B. C. D.
4.若,则m的值为( )
A.3 B.6 C.7 D.10
5.下表是与(其中为自然数)的部分对应值表:
5
10
15
20
25
30
35
2
32
1024
32768
1048576
33554432
1073741824
34359738368
根据表格提供的信息,计算的结果为( )
A.1048576 B.33554432 C.1073741824 D.3435973836
6.若,则( )
A., B.,
C., D.
7.已知,则等于( )
A.5 B.6 C.12 D.18
8.已知,则的值是( )
A.6 B.7 C.8 D.9
9.若,则的值为____.
10.计算下列整式
(1).
(2).
11.计算:
(1); (2); (3); (4).
12.已知,,求值:
(1); (2).
13.按要求计算下面各题:
(1)已知,,则的值.
(2)已知,求的值.
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第01讲 同底数幂的乘法
考点1:同底数幂的乘法
考点2:幂的乘方
考点3:积的乘方
重点:(1)幂的三条核心运算法则的推导与正向、逆向应用。
(2)幂运算与科学记数法的综合运算(法则的灵活衔接)。
难点:(1)符号问题贯穿始终
(2)法则的逆向与混合应用
1.掌握同底数幂的乘法、幂的乘方、积的乘方的定义,明确幂运算的前提条件。
2.熟练运用幂三四条核心运算法则进行准确计算,能区分不同法则的适用场景。
知识点1:同底数幂的乘法
1.口诀:同底数幂相乘,底数不变,指数相加。
am×an=a(m+n)(a≠0,m,n均为正整数,并且m>n)
2.科学记数法表示数的乘法
科学记数法的形式是(1≤∣a∣<10,n为整数),因此科学记数法的乘法本质是“系数的乘法”与“10的幂的乘法”的结合,需分两部分分别运算后再合并。
【题型1 同底数幂的乘法运算】
【典例1】计算:
(1); (2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)解:原式
(2)解:原式
(3)解:原式
(4)解:原式.
【变式1】计算的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:.
【变式2】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】计算:
(1); (2); (3);
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查了同底数幂的乘法运算,熟练掌握运算法则是解题的关键.
(1)根据同底数幂相乘,底数不变,指数相加进行计算即可;
(2)根据同底数幂相乘,底数不变,指数相加进行计算即可;
(3)根据同底数幂相乘,底数不变,指数相加进行计算即可.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
;
(3)解:
.
【题型2 同底数幂的乘法的逆运算】
【典例2】如果,,则___.
【答案】
【分析】本题考查同底数幂的乘法运算法则,对所求式子变形,再代入已知条件计算即可.
【详解】解:根据同底数幂的乘法法则得,
∵,,
∴.
故答案为:.
【变式1】已知,,求的值为________.
【答案】10
【分析】逆用同底数幂的乘法法则将所求式子变形,再代入已知条件计算即可.
【详解】解:∵,,
∴.
【变式2】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】若,则的值为__________.
【答案】45
【分析】本题考查了同底数幂的乘法.逆用同底数幂的乘法法则,将转化为,再代入已知条件求解.
【详解】解:∵,
∴ .
故答案为:45.
【题型3 科学记数法表示数的乘法】
【典例3】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1】某芯片每秒可执行100亿次运算,它工作25秒可执行的运算次数用科学记数法表示为_________次.
【答案】
【分析】本题考查科学记数法的表示方法,幂的运算,先计算芯片工作25秒的总运算次数,再转化为科学记数法形式.
【详解】解:芯片每秒执行100亿次运算,即次运算,
∴工作25秒,总运算次数为,
∴,
故答案为:.
【变式2】光年是一种长度单位,它表示光在一年中所通过的距离,已知光每秒通过的距离约为.若一年以计算,则一光年约为_______.
【答案】
【分析】本题考查了同底数幂相乘,用科学记数法表示数的乘法,先理解题意列式,再结合同底数幂相乘法则进行计算,即可作答.
【详解】解:依题意,,
∴一光年约为,
故答案为:.
【变式3】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:.
知识点2:幂的乘方运算
口诀:幂的乘方,底数不变,指数相乘。
(m,n都为正整数)
【题型4 幂的乘方运算】
【典例4】计算:______.
【答案】
【分析】本题考查了幂的乘方,根据幂的乘方运算法则得出,即可作答.
【详解】解:,
故答案为:.
【变式1】计算:___.
【答案】
【分析】本题考查了幂的乘方的计算;利用幂的乘方法则计算即可.
【详解】解:.
故答案为:.
【变式2】若,,则______.
【答案】4
【分析】本题主要考查了幂的乘方运算,解题的关键是熟练掌握公式.
将代入得到,再由幂的乘方计算公式求解即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
故答案为:4.
【变式3】如果,那么的值为___________.
【答案】75
【分析】本题考查了积的乘方、幂的乘方,熟练掌握以上知识点是解题的关键.根据乘方的运算法则计算即可.
【详解】解:.
故答案为:75 .
【题型5 幂乘方的逆用】
【典例5】已知,则值为_________.
【答案】9
【分析】本题考查了幂的乘方的逆用,同底数幂的乘法;
将9和27化为以3为底数的指数形式,利用指数运算法则计算,再代入已知条件求解.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
故答案为:9.
【变式1】若,则____.
【答案】3
【分析】先将等式两边化为同底数幂,根据同底数幂相等则指数相等,列一元一次方程求解即可.
【详解】解:将原方程左边变形,可得,
根据幂的乘方法则,底数不变,指数相乘,得,
因此原方程可化为,
因此得,
∴.
【变式2】已知,,,比较的大小关系是_______(用“>”连接).
【答案】
【分析】本题考查了幂的大小比较,根据幂的乘方,化成同指数的幂,然后比较底数的大小即可.
【详解】解:,
,
,
又,
,
,
故答案为:.
【变式3】若,,则的值为_______.
【答案】
【分析】本题考查同底数幂乘法的逆用、幂的乘方的逆用,根据同底数幂乘法及幂的乘方法则进行计算即可.
【详解】解:∵,,
∴
故答案为:.
知识点3:积的乘方运算
口诀:等于将积的每个因式分别乘方,再把所得的幂相乘。
(m,n为正整数)
【题型6 积的乘方运算】
【典例6】计算:
(1);
(2);
(3)
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查了积的乘方,根据逐一运算,即可求解.
【详解】(1)解:;
(2)解:;
(3)解:.
【变式1】计算:
(1); (2); (3); (4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】本题主要考查积的乘方和幂的乘方,熟练掌握积的乘方和幂的乘方运算法则是解答本题的关键.
(1)原式根据积的乘方运算运算法则进行计算即可;
(2)原式根据积的乘方和幂的乘方运算法则进行计算即可;
(3)原式根据积的乘方和幂的乘方运算法则进行计算即可;
(4)原式根据积的乘方和幂的乘方运算法则进行计算即可.
【详解】(1)解:;
(2)解:;
(3)解:;
(4)解:.
【变式2】计算:
(1); (2); (3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查了积的乘方运算,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).
(1)根据积的乘方运算法则计算即可;
(2)根据积的乘方运算法则计算即可;
(3)根据积的乘方运算法则计算即可.
【详解】(1)解:原式;
(2)解:原式;
(3)解:原式.
【变式3】计算:
(1); (2); (3); (4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】本题考查了积的乘方运算,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).
(1)直接根据积的乘方运算法则计算即可;
(2)直接根据积的乘方运算法则计算即可;
(3)直接根据积的乘方运算法则计算即可;
(4)直接根据积的乘方运算法则计算即可.
【详解】(1)原式;
(2)原式;
(3)原式;
(4)原式.
【题型7 积乘方的逆用】
【典例7】计算:________.
【答案】
【分析】利用积的乘方的逆运算法则,进行计算即可.
【详解】解:
.
【变式1】计算:_____.
【答案】4
【分析】本题考查了同底数幂的乘法法则的逆用,积的乘方的逆用.先逆用同底数幂的乘法将化为,再逆用积的乘方计算即可.
【详解】解:
.
故答案为:4.
【变式2】___________.
【答案】
【分析】本题主要考查了积的乘方逆用,同底数幂乘法逆用,将合并为, 将变为,然后逆用积的乘方运算法则,进行计算即可.
【详解】解:
.
故答案为:.
【变式3】计算:________.
【答案】/0.25
【分析】通过观察指数相同,将 和 利用积的乘方逆运算简化,再与 运算解答即可.
本题考查了积的乘方的逆应用,同底数幂的乘法,熟练掌握运算是解题的关键.
【详解】解:
,
故答案为 .
1.计算的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查积的乘方的运算,关键是熟练应用运算法则进行计算;运用积的乘方法则计算即可.
【详解】解:,
故选:C.
2.若,则的值为( )
A.2 B.7 C.9 D.14
【答案】C
【分析】本题考查同底数幂的乘法,掌握同底数幂的乘法法则是计算的关键.
根据同底数幂的乘法法则,底数不变,指数相加.
【详解】解:∵ ,且 ,
∴ .
故选:C.
3.下列运算中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了关于幂的运算,根据关于幂的运算法则分别计算出各项正确结果,根据计算结果判断正误.
【详解】解:A选项:根据乘方的定义可知,故A选项正确;
B选项:根据同底数的乘法法则可知,故B选项错误;
C选项:根据幂的乘方运算法则可知,故C选项错误;
D选项:根据积的乘方的法则可知,故D选项错误.
故选:A.
4.若,则m的值为( )
A.3 B.6 C.7 D.10
【答案】C
【分析】本题考查了同底数幂的乘法法则:.
根据同底数幂的乘法法则,底数不变,指数相加计算即可.
【详解】解:∵,
∴.
故选:C.
5.下表是与(其中为自然数)的部分对应值表:
5
10
15
20
25
30
35
2
32
1024
32768
1048576
33554432
1073741824
34359738368
根据表格提供的信息,计算的结果为( )
A.1048576 B.33554432 C.1073741824 D.3435973836
【答案】B
【分析】本题考查同底数幂的乘法运算.利用表格找到和对应的指数,然后应用指数法则计算.
【详解】解:∵,(从表格中得),
∴,
又∵(从表格中时得),
∴.
故选:B.
6.若,则( )
A., B.,
C., D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了幂的乘方与积的乘方,掌握幂的乘方与积的乘方的法则是解题的关键.
利用幂的乘方与积的乘方的运算法则进行计算,然后再对比即可解答.
【详解】解:,
,,
,.
故选:A.
7.已知,则等于( )
A.5 B.6 C.12 D.18
【答案】C
【分析】根据,结合,再进一步可得答案.
【详解】解:∵根据幂的运算法则可得,,且,
又∵,,
∴.
8.已知,则的值是( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【答案】D
【分析】本题考查幂的乘方逆用和同底数幂的乘法法则,关键是将转化为以为底的幂,再利用同底数幂乘法的逆运算求出的值,进而计算目标式子
【详解】解:∵,,,
∴,
即,
∴,
则;
故选:D.
9.若,则的值为____.
【答案】3
【分析】本题考查了同底数幂相乘、幂的乘方,应用指数运算法则简化方程,通过指数相等建立方程求解,熟练掌握运算法则是解此题的关键.
【详解】解:,
∴,
∴,
故答案为:.
10.计算下列整式
(1).
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了同底数幂的乘法,掌握底数不变,指数相加是解题的关键.
(1)根据同底数幂的乘法运算法则计算即可.
(2)将转化为,再按同底数幂的乘法运算法则计算即可.
【详解】(1)解:
.
(2)
.
11.计算:
(1); (2); (3); (4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】本题主要考查幂的乘方,熟练掌握幂的乘方运算法则是解答本题的关键.
(1)运用幂的乘方运算法则进行计算即可;
(2)运用幂的乘方运算法则进行计算即可;
(3)运用幂的乘方运算法则进行计算即可;
(4)运用幂的乘方运算法则进行计算即可;
【详解】(1)解:;
(2)解:;
(3)解:;
(4)解:.
12.已知,,求值:
(1); (2).
【答案】(1)8
(2)72
【分析】本题考查了同底数幂的乘法和幂的乘方的混合应用.
(1)根据题意将代入原式计算即可得到答案;
(2)将写成的2次方,再将写成的3次方,再把变为,最后把,代入原式计算即可得到答案.
【详解】(1)解:∵,
∴.
(2)解:∵,,
∴.
13.按要求计算下面各题:
(1)已知,,则的值.
(2)已知,求的值.
【答案】(1)18
(2)64
【分析】本题主要考查同底数幂的乘法及其逆用、幂的乘方,熟练掌握各个运算是解题的关键;
(1)根据同底数幂的乘法及幂的乘方可进行求解;
(2)根据同底数幂的乘法的逆用及幂的乘方可进行求解.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵,
∴;
(2)解:∵,
∴.
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