内容正文:
专题01幂的运算期末复习讲义
知识目标
能力目标
应试目标
1.熟记幂的四条核心运算公式:同底数幂乘除、幂的乘方、积的乘方,掌握公式底数、指数的变化规律。
2.掌握零指数幂、负整数指数幂的定义与取值规则,明确底数限制条件。
3.熟练掌握科学记数法(含负指数小数型),能正确表示极小、极大数。
4.理清幂运算公式的正向运用、逆向运用、综合变形,区分易混淆公式。
1.能精准辨析题型,根据式子结构快速匹配对应幂运算公式,避免公式混用。
2.具备公式逆用、变形用能力,能解决指数求值、比较大小、整体代换题型。
3.能规范处理零指数、负指数运算,规避底数为 0、符号出错问题。
4.能综合多个幂公式进行混合运算,养成先定符号、再算指数的解题习惯。
.
1.基础题:幂的简单运算、科学记数法零失误,公式不混淆。
2.中档题:熟练多公式综合运算、负指数、零指数计算,步骤规范、结果标准。
3.拔高题:攻克公式逆用、指数整体代入、幂的大小比较高频压轴题型。
4.规避易错点:符号错误、指数加减乘混淆、零指数底数陷阱、负指数倒数写错。
题型01.同底数幂相乘
题型02.同底数幂乘法的逆用
题型03.科学记数法表示数的乘法
题型04.幂的乘方运算
题型05.幂的乘方的逆用
题型06.积的乘方运算
题型07.积的乘方逆用
题型08.同底数幂的除法运算
题型09.同底数幂除法的逆用
题型10.幂的混合运算
题型11.零指数幂
题型12.负整数指数幂
题型13.幂的大小比较
题型14.幂的运算参数求解题
题型15.新定义运算题
题型16.幂的运算规律探究题
知识点01:幂的基本认识
形如 an,a 为底数,n 为指数
含义:an表示 n 个 a 相乘
区分:
-an:底数只有 a
(-a)n:底数是 -a
期末最大基础陷阱:括号决定底数范围
知识点02:四大核心幂运算公式(详细拓展 + 对比表格)
运算名称
公式
运算法则
易错点
同底数幂相乘
aman=am+n
底数不变,指数相加
相乘指数加,不是乘
同底数幂相除
am÷an=am−n
底数不变,指数相减
顺序不能颠倒
幂的乘方
(am)n=amn
底数不变,指数相乘
不要指数相加
积的乘方
(ab)n=anbn
每个因式分别乘方
最容易漏系数乘方
深度拓展区分(老师必讲)
1.同级运算(乘、除)→ 指数加减
2.高级运算(乘方)→ 指数相乘
3.只有同底数才能进行指数加减运算,底数不同不能直接运算
知识点03:零指数幂与负整数指数幂(重难点 + 扣分重灾区)
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
硬性前提:a0
意义:任何非零数的 0 次幂等于 1
禁忌:00 无意义,考试高频坑
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)
核心真谛:负指数≠负数! 口诀:负指数,变倒数,指数变正
3.特殊指数对比详解表
类型
公式
限制条件
考试考法
典型错解
零指数幂
a0=1
a0
判断有无意义、化简求值
认为 00=1
负指数幂
a−p=
a0
化简、混合运算、结果规范
a-2=-a2
4.拓展:分数负指数
口诀:分数负指数,直接倒过来
知识点04:公式逆向运用(期末拔高、压轴必考)
七年级想拿高分,必须会逆用公式,所有难题全部来自逆向变形
正向公式
逆向公式
解题用途
am+n=aman
aman=am+n
指数拆分、凑指数、求值
am−n=am÷an
am÷an=am−n
已知高次幂求低次幂
amn=(am)n
amn=(an)m
高次幂改写、幂的大小比较
anbn=(ab)n
anbn=(ab)n
同指数简便合并运算
知识点05.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)
3.易错规范
(1)a 绝对不能大于等于 10 或小于 1
(2)小数科学记数法极易写错指数绝对值
知识点06:幂的混合运算标准解题流程(满分答题模板)
1.先判底数:统一底数,区分正负底数
2.先算乘方:幂的乘方、积的乘方优先计算
3.再算乘除:同底数幂乘除,指数加减
4.处理特殊指数:零指数、负指数化简
5.最后整理:结果禁止保留负指数,全部化为正指数
知识点07:全章超详细易错点汇总表(阅卷扣分点全覆盖)
错误类型
错误写法
正确写法
错因深度解析
同底相乘指数相乘
a2a3=a6
a2a3=a5
混淆乘除与乘方指数规则
幂的乘方指数相加
(a2)3=a5
(a2)3=a6
高级运算指数相乘
积的乘方漏系数
(3a)2=3a2
(3a)2=9a2
因式包含系数,必须整体乘方
负指数理解错误
a-2=-a2
a-2=
负指数是倒数关系,不是负号
零指数不看底数
00=1
00 无意义
忽略底数不为 0 的前提
底数混淆
-22=4
-22=-4
有无括号,底数完全不同
结果保留负指数
最终式子带负指数
必须化为正指数分式
考试硬性扣分
异底幂乱运算
不同底数指数乱加减
异底先转化,不能直接运算
概念不清晰
知识点08:期末必考四大题型体系
1.基础计算题:单一公式套用、简单化简、科学记数法填空
2.混合运算题:乘方 + 乘除 + 零指数 + 负指数综合计算(解答题必考)
3.代数式求值题:公式逆用、整体代入、已知幂求式子的值
4.压轴拓展题:幂的大小比较、指数方程、参数求值、简便运算
题型01.同底数幂相乘.
1.已知,则的值为_____.
2.若a,b是正整数,且满足,则下列a与b的关系正确的是( )
A. B. C. D.
3.规定一种新运算:,例如,.
(1)求的值;
(2)若,求x的值.
4.计算:
(1);
(2);
(3);
(4)(为正整数).
题型02.同底数幂乘法的逆用
5.如果,,则( )
A.75 B.20 C.10 D.3
6.规定.
(1)求____________;
(2)若,求____________.
7.若(,且,,是正有理数),则.利用该结论解决下面的问题:
(1)如果,求的值;
(2)如果,求的值.
8.(1)已知,求n的值.
(2)已知,其中a、b、c为正整数,求的值.
题型03.科学记数法表示数的乘法
9.中国天宫空间站在近地轨道的平均飞行速度约为米/秒,绕地球一圈约90分钟,用科学记数法表示天宫空间站绕地球一圈的行程约为( )
A.米 B.米 C.米 D.米
10.材料一:柯伊伯带是位于太阳系海王星轨道外侧(距离太阳约30个天文单位),在黄道面附近的天体密集的圆盘区域,柯伊伯带的假说最先由美国天文学家弗雷德里克·伦纳德提出,十几年后杰拉德·柯伊伯证实了该观点,柯伊伯带类似于小行星带,但范围大得多,它比小行星带宽20倍且重20至200倍.
材料二:天文单位是天文学中计量天体间距离的一种单位,其数值取地球和太阳之间的平均距离,根据国际天文学联合会的定义,一个天文单位等于.
根据上面的材料,写出柯伊伯带距离太阳的距离________(结果用科学记数法表示)
11.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
12.计算:(用科学记数法表示结果)
(1);
(2);
(3).
题型04.幂的乘方运算
13.计算:的结果为( )
A. B. C. D.
14.已知:,,则的值为______.
15.若正整数满足,则( )
A.32 B.4 C.8 D.16
16.若为正整数,且,求的值.
17.计算下列各题:
(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
(6);
(7).
题型05.幂的乘方的逆用
18.已知,,则______.
19.已知,,则代数式的值是( )
A.3 B.2 C. D.
20.已知n为正整数,且,求的值.
21.已知,,.
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)直接写出,,之间的数量关系.
题型06.积的乘方运算
22.( )
A. B. C. D.
23.计算:______.
24.计算:.
25.计算:
(1);
(2);
(3);
(4).
题型07.积的乘方逆用
26.计算的结果是______.
27.计算的结果是( )
A. B. C.1 D.2
28.阅读理解:下面是小明完成的一道作业题.
计算:.
解:原式
知识迁移:请你参考小明的方法解答下面的问题:
(1);
(2).
29.(1)计算:.
(2)若,,用,的代数式表示.
30.用简便方法进行计算:
题型08.同底数幂的除法运算
31.若,则的值为_____.
32.下列计算正确的是( )
A. B. C. D.
33.计算:
(1)
(2)
34.计算下列各题:
(1);
(2);
(3);
(4).
题型09.同底数幂除法的逆用
35.若,,则________.
36.若 ,则 ( )
A.9 B.12 C.27 D.81
37.对于整数a、b定义运算:(其中m、n为常数),如
(1)填空:当,时, ;
(2)若,,求的值.
38.计算:
(1)已知求的值;
(2)已知,求的值
题型10.幂的混合运算
39.计算:
40.计算:
(1)
(2)
41.计算:
(1);
(2);
(3);
(4).
题型11.零指数幂
42.计算:________.
43.若,,,,则a、b、c、d中最大的是______.
44.计算:.
45.计算:.
题型12.负整数指数幂
46.已知,则___________.
47.若,则p的值为( )
A. B.3 C. D.9
48.计算:
(1);
(2).
题型13.幂的大小比较
49.已知,,则a,b的大小关系是______(请用字母表示,并用“”连接).
50.已知,,,则的大小关系是_________(用“<”连接).
51.已知,,则x、y、z三者的大小关系为( )
A. B.
C. D.
52.已知:,,,则a、b、c的大小关系是( )
A. B. C. D.
53.已知,,,,那么a,b,c,d大小顺序为________________.
54.如果,那么规定.例如:如果,那么.
(1)根据规定填空:___________,___________;
(2)记,,,若,求的值;
(3)若,,比较,的大小关系.
55.阅读和学习下面的材料:
某同学在比较的大小时,发现55,44,33都是11的倍数,于是他将这三个数都转化为指数为11的幂,然后通过比较底数的方法比较了这三个数的大小.
解:∵,
∴,
请根据上述解题思路完成下题:
比较大小:若,则a,b,c的大小关系是什么?
题型14.幂的运算参数求解题
56.已知:(为正整数,且),则________.
57.若,则可以取的值有______.
58.已知,则_____.
59.已知,为实数,,,则( )
A. B.1 C. D.
60.已知(,为常数)满足表格中的信息则的值为( )
x的取值
1
2
3
4
5
的值
1
无意义
1
m
A. B.9 C. D.
题型15.新定义运算题
61.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______
62.新定义:如果,则规定,例如:,所以.填空______;若,,,则x,y,z的关系式为______.
63.我们知道,同底数幂的乘法法则为:(其中,m,n为正整数),类似地我们规定关于任意正整数m,n的一种新运算:,比如:如果,那么,请根据这种新运算填空:若,则_______(用含n和k的代数式表示,其中n为正整数).
64.定义一种新运算“”:若,则规定.当时,则整数x的值为_____.
65.对于任意的两个有理数,我们规定:,下面给出了关于这种运算的三个结论,其中正确的个数有( )
①; ②; ③.
A.3个 B.2个 C.1个 D.0个
66.定义:如果,那么x叫做以a为底N的对数,记作.例如:因为,所以;因为,所以则下列说法正确的个数为( )
①;②;③;④若,则,
A.1 B.2 C.3 D.4
67.我们规定:如果,记作.例如:因为,所以.
(1)根据上述规定,填空:______,______;
(2)若,,.试说明:;
(3)若,,写出与的数量关系,并说明理由.
68.规定两正数a,b之间的一种运算记作,如果,那么.
例如:因为,所以.
小明在研究这种运算时发现一个结论:.
小明给出了如下的证明:
设,
由规定,得,
∴,
∴,
∴
请你解决下列问题:
(1)填空: ,;
(2)证明:;
(3)如果正数、m、n,满足,求x.
69.对于整数a、b定义运算:(其中m、n为常数),如.
(1)填空:当,时,__________;
(2)若,,求的值.
题型16.幂的运算规律探究题
70.观察下列代数式:,,,,,,按照上述规律,第个代数式是______,第个代数式是______.
71.观察下列等式: 按此规律,第n个等式为_______
72.一组按规律排列的代数式:,,,,…,则第n个式子是______.
73.定义虚数单位,,则的计算结果为( )
A. B. C. D.
74.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.
试卷第1页,共3页
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专题01幂的运算期末复习讲义
知识目标
能力目标
应试目标
1.熟记幂的四条核心运算公式:同底数幂乘除、幂的乘方、积的乘方,掌握公式底数、指数的变化规律。
2.掌握零指数幂、负整数指数幂的定义与取值规则,明确底数限制条件。
3.熟练掌握科学记数法(含负指数小数型),能正确表示极小、极大数。
4.理清幂运算公式的正向运用、逆向运用、综合变形,区分易混淆公式。
1.能精准辨析题型,根据式子结构快速匹配对应幂运算公式,避免公式混用。
2.具备公式逆用、变形用能力,能解决指数求值、比较大小、整体代换题型。
3.能规范处理零指数、负指数运算,规避底数为 0、符号出错问题。
4.能综合多个幂公式进行混合运算,养成先定符号、再算指数的解题习惯。
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1.基础题:幂的简单运算、科学记数法零失误,公式不混淆。
2.中档题:熟练多公式综合运算、负指数、零指数计算,步骤规范、结果标准。
3.拔高题:攻克公式逆用、指数整体代入、幂的大小比较高频压轴题型。
4.规避易错点:符号错误、指数加减乘混淆、零指数底数陷阱、负指数倒数写错。
题型01.同底数幂相乘
题型02.同底数幂乘法的逆用
题型03.科学记数法表示数的乘法
题型04.幂的乘方运算
题型05.幂的乘方的逆用
题型06.积的乘方运算
题型07.积的乘方逆用
题型08.同底数幂的除法运算
题型09.同底数幂除法的逆用
题型10.幂的混合运算
题型11.零指数幂
题型12.负整数指数幂
题型13.幂的大小比较
题型14.幂的运算参数求解题
题型15.新定义运算题
题型16.幂的运算规律探究题
知识点01:幂的基本认识
形如 an,a 为底数,n 为指数
含义:an表示 n 个 a 相乘
区分:
-an:底数只有 a
(-a)n:底数是 -a
期末最大基础陷阱:括号决定底数范围
知识点02:四大核心幂运算公式(详细拓展 + 对比表格)
运算名称
公式
运算法则
易错点
同底数幂相乘
aman=am+n
底数不变,指数相加
相乘指数加,不是乘
同底数幂相除
am÷an=am−n
底数不变,指数相减
顺序不能颠倒
幂的乘方
(am)n=amn
底数不变,指数相乘
不要指数相加
积的乘方
(ab)n=anbn
每个因式分别乘方
最容易漏系数乘方
深度拓展区分(老师必讲)
1.同级运算(乘、除)→ 指数加减
2.高级运算(乘方)→ 指数相乘
3.只有同底数才能进行指数加减运算,底数不同不能直接运算
知识点03:零指数幂与负整数指数幂(重难点 + 扣分重灾区)
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
硬性前提:a0
意义:任何非零数的 0 次幂等于 1
禁忌:00 无意义,考试高频坑
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)
核心真谛:负指数≠负数! 口诀:负指数,变倒数,指数变正
3.特殊指数对比详解表
类型
公式
限制条件
考试考法
典型错解
零指数幂
a0=1
a0
判断有无意义、化简求值
认为 00=1
负指数幂
a−p=
a0
化简、混合运算、结果规范
a-2=-a2
4.拓展:分数负指数
口诀:分数负指数,直接倒过来
知识点04:公式逆向运用(期末拔高、压轴必考)
七年级想拿高分,必须会逆用公式,所有难题全部来自逆向变形
正向公式
逆向公式
解题用途
am+n=aman
aman=am+n
指数拆分、凑指数、求值
am−n=am÷an
am÷an=am−n
已知高次幂求低次幂
amn=(am)n
amn=(an)m
高次幂改写、幂的大小比较
anbn=(ab)n
anbn=(ab)n
同指数简便合并运算
知识点05.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)
3.易错规范
(1)a 绝对不能大于等于 10 或小于 1
(2)小数科学记数法极易写错指数绝对值
知识点06:幂的混合运算标准解题流程(满分答题模板)
1.先判底数:统一底数,区分正负底数
2.先算乘方:幂的乘方、积的乘方优先计算
3.再算乘除:同底数幂乘除,指数加减
4.处理特殊指数:零指数、负指数化简
5.最后整理:结果禁止保留负指数,全部化为正指数
知识点07:全章超详细易错点汇总表(阅卷扣分点全覆盖)
错误类型
错误写法
正确写法
错因深度解析
同底相乘指数相乘
a2a3=a6
a2a3=a5
混淆乘除与乘方指数规则
幂的乘方指数相加
(a2)3=a5
(a2)3=a6
高级运算指数相乘
积的乘方漏系数
(3a)2=3a2
(3a)2=9a2
因式包含系数,必须整体乘方
负指数理解错误
a-2=-a2
a-2=
负指数是倒数关系,不是负号
零指数不看底数
00=1
00 无意义
忽略底数不为 0 的前提
底数混淆
-22=4
-22=-4
有无括号,底数完全不同
结果保留负指数
最终式子带负指数
必须化为正指数分式
考试硬性扣分
异底幂乱运算
不同底数指数乱加减
异底先转化,不能直接运算
概念不清晰
知识点08:期末必考四大题型体系
1.基础计算题:单一公式套用、简单化简、科学记数法填空
2.混合运算题:乘方 + 乘除 + 零指数 + 负指数综合计算(解答题必考)
3.代数式求值题:公式逆用、整体代入、已知幂求式子的值
4.压轴拓展题:幂的大小比较、指数方程、参数求值、简便运算
题型01.同底数幂相乘.
1.已知,则的值为_____.
【答案】27
【分析】先利用同底数幂的乘法法则化简所求式子,再根据已知条件得到的值,整体代入计算即可.
【详解】解:,
,
∴.
2.若a,b是正整数,且满足,则下列a与b的关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查同底数幂的乘法运算和整式加法运算,将等式左右两边化简为同底数幂的形式,利用同底数幂相等则指数相等的性质推导a与b的关系即可.
【详解】解:∵
又∵
由题可知等式左右两边相等,
∴ ,
可得 ,
整理得 .
3.规定一种新运算:,例如,.
(1)求的值;
(2)若,求x的值.
【答案】(1)32
(2)1.5
【分析】根据新运算的定义,将新运算转换为通常的代数式计算即可.
【详解】(1)解:∵,
∴
;
(2)解:∵,
∴,
,
∴,
,
.
4.计算:
(1);
(2);
(3);
(4)(为正整数).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【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关键
(1)根据同底数幂的乘法运算法则进行计算即可求解;
(2)根据同底数幂的乘法运算法则进行计算即可求解;
(3)根据同底数幂的乘法运算法则进行计算即可求解;
(4)根据同底数幂的乘法运算法则进行计算即可求解.
【详解】(1)解:;
(2);
(3);
(4).
题型02.同底数幂乘法的逆用
5.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:∵,,
∴.
6.规定.
(1)求____________;
(2)若,求____________.
【答案】 125 1
【分析】本题主要考查同底数幂的乘法及运用:
(1)根据新定义列式计算即可;
(2)根据新定义列方程求解即可.
【详解】解:(1)∵
∴,
故答案为:125;
(2)∵,
∴
∴
∴
解得,,
故答案为:1
7.若(,且,,是正有理数),则.利用该结论解决下面的问题:
(1)如果,求的值;
(2)如果,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查同底数幂的运算,解一元一次方程,熟练掌握同底数幂运算的法则是关键.
(1)根据题意,得到关于的方程,求解即可;
(2)先根据同底数幂的运算法则,将转化为,化简并解方程即可.
【详解】(1)解:由题意可得,当时,,
∴;
(2)解:∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
8.(1)已知,求n的值.
(2)已知,其中a、b、c为正整数,求的值.
【答案】(1)1 (2)1024
【分析】(1)将变形为,将分别变形为,然后可计算,即可确定n的值;
(2)将3996分解质因数,分别求出a、b、c的值,然后代入计算的值即可.
【详解】解:(1)∵,
∴,
∴
∴,
∴,
∴;
(2)∵,,
∴,,,
∴
.
【点睛】本题主要考查了幂的乘方的逆运算以及代数式代入求值的知识,熟练掌握幂的乘方的逆运算是解题的关键.
题型03.科学记数法表示数的乘法
9.中国天宫空间站在近地轨道的平均飞行速度约为米/秒,绕地球一圈约90分钟,用科学记数法表示天宫空间站绕地球一圈的行程约为( )
A.米 B.米 C.米 D.米
【答案】D
【分析】本题根据路程公式:路程速度时间,计算地球周长,先统一时间单位,再计算结果,最后将结果改写为科学记数法即可.
【详解】解:∵ 90分钟 秒,
天宫空间站绕地球一圈的行程为(米).
10.材料一:柯伊伯带是位于太阳系海王星轨道外侧(距离太阳约30个天文单位),在黄道面附近的天体密集的圆盘区域,柯伊伯带的假说最先由美国天文学家弗雷德里克·伦纳德提出,十几年后杰拉德·柯伊伯证实了该观点,柯伊伯带类似于小行星带,但范围大得多,它比小行星带宽20倍且重20至200倍.
材料二:天文单位是天文学中计量天体间距离的一种单位,其数值取地球和太阳之间的平均距离,根据国际天文学联合会的定义,一个天文单位等于.
根据上面的材料,写出柯伊伯带距离太阳的距离________(结果用科学记数法表示)
【答案】
【分析】本题考查用科学记数法表示较大的数,一般形式为,其中,n可以用整数位数减去1来确定.用科学记数法表示数,一定要注意a的形式,以及指数n的确定方法.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.当原数绝对值大于10时,n是正数;当原数的绝对值小于1时,n是负数.根据科学记数法的表示方法,结合路程速度时间,进行解答即可.
【详解】解:柯伊伯带距离太阳的距离为:
.
故答案为:.
11.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.
12.计算:(用科学记数法表示结果)
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查了科学记数法的运算,解题的关键是掌握科学记数法的乘法法则和幂的运算性质;
(1)先将系数相乘,再将同底数幂相乘即可;
(2)先将系数相乘,再将同底数幂相乘,再将其化为科学记数法形式;
(3)先计算积的乘方,再利用同底数幂的乘法运算,系数相乘,再将其化为科学记数法形式.
【详解】(1)解:;
(2)解:.
(3)解:.
题型04.幂的乘方运算
13.计算:的结果为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据积的乘方与幂的乘方运算法则直接计算即可得到结果.
【详解】.
14.已知:,,则的值为______.
【答案】/
【分析】根据幂的乘方和积的乘方的运算法则,对已知等式变形,推导得到与的数量关系,再将所求代数式通分后代入计算即可.
【详解】解: , ,
,,
即,,
,
整理得,
,
,
将 代入得,
.
15.若正整数满足,则( )
A.32 B.4 C.8 D.16
【答案】C
【分析】根据同底数幂的乘法可知8个相加可表示为,根据幂的乘方可知8个相乘可表示为,进而可知即可求出的值.
【详解】解:8个相加可表示为,8个相乘可表示为,
∵,
∴,
即,
∴,
∴.
16.若为正整数,且,求的值.
【答案】
【分析】用幂的乘方法则将原式变形为,然后代入求值计算.
【详解】解:,
.
17.计算下列各题:
(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
(6);
(7).
【答案】(1)
(2)0
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
【分析】本题考查幂的乘方、积的乘方、同底数幂的乘法,以及整式的加减运算.
解题的关键是严格按照幂的运算规则,先算乘方,再算乘除,最后算加减,注意符号和底数的统一.
【详解】(1)解:
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
题型05.幂的乘方的逆用
18.已知,,则______.
【答案】
【详解】解:.
19.已知,,则代数式的值是( )
A.3 B.2 C. D.
【答案】A
【分析】本题利用幂的乘方和同底数幂相乘的运算法则求解,将已知变形后整体计算即可得到结果,用到幂的乘方和同底数幂乘法的性质.
【详解】解:∵ ,
又∵ ,
∴ ,
∴,
∴ .
20.已知n为正整数,且,求的值.
【答案】1127
【分析】根据幂的乘方的法则将式子中全部化为的形式,然后代入即可求解.
【详解】解:∵,
∴
.
21.已知,,.
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)直接写出,,之间的数量关系.
【答案】(1);
(2);
(3).
【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和幂的乘方法则.
(1)利用幂的乘方的逆运算,整理得,然后计算即可;
(2)利用同底数幂相乘的逆运算,整理得,然后计算即可;
(3)根据(1)、(2)的计算结果进行判断即可.
【详解】(1)解:;
(2);
(3)∵由(1)、(2)得,,
∴,
∴.
题型06.积的乘方运算
22.( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:∵,
∴.
23.计算:______.
【答案】
【分析】本题考查积的乘方与幂的乘方,掌握积的乘方与幂的乘方运算法则是解题的关键.
根据积的乘方法则计算,再根据幂的乘方法则计算即可.
【详解】解:
故答案为:.
24.计算:.
【答案】
【详解】解:原式.
25.计算:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】本题主要考查了整式的混合运算.
(1)根据积的乘方、幂的乘方、同底数幂的乘法法则进行计算,可得:原式,再根据合并同类项的法则进行计算;
(2)根据同底数幂的乘法法则、幂的乘方、积的乘方的法则进行计算,可得:原式,再根据合并同类项的法则进行计算;
(3)根据同底数幂的乘法法则、幂的乘方、积的乘方的法则进行计算,可得:原式,再根据合并同类项的法则进行计算;
(4)根据积的乘方的法则进行计算,可得:原式,再根据合并同类项的法则进行计算.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
;
(3)解:
;
(4)解:
.
题型07.积的乘方逆用
26.计算的结果是______.
【答案】/
【分析】利用同底数幂的逆运算法则和积的乘方逆运算法则计算即可.
【详解】解:
.
27.计算的结果是( )
A. B. C.1 D.2
【答案】B
【分析】本题考查同底数幂的乘法法则以及积的乘方逆运算,熟练掌握运算法则是解题的关键.先将化为,然后利用积的乘方逆运算进行计算即可.
【详解】解:原式
故选:B.
28.阅读理解:下面是小明完成的一道作业题.
计算:.
解:原式
知识迁移:请你参考小明的方法解答下面的问题:
(1);
(2).
【答案】(1)1
(2)
【分析】(1)利用积的乘方法则的逆运算解答即可;
(2)将指数化为相同的形式,再利用积的乘方法则的逆运算解答即可;
【详解】(1)解:
.
(2)解:
=
=
=
=.
29.(1)计算:.
(2)若,,用,的代数式表示.
【答案】(1);(2)
【分析】本题考查了积的乘方逆运算、幂的乘方,掌握逆用积的乘方公式简化计算,以及通过分解底数将未知幂转化为已知幂的技巧是解题的关键.
(1)观察到与互为倒数,逆用积的乘方公式,将指数相同的部分合并,再计算剩余项;
(2)将分解为,再把转化为,结合已知条件用代换,最后整理成含的代数式.
【详解】解:(1)原式
.
(2)∵,,
∴.
30.用简便方法进行计算:
【答案】2
【分析】本题主要考查了幂的运算,熟练掌握积的乘方的逆运算是解题的关键.把拆分为,再利用积的乘方的逆运算,将与结合起来进行简便计算.
【详解】解:原式
.
题型08.同底数幂的除法运算
31.若,则的值为_____.
【答案】
【分析】逆用同底数幂相除法则、幂的乘方法则计算即可.
【详解】解:∵,,
∴
.
32.下列计算正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据合并同类项、同底数幂乘除、幂的乘方法则,逐一判断选项正误.
【详解】解:A、与不是同类项,不能合并,A错误;
B、,B错误;
C、,C错误;
D、,D正确.
33.计算:
(1)
(2)
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先算负整数指数幂,零次幂,乘方,最后进行加法运算即可.
(2)依次计算同底数幂的乘法,积的乘方,幂的乘方和同底数幂的除法,再合并同类项即可.
【详解】(1)解:原式
.
(2)解:原式
.
34.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)原式根据同底数幂的除法法则运算即可得到答案;
(2)原式根据同底数幂的除法法则运算即可得到答案;
(3)原式进行同底数幂的乘除法运算即可得到答案;
(4)原式先计算同底数幂的除法,再进行整式的加减运算即可得到答案.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
;
(3)解:
;
(4)解:
.
题型09.同底数幂除法的逆用
35.若,,则________.
【答案】
【详解】解:.
36.若 ,则 ( )
A.9 B.12 C.27 D.81
【答案】D
【分析】本题考查了幂的乘方逆运算,同底数幂除法逆运算,解题的关键是掌握所学的知识,正确的进行计算;
由已知方程可得的值,再将所求表达式化为同底数幂的形式,代入计算.
【详解】解:∵,
∴
又∵
∴
∴故选:D.
37.对于整数a、b定义运算:(其中m、n为常数),如
(1)填空:当,时, ;
(2)若,,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题干中的新定义法则求解;
(2)首先根据新定义法则得到,,然后求出,,然后将原式变形后代入求解即可.
【详解】(1)解:当,时,;
(2)解:∵,,
∴,
∴,
∴,
∴.
38.计算:
(1)已知求的值;
(2)已知,求的值
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了同底数幂的除法,同底数幂乘法的逆用,幂的乘方的逆用.
(1)逆用同底数幂的除法法则计算即可;
(2)先逆用同底数幂乘法得到,再逆用幂的乘方计算即可.
【详解】(1)解:∵
∴
;
(2)解:∵,
∴
.
题型10.幂的混合运算
39.计算:
【答案】
【详解】解:
.
40.计算:
(1)
(2)
【答案】(1)
(2)13
【详解】(1)解:
;
(2)解:
.
41.计算:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】本题考查了幂的混合运算,幂的乘方和积的乘方.
(1)先算乘方,然后再算乘法;
(2)先算乘方和乘法,再算加法;
(3)先算乘法和乘方,再算加减法;
(4)先算积的乘方,再算加法.
【详解】(1)解:原式;
(2)解:原式;
(3)解:原式;
(4)解:原式.
题型11.零指数幂
42.计算:________.
【答案】5
【详解】解:.
43.若,,,,则a、b、c、d中最大的是______.
【答案】c
【分析】先计算乘方、负整数指数幂、零指数幂,再比较有理数的大小,即可得解.
【详解】解:,
,
,
,
,
,
a、b、c、d中最大的是c.
44.计算:.
【答案】
【详解】 解 :原式
.
45.计算:.
【答案】
【分析】先根据零指数幂和负整数指数幂的运算法则计算,然后计算减法.
【详解】解:
.
题型12.负整数指数幂
46.已知,则___________.
【答案】
【分析】将所求幂的指数变形,结合已知条件求出指数的值,再根据负整数指数幂的运算法则计算结果;
【详解】解:对指数变形可得,
把,代入上式得,
.
47.若,则p的值为( )
A. B.3 C. D.9
【答案】D
【分析】利用同底数幂相乘底数不变指数相加的性质,列出关于p的一元一次方程即可求解.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴.
48.计算:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)解:原式;
(2)解:
.
题型13.幂的大小比较
49.已知,,则a,b的大小关系是______(请用字母表示,并用“”连接).
【答案】
【分析】根据幂的乘方运算法则将原式化为同指数幂,再比较底数大小即可.
【详解】解:,
,
,
,
.
50.已知,,,则的大小关系是_________(用“<”连接).
【答案】
【分析】均为的乘方,根据幂的乘方将的底数全部转化为,即可求出答案.
【详解】解:,
,
,
∵,
∴.
51.已知,,则x、y、z三者的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题利用幂的乘方法则,将三个数变形为指数相同的形式,再通过比较底数大小得到幂的大小关系,运用初中幂的运算性质即可求解.
【详解】解:∵ ,,,根据幂的乘方法则,可得
,
,
.
∵ 指数相同的正幂,底数越大,幂越大,且,
∴ ,即.
52.已知:,,,则a、b、c的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先根据负整数指数幂、有理数乘方、零指数幂的运算法则,分别计算出a、b、c的值,再比较大小即可得到结果.
【详解】解:∵,,
又 , ,
可知,
∴.
53.已知,,,,那么a,b,c,d大小顺序为________________.
【答案】
【分析】本题主要考查了实数的大小比较,解题关键是熟练掌握灵活运用幂的乘方法则.
逆用幂的乘方法则,把各个幂写成指数是2的幂,然后比较底数的大小,从而比较大小即可.
【详解】解:∵,,,,
∴,,,,
∵,
∴,
故答案为:.
54.如果,那么规定.例如:如果,那么.
(1)根据规定填空:___________,___________;
(2)记,,,若,求的值;
(3)若,,比较,的大小关系.
【答案】(1),
(2)
(3)
【分析】(1)根据新定义,找满足和的指数即可;
(2)先根据定义把、转化为、,再利用同底数幂乘法,结合求出;
(3)先根据定义把、表示为和,再逆用幂的乘方将二者统一指数为,转化为和,最后通过比较底数大小得出,的大小关系.
【详解】(1)解:,则,
,则.
(2)解:,则,,则,
,
若,则,可得,
,故.
(3)解:,则,即,
,则,即,
,故.
55.阅读和学习下面的材料:
某同学在比较的大小时,发现55,44,33都是11的倍数,于是他将这三个数都转化为指数为11的幂,然后通过比较底数的方法比较了这三个数的大小.
解:∵,
∴,
请根据上述解题思路完成下题:
比较大小:若,则a,b,c的大小关系是什么?
【答案】
【分析】按照例题的解题方法,进行计算即可解答.
【详解】解:∵,
,
,
∴,
∴.
题型14.幂的运算参数求解题
56.已知:(为正整数,且),则________.
【答案】6
【分析】先根据合并同类项的意义,将左边化简,再利用同底数幂的乘法法则计算,根据幂相等,底数时指数相等,列出一元一次方程求解即可.
【详解】解:左边为个相加,可得
根据同底数幂的乘法法则,得
已知等式为
因为为正整数,且,所以等式两边底数相等,因此指数相等,即
移项得
合并同类项得
系数化为得.
57.若,则可以取的值有______.
【答案】6,4,1
【分析】根据整数指数幂的运算性质,分三种情况讨论幂等于的情形,分别计算验证得到的取值.
【详解】解:①当时,,
,符合题意;
②当时,,
,符合题意;
③当,,解得,
故可以取的值有6,4,1.
58.已知,则_____.
【答案】
或或
【分析】根据幂运算结果为的三种情况分类讨论,分别求解并验证,即可得到的所有可能值.
【详解】解:原方程整理得:分三种情况讨论:
情况1:当指数为,底数不为时,可得,解得,此时,等式成立;
情况2:当底数为,指数为任意数时,可得,解得,此时,等式成立;
情况3:当底数为,指数为偶数时,可得,解得,此时,是偶数,,等式成立.
59.已知,为实数,,,则( )
A. B.1 C. D.
【答案】B
【分析】本题考查同底数幂的乘法、幂的乘方,巧妙利用指数运算性质,将乘积关系转化为指数相加,简化计算.通过指数运算,将已知等式转化为合适的指数形式,利用指数求解.
【详解】解:∵,,
,,
∴,
∴,
∴,
,
故选:B.
60.已知(,为常数)满足表格中的信息则的值为( )
x的取值
1
2
3
4
5
的值
1
无意义
1
m
A. B.9 C. D.
【答案】A
【分析】先根据零指数幂和负整数指数幂的意义确定的值,再代入已知点求出的值,最后计算时的即可.
【详解】解:∵当时,无意义,根据零指数幂和负整数指数幂的定义,底数为0时表达式无意义,
∴,解得,
把,,代入表达式,得
,
∴,
当时,.
题型15.新定义运算题
61.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______
【答案】
【分析】根据定义求解即可;
【详解】解:,
由,
得,
由,
故;
62.新定义:如果,则规定,例如:,所以.填空______;若,,,则x,y,z的关系式为______.
【答案】 4
【分析】第一空根据新定义计算得到结果,第二空先根据新定义写出对应幂的等式,再利用同底数幂的乘法法则推导,,的数量关系即可.
【详解】解:,
;
,,,
∴根据新定义可得,,,
∴,
∴,
.
63.我们知道,同底数幂的乘法法则为:(其中,m,n为正整数),类似地我们规定关于任意正整数m,n的一种新运算:,比如:如果,那么,请根据这种新运算填空:若,则_______(用含n和k的代数式表示,其中n为正整数).
【答案】
【分析】根据新的运算定义,将原式化成n个的积乘以2026个的积,再代入值进行计算便可.
【详解】解:∵,
∴
.
64.定义一种新运算“”:若,则规定.当时,则整数x的值为_____.
【答案】0
【分析】本题考查了幂运算,包括零指数幂和负整数指数幂,熟练掌握幂运算法则是关键.根据新定义可得,再分三种情况求解即可.
【详解】解:当时, ,
分三种情况:
当时,,此时底数,但x不是整数,不符合题意,舍去;
当时,,此时,符合题意;
当时,,此时,,不符合题意,舍去;
综上所述,整数x的值为0.
故答案为:0.
65.对于任意的两个有理数,我们规定:,下面给出了关于这种运算的三个结论,其中正确的个数有( )
①; ②; ③.
A.3个 B.2个 C.1个 D.0个
【答案】B
【分析】本题考查整式的混合运算,有理数的混合运算,理解题意并列出正确的算式是解题的关键.
根据新运算定义,分别验证三个结论的正确性.
【详解】解:对于结论①:
,
∴ 结论①错误.
对于结论②:
,
,
.
∴ 结论②正确.
对于结论③:
,
同理,
.
∴ 结论③正确.
综上,正确结论有②和③,共2个.
故选:B.
66.定义:如果,那么x叫做以a为底N的对数,记作.例如:因为,所以;因为,所以则下列说法正确的个数为( )
①;②;③;④若,则,
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【分析】本题主要考查了学生的数的乘方的计算能力,理解新定义的意义是解题的关键.
先理解新定义,再结合乘方以及其逆用的运算法则逐个判断即可.
【详解】解:①∵,∴,故说法①正确,符合题意;
②设,,则,,
∴,
∴,即②正确;
③设,,则,,
∴,即,
∴,
∴,即,故③正确,符合题意;
④设,则,,
∴,
∴,
∴,解得,故④说法正确,符合题意.
综上,正确的说法有个.
故选:D.
67.我们规定:如果,记作.例如:因为,所以.
(1)根据上述规定,填空:______,______;
(2)若,,.试说明:;
(3)若,,写出与的数量关系,并说明理由.
【答案】(1);
(2)见解析
(3),理由见解析
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵,
∴;
(2)证明:由题意得:,,,
,
,
.
(3),理由如下:
由题意得:,,
,
,
.
方法二:,
,
.
68.规定两正数a,b之间的一种运算记作,如果,那么.
例如:因为,所以.
小明在研究这种运算时发现一个结论:.
小明给出了如下的证明:
设,
由规定,得,
∴,
∴,
∴
请你解决下列问题:
(1)填空: ,;
(2)证明:;
(3)如果正数、m、n,满足,求x.
【答案】(1)4,
(2)见解析
(3)5
【分析】(1)根据,则计算求解即可;
(2)根据的证明过程证明即可;
(3)根据新定义结合同底数幂的运算列出方程求解.
【详解】(1)解:∵,
∴;
∵,
∴;
(2)证明:设,
由题意得:,
∴,
∴,
∴,
即;
(3)解:由题意可得:,
∴,
∴,
解得:.
69.对于整数a、b定义运算:(其中m、n为常数),如.
(1)填空:当,时,__________;
(2)若,,求的值.
【答案】(1)3
(2)81
【分析】(1)根据新定义的运算方法计算即可;
(2)根据条件结合新定义的运算方法判断出,,可得结论.
【详解】(1)解:
,
故答案为:3;
(2),,
,,
整理得:,,解得:,
.
【点睛】本题考查新定义运算和幂的运算法则,包括幂的乘方,同底数幂相乘的逆用,同底数幂相除的逆用,实数的混合运算,解题的关键是理解题意,灵活运用幂的运算法则解决问题.
题型16.幂的运算规律探究题
70.观察下列代数式:,,,,,,按照上述规律,第个代数式是______,第个代数式是______.
【答案】
【分析】本题主要考查了数字变化的规律及单项式,能根据所给单项式发现其系数及次数的变化规律是解题的关键.
观察代数式序列,符号交替变化,系数和指数均为项数,利用表示符号规律.
【详解】解:序列中第个代数式的系数为,指数为,符号由决定,
故第个代数式为;
当时,,
故第个代数式为,
故答案为:;.
71.观察下列等式: 按此规律,第n个等式为_______
【答案】
【分析】观察给定等式,右边数字均为2乘以3的从到次幂之和,符合因式分解规律.
本题是对数字变化规律的考查,观察等式的变化是解题关键.
【详解】根据因式分解公式,
;
;
;
;
,
故答案为:,
72.一组按规律排列的代数式:,,,,…,则第n个式子是______.
【答案】
【分析】分别观察每个式子的各部分,总结规律:第一项系数恒为3,a的次数为式子序号n的2倍;第二项系数符号为奇数项为负,偶数项为正,系数绝对值恒为2,b的次数等于式子序号.
【详解】解:由已知式子可得:
每个式子的第一项为系数乘以的次幂,即;
当为奇数时,,第二项符号为负;当为偶数时,,第二项符号为正,符合符号规律,且第二项系数绝对值为,的次数为;
因此第个式子是.
73.定义虚数单位,,则的计算结果为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查数字类规律探究、整式的运算,可先推导虚数单位的幂次的周期性,再利用周期性分组求和,最后计算剩余项的和得到结果.
【详解】解:∵
∴,
∴,即每4个连续的的幂次和为0.
∵,即原式包含506组完整的4项,剩余最后两项和.
∵的幂次周期为4,
∴,,
∴原式,
故选:C
74.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.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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