内容正文:
专题9 同底数幂的乘法
(7知识点+7题型+过关检测)
【题型1 同底数幂相乘】 2
【题型2 用科学记数法表示数的乘法】 3
【题型3 同底数幂乘法的逆用】 3
【题型4 幂的乘方运算】 4
【题型5 幂的乘方的逆用】 4
【题型6 积的乘方运算】 5
【题型7 积的乘方的逆用】 5
【解答题5道】 6
1. 理解同底数幂乘法、幂的乘方、积的乘方的运算法则,掌握法则的推导过程,明确法则适用条件。
2. 能熟练运用三个运算法则进行简单的幂的运算,包括正向计算和逆向运用。
3. 会结合科学记数法,运用同底数幂乘法法则解决实际计算问题,提升运算能力。
4. 通过法则推导和题型练习,体会转化、归纳的数学思想,培养逻辑推理和规范解题的习惯。03
知识•梳理
知识点1:同底数幂的乘法法则
1. 法则内容:同底数幂相乘,底数不变,指数相加。
2. 字母表示:(其中,、都是正整数)。
3. 关键说明:① 底数必须相同(如,底数都是2;若底数不同,需先转化为同底数,再计算);② 指数相加,而非相乘;③ 底数可以是具体的数、单项式或多项式;④ 法则可推广到多个同底数幂相乘:(,、、为正整数)。
知识点2:同底数幂乘法的逆用
1. 逆用公式:(其中,、都是正整数)。
2. 核心用途:将一个幂拆分为两个同底数幂的乘积,用于简化计算、求未知指数或代数式的值。
知识点3:幂的乘方法则
1. 法则内容:幂的乘方,底数不变,指数相乘。
2. 字母表示:(其中,、都是正整数)。
3. 关键区分:幂的乘方是“指数相乘”,同底数幂乘法是“指数相加”,切勿混淆(如,而)。
知识点4:幂的乘方的逆用
1. 逆用公式:(其中,、都是正整数)。
2. 核心用途:将一个幂转化为幂的乘方形式,用于简化计算、比较幂的大小或求值。
知识点5:积的乘方法则
1. 法则内容:积的乘方,等于把积的每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘。
2. 字母表示:(其中、,是正整数)。
3. 推广应用:多个因式的积的乘方,同样适用法则:(、、,为正整数)。
知识点6:积的乘方的逆用
1. 逆用公式:(其中、,是正整数)。
2. 核心用途:将两个(或多个)同指数的幂的乘积,转化为积的乘方,简化计算(尤其适用于底数互为倒数或易凑整的情况)。
知识点7:科学记数法与同底数幂乘法的结合
1. 科学记数法形式:(其中,是整数)。
2. 计算方法:两个用科学记数法表示的数相乘,先将前面的系数相乘,再将10的幂相乘(运用同底数幂乘法法则),最后整理成规范的科学记数法形式。
04
题型•汇总
【题型1 同底数幂相乘】
解题思路:
1. 判断是否为同底数幂,不同底数先转化(注意符号)。
2. 遵循“底数不变,指数相加”法则计算。
检验底数不为0、指数为正整数,规避符号错误。
易错点:① 混淆“指数相加”与“指数相乘”;② 忽略底数的符号(如,而非);③ 底数不同时强行运用法则。
【典例1】.若,则的值是( )
A.50 B.500 C.250 D.2500
跟随训练1-1.已知,,则的值为( )
A.0 B.1 C.3 D.8
跟随训练1-2.计算的结果是( )
A. B. C. D.
跟随训练1-3.已知,那么关于之间满足的等量关系是__________.
【题型2 用科学记数法表示数的乘法】
解题思路:
1. 判断是否为同底数幂,不同底数先转化(注意符号)。
2. 遵循“底数不变,指数相加”法则计算。
3. 检验底数不为0、指数为正整数,规避符号错误。
易错点:① 系数相乘后,未调整到的范围;② 10的幂相乘时,指数计算错误。
【典例2】.2025年5月29日,行星探测工程天问二号探测器在西昌卫星发射中心成功发射,开启对近地小行星的探测与采样返回之旅,已知该小行星与地球的最近距离约为月球远地点距离的45倍,月球远地点距离约为米,则该小行星与地球的最近距离约为( )米
A. B. C. D.
跟随训练2-1.某种计算机每秒可进行次运算,它工作分钟可以完成的运算次数用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
跟随训练2-2.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)
跟随训练2-3.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.
【题型3 同底数幂乘法的逆用】
解题思路:
1. 确定逆用,结合已知条件拆分指数。
2. 代入已知值计算,求未知指数需利用“同底数幂相等则指数相等”。
易错点:指数拆分不符合已知条件,导致无法代入计算;忽略底数不为0的前提。
【典例3】.已知,,则的值为( )
A.5 B.6 C.9 D.36
跟随训练3-1.如果,,则( )
A.75 B.20 C.10 D.3
跟随训练3-2.已知,,则( )
A.5 B.1 C.6 D.8
跟随训练3-3.若,则__________.
【题型4 幂的乘方运算】
解题思路:
1. 识别幂的乘方题型,明确适用法则。
2. 按“底数不变,指数相乘”,多层运算从内到外计算。
3. 注意底数符号的乘方规律(奇负偶正)。
易错点:① 混淆幂的乘方与同底数幂乘法(如将算成,正确应为);② 多层幂的乘方计算时,顺序错误;③ 符号判断失误。
【典例4】.如果,那么的值为( )
A. B. C. D.
跟随训练4-1.若,则( )
A.8 B.12 C.16 D.20
跟随训练4-2.计算的结果为( )
A. B. C. D.
跟随训练4-3.计算______.
【题型5 幂的乘方的逆用】
解题思路:
1. 确定逆用,结合已知拆分指数。
2. 代入求值或转化为同指数幂,比较大小。
易错点:指数拆分不合理,无法结合已知条件;忽略底数的正负性对结果的影响。
【典例5】.已知,则a,b,c的大小关系是( )
A. B. C. D.
跟随训练5-1.已知,则等于( )
A.5 B.6 C.12 D.18
跟随训练5-2.已知,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
跟随训练5-3.若,,则______.
【题型6 积的乘方运算】
解题思路:
1. 识别积的乘方题型,明确适用法则。
2. 将每个因式(含系数)分别乘方,注意符号。
3. 将所得幂相乘,整理为最简形式。
易错点:① 漏乘某个因式的乘方(如算成,漏算);② 系数乘方计算错误;③ 符号判断失误。
【典例6】.计算的结果是( )
A. B. C. D.
跟随训练6-1.计算的结果是( )
A. B. C. D.
跟随训练6-2.下列各式计算结果为的是( )
A. B. C. D.
跟随训练6-3.计算:________.
【题型7 积的乘方的逆用】
解题思路:
1. 确认幂的指数相同,逆用。
2. 将底数相乘,转化为积的乘方形式计算。
易错点:① 指数不同时强行逆用公式;② 底数相乘时符号错误;③ 忽略系数的乘方。
【典例7】.的计算结果为( )
A. B. C.3 D.4
跟随训练7-1.( )
A. B. C. D.
跟随训练7-2.计算的结果是( )
A. B. C. D.
跟随训练7-3.若,,试用含,的代数式表示 .
【解答题5道】
【典例8】.已知,,且,求的值.
跟随训练8-1.【阅读材料】通过学习幂的运算,我们发现:
若且,m,n都是正整数.
①当时,;
这说明当底数是相同的正数时,指数越大,幂越大.
②当时,;
这说明当指数是相同的正整数时,底数越大,幂越大.
③当时,,
【应用知识】
(1)①化简计算
②若,求x的值.
【拓展探究】
(2)①比较与的大小.
②比较与的大小.
跟随训练8-2.(1)已知,求的值;
(2)已知,求的值.
跟随训练8-3.逆向运用幂的运算法则可以得到,,,,在解题过程中,根据算式的结构特征,逆向运用幂的运算法则,常可以化繁为简,化难为易,使问题巧妙获解.
(1)的结果是________.
(2)若,求的值.
(3)比较大小:已知,,,,则,,,的大小关系是什么?(提示:如果,为正整数,那么)
跟随训练8-4.阅读:已知正整数a、b、c,显然,当同底数时,指数大的幂也大,若对于同指数,不同底数的两个幂和,当时,则有,根据上述材料,回答下列问题.
(1)比较大小:_______(填写、或).
(2)比较与的大小(写出比较的具体过程).
(3)计算:.
05
过关•检测
1.下列计算中,正确的是( )
A. B.
C. D.
2.四个数,,,中最小的数是( )
A. B. C. D.
3.已知单项式串:,,,,…,,其中为非负整数,为正整数.规定:,下列说法:
①若,则,;
②从单项式,,,,,中任选4个,存在7种情况,使得其中两个单项式的积等于另外两个单项式的积;
③从单项式串中任取10个相邻单项式,至少存在1种情况,使得其中五个单项式的积等于另外五个单项式的积.
其中正确的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
4.2025年中国工业机器人市场规模将达到元,位居全球第一.数据可表示为( )
A.9.51亿 B.95.1亿 C.951亿 D.9510亿
5.若,是正整数,且满足,则与的关系正确的是( )
A. B. C. D.
6.计算:______.
7.计算的结果为________.
8.已知实数、、存在数量关系,求________.
9.已知,则________.
10.表示由三个互不相等的正整数组成的一个数组,表示由它生成的第一个数组(相邻两项相乘作为左边的数,最后一个与第一个相乘作为最后一个数)、表示由它生成的第二个数组,按此方式可以生成很多数组,记开始三个数之积为,第1个数组的三个数之积为,第n个数组的三个数之积为(n为正整数).
对于任意的正整数m,n,下列说法:
①若,则k可以是奇数,也可以是偶数;
②;
③的最小值是36;
④若,,则符合条件的最小的n值为11.
其中正确的有_______.
11.计算:.
12.已知,,,求下列各式的值:
(1);
(2).
13.解决下列问题:
(1)已知,求的值;
(2)已知,求的值.
14.新定义:如果,则规定,例如:,所以.
(1)填空: ; ;
(2)若,,,试说明;
(3)若(k为奇数),求m与n满足的数量关系.
15.在学习了“幂的运算法则”后,经常遇到比较幂的大小的问题,对于此类问题,通常有两种解决方法,一种是将幂化为底数相同的形式,另一种是将幂化为指数相同的形式,请阅读下列材料:若,则、的大小关系是a________b(填“<”或“>”.)
解:,且,
,
类比阅读材料的方法,解答下列问题:
(1)比较的大小;
(2)比较与的大小;
(3)已知.求之间的等量关系.
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9 同底数幂的乘法
(7知识点+7题型+过关检测)
【题型1 同底数幂相乘】 2
【题型2 用科学记数法表示数的乘法】 3
【题型3 同底数幂乘法的逆用】 5
【题型4 幂的乘方运算】 6
【题型5 幂的乘方的逆用】 7
【题型6 积的乘方运算】 8
【题型7 积的乘方的逆用】 9
【解答题5道】 11
1. 理解同底数幂乘法、幂的乘方、积的乘方的运算法则,掌握法则的推导过程,明确法则适用条件。
2. 能熟练运用三个运算法则进行简单的幂的运算,包括正向计算和逆向运用。
3. 会结合科学记数法,运用同底数幂乘法法则解决实际计算问题,提升运算能力。
4. 通过法则推导和题型练习,体会转化、归纳的数学思想,培养逻辑推理和规范解题的习惯。03
知识•梳理
知识点1:同底数幂的乘法法则
1. 法则内容:同底数幂相乘,底数不变,指数相加。
2. 字母表示:(其中,、都是正整数)。
3. 关键说明:① 底数必须相同(如,底数都是2;若底数不同,需先转化为同底数,再计算);② 指数相加,而非相乘;③ 底数可以是具体的数、单项式或多项式;④ 法则可推广到多个同底数幂相乘:(,、、为正整数)。
知识点2:同底数幂乘法的逆用
1. 逆用公式:(其中,、都是正整数)。
2. 核心用途:将一个幂拆分为两个同底数幂的乘积,用于简化计算、求未知指数或代数式的值。
知识点3:幂的乘方法则
1. 法则内容:幂的乘方,底数不变,指数相乘。
2. 字母表示:(其中,、都是正整数)。
3. 关键区分:幂的乘方是“指数相乘”,同底数幂乘法是“指数相加”,切勿混淆(如,而)。
知识点4:幂的乘方的逆用
1. 逆用公式:(其中,、都是正整数)。
2. 核心用途:将一个幂转化为幂的乘方形式,用于简化计算、比较幂的大小或求值。
知识点5:积的乘方法则
1. 法则内容:积的乘方,等于把积的每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘。
2. 字母表示:(其中、,是正整数)。
3. 推广应用:多个因式的积的乘方,同样适用法则:(、、,为正整数)。
知识点6:积的乘方的逆用
1. 逆用公式:(其中、,是正整数)。
2. 核心用途:将两个(或多个)同指数的幂的乘积,转化为积的乘方,简化计算(尤其适用于底数互为倒数或易凑整的情况)。
知识点7:科学记数法与同底数幂乘法的结合
1. 科学记数法形式:(其中,是整数)。
2. 计算方法:两个用科学记数法表示的数相乘,先将前面的系数相乘,再将10的幂相乘(运用同底数幂乘法法则),最后整理成规范的科学记数法形式。
04
题型•汇总
【题型1 同底数幂相乘】
解题思路:
1. 判断是否为同底数幂,不同底数先转化(注意符号)。
2. 遵循“底数不变,指数相加”法则计算。
检验底数不为0、指数为正整数,规避符号错误。
易错点:① 混淆“指数相加”与“指数相乘”;② 忽略底数的符号(如,而非);③ 底数不同时强行运用法则。
【典例1】.若,则的值是( )
A.50 B.500 C.250 D.2500
【答案】A
【详解】解:∵,
∴.
跟随训练1-1.已知,,则的值为( )
A.0 B.1 C.3 D.8
【答案】C
【分析】根据同底数幂相乘法则计算即可.
【详解】解:∵,,
∴,
∴,
∴.
跟随训练1-2.计算的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】原式是8个相加,可得,可化为,再利用同底数幂的乘法法则计算即可.
【详解】解:.
跟随训练1-3.已知,那么关于之间满足的等量关系是__________.
【答案】
【分析】根据同底数幂的乘法法则,将拆分为,代入已知幂的形式,对比指数即可得到等量关系.
【详解】解:,
,
可得,
根据同底数幂的乘法法则,底数不变,指数相加,
得,
【题型2 用科学记数法表示数的乘法】
解题思路:
1. 判断是否为同底数幂,不同底数先转化(注意符号)。
2. 遵循“底数不变,指数相加”法则计算。
3. 检验底数不为0、指数为正整数,规避符号错误。
易错点:① 系数相乘后,未调整到的范围;② 10的幂相乘时,指数计算错误。
【典例2】.2025年5月29日,行星探测工程天问二号探测器在西昌卫星发射中心成功发射,开启对近地小行星的探测与采样返回之旅,已知该小行星与地球的最近距离约为月球远地点距离的45倍,月球远地点距离约为米,则该小行星与地球的最近距离约为( )米
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查科学记数法的乘法运算,根据题意,小行星与地球的最近距离为月球远地点距离的45倍,已知月球远地点距离为米,计算乘积后将结果整理为正确的科学记数法形式即可.
【详解】解:.
跟随训练2-1.某种计算机每秒可进行次运算,它工作分钟可以完成的运算次数用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先将工作时间的单位由分钟换算为秒,再计算总运算次数,最后转化为科学记数法即可.
【详解】解:∵ 分钟秒,
∴ 工作分钟的总时间为秒,
则计算总运算次数.
跟随训练2-2.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:.
跟随训练2-3.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:.
【题型3 同底数幂乘法的逆用】
解题思路:
1. 确定逆用,结合已知条件拆分指数。
2. 代入已知值计算,求未知指数需利用“同底数幂相等则指数相等”。
易错点:指数拆分不符合已知条件,导致无法代入计算;忽略底数不为0的前提。
【典例3】.已知,,则的值为( )
A.5 B.6 C.9 D.36
【答案】B
【分析】先逆用同底数幂的乘法法则将所求式子变形后,再将已知条件代入计算即可.
【详解】解:逆用同底数幂乘法法则可得:,
∵ ,,
∴ ,即选项B符合题意.
跟随训练3-1.如果,,则( )
A.75 B.20 C.10 D.3
【答案】A
【分析】根据同底数幂乘法法则的逆用,将所求式子变形后代入已知条件计算即可.
【详解】解:∵,,
∴.
跟随训练3-2.已知,,则( )
A.5 B.1 C.6 D.8
【答案】C
【详解】解:∵,,
∴.
跟随训练3-3.若,则__________.
【答案】6
【分析】根据同底数幂的乘法法则,将变形为,再代入已知数值计算即可.
【详解】解:由同底数幂的乘法法则得
将,代入得,
.
【题型4 幂的乘方运算】
解题思路:
1. 识别幂的乘方题型,明确适用法则。
2. 按“底数不变,指数相乘”,多层运算从内到外计算。
3. 注意底数符号的乘方规律(奇负偶正)。
易错点:① 混淆幂的乘方与同底数幂乘法(如将算成,正确应为);② 多层幂的乘方计算时,顺序错误;③ 符号判断失误。
【典例4】.如果,那么的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:,
∴,
∴.
跟随训练4-1.若,则( )
A.8 B.12 C.16 D.20
【答案】A
【分析】先将所求式子的底数统一为2,再利用幂的乘方和同底数幂的乘法法则变形,结合已知等式代入计算即可.
【详解】解:∵,
∴,
又∵,,
∴ .
跟随训练4-2.计算的结果为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先根据乘法的意义化简括号内a个a相加的和,再利用幂的乘方法则计算最终结果.
【详解】解:原式.
跟随训练4-3.计算______.
【答案】
【分析】根据幂的乘方运算法则即可求解.
【详解】解:.
【题型5 幂的乘方的逆用】
解题思路:
1. 确定逆用,结合已知拆分指数。
2. 代入求值或转化为同指数幂,比较大小。
易错点:指数拆分不合理,无法结合已知条件;忽略底数的正负性对结果的影响。
【典例5】.已知,则a,b,c的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用幂的乘方的逆运算法则,将三个数化为指数相同的形式(指数都为11),再通过比较底数大小得到原数的大小关系.
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴.
跟随训练5-1.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∵,,
∴.
跟随训练5-2.已知,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用幂的乘方性质,将三个数化为同指数的幂,再通过比较底数大小判断a,b,c的大小即可.
【详解】解:首先将a,b,c变形为指数相同的幂,50、75、100的最大公约数为25.
∵,
,
,
又∵,指数,
∴,即.
跟随训练5-3.若,,则______.
【答案】
【详解】解:∵
∴.
【题型6 积的乘方运算】
解题思路:
1. 识别积的乘方题型,明确适用法则。
2. 将每个因式(含系数)分别乘方,注意符号。
3. 将所得幂相乘,整理为最简形式。
易错点:① 漏乘某个因式的乘方(如算成,漏算);② 系数乘方计算错误;③ 符号判断失误。
【典例6】.计算的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据积的乘方运算法则直接计算即可.
【详解】解:.
故选:C.
跟随训练6-1.计算的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:.
跟随训练6-2.下列各式计算结果为的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:A:,结果是,符合题意;
B:,结果不是,不符合要求;
C:,结果不是,不符合要求;
D:,结果不是,不符合要求.
跟随训练6-3.计算:________.
【答案】
【分析】根据积的乘方进行计算即可.
【详解】解:.
【题型7 积的乘方的逆用】
解题思路:
1. 确认幂的指数相同,逆用。
2. 将底数相乘,转化为积的乘方形式计算。
易错点:① 指数不同时强行逆用公式;② 底数相乘时符号错误;③ 忽略系数的乘方。
【典例7】.的计算结果为( )
A. B. C.3 D.4
【答案】A
【分析】本题利用积的乘方的逆运算简化计算,拆分出同指数的幂后逐步计算即可.
【详解】解:
.
跟随训练7-1.( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先拆分指数,再逆用积的乘方解答,然后合并同指数幂计算即可.
【详解】解:原式
.
跟随训练7-2.计算的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:
跟随训练7-3.若,,试用含,的代数式表示 .
【答案】
【详解】解:.
【解答题5道】
【典例8】.已知,,且,求的值.
【答案】
【分析】根据同底数幂的乘法及其逆用、积的乘方的逆用、幂的乘方运算法则,得出,即可求解.
【详解】解:∵,,
∴,
∴,
∴.
跟随训练8-1.【阅读材料】通过学习幂的运算,我们发现:
若且,m,n都是正整数.
①当时,;
这说明当底数是相同的正数时,指数越大,幂越大.
②当时,;
这说明当指数是相同的正整数时,底数越大,幂越大.
③当时,,
【应用知识】
(1)①化简计算
②若,求x的值.
【拓展探究】
(2)①比较与的大小.
②比较与的大小.
【答案】(1)①;②
(2)①;②
【分析】(1)①把原式变形为,进一步变形为,据此求解即可;②根据得到,进一步得到,则,解方程即可得到答案;
(2)①根据题意可得,,据此可得答案;②根据题意可得,则可证明,据此可得答案.
【详解】(1)解:①
;
②∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)解:①,,
∵,
∴,
∴;
②∵,
∴,
∴,
∵,
∴.
跟随训练8-2.(1)已知,求的值;
(2)已知,求的值.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)根据积的乘方公式和幂的乘方逆运算求解即可;
(2)根据积的乘方公式的逆用求解即可.
【详解】解:(1),
;
(2),
,
,
,
解得.
跟随训练8-3.逆向运用幂的运算法则可以得到,,,,在解题过程中,根据算式的结构特征,逆向运用幂的运算法则,常可以化繁为简,化难为易,使问题巧妙获解.
(1)的结果是________.
(2)若,求的值.
(3)比较大小:已知,,,,则,,,的大小关系是什么?(提示:如果,为正整数,那么)
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查幂的运算,熟练掌握幂的运算的逆运算,是解题的关键:
(1)逆用积的乘方进行计算即可;
(2)利用幂的乘方,以及同底数的乘法法则进行求解即可;
(3)先将各数化为同指数的形式,再比较底数的大小即可.
【详解】(1)解:;
故答案为:;
(2)解:,
,
,
,
解得.
(3)解:,,
,,
又∵,
,
.
跟随训练8-4.阅读:已知正整数a、b、c,显然,当同底数时,指数大的幂也大,若对于同指数,不同底数的两个幂和,当时,则有,根据上述材料,回答下列问题.
(1)比较大小:_______(填写、或).
(2)比较与的大小(写出比较的具体过程).
(3)计算:.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题主要考查积的乘方的逆运算、幂的大小的比较以及有理数的混合运算等知识,解答的关键是熟练掌握相关的运算法则.
(1)根据“对于同指数,不同底数的两个幂和,当时,则有”比较大小即可;
(2)将与化为指数相同的幂,然后再根据“当同指数时,底数大的幂也大”即可进行比较大小;
(3)首先将和化为指数相同的幂,将和也化为指数相同的幂,再根据积的乘方逆运算进行运算,然后进行减法运算即可得出答案.
【详解】(1)解:由题意,对于同指数,不同底数的两个幂和,
当时,则有,
∴.
故答案为:;
(2)解:∵,,
又∵,
∴;
(3)原式
.
05
过关•检测
1.下列计算中,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据幂的运算法则与合并同类项法则,分别计算各选项即可判断正误.
【详解】A:根据幂的乘方法则:,可得
,该选项计算错误,不符合题意;
B:根据积的乘方法则:,可得
,该选项计算错误,不符合题意;
C:根据同底数幂乘法法则:,可得
,该选项计算正确,符合题意;
D:根据合并同类项法则,同类项合并时系数相加,字母与指数不变,可得
,该选项计算错误,不符合题意;
2.四个数,,,中最小的数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】观察四个幂的指数,可得55,44,33,22的最大公约数是11,利用幂的乘方性质,将四个数转化为指数相同的幂,再比较底数大小即可得到结果.
【详解】解:∵;
;
;
,
又∵,
∴,
∴是四个数中最小的数.
3.已知单项式串:,,,,…,,其中为非负整数,为正整数.规定:,下列说法:
①若,则,;
②从单项式,,,,,中任选4个,存在7种情况,使得其中两个单项式的积等于另外两个单项式的积;
③从单项式串中任取10个相邻单项式,至少存在1种情况,使得其中五个单项式的积等于另外五个单项式的积.
其中正确的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【分析】本题考查整式乘法与代数式求值,根据单项式乘法的性质,两个单项式乘积相等等价于对应指数和相等,据此逐个判断三个说法即可.
【详解】解:①当时,
,为正整数,
当时,可得,即;
当时,可得,即;
存在多组解,因此不能推出,,故①错误.
②若满足,由可得,
问题转化为:在()中,找出所有不重复的不同数对,使得数对的和相等,
列举计算得:
和为:共1种情况;
和为:共1种情况;
和为:共3个不同数对,任选2组,共3种情况;
和为:共1种情况;
和为:共1种情况;
总计种,故②正确.
③若五个单项式的乘积等于另外五个单项式的乘积,则所有10个指数的总和为偶数,(因为总和等于两倍的五个指数的和),
设10个相邻单项式的指数为,
总和为,
是偶数,是奇数,
总和是奇数,不可能是偶数,因此不存在满足条件的情况,故③错误.
综上,正确的说法共1个.
4.2025年中国工业机器人市场规模将达到元,位居全球第一.数据可表示为( )
A.9.51亿 B.95.1亿 C.951亿 D.9510亿
【答案】C
【分析】将科学记数法表示的数,换算为以亿为单位的数,利用亿的换算关系即可得到结果。
【详解】解:∵亿,
又,
∴元可表示为951亿元.
5.若,是正整数,且满足,则与的关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先将左右两侧分别化简为同底数幂的形式,再根据同底数幂相等则指数相等,得到与的关系式.
【详解】解:∵左边为个相加,
∴左边,
又,可得左边;
∵右边为个相乘,可得右边,
∵,
∴.
6.计算:______.
【答案】
【分析】先根据同底数幂的乘法法则计算乘法运算,再合并同类项即可得到结果.
【详解】解:.
7.计算的结果为________.
【答案】
【详解】解:.
8.已知实数、、存在数量关系,求________.
【答案】144
【分析】先利用幂的乘方与积的乘方运算法则,将进行变形,转化为含和的形式,再代入,计算.
【详解】解:∵,
∴.
9.已知,则________.
【答案】81
【分析】由得到,再利用同底数幂的乘方运算法则将变形为,再代入求解即可.
【详解】解:∵
∴,
∴
.
10.表示由三个互不相等的正整数组成的一个数组,表示由它生成的第一个数组(相邻两项相乘作为左边的数,最后一个与第一个相乘作为最后一个数)、表示由它生成的第二个数组,按此方式可以生成很多数组,记开始三个数之积为,第1个数组的三个数之积为,第n个数组的三个数之积为(n为正整数).
对于任意的正整数m,n,下列说法:
①若,则k可以是奇数,也可以是偶数;
②;
③的最小值是36;
④若,,则符合条件的最小的n值为11.
其中正确的有_______.
【答案】③④
【分析】先根据前几个变化规律得到,再逐一分析各说法即可求解.
【详解】解:由题意,第一个数组为,
第二个数组为,
则第三个数组为,
第四个数组为,……,
∴,
,
,
,
,
……,
依次类推,发现,为正整数,
∵,
∴,
∴,
∵为正整数,
∴为偶数,故①不符合题意;
∵
∴,,
∴,故②不符合题意;
∵,为正整数,表示由三个互不相等的正整数组成的一个数组,
∴当,,,时最小,
∴的最小值是;故③符合题意;
∵,,
∴,,
∵,,
∴n值最小为11,故④符合题意;
故正确的有③④.
11.计算:.
【答案】.
【分析】先根据同底数幂的乘法法则,积的乘方与幂的乘方法则计算,最后合并同类项得到结果.
【详解】解:
.
12.已知,,,求下列各式的值:
(1);
(2).
【答案】(1)72
(2)1024
【分析】(1)逆用同底数幂的乘法法则和幂的乘方法则把原式变形为,然后把,代入计算即可;
(2)先利用积的乘方法则把原式变形为,再逆用幂的乘方法则把原式变形为,然后把,代入计算即可.
【详解】(1)解:∵,,
∴;
(2)解:∵,,
∴.
13.解决下列问题:
(1)已知,求的值;
(2)已知,求的值.
【答案】(1)81
(2)32
【分析】()由,得,然后由,最后代入求解即可;
()由,把,代入求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴
;
(2)解:∵,
∴
.
14.新定义:如果,则规定,例如:,所以.
(1)填空: ; ;
(2)若,,,试说明;
(3)若(k为奇数),求m与n满足的数量关系.
【答案】(1)2;4;
(2)见解析
(3)
【分析】(1)根据新定义计算即可.
(2)先根据新定义计算,再根据同底数幂相乘法则计算即可.
(3)先根据新定义计算,再根据幂的乘方法则计算即可.
【详解】(1)解:∵,
∴.
∵,
∴.
故答案为:2;4;
(2)解:∵若,,,
∴,,,
∴,
∴.
(3)解:∵(k为奇数),
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴为奇数时,.
15.在学习了“幂的运算法则”后,经常遇到比较幂的大小的问题,对于此类问题,通常有两种解决方法,一种是将幂化为底数相同的形式,另一种是将幂化为指数相同的形式,请阅读下列材料:若,则、的大小关系是a________b(填“<”或“>”.)
解:,且,
,
类比阅读材料的方法,解答下列问题:
(1)比较的大小;
(2)比较与的大小;
(3)已知.求之间的等量关系.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)将三个数都化为以3为底数的幂,然后比较指数大小即可;
(2)将两数都化为指数为的幂,然后比较底数大小即可;
(3)因为,根据已知条件,则可得,通过幂的运算可得结论.
【详解】(1)解:,
又∵,
;
(2)解:,
又∵,
(3)解:,
又∵,
.
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
$