内容正文:
专题06 幂运算重难点题型汇编(八大题型)
【题型1:直接应用幂的运算性质】................................................1
【题型2:混合运算】..........................................................2
【题型3:幂的大小比较】......................................................5
【题型4:幂的等式求解】......................................................7
【题型5:科学计数法中的应用】................................................10
【题型6:零指数与负指数】.....................................................11
【题型7:逆用幂的运算性质】..................................................13
【题型8:新定义运算】........................................................15
【题型1:直接应用幂的运算性质】
1.计算:______.
【答案】
【分析】根据积的乘方与幂的乘方运算法则计算即可.
【详解】解∶ .
2.若,则___.
【答案】
32
【分析】本题考查了幂的乘方和同底数幂的乘法法则,将转化为,然后利用同底数幂相乘的法则计算,再根据已知条件代入求值.
【详解】解:由,得,
又∵,
∴,
∴,
故答案为:32.
3.已知,则_____ .
【答案】6
【分析】本题考查幂的运算,利用积的乘方法则将 展开为 ,再代入已知条件计算.
【详解】解: = = .
∵,,
∴ .
故答案为: 6
4.______.
【答案】
【分析】根据积的乘方运算法则进行计算即可;
【详解】解:.
5.计算:________.
【答案】
【分析】本题考查了幂的乘方法则和同底数幂的除法法则.
根据幂的乘方法则和同底数幂的除法法则进行计算即可.
【详解】解:.
故答案为:.
【题型2:混合运算】
6.计算:
(1)
(2)
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先根据幂的乘方与积的乘方法则计算,再根据同底数幂的乘法法则计算即可;
(2)先变形,再根据同底数幂的乘法、同底数幂的除法法则计算即可.
【详解】(1)解:;
(2)解:
7.计算下列各题:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】本题主要考查幂的运算,熟练掌握运算法则是解答本题的关键.
(1)原式先计算同底数幂的除法,再进行积的乘方运算即可得到答案;
(2)原式先计算幂的乘方,再进行同底数幂的除法运算即可得到答案;
(3)原式先计算幂的乘方,再进行同底数幂的除法运算即可得到答案;
(4)原式先计算幂的乘方,再进行同底数幂的乘除法运算即可得到答案.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
;
(3)解:
;
(4)解:
.
8.计算:.
【答案】
【分析】本题主要考查了幂的混合运算,先计算同底数幂乘法和积的乘方,再合并同类项即可得到答案.
【详解】解:
.
9.计算
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】本题主要考查了整式的运算,熟练掌握同底数幂的乘法,幂的乘方和积的乘方运算法则,是解题的关键.
(1)根据同底数幂乘法法则计算即可;
(2)根据幂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;
(4)先根据幂的运算法则计算,再合并即可.
【详解】(1)解:;
(2)解:;
(3)解:;
(4)解:
.
10.计算:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查了幂的混合运算、积的乘方、幂的乘方、合并同类项等知识点,掌握相关运算法则是解题的关键.
(1)先运用幂的乘方、积的乘方、同底数幂乘法计算,然后再合并同类项即可;
(2)先运用同底数幂乘法、幂的乘方、积的乘方计算,然后再合并同类项即可.
【详解】(1)解:
.
(2)解:
.
【题型3:幂的大小比较】
11.若,,,比较a、b、c的大小( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了零指数,负整数指数幂运算.关键是熟悉运算法则,利用计算结果比较大小.利用零指数,负整数指数幂的运算法,计算、、的值,再比较大小.
【详解】解: ,
,
,
,
故选:C.
12.已知,,,比较、、的大小( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了整式的运算.逆运用幂的乘方法则,把a、b、c都写成一个数的111次方的形式,比较底数得结论.
【详解】解:,,,
∵,
∴;
故选:A.
13.比较,,的大小,正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据幂的乘方的逆用可进行排除选项.
【详解】解:∵,,,
∴,,,
∴,
故选B.
【点睛】本题主要考查幂的乘方的逆用,熟练掌握幂的乘方的逆用是解题的关键.
14.已知,那么大小顺序为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查有理数乘方的应用,解题的关键是熟记幂的乘方的公式,注意公式的逆用.
本题应先将、d化为指数都为2的乘方形式,再比较底数的大小,即可确定出结果.
【详解】解:,,,,
∵,
∴ ,
故选:D.
15.比较大小:_________.(填“”、“”或“”)
【答案】
【分析】本题主要考查积的乘方法则,将两数进行正确的变形是解题的关键.利用积的乘方将两数变形后变形大小.
【详解】解:,
,
,
,
故 .
故答案为:.
【题型4:幂的等式求解】
16.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.
17.若(且,m,n是正整数),则.你能利用上面的结论解决下面的问题吗?
(1)如果,求x的值;
(2)已知x满足,求x的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查了幂的有关运算,解题关键是熟练掌握同底数幂相乘法则、幂的乘方法则和解一元一次方程,
(1)先把已知等式中的等式写成底数是2的幂,然后根据幂的乘方和同底数幂相乘法则进行计算,然后列出关于x的方程,解方程求出x即可;
(2)先把已知等式中的等式写成底数是2的幂,然后逆用乘法分配律进行计算,从而列出关于x的方程,解方程求出x即可.
【详解】(1)解:,,
即,
∴,
解得;
(2)解::,,
∴,,
∴,
∴,
解得.
18.若(且,m,n是正整数),则.你能利用上面的结论解决下面的2个问题吗?试试看,相信你一定行!
(1)如果,求x的值;
(2)已知x满足,求x的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查了整式的有关运算,解题关键是熟练掌握同底数幂相乘法则、幂的乘方法则和解一元一次方程,
(1)先把已知等式中的等式写成底数是2的幂,然后根据幂的乘方和同底数幂相乘法则进行计算,然后列出关于x的方程,解方程求出x即可;
(2)先把已知等式中的等式写成底数是2的幂,然后逆用乘法分配律进行计算,从而列出关于x的方程,解方程求出x即可.
【详解】(1),,
,,
∴,,.
(2),,
,,
,,,.
19.在幂的运算中规定:若(且,、均是正整数),则,利用上面结论解答下列问题:
(1)若,求的值;
(2)若,求的值.
【答案】(1);
(2).
【分析】本题主要考查了幂的乘方、积的乘方的逆用.
(1)首先根据幂的乘方可得:,可得:,根据题意可得:,解方程即可求出的值为;
(2)逆用积的乘方的法则,可得:,从而可得:,根据题意可得:,解方程即可求出的值.
【详解】(1)解:,,
,
,
解得:,
的值是;
(2)解:,,
,
,
解得:,
的值是.
【题型5:科学计数法中的应用】
20.某种纳米材料的粒径可小至0.00000235米,将数据0.00000235用科学记数法可表示为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】科学记数法形式为,要求,根据原数小数点移动位数确定n的值即可.
【详解】∵将0.00000235表示为科学记数法,先确定a,需满足,可得,
原数变为2.35时,小数点向右移动了6位,
∴,
∴.
21.科学记数法表示的数是( )
A. B. C. D.52000
【答案】B
【分析】根据科学记数法的方法进行解题即可.本题主要考查了还原用科学记数法表示的小数,以及用科学记数法表示较小的数,一般形式为,其中,为负整数,确定a与n的值是解题的关键.
【详解】解:∵,
∴科学记数法表示的数是,
故选:B
22.2021年5月22日,我国始发的火星车“祝融号”安全到达火星表面.到目前已经获取约10GB原始科学数据,当地球与火星处于最远位置时,从火星表面发出的光到达地球的时间为21分20秒,已知光速约为米/秒,则地球与火星处于最远位置时的距离是( )
A.米 B.米 C.米 D.米
【答案】A
【分析】用光速乘时间,计算后再根据科学记数法的形式为a×10n的形式,其中1≤|a|<10,n为整数解答.
【详解】解:21分20秒=1280秒,
×1280
=(米),
故选:A.
【点睛】此题考查科学记数法表示较大的数的方法,准确确定a与n值是关键.
【题型6:零指数与负指数】
23.计算:__________.
【答案】74
【分析】根据零指数幂,负整数指数幂和乘方法则进行计算即可.
【详解】解:原式.
24.若,则_________ .
【答案】或2
【分析】根据幂运算结果为1的三种不同情况,利用零指数幂的性质和有理数乘方运算法则分类讨论求解,即可得到的值.
【详解】解:分三种情况讨论:
(1)当指数为0,底数不为0时,根据零指数幂的性质,任何非零数的0次幂等于1,可得
解得,且,即,符合题意;
(2)当底数为1时,1的任意次幂都等于1,可得,
解得,此时,符合题意;
(3)当底数为时,,
解得,此时,不符合题意,舍去.
综上,的值为或.
25.有意义的条件是_________.
【答案】
【分析】零指数幂有意义的条件是底数不为零.
本题考查了零指数幂的底数不等于0,掌握基本概念是解题关键.
【详解】解:根据零指数幂的定义,当底数不为零时,零指数幂有意义,
表达式 中,底数为 ,
因此需满足 ,
解得 .
故答案为: .
26.我们常用的数是十进制数,计算机程序使用的是二进制数(只有数码0和1),它们两者之间可以互相换算,例如将换算成十进制数应为:;按此方式,将二进制换算成十进制数的结果为_________.
【答案】10
【分析】本题主要考查了二进制数与十进制数之间的转换,根据二进制数转换为十进制数的方法,将每位数字乘以2的相应幂后求和即可得到答案.
【详解】解:.
故答案为:10.
27.计算:.
【答案】
【详解】解:
28.计算:.
【答案】
【分析】根据立方根的定义、指数幂的运算法则、负整数指数幂的运算法则、绝对值的定义,把算式中各部分分别计算出来,再根据运算法则进行计算.
【详解】解:
.
【题型7:逆用幂的运算性质】
29.已知,,求:
(1)的值.
(2)的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据幂的乘方与积的乘方法则进行解题即可;
(2)根据幂的乘方与积的乘方、同底数幂的乘法法则进行解题即可.
【详解】(1)解: ,
;
(2)解: ,,
.
30.已知,,求:
(1)的值;
(2)的值;
(3)的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】()利用同底数幂乘法的逆运算计算即可;
()利用幂的乘方的逆运算计算即可;
()利用同底数幂乘法的逆运算和幂的乘方的逆运算计算即可;
本题考查了幂的运算,掌握幂的运算法则是解题的关键.
【详解】(1)解:∵,,
∴;
(2)解:∵,
∴;
(3)解:∵,,
∴.
31.已知,求值:
(1);
(2).
【答案】(1)7
(2)72
【分析】本题主要考查积的乘方,同底数幂的乘方的逆运算,掌握其运算法则是关键.
(1)根据幂的乘方的逆运算,代入计算即可;
(2)根据,积的乘方,同底数幂的乘方,积的乘方的逆运算法则,代入计算即可.
【详解】(1)解:
,
已知,
∴原式;
(2)解:,
已知,
∴原式.
32.(1)已知,求的值;
(2)已知,求的值.
【答案】(1)7;(2)900
【分析】本题主要考查了整式的有关运算,解题关键是熟练掌握同底数幂的乘法法则和幂的乘方法则.
(1)先根据已知条件逆用同底数幂的乘法法则,求出的值,再把和的值代入计算即可;
(2)先根据已知条件逆用同底数幂的乘法法则和幂的乘方法则,把所求算式写成含有,的形式,代入进行计算即可.
【详解】解:(1)∵,
∴,
∴,
∴;
(2)∵,
∴
.
【题型8:新定义运算】
33.我们定义一个新运算:,如,那么为( )
A. B. C. D.32
【答案】A
【分析】根据新定义运算,列出算式,再根据同底数幂的乘法法则,即可求解.
【详解】解:由题意得:=,
故选A.
【点睛】本题主要考查同底数幂的乘方法则,熟练掌握上述法则,是解题的关键.
34.用“☆”定义一种新运算:对于任何不为零的整数a和b,规定.如,则的值为( )
A.-3 B.1 C. D.
【答案】D
【分析】原式利用题中的新定义计算即可求出值.
【详解】解:根据题中的新定义得:
=
=
=.
故选:D.
【点睛】此题考查了有理数的混合运算,弄清题中的新定义是解本题的关键.
35.我们定义:三角形,四边形;若,则______.
【答案】
【分析】本题考查了新运算、幂的乘方、积的乘方、整体代入法求代数式的值.首先根据规定的新运算可得,从而求得四边形的值为,根据幂的乘方和积的乘方的运算法则整理可得:,然后再整体代入计算即可求解.
【详解】解:依题意,,
∴,
∴.
故答案为:.
36.新定义:如果,那么我们规定.例如:因为,所以.则_______.
【答案】2
【分析】本题考查的是幂的乘方和积的乘方以及负整数指数幂.根据定义解答即可.
【详解】解:∵,,
∴,,
∴,
故答案为:2.
37.定义一种幂的新运算:,请利用这种运算规则解决下列问题.
(1)求的值;
(2)若运算的结果为,求的值;
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查了幂的乘方和同底数幂乘法的逆运算,正确理解利用新运算规则是解题的关键.
(1)根据新运算规则计算,即可求解;
(2)根据新运算规则原式可变形得出 ,根据题意可得,即可求解.
【详解】(1)解:根据题意得:;
(2)解:
∵
∴
∴
∴
38.阅读以下材料:
苏格兰数学家纳皮尔(,1550﹣1617年)是对数的创始人.他发明对数是在指数书写方式之前,直到18世纪瑞士数学家欧拉(,1707﹣1783年)才发现指数与对数之间的联系.对数的定义:一般地,若(且),那么x叫做以a为底N的对数,记作,比如指数式可以转化为对数式,对数式可以转化为指数式.
我们根据对数的定义可得到对数的一个性质:
(,,,),理由如下:
设,,则,,
∴,由对数的定义得.
又∵,
∴.
根据上述材料,结合你所学的知识,解答下列问题:
(1)填空:①________,②________;
(2)求证:(,,,);
(3)拓展运用:计算.
【答案】(1);
(2)证明见解析
(3)
【分析】本题考查了乘方运算的逆运算及同底数幂的乘除法运算,对数与指数之间的关系以及相互转化的关系,解题的关键是明确新定义,明白指数与对数之间的关系以及相互转化关系.
(1)直接根据定义计算即可;
(2)设,,根据对数的定义可表示为,,计算,参照所给资料的证明过程进行证明即可;
(3)根据公式及(2)的结论进行计算即可.
【详解】(1)解:①,
故答案为:5;
②,
故答案为:0;
(2)证明:设,,则,,
∴,由对数的定义得.
又∵,
∴(,,,).
(3)解:
.
1
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专题06 幂运算重难点题型汇编(八大题型)
【题型1:直接应用幂的运算性质】................................................1
【题型2:混合运算】..........................................................1
【题型3:幂的大小比较】......................................................2
【题型4:幂的等式求解】......................................................3
【题型5:科学计数法中的应用】................................................4
【题型6:零指数与负指数】.....................................................4
【题型7:逆用幂的运算性质】..................................................5
【题型8:新定义运算】........................................................6
【题型1:直接应用幂的运算性质】
1.计算:______.
2.若,则___.
3.已知,则_____ .
4.______.
5.计算:________.
【题型2:混合运算】
6.计算:
(1)
(2)
7.计算下列各题:
(1);
(2);
(3);
(4).
8.计算:.
9.计算
(1);
(2);
(3);
(4).
10.计算:
(1);
(2).
【题型3:幂的大小比较】
11.若,,,比较a、b、c的大小( )
A. B. C. D.
12.已知,,,比较、、的大小( )
A. B. C. D.
13.比较,,的大小,正确的是( )
A. B. C. D.
14.已知,那么大小顺序为( )
A. B.
C. D.
15.比较大小:_________.(填“”、“”或“”)
【题型4:幂的等式求解】
16.规定∶ .
(1)求的值;
(2)若 ,求x的值.
17.若(且,m,n是正整数),则.你能利用上面的结论解决下面的问题吗?
(1)如果,求x的值;
(2)已知x满足,求x的值.
18.若(且,m,n是正整数),则.你能利用上面的结论解决下面的2个问题吗?试试看,相信你一定行!
(1)如果,求x的值;
(2)已知x满足,求x的值.
19.在幂的运算中规定:若(且,、均是正整数),则,利用上面结论解答下列问题:
(1)若,求的值;
(2)若,求的值.
【题型5:科学计数法中的应用】
20.某种纳米材料的粒径可小至0.00000235米,将数据0.00000235用科学记数法可表示为( )
A. B. C. D.
21.科学记数法表示的数是( )
A. B. C. D.52000
22.2021年5月22日,我国始发的火星车“祝融号”安全到达火星表面.到目前已经获取约10GB原始科学数据,当地球与火星处于最远位置时,从火星表面发出的光到达地球的时间为21分20秒,已知光速约为米/秒,则地球与火星处于最远位置时的距离是( )
A.米 B.米 C.米 D.米
【题型6:零指数与负指数】
23.计算:__________.
24.若,则_________ .
25.有意义的条件是_________.
26.我们常用的数是十进制数,计算机程序使用的是二进制数(只有数码0和1),它们两者之间可以互相换算,例如将换算成十进制数应为:;按此方式,将二进制换算成十进制数的结果为_________.
27.计算:.
28.计算:.
【题型7:逆用幂的运算性质】
29.已知,,求:
(1)的值.
(2)的值.
30.已知,,求:
(1)的值;
(2)的值;
(3)的值.
31.已知,求值:
(1);
(2).
32.(1)已知,求的值;
(2)已知,求的值.
【题型8:新定义运算】
33.我们定义一个新运算:,如,那么为( )
A. B. C. D.32
34.用“☆”定义一种新运算:对于任何不为零的整数a和b,规定.如,则的值为( )
A.-3 B.1 C. D.
35.我们定义:三角形,四边形;若,则______.
36.新定义:如果,那么我们规定.例如:因为,所以.则_______.
37.定义一种幂的新运算:,请利用这种运算规则解决下列问题.
(1)求的值;
(2)若运算的结果为,求的值;
38.阅读以下材料:
苏格兰数学家纳皮尔(,1550﹣1617年)是对数的创始人.他发明对数是在指数书写方式之前,直到18世纪瑞士数学家欧拉(,1707﹣1783年)才发现指数与对数之间的联系.对数的定义:一般地,若(且),那么x叫做以a为底N的对数,记作,比如指数式可以转化为对数式,对数式可以转化为指数式.
我们根据对数的定义可得到对数的一个性质:
(,,,),理由如下:
设,,则,,
∴,由对数的定义得.
又∵,
∴.
根据上述材料,结合你所学的知识,解答下列问题:
(1)填空:①________,②________;
(2)求证:(,,,);
(3)拓展运用:计算.
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