内容正文:
专题01幂的运算期中复习讲义
知识目标
能力目标
应试目标
1.核心公式:同底数幂乘除、幂的乘方、积的乘方(记准形式,不混淆)
2.关键考点:零指数幂(底数≠0)、负整数指数幂(符号别错)
3.必记技巧:科学记数法(分两种情况,指数定准)
1.会运算:单一/混合运算(先乘方再乘除,符号、系数算对)
2.会逆用:公式逆用(分解高次幂、简化计算)
3.会转化:不同底数幂转化为同底数幂(方便计算、比较大小)
1.基础题:不丢分(公式直接套用,快速准确)
2.中档题:避易错(不混淆公式、不忽略底数限制)
3.拓展题:会拆解(结合逆用、转化技巧,高效解题)
题型01.幂的基础运算题
题型02.幂的运算法则辨析题
题型03.幂的法则逆用求值题
题型04.零负指数幂运算题
题型05.幂的混合运算题
题型06.科学记数法综合运算题
题型07.幂的大小比较
题型08.幂的运算参数求解题
题型09.幂的新定义运算
题型10.幂的运算规律探究
解答题5题
知识点01.四大基本运算法则(m、n 为正整数)
1. 同底数幂的乘法
法则:同底数幂相乘,底数不变,指数相加
· 公式:aman=am+n · 推广:amanap=am+n+p
· 逆用:am+n=aman(常用于化简)
2. 幂的乘方
法则:幂的乘方,底数不变,指数相乘
公式:(am)n=amn 推广:[(am)n]p=amnp
逆用:amn=(am)n=(an)m(常用于指数统一、比较大小)
3. 积的乘方
法则:积的乘方,把每个因式分别乘方,再把所得幂相乘
公式:(ab)n=anbn 推广:(abc)n=anbncn
逆用:anbn=(ab)n(常用于简便计算,如25×0.55=(2×0.5)5=1)
4. 同底数幂的除法
法则:同底数幂相除,底数不变,指数相减
公式:am÷an=am−n(a0,m>n)
知识点02.两个特殊幂(关键前提:a0)
1. 零指数幂
定义:任何不等于 0 的数的 0 次幂等于 1
公式:a0=1(a0)
注意:00无意义
2. 负整数指数幂
定义:非零数的负整数次幂 = 正整数次幂的倒数
公式:a−p=(a0,p为正整数)
知识点03.科学记数法
1. 表示绝对值大于 10的数
形式:a×10n(1≤a<10,n为正整数)
规则:n=原数整数位数减 1
2. 表示绝对值小于 1的正数
形式:a×10−n(1≤a<10,n为正整数)
规则:n=原数左起第一个非零数字前所有 0 的个数(含小数点前的 0)
知识点04.核心易错点(避坑指南)
1.法则混淆 同底数幂乘法:指数加;幂的乘方:指数乘
2.符号问题 (−a)n:n偶为正,n奇为负 −an:永远为负(与n奇偶无关)
3.忽略前提 除法、零指数、负指数:底数不能为 0
4.系数漏算 积的乘方:系数也要乘方
知识点05.运算顺序与逆用技巧
1.运算顺序:先乘方,再乘除,最后加减;有括号先算括号内
2.逆用技巧
乘法逆用:am+n=aman
乘方逆用:amn=(am)n(统一指数)
积的乘方逆用:anbn=(ab)n(简便计算)
题型01.幂的基础运算题
【典例】若,则的值为___________.
【答案】8
【分析】利用同底数幂的乘法法则、乘方的意义进行求解.
【详解】解:因为,所以;
因为,所以;
∴.
【跟踪专练1】下列计算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据合并同类项、同底数幂乘法、积的乘方法则逐一判断选项,选出正确结果.
【详解】选项A,∵与不是同类项,不能合并,∴A错误,不符合题意;
选项B,∵根据同底数幂乘法法则,,∴B错误,不符合题意;
选项C,∵根据积的乘方法则,,∴C正确,符合题意;
选项D,∵根据合并同类项法则,,∴D错误,不符合题意;
故选:C.
【跟踪专练2】已知为正整数,且,求的值为___________.
【答案】
【分析】本题主要考查了幂的乘方计算,积的乘方计算,先根据幂的乘方计算法则求出,,再由积的乘方计算法则和幂的乘方计算法则得到,据此代值计算即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴,,
∴,,
∴
,
,
故答案为:.
【跟踪专练3】下列计算正确的有( )
①;②;③.
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】C
【分析】根据同底数幂的除法底数不变指数相减,可得答案.
【详解】解:①,故①错误,
②,故②正确,
③,故③正确,
综上所述,②③正确,有个,
故选:C.
【点睛】本题考查了同底数幂的除法,掌握底数不变指数相减是解题关键.
【跟踪专练4】设m,n是正整数,且,若与的末两位数字相同,则的最小值为( )
A.9 B.10 C.11 D.12
【答案】B
【分析】由题意可知是100的倍数,从而分析得到的末尾数字是01,设(t为正整数),由,分析判断即可得到正确答案.
【详解】解:由题意知,是100的倍数
∵与100互质
∴是100的倍数
∴的末尾数字是01
∴的数值一定是偶数,且m,n是正整数,
设:(t为正整数)
则:
∵的末尾两位数字为61,的末尾两位数字为41,的末尾两位数字为21,末尾两位数字为01
∴t的最小值为5,
∴的最小值为10
故答案为:B
【点睛】本题考查幂的乘方,牢记相关的知识点并能灵活应用是解题的关键.
【跟踪专练5】已知,,则__________.
【答案】1
【分析】本题的思路是将等式两边化成同底数幂,推出指数相等.由于,因此对等式两边同时取y次方,可以得到,再把160换成得到,接着把换成(都等于160)得到,从而推出,最后对中的指数去括号,整体代入可得结果.
【详解】解:∵,
∴,
∴
∵,,
∴,
∴,
∴.
故答案为:1.
【点睛】本题考查同底数幂的乘法,积的乘方,幂的乘方,将等式两边化成同底数幂,推出指数相等是解题的关键.
【跟踪专练6】运用同底数幂的乘法可以得到(若与算同一个算式),按照要求,只运用同底数幂的乘法计算,运算结果可以得到的不同算式共有____个.
【答案】10
【分析】本题主要考查了同底数幂的乘法,解题关键是熟练掌握同底数幂相乘法则.根据同底数幂的乘法法则,写出所有只运用同底数幂的乘法计算,运算结果是的不同算式即可.
【详解】解:,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
运算结果可以得到的不同算式共有10个,
故答案为:10.
题型02.幂的运算法则辨析题
【典例】下列运算正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据同底数幂乘除法、幂的乘方、积的乘方法则,逐一判断选项即可.
【详解】解:对选项A:∵同底数幂相乘,底数不变,指数相加,
∴,故A错误;
对选项B:∵幂的乘方,底数不变,指数相乘,
∴,故B正确,
对选项C:∵积的乘方,需将积中每个因式分别乘方,再将结果相乘,
∴,故C错误,
对选项D:∵同底数幂相除,底数不变,指数相减,
∴,故D错误.
【跟踪专练1】计算的过程如下:①②步骤①,②分别表示的运算是( )
A.幂的乘方,同底数幂相乘 B.积的乘方,同底数幂相乘
C.幂的乘方,乘法结合律 D.积的乘方,合并同类项
【答案】B
【分析】根据积的乘方和同底数幂相乘的法则,分别判断两个步骤对应的运算类型即可.
【详解】解:∵,步骤①将化简为,是将积的每个因式分别乘方再相乘,符合积的乘方的运算法则,
∴步骤①是积的乘方运算;
∵计算时,用到底数不变,指数相加的计算规则,符合同底数幂相乘的运算法则,
∴步骤②是同底数幂相乘运算.
【跟踪专练2】先阅读小明的解题过程,然后回答问题:
计算:.
解:原式
老师说小明的解法有错误,那么上述解题过程是从第_______步开始出现错误,错误原因是_______.
【答案】 合并同类项错误,同底数幂乘法计算错误
【分析】本题考查了幂的混合运算,包括同底数幂的乘法与幂的乘方,合并同类项等,掌握这些幂的运算法则是关键;根据幂的各种运算法则逐步判断各步骤即可.
【详解】解:有错误,从第②步开始出现错误,错误的原因是:第一,混淆了合并同类项与同底数幂相乘运算法则,属于合并同类项,而不是同底数幂的乘法;第二,同底数幂相乘时,漏加了指数为1的项的指数;
故答案为:②;合并同类项错误,同底数幂乘法计算错误.
【跟踪专练3】若,,,则,,的关系:①;②;③;④,其中正确的是________.
【答案】①②③
【分析】本题考查了同底数幂的乘除法,幂的乘方,熟练掌握同底数幂的乘除法法则是解答此题的关键.应用同底数的乘除法,进行熟练变换,即可求出正确答案.
【详解】解:,
,即,故①正确;
,
,故②正确;
,,
,故③正确;
,,
.故④错误.
故答案为:①②③.
题型03.幂的法则逆用求值题
【典例】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:.
【跟踪专练1】若,,则的值为( )
A.45 B.30 C.14 D.11
【答案】A
【分析】本题考查了同底数幂的乘法的逆用,幂的乘方的逆用.
先逆用同底数幂的乘法将化为,再逆用幂的乘方将化为,进而根据,求解即可.
【详解】解:.
故选:A.
【跟踪专练2】巧算:______.
【答案】/
【详解】解:
.
【跟踪专练3】若,则的值为______.
【答案】
【分析】本题考查了幂的乘方,同底数幂的乘法的逆用.利用指数运算法则,将所求表达式分解为已知条件的组合,然后代入数值计算.
【详解】解:由已知,根据幂的乘方法则,得.
由,且,得,
再根据幂的乘方法则,得.
因此,.
故答案为:.
【跟踪专练4】已知,,,现给出,,之间的五个关系式:①;②;③;④;⑤.其中正确的关系式是( )
A.①②③④ B.①③④⑤ C.①②③⑤ D.①②④⑤
【答案】C
【分析】本题考查了幂的运算,熟练掌握同底数幂的乘法和除法法则、幂的乘方法则是解题的关键.根据幂的运算验证每个关系式,利用同底数幂的乘法、除法、幂的乘方的运算法则及逆运算法则计算指数表达式是否相等即可.
【详解】解:∵,
∴,即,故①正确;
∵,,
∴,故②正确;
∵,,
∴,故③正确;
∵,,
∴,故④错误;
∵,,
∴,故⑤正确;
∴正确的关系式为①②③⑤.
故选:C.
【跟踪专练5】已知,,,且,则的值为( )
A.30 B.27 C. D.3
【答案】D
【分析】本题考查了积的乘方,幂的乘方;由和、的定义推出,再结合,将用表示,得到,从而求出.
【详解】解:∵,,,
∴,
又∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
故选:D.
【跟踪专练6】若am=20,bn=20,ab=20,则=______.
【答案】1
【分析】先根据可得,再结合可得,由此结合可得,由此可得,进而可求得答案.
【详解】解:∵,
∴,
即,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,,
∴,
∴,
∴,
故答案为:1.
【点睛】本题考查了幂的运算,熟练掌握同底数幂的乘除法法则及幂的乘方法则是解决本题的关键.
题型04.零负指数幂运算题
【典例】计算:_____.
【答案】
【分析】先计算负整数指数幂和零指数幂,然后利用同底数幂的除法逆运算和积的乘方逆运算化简计算即可.
【详解】解:
.
【跟踪专练1】下列计算正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了负整数指数幂,零指数幂,解题关键是掌握上述知识点并能运用求解.
根据零指数幂和负整数指数幂的定义,逐项计算即可判断正确选项.
【详解】解:,故A错误;
,故B错误;
,故C正确;
,故D错误.
故选:C.
【跟踪专练2】,则m的值为_______.
【答案】1或0或
【分析】本题考查了零指数幂,有理数的乘方,熟练掌握运算法则是解题的关键.
根据1的任何次幂都是1,的偶次幂都是1,零指数幂的运算法则分别计算即可.
【详解】解:当,即时,,;
当,即时,,;
当,,即时,;
综上,的值为1或0或,
故答案为∶ 1或0或.
【跟踪专练3】已知,那么的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了零指数幂,负整数指数幂,有理数的乘方,解题关键是熟悉上述知识,并能运用求解.
先化简各式,再比较大小.
【详解】解:,
∵,
∴,
故选: C.
题型05.幂的混合运算题
【典例】计算: ______.
【答案】
【分析】本题考查了幂的混合运算,熟练掌握相关运算法则是解题的关键.
根据幂的运算法则:同底数幂相乘,指数相加;同底数幂相除,指数相减.先计算乘方,再计算同底数幂的乘除即可解答.
【详解】解:
.
故答案为:.
【跟踪专练1】计算()2021×1.52020×(﹣1)2022的结果是( )
A. B. C.﹣ D.﹣
【答案】A
【分析】先根据积的乘方的逆运算进行计算,再求出答案即可.
【详解】解:
=
=
=
=
故选:A.
【点睛】本题考查了幂的乘方与积的乘方等,熟练掌握相关公式的逆运算是解题的关键.
【跟踪专练2】计算: ______.
【答案】
【分析】本题考查了幂的混合运算,熟练掌握幂的混合运算是解题的关键.根据积的乘方、幂的乘方和同底数幂的乘法法则计算即可.
【详解】解:
.
故答案为: .
【跟踪专练3】,,,则的值为.( )
A.1 B.1.5 C.2 D.2.5
【答案】B
【分析】根据幂的运算的逆运算,把所求变成同底数幂相乘和除法即可.
【详解】解:,
=
=1.5
故选:B.
【点睛】本题考查了幂的运算,解题关键是熟练运用幂的运算的逆运算,把所求式子变形.
题型06.科学记数法综合运算题
【典例】光在真空中的速度为km/s,太阳光照射到地球上大约需要s,则地球与太阳之间的距离用科学记数法表示为 ____________km.
【答案】
【分析】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是正整数;当原数的绝对值时,n是负整数
【详解】解:.
故答案为:.
【点睛】本题考查科学记数法.掌握相关表示规则即可.
【跟踪专练1】为进一步提高义务教育质量,某地区今年义务教育财政预算支出比去年上调了.已知该地区去年的义务教育财政预算支出约为元,则今年的义务教育财政预算支出约为( )
A.元 B.元 C.元 D.元
【答案】C
【分析】本题主要查了同底数幂相乘.用乘以,即可求解.
【详解】解:元,
即今年的义务教育财政预算支出约为元.
故选:C
【跟踪专练2】雷达可用于飞机导航,也可用来监测飞机的飞行.假设某时刻雷达向飞机发射电磁波,电磁波遇到飞机后反射,又被雷达接收,两个过程共用了秒.已知电磁波的传播速度为米/秒,则该时刻飞机与雷达站的距离为_______米.(结果用科学记数法表示)
【答案】
【分析】本题考查了幂的运算,解题关键是明确同底数幂相乘,底数不变,指数相加.
根据距离等于速度乘以时间计算即可.
【详解】解:(m),
故答案为:.
【跟踪专练3】综合实践课上,老师利用球的体积公式计算出地球的体积约是立方千米,而宇宙内的另一颗星球,也可以近似地看作球体,它的半径是地球的一万倍,则这个星球的体积约是( )
A.立方千米 B.立方千米
C.立方千米 D.立方千米
【答案】D
【分析】本题主要考查了用科学记数法表示较大的数,有理数的乘方运算,用科学记数法表示较大的数时,一般形式为,其中,n为整数,且n比原来的整数位数少1,据此判断即可.
【详解】解:,
故选D.
题型07.幂的大小比较.
【典例】已知,,,,则以上四个数中,最大数减最小数的值为______.
【答案】9
【分析】本题主要考查了乘方运算,零指数幂,负整数指数幂的运算,有理数比较大小,有理数的运算,熟练掌握相应运算法则是解题的关键.
分别计算a、b、c、d的值,比较大小后求差即可求解.
【详解】解:∵,,,,
∴,
∴最大数减最小数的值为.
故答案为:9.
【跟踪专练1】将,,这三个数按从小到大的顺序排列,正确的顺序是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】先根据乘方、零指数幂、负整数指数幂的运算法则,计算出三个数的结果,再比较大小得到正确排序.
【详解】解:∵,,,
又∵,
∴.
【跟踪专练2】若,则a,b,c,d的大小关系为__________.(用“”连接)
【答案】
【分析】本题主要考查了幂的乘方运算,熟练掌握幂的乘方法则是解题的关键.将、、、转化为指数相同的幂,再比较底数大小,从而得出它们的大小关系.
【详解】解:
因为,
所以.
故答案为:.
【跟踪专练3】已知,,,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了幂的乘方运算及幂的大小比较,熟练掌握“将不同底数的幂转化为同底数幂,再通过指数(或底数)比较大小”是解题的关键.将、转化为同底数幂的形式,再通过比较幂的底数和指数大小,确定、、的关系.
【详解】解:∵ ,,,底数,指数均为14
∴ ,即
∵ 底数均为3,指数,
∴ ,即,
∴
故选:.
【跟踪专练4】已知,,,,则a、b、c、d的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先变形化简,,,,比较11次幂的底数大小即可.
【详解】因为,,,,
因为,
所以,
所以,
故即;
同理可证
所以,
故选A.
【点睛】本题考查了幂的乘方的逆运算,熟练掌握幂的乘方及其逆运算是解题的关键.
【跟踪专练5】在比较和的大小时,老师给出了如下的方法:;.,.
请你根据上面所提供的信息,判断和的大小关系为( )
A. B. C. D.无法比较
【答案】B
【分析】本题考查了幂的乘方运算的逆用,将不同指数的幂转化为相同指数的幂,再通过比较底数大小判断幂的大小是解题的关键.
仿照题干中的方法,将指数化为相同后比较底数即可.
【详解】解:∵ ,,
又 ∵ ,
∴ ,即 .
故选:B.
题型08.幂的运算参数求解题
【典例】已知,,则_____.
【答案】
【分析】利用同底数幂的除法运算法则,将所求代数式变形后,代入已知条件计算即可.
【详解】解:∵,,
∴.
【跟踪专练1】已知,则的值等于( )
A.4 B.8 C.16 D.32
【答案】C
【分析】本题利用幂的乘方和同底数幂除法的运算法则,将所求式子变形后,代入已知条件计算即可.
【详解】解:.
【跟踪专练2】已知,则的值为________.
【答案】1
【分析】本题考查同底数的除法和幂的乘方,先将25和125化为以5为底的幂,再利用同底数幂的除法法则和指数相等求解即可.
【详解】解:因为,
所以,
所以,
因此,
解得.
故答案为:1.
【跟踪专练3】若,则的值为( )
A.-1 B.1 C.-3 D.3
【答案】D
【分析】本题考查了幂的乘方和积的乘方运算法则,掌握幂的乘方中底数不变、指数相乘,以及等式两边同底数幂的指数相等是解题的关键.
根据指数运算法则,将等式两边化简,通过比较指数得到关于和的方程,求解后代入计算.
【详解】解:∵ ,
且等式右边为 ,
∴ ,
即 ,
比较指数得:
,,
解得 ,,
∴
故选:D.
题型09.幂的新定义运算
【典例】如果,那么我们规定,例如:因为,所以.
(1)若,则______;
(2)已知,,,若,则y的值为______.
【答案】 96
【分析】本题考查了整式的运算,幂的运算,熟练掌握同底数幂的运算法则是解此题的关键.
(1)根据题意可得,即可得解;
(2)根据题意可得,,,从而可得,,从而可得,结合已知条件可得,计算即可得解.
【详解】解:(1)∵,
∴,
故答案为:;
(2)∵,,,
∴,,,
∴,,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
【跟踪专练1】如果,那么我们规定,例如:因为,所以.若,,则_______.
【答案】
【分析】本题考查幂的乘方,同底数幂的除法,由新规定的运算可得,,,再将,转化为后,再代入求值即可.
【详解】解:由于,,根据新规定的运算可得,
,,,
∴
,
故答案为:.
【跟踪专练2】规定:若实数a,b,c满足(且,),则记作.例如:,则.若,,,且,则p的值是( )
A. B. C. D.9
【答案】A
【分析】本题考查新定义运算,同底数幂的乘法,掌握相关知识是解决问题的关键.根据规定将符号转化为指数形式,再利用 和同底数幂相乘的法则求解.
【详解】解:∵ ,
∴ ;
∵ ,
∴ ;
∵ ,
∴ ;
又 ∵ ,
∴ ,
即 ,
∴ .
故选:A.
【跟踪专练3】我们定义:,若,则的值为( )
A.4 B.16 C.64 D.256
【答案】C
【分析】本题考查了整式的混合运算、有理数的混合运算,解决本题的关键是求出.
由定义可得,,.
【详解】
解:因为,
所以,
所以,
因为,
所以
故选:C.
【跟踪专练4】规定两数,之间的一种运算,记作,如果,那么.我们叫为“雅对”.例如:∵,∴.我们还可以利用“雅对”定义证明等式成立.证明如下:
设,,则,,
∴,
∴,
即.
(1)根据上述规定,填空: , ;
(2)计算: ,并说明理由.
(3)记,,.求证:.
【答案】(1),
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)根据“雅对”的定义,直接找到满足的指数;
(2)设两个“雅对”为未知数,利用同底数幂乘法法则,将和转化为新的“雅对”;
(3)将“雅对”转化为幂的形式,通过幂的运算建立等式,由同底数幂相等推出指数相等,完成证明.
【详解】(1)解:∵,
∴;
∵,
∴.
(2)解:设,,
则,,
可得,
故,即.
(3)解:∵,,,
∴,,,
∵,,
∴,
∴.
题型10.幂的运算规律探究
【典例】一质点从距原点个单位的点处向原点方向跳动,第一次跳动到的中点处,第二次从点跳到的中点处,第三次从点跳到的中点处,如此不断跳动下去,则第次跳动后,该质点到原点的距离为__________个单位.
【答案】
【分析】本题考查图形的变化规律,能根据质点的跳动方式得出每跳一次,质点与原点的距离是上一次距原点距离的一半是解题的关键.
分别每次跳动后质点与原点的距离,发现规律即可解决问题.
【详解】解:由题知,点M所对应的数到原点的距离是16个单位,
根据质点的跳动方式,
则第一次跳动后,该质点到原点的距离是:;
第二次跳动后,该质点到原点的距离是:;
第三次跳动后,该质点到原点的距离是:;
…
所以第2024次跳动后,该质点到原点的距离是:.
故答案为:.
【跟踪专练1】若,是正整数,且满足,则,满足的关系是__________.
【答案】
【分析】本题考查了同底数幂相乘、幂的乘方与积的乘方,根据运算法则将式子变形为,从而即可得解,熟练掌握运算法则是解此题的关键.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,满足的关系是,
故答案为:.
【跟踪专练2】阅读材料,回答下列问题:
材料一:积的乘方,把积的每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘.
即:.
材料二:等式成立
试求:(1)__________.
(2)___________.
【答案】 220 333300
【分析】(1)根据将变形为,再利用进行计算即可得到答案;
(2)先利用将变形为,再利用进行计算即可得到答案.
【详解】解:(1),
,
原式
,
故答案为:220;
(2),
,
原式
,
故答案为:333300.
【点睛】本题主要考查了积的乘方,熟练掌握的积的乘方的运算法则,能准确利用题中所给的公式是解题的关键.
【跟踪专练3】已知一列数:-2,4,-8,16,-32,64,-128,……,将这列数按如右图所示的规律排成一个数阵,其中,4在第一个拐弯处,-8在第二个拐弯处,-32在第三个拐弯处,-128在第四个拐弯处,……,则第六个拐弯处的数是________,第一百个拐弯处的数是___________.
【答案】
【分析】设第n个拐弯处的数为,由已知数据可以分析得到当时,n为奇数,,当n为偶数,,由此进行计算即可.
【详解】解:设第n个拐弯处的数为
由题意知:,,,,
观察可得:,,,
∴当且n为奇数时,,当n为偶数时,,
∴,即第六个拐弯处的数是.
故答案为:
∴第一百个拐弯处的数是
故答案为:
【点睛】本题考查数字的规律探索以及同底数幂相乘的计算法则,能够由已知数据得到通项公式是解题关键.
【解答题】
1.定义新运算:,
(1)求的值.
(2)若,求m的值.
【答案】(1)
(2).
【分析】本题主要考查有理数的混合运算,同底数幂的乘法,熟练掌握运算法则是解题的关键.
(1)根据新定义的运算代入求解即可;
(2)根据新定义得到,再根据同底数幂的乘法得到,据此求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴;
(2)解:∵,,
∴,
∴,
解得:.
2.(1)若,,求的值.
(2)若,求值.
【答案】(1) (2)或
【分析】(1)逆用同底数幂的乘法运算法则,拆分指数后代入数值计算即可;
(2)利用幂的乘方运算法则,对做底数统一的变形,结合乘方的定义分别求解、的值,再计算即可.
【详解】解:(1)原式
;
(2)∵,,,
∴,,
∴或,,
当时,;
当时,;
∴或.
【点睛】本题解题关键是熟练掌握同底数幂乘法、幂的乘方的运算法则,并能正向、逆向灵活使用;平方运算的结果为正数时,底数存在正负两个解,切勿遗漏负数解导致结果不全.
3.先化简,再求值:,其中.
【答案】,-25
【分析】本题考查了幂的运算,掌握幂的各类运算法则是解题的关键.
先根据幂的运算法则对代数式进行化简,然后将代入化简后的式子求值.
【详解】解:原式
.
当时,原式=.
4.计算:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先计算有理数的乘方,负整数指数幂,零指数幂,然后从左到右进行计算即可;
(2)先计算幂的乘方,然后再根据同底数幂相乘的法则计算乘法,即可得出答案.
【详解】(1)解:原式;
(2)解:原式.
5.在数学中,我们经常会运用逆向思考的方法来解决一些问题,例如:“已知,,求的值.”这道题我们可以这样思考:逆向运用同底数幂的乘法公式,即,所以,所以.
请你也利用逆向思考的方法解决下列问题:
(1)若,,求的值;
(2)计算:.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据,变形计算即可;
(2)逆向应用积的乘方解答即可.
本题考查了公式的逆向应用,熟练掌握公式是解题的关键
【详解】(1)解:∵,,,
∴,
∴.
(2)解:
.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
$
专题01幂的运算期中复习讲义
知识目标
能力目标
应试目标
1.核心公式:同底数幂乘除、幂的乘方、积的乘方(记准形式,不混淆)
2.关键考点:零指数幂(底数≠0)、负整数指数幂(符号别错)
3.必记技巧:科学记数法(分两种情况,指数定准)
1.会运算:单一/混合运算(先乘方再乘除,符号、系数算对)
2.会逆用:公式逆用(分解高次幂、简化计算)
3.会转化:不同底数幂转化为同底数幂(方便计算、比较大小)
1.基础题:不丢分(公式直接套用,快速准确)
2.中档题:避易错(不混淆公式、不忽略底数限制)
3.拓展题:会拆解(结合逆用、转化技巧,高效解题)
题型01.幂的基础运算题
题型02.幂的运算法则辨析题
题型03.幂的法则逆用求值题
题型04.零负指数幂运算题
题型05.幂的混合运算题
题型06.科学记数法综合运算题
题型07.幂的大小比较
题型08.幂的运算参数求解题
题型09.幂的新定义运算
题型10.幂的运算规律探究
解答题5题
知识点01.四大基本运算法则(m、n 为正整数)
1. 同底数幂的乘法
法则:同底数幂相乘,底数不变,指数相加
· 公式:aman=am+n · 推广:amanap=am+n+p
· 逆用:am+n=aman(常用于化简)
2. 幂的乘方
法则:幂的乘方,底数不变,指数相乘
公式:(am)n=amn 推广:[(am)n]p=amnp
逆用:amn=(am)n=(an)m(常用于指数统一、比较大小)
3. 积的乘方
法则:积的乘方,把每个因式分别乘方,再把所得幂相乘
公式:(ab)n=anbn 推广:(abc)n=anbncn
逆用:anbn=(ab)n(常用于简便计算,如25×0.55=(2×0.5)5=1)
4. 同底数幂的除法
法则:同底数幂相除,底数不变,指数相减
公式:am÷an=am−n(a0,m>n)
知识点02.两个特殊幂(关键前提:a0)
1. 零指数幂
定义:任何不等于 0 的数的 0 次幂等于 1
公式:a0=1(a0)
注意:00无意义
2. 负整数指数幂
定义:非零数的负整数次幂 = 正整数次幂的倒数
公式:a−p=(a0,p为正整数)
知识点03.科学记数法
1. 表示绝对值大于 10的数
形式:a×10n(1≤a<10,n为正整数)
规则:n=原数整数位数减 1
2. 表示绝对值小于 1的正数
形式:a×10−n(1≤a<10,n为正整数)
规则:n=原数左起第一个非零数字前所有 0 的个数(含小数点前的 0)
知识点04.核心易错点(避坑指南)
1.法则混淆 同底数幂乘法:指数加;幂的乘方:指数乘
2.符号问题 (−a)n:n偶为正,n奇为负 −an:永远为负(与n奇偶无关)
3.忽略前提 除法、零指数、负指数:底数不能为 0
4.系数漏算 积的乘方:系数也要乘方
知识点05.运算顺序与逆用技巧
1.运算顺序:先乘方,再乘除,最后加减;有括号先算括号内
2.逆用技巧
乘法逆用:am+n=aman
乘方逆用:amn=(am)n(统一指数)
积的乘方逆用:anbn=(ab)n(简便计算)
题型01.幂的基础运算题
【典例】若,则的值为___________.
【跟踪专练1】下列计算正确的是( )
A. B.
C. D.
【跟踪专练2】已知为正整数,且,求的值为___________.
【跟踪专练3】下列计算正确的有( )
①;②;③.
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【跟踪专练4】设m,n是正整数,且,若与的末两位数字相同,则的最小值为( )
A.9 B.10 C.11 D.12
【跟踪专练5】已知,,则__________.
【跟踪专练6】运用同底数幂的乘法可以得到(若与算同一个算式),按照要求,只运用同底数幂的乘法计算,运算结果可以得到的不同算式共有____个.
题型02.幂的运算法则辨析题
【典例】下列运算正确的是( )
A. B. C. D.
【跟踪专练1】计算的过程如下:①②步骤①,②分别表示的运算是( )
A.幂的乘方,同底数幂相乘 B.积的乘方,同底数幂相乘
C.幂的乘方,乘法结合律 D.积的乘方,合并同类项
【跟踪专练2】先阅读小明的解题过程,然后回答问题:
计算:.
解:原式
老师说小明的解法有错误,那么上述解题过程是从第_______步开始出现错误,错误原因是_______.
【跟踪专练3】若,,,则,,的关系:①;②;③;④,其中正确的是________.
题型03.幂的法则逆用求值题
【典例】如果,,则___.
【跟踪专练1】若,,则的值为( )
A.45 B.30 C.14 D.11
【跟踪专练2】巧算:______.
【跟踪专练3】若,则的值为______.
【跟踪专练4】已知,,,现给出,,之间的五个关系式:①;②;③;④;⑤.其中正确的关系式是( )
A.①②③④ B.①③④⑤ C.①②③⑤ D.①②④⑤
【跟踪专练5】已知,,,且,则的值为( )
A.30 B.27 C. D.3
【跟踪专练6】若am=20,bn=20,ab=20,则=______.
题型04.零负指数幂运算题
【典例】计算:_____.
【跟踪专练1】下列计算正确的是( )
A. B. C. D.
【跟踪专练2】,则m的值为_______.
【跟踪专练3】已知,那么的大小关系为( )
A. B. C. D.
题型05.幂的混合运算题
【典例】计算: ______.
【跟踪专练1】计算()2021×1.52020×(﹣1)2022的结果是( )
A. B. C.﹣ D.﹣
【跟踪专练2】计算: ______.
【跟踪专练3】,,,则的值为.( )
A.1 B.1.5 C.2 D.2.5
题型06.科学记数法综合运算题
【典例】光在真空中的速度为km/s,太阳光照射到地球上大约需要s,则地球与太阳之间的距离用科学记数法表示为 ____________km.
【跟踪专练1】为进一步提高义务教育质量,某地区今年义务教育财政预算支出比去年上调了.已知该地区去年的义务教育财政预算支出约为元,则今年的义务教育财政预算支出约为( )
A.元 B.元 C.元 D.元
【跟踪专练2】雷达可用于飞机导航,也可用来监测飞机的飞行.假设某时刻雷达向飞机发射电磁波,电磁波遇到飞机后反射,又被雷达接收,两个过程共用了秒.已知电磁波的传播速度为米/秒,则该时刻飞机与雷达站的距离为_______米.(结果用科学记数法表示)
【跟踪专练3】综合实践课上,老师利用球的体积公式计算出地球的体积约是立方千米,而宇宙内的另一颗星球,也可以近似地看作球体,它的半径是地球的一万倍,则这个星球的体积约是( )
A.立方千米 B.立方千米
C.立方千米 D.立方千米
题型07.幂的大小比较.
【典例】已知,,,,则以上四个数中,最大数减最小数的值为______.
【跟踪专练1】将,,这三个数按从小到大的顺序排列,正确的顺序是( )
A. B.
C. D.
【跟踪专练2】若,则a,b,c,d的大小关系为__________.(用“”连接)
【跟踪专练3】已知,,,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【跟踪专练4】已知,,,,则a、b、c、d的大小关系是( )
A. B. C. D.
【跟踪专练5】在比较和的大小时,老师给出了如下的方法:;.,.
请你根据上面所提供的信息,判断和的大小关系为( )
A. B. C. D.无法比较
题型08.幂的运算参数求解题
【典例】已知,,则_____.
【跟踪专练1】已知,则的值等于( )
A.4 B.8 C.16 D.32
【跟踪专练2】已知,则的值为________.
【跟踪专练3】若,则的值为( )
A.-1 B.1 C.-3 D.3
题型09.幂的新定义运算
【典例】如果,那么我们规定,例如:因为,所以.
(1)若,则______;
(2)已知,,,若,则y的值为______.
【跟踪专练1】如果,那么我们规定,例如:因为,所以.若,,则_______.
【跟踪专练2】规定:若实数a,b,c满足(且,),则记作.例如:,则.若,,,且,则p的值是( )
A. B. C. D.9
【跟踪专练3】我们定义:,若,则的值为( )
A.4 B.16 C.64 D.256
【跟踪专练4】规定两数,之间的一种运算,记作,如果,那么.我们叫为“雅对”.例如:∵,∴.我们还可以利用“雅对”定义证明等式成立.证明如下:
设,,则,,
∴,
∴,
即.
(1)根据上述规定,填空: , ;
(2)计算: ,并说明理由.
(3)记,,.求证:.
题型10.幂的运算规律探究
【典例】一质点从距原点个单位的点处向原点方向跳动,第一次跳动到的中点处,第二次从点跳到的中点处,第三次从点跳到的中点处,如此不断跳动下去,则第次跳动后,该质点到原点的距离为__________个单位.
【跟踪专练1】若,是正整数,且满足,则,满足的关系是__________.
【跟踪专练2】阅读材料,回答下列问题:
材料一:积的乘方,把积的每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘.
即:.
材料二:等式成立
试求:(1)__________.
(2)___________.
【跟踪专练3】已知一列数:-2,4,-8,16,-32,64,-128,……,将这列数按如右图所示的规律排成一个数阵,其中,4在第一个拐弯处,-8在第二个拐弯处,-32在第三个拐弯处,-128在第四个拐弯处,……,则第六个拐弯处的数是________,第一百个拐弯处的数是___________.
【解答题】
1.定义新运算:,
(1)求的值.
(2)若,求m的值.
2.(1)若,,求的值.
(2)若,求值.
3.先化简,再求值:,其中.
4.计算:
(1);
(2).
5.在数学中,我们经常会运用逆向思考的方法来解决一些问题,例如:“已知,,求的值.”这道题我们可以这样思考:逆向运用同底数幂的乘法公式,即,所以,所以.
请你也利用逆向思考的方法解决下列问题:
(1)若,,求的值;
(2)计算:.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
$