内容正文:
第07讲 有理数的乘方
内容导航
01 预习航标→ 析目标·明方向:预习导航精准定向
02 教材全解→ 建框架·精讲解:知识体系系统梳理
03 题型突破→ 析考点·破方法:典型题型深度拆解
题型1 有理数幂的概念理解
题型2 有理数的乘方运算
题型3 有理数乘方逆运算
题型4 乘方运算的符号规律
题型5 乘方的应用
题型6 用科学记数法表示绝对值大于1的数
题型7 将用科学记数法表示的数变回原数
题型8 有理数乘方运算的规律计算
题型9 二进制计算问题
题型10 有理数乘方运算的新定义问题
04 过关检测→ 练考点·强落实:过关检测全面巩固
关键词
学习目标导航
有理数的乘方运算
科学记数法
1.明晰乘方、底数、幂相关概念,分清与,熟练有理数乘方计算;
2.掌握乘方符号规律,遵循运算顺序,规范完成含乘方的有理数混合运算;
3.理解科学记数法标准形式,能将大数、小数转化为科学记数法;
4.会把科学记数法表示的数还原为原数,准确判断指数正负;
5.培养严谨运算习惯,感受乘方与科学记数法在实际生活中的应用价值。
学习重点:掌握乘方概念与符号法则,熟练乘方计算,会用科学记数法表示并还原大数小数。
学习难点:区分(-a)n与-an,准确确定科学记数法指数,混合运算易出错。
知|识|框|架
知|识|精|讲
知识点01 有理数乘方的意义
求相同因数的积的运算叫做乘方,相同因数叫做底数,相同因数的个数叫做指数,乘方的运算结果叫做幂.
一般地,记作,读作“a的n次方”,其中a叫做底数,n叫做指数,当看作a的n次方的计算结果时,也可以读作“a的n次幂”.
1. 乘方与幂不同,乘方是几个相同因数的乘法运算,幂是乘方运算的结果;
2. 一个数可以看作是它本身的一次方,指数1可省略不写;
3. 底数一定是相同的因数,当底数不是单纯的一个数时,要用括号括起来;
4. 当负数或分数作为底数时,底数必须用括号括起来;
5. 一个数的二次方又称为这个数的平方,一个数的三次方又称为这个数的立方.
即时即练
1.算式可以表示为( )
A. B. C. D.
2.根据乘方的定义,表示( )
A. B. C. D.
3.下列说法正确的是( )
A.表示5个2相加 B.表示8个2相乘
C.的底数是2 D.与意义相同
知识点02 有理数乘方的运算
1. 有理数乘方运算的符号法则
(1) 正数的任何次幂都是正数;
(2) 负数的奇数次幂是负数,负数的偶数次幂是正数;
(3) 0的任何正整数次幂都是0;
(4) 任何一个数的偶数次幂都是非负数.
2. 有理数的乘方运算
计算一个有理数的乘方时,应先将乘方运算转化为乘法运算,先确定幂的符号,再计算幂的绝对值.
3. 拓展:
(1)1的任何次幂都是1;
(2)-1的偶数次幂是1,-1的奇数次幂是-1;
(3)平方等于它本身的数有0和1,立方等于它本身的数有0,1,-1.
即时即练
4.计算:
(1).
(2).
(3).
(4).
(5).
(6).
(7).
(8).
(9).
5.计算:
(1)
(2);
(3)
(4).
6.已知:,则________.
知识点03 科学记数法
1.
科学计数法的定义:一般地,一个大于10的数可以写成的形式,其中,n是正整数,这种记数方法称为科学记数法.
2. 如何确定科学记数法中的a和n
(1)
a是一个整数数位只有一位的数,即;
(2) 确定n的两种方法:①若这个数是大于10的数,则n等于原数的整数位数减1;②按小数点移动的位数来确定n的值,小数点向左移动了几位,n就等于几.
a) 用科学记数法表示的数只是改变数的形式,而没有改变数的性质和大小;
b) 用科学记数法表示一个带有单位的数时,其表示的结果也应带有单位,并且前后要一致;
c) 用科学记数法表示负数的方法和正数一样,就是要在前面多一个“-”号;
d)
对用科学记数法表示的数进行还原时,只需将小数点向右移动n位(不足的数位用0补齐),并把乘号和去掉.
即时即练
7.年月日至日春假期间,江苏省共接待游客约人次,将用科学记数法表示为______.
8.2025年,我市消费品以旧换新居家适老化改造申请693户,完成改造693户,完成系统审价补贴金额达9716000元,数字9716000用科学记数法表示为_____.
9.年月日晚间,中国人民银行发布年度一季度金融统计数据显示,至月末我国人均存款约元,将用科学记数法表示为________.
题型1 有理数幂的概念理解
【例1】下列关于的说法正确的是( )
A.表示个相乘的积的相反数 B.底数是,指数是
C.表示个相乘的积的相反数 D.表示个相乘的积的相反数
【变式1】对于与,下列叙述中正确的是( )
A.底数相同,运算结果相同 B.底数相同,运算结果不同
C.底数不同,运算结果相同 D.底数不同,运算结果不同
【变式2】下列式子可以表示成的是( )
A. B. C. D.
【变式3】将写成幂的形式可以表示为________.
【变式4】的底数是__,指数是__,读作_____,它的含义是_____;的底数是__,指数是__,其结果是__.
题型2 有理数的乘方运算
【例2】的值是( )
A. B.49 C. D.14
【易错警示】
计算时易混淆(-a)n与-an,前者底数含负号,后者仅 a 乘方再取反;负数乘方忘判断奇偶定符号,0、1、-1 特殊幂记错。混合运算颠倒顺序,先算加减再算乘方。科学记数法易写错 a 的范围,指数正负确定失误,小数点移位计数出错,做题需先定符号再算绝对值。
【变式1】计算: ______.
【变式2】若,则_________.
【变式3】根据乘方的定义,可得:
(1)请你写出一个类似上述特点的式子;
(2)猜想并根据乘方的定义证明:________(其中为正整数);
(3)根据上述探索的结论,计算:.
【变式4】我们规定:例如:.
(1)根据上述规定,填空:______;;
(2)的值(结果保留幂的形式即可);
(3)已知;,且,求的值.
题型3 有理数乘方逆运算
【例3】若,,且,那么的值是( )
A.或 B.2或 C.2或8 D.或8
【变式1】已知,,且,则时值为()
A. B. C.20 D.
【变式2】计算:( )
A. B.1 C.0 D.2023
【变式3】若,则______.
【变式4】若,,且,求的值.
题型4 乘方运算的符号规律
【例4】观察下列算式:,,,,,,…通过观察,用你发现的规律写出的末位数字是( )
A.2 B.6 C.4 D.8
【变式1】在计算时,结果可表示为( )
A. B. C. D.
【变式2】计算: ____________
【变式3】请判断下列各式计算结果的正负:
(1);
(2);
(3);
(4).
【变式4】阅读材料,解决问题:由…不难发现3的正整数幂的个位数字以3,9,7,1为一个周期循环出现,由此可以得到:因为,所以的个位数字与的个位数字相同,应为1;因为,所以的个位数字与的个位数字相同,应为3.
(1)请你仿照材料,分析求出的个位数字及的个位数字;
(2)请探索出的个位数字.
题型5 乘方的应用
【例5】观察下列各式:,,,,,,,……根据上述算式中的规律,猜想的末位数字是( )
A.1 B.3 C.7 D.9
【变式1】《孙子算经》中载有“今有出门望见九堤,堤有九木,木有九枝,枝有九巢……”大意为:今天出门看见9座堤坝,每座堤坝上有9棵树,每棵树上有9根树枝,每根树枝上有9个鸟巢……文中的鸟巢共有( )
A.个 B.个 C.个 D.个
【变式2】《庄子》中记载:“一尺之棰,日取其半,万世不竭.”这句话的意思是一尺长的木棍,每天截取它的一半,永远也截不完.若按此方式截一根长为1的木棍,第5天截取后木棍剩余的长度是___________.
【变式3】某种细菌每分钟可由1个分裂成2个,将1个细菌放在培养瓶中经过64分钟就能分裂满一瓶.若将4个这种细菌放入同一个培养瓶中,分裂满一瓶的时间是_______分钟.
【变式4】桌子上有8个杯口朝上的茶杯,每次翻转其中的4个,只要翻转2次,就能把它们全部翻成杯口朝下.
(1)如果将8个茶杯改为6个,每次任意翻转其中的4个,最少经过______次翻转就能把它们全部翻成杯口朝下.
(2)现在将问题中的8个茶杯改为7个,能否经过若干次翻转每次4个把它们全部翻成杯口朝下?直接写出结果:______填“能”或“不能”
(3)请利用有理数运算说明得到(2)中结论的理由.
题型6 用科学记数法表示绝对值大于1的数
【例6】2026年“五一”假期期间,我市接待游客突破608万人次,同比增长.数据“608万”用科学记数法可表示为( )
A. B. C. D.
【易错警示】
用科学记数法表示大数,常忽略 1≤a<10,随意保留多位整数;数小数点移位次数出错,指数 n 算多或算少。还原原数时易漏补 0,混淆小数点移动方向。书写遗漏乘 10ⁿ,数字分段混乱,做题先确定 a,再数整数位定指数,仔细核对位数避免失误。
【变式1】2025年12月江苏省全年新能源汽车产量达到15170000辆,约占全国总产量的.数15170000用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
【变式2】2025年我国人工智能企业数量超过6000家,核心产业规模预计突破12000亿元,数据“12000亿”用科学记数法表示为______.
【变式3】2026年“苏超”不仅点燃了绿茵场,更引爆了宿迁文旅消费市场,统计数据显示,“五一”假期,全市纳入统计的31家重点景区共接待游客279万人次,同比增长.将279万用科学记数法表示为_________.
【变式4】2026年春节假期,徐州市文旅市场迎来强劲增长,全市重点文旅区域在九天内累计接待游客5850400人次.将5850400用科学记数法表示为_______.
题型7 将用科学记数法表示的数变回原数
【例7】下列求原数不正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式1】我国渤海、黄海、东海、南海海水含有不少化学元素,其中铝、锰元素总量均约为吨,则铝、锰元素总量的和约为( )
A.8000000吨 B.160000000吨 C.16000000吨 D.80000000吨
【变式2】把用科学记数法表示的数写成原数:______.
【变式3】已知是一个7位数,则___________,原数为 ___________.
【变式4】已知下列用科学记数法表示的数,写出原来的数:
(1);
(2);
(3).
(4)
题型8 有理数乘方运算的规律计算
【例8】与幂有关的规律探究,一般是研究幂的个位数字的规律探究问题.常用的方法是先求出前几个数的个位数字,从中发现循环的规律,然后判断需要探求的数的个位数字处于循环规律中的第几个,最终得到答案.
(1)先观察,后计算:
观察算式:你能发现的个位数字是由 种数字组成,分别是 ;直接写出的个位数字是 ;
(2)探究:的个位数字是多少?试着写出推导过程;
(3)直接写出的结果的个位数字是 .
【变式1】用黑色、白色棋子摆成图中的正方形,观察各个图形和对应表达式的变化规律:
(1)写出第4个图形对应的表达式;
(2)写出第个图形对应的表达式;
(3)利用上面发现的规律计算:.
【变式2】观察下列等式,并探索规律:
(1)请回答: ;
(2)请回答: (且n为正整数);
(3)请用上述规律计算:
【变式3】仔细观察下列三组数:
第一组:1,4,9,16,25,;
第二组:0,,,,,;
第三组:,,,,,.
(1)第一组数是按什么规律排列的? 第二组数与第一组数有什么关系?
(2)按第三组的排列规律,第9,10两个数各是多少?
(3)取每组的第20个数,计算这三个数的和.
【变式4】阅读材料,根据材料回答:
例如1:
.
例如2:
.
(1)仿照上面材料的计算方法计算:;
(2)由上面的计算可总结出一个规律:(用字母表示)______;
(3)用(2)的规律计算:.
题型9 二进制计算问题
【例9】我们平常用的是十进制,如.表示十进制的数要用10个数码:.在计算机中用的是二进制,只有两个数码:.如二进制中,,相当于十进制中的7;二进制中,,相当于十进制中的27.
请你计算:
(1)二进制中的10111相当于十进制中的哪个数?
(2)二进制中的什么数相当于十进制中的15?
【易错警示】
二进制仅由 0、1 组成,易误引入 2 及以上数字;进位规则记错,满二未进一、进位遗漏。减法借位易出错,高位借 1 当作 2 使用时常算错。转换十进制时位权计数颠倒,分不清从右起 2 的次方,竖式对齐错位,运算后不验算,需牢记进制规则、对齐数位逐步计算。
【变式1】我们平常用的数是十进制数,如,表示十进制的数要用10个数码(又叫数字):0,1,2,3,4,5,6,7,8,9在电子数字计算机中用的是二进制,只要两个数码:0和1.如二进制中等于十进制的数5,等于十进制中的数23,那么二进制中的1011等于十进制的数________________.
【变式2】在日常生活中,我们用十进制来表示数,如.计算机中采用的二进制,即只需要0和1两个数字就可以表示数,如二进制中的,可以表示十进制中的10,那么二进制中的表示十进制中的_______.
【变式3】数的进制是一种计数方式.如十进制数用0至9这十个数字表示,满十进一,如;计算机中使用0和1这两个数字表示二进制数,满二进一,如二进制数1101可用式子转换为十进制数13.下列说法中:①二进制数1110可转化为十进制数14;②十进制数17可转化为二进制数10001;③古代用结绳计数,满七进一,则图1的七进制数转化为十进制数为111;④用黑白小正方形分别表示数码1和0,图2表示二进制数1010,则图3表示的二进制数转化为十进制数是7;正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【变式4】【阅读材料】
材料一:N进制数与十进制数之间的转换将N进制数转化为十进制数,只要将N进制数的每个数字依次乘基数n的相应整数次幂,然后将这些乘积相加,就可得到与其相等的十进制数.
规定:如:;
将十进制数化为与其相等的N进制数,用十进制数除以基数n,然后将商继续除以n,直到商为0,将所得的余数按倒序从低位到高位排序即可.
如,将89转化为五进制数:因为,,,所以.
材料二:二进制数加减运算
加法法则:,;,.
减法法则:,,,.(同一数位不够减时,向高一位借1当2)
根据以上法则,二进制数的加减法可类比十进制的竖式加法、减法规则进行运算.
如:,,
∴①,②,
如: ,,
∴③;④.
【问题解决】
(1)将八进制数转化成十进制数,结果为______;
将十进制数73转化成二进制数,结果为______;
(2)列竖式计算:①; ②.(结果用二进制数表示)
(3)探究二进制的乘法法则:,,,.
根据以上乘法法则,仿照十进制的乘法竖式法则,计算:.(结果用二进制数表示)
(4)“退位减法”是一种逐位相减的方法.仿照十进制和二进制,其它几进制的退位减法也是类似的.若a,b,c,d,e分别代表五进制中5个互不相同的数,且三位数比三位数大2,则______.
题型10 有理数乘方运算的新定义问题
【例10】定义新运算∶,如,计算下列各式.
(1)
(2)
【变式1】对于整数a,b,定义一种新的运算“⊕”:当a与b同号时,规定(且);当a与b异号时,规定(且).
(1)当,时,则______.
(2)当,且,则______.
(3)已知,求式子的值.
【变式2】(1)计算:①______;______;
②______;______.
(2)根据乘方的定义和乘法交换律、结合律,可以作出如下推导:______
(3)猜想:当n为正整数时,______.
(4)利用上述结论,求:①;②
【变式3】根据乘方的定义,可得:
(1)请你写出一个类似上述特点的式子;
(2)猜想:__________(其中为正整数);
(3)根据上述探索的结论,计算:.
【变式4】对于任意有理数a,b定义一种新运算“△”:当时,;当时,.例:;.
(1)求;
(2)求的值;
1.下列四个数中,是负数的是( )
A. B. C. D.
2.2026年4月22日南京地铁宁马线(号线)全线贯通,“五一”假期首日宁马线全天客运量超195800人次,创开通以来客运新高.用科学记数法表示195800是( )
A. B. C. D.
3.已知,则的值为( )
A. B.9 C.5 D.3
4.学完有理数的运算之后,小丁做了以下四道计算题:①;②;③;④.请你帮他检查一下,他一共做对了( )
A.1题 B.2题 C.3题 D.4题
5.乘法运算可以表示为( )
A. B. C. D.
6.若,,且那么的值是( )
A.或 B.或 C.或 D.或
7.二维码是用某种特定的几何图形按一定规律在平面分布的、黑白相间的、记录数据符号信息的图形(如图1).我校学生利用二维码建立了一个身份识别系统,图2是某个学生的身份识别图案,其中第一行和第二行可分别转换为该学生的班级序号和学号.黑色小正方形表示1,白色小正方形表示0,将每一行数字从左到右依次记为a、b、c、d,则为该行所表示的数.例如:图2中第一行数字从左到右依次为0、1、0、1,计算,表示该生为5班学生.请判断下列选项中表示1班10号学生的识别图案是( )
A. B. C. D.
8.计算的结果为( )
A. B. C. D.
9.若(n为正整数),则a的取值不可能为( )
A.0 B. C. D.2
10.若结果的个位数字是1,则的值可能是( )
A.13 B.24 C.35 D.49
11._____.
12.的相反数为___________.
13._________.
14.计算:_______.
15.如果,则_______.
16.据媒体公布,我国国防科技大学研制的“天河二号”以每秒次的浮点运算速度第五次蝉联冠军,已知的结果近似为3430000,数据3430000用科学记数法表示为_________.
17.一个正方体的表面展开图如图所示,每一个面上都写着一个数,并且相对两个面上所写数字的乘积相等.那么_______ , _______ .
18.进位制是人们为了方便记数和运算而约定的记数系统.十进制使用十个数字,逢十进一;二进制使用0和1两个数字,逢二进一,一个数可以表示为其各数位上的数字与基数的幂的乘积之和.约定:().例如:十进制数可以表示为,即;二进制数可以表示为,即.请将十进制数89转换为二进制数为______.
19.若,则记,例如,于是.若,,,则的值为______.
20.观察下列等式:,,,,,,,,根据上述算式中的规律,你认为的末位数字是______.
21.(1)画出数轴并表示下列各数:
0,,,,,
(2)上述各数中,绝对值相同的两数分别为 .
(3)上述各数中,按从小到大的顺序用“”连接起来.
22.已知a,b互为相反数,c,d互为倒数,且求的值.
23.爸爸有一张“苏超”决赛门票,子豪和子萱都想去听,一时间不知道让谁去,于是爸爸想出了一个主意:爸爸任意写出一道有理数混合运算题,若这道题的计算结果为正数,则子豪去;若计算结果为负数,则紫萱去;若计算结果为,则爸爸重新出一道运算题。爸爸出的题为:,请你计算并说明,爸爸还需要重新出一道题吗?若不需要,请判断最终谁去看比赛?
24.(1)填空:①______;______;
②______;______;
(2)猜一猜:当为正整数时,______;
(3)试一试:求的结果
25.已知两数互为相反数,互为倒数,的绝对值是2,求的值.
26.已知,
(1)___________,___________;
(2)若,求的值.
27.观察下列算式:
①;
②;
③;
④;
⑤;
…
(1)根据以上规律写出第⑧条算式:________________;
(2)计算:;
(3)计算:.
28.(1)计算:①______;______;
②______;______.
(2)根据乘方的定义和乘法交换律、结合律,可以作出如下推导:______
(3)猜想:当n为正整数时,______.
(4)利用上述结论,求:①;②
29.数形结合是解决数学问题的一种重要的思想方法,初中数学里的代数公式,很多都可以借助几何图形进行直观推导和解释.
【观察思考】我们知道;那么的结果等于多少呢?请你仔细观察,找出下面图形与算式的关系,解决下列问题:
(1)______
(2)______
【拓展应用】
(3)求的值.
30.观察下列三行数:
,4,,16,,64,…①
,…②
,…③
(1)第①②③行中的第7个数分别为__________,__________,__________;
(2)分别取第①②③行中的第10个数,计算这三个数的和;
(3)分别取第①②③行中的第n个数,依次记为a,b,c,直接写出的值.
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第07讲 有理数的乘方
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03 题型突破→ 析考点·破方法:典型题型深度拆解
题型1 有理数幂的概念理解
题型2 有理数的乘方运算
题型3 有理数乘方逆运算
题型4 乘方运算的符号规律
题型5 乘方的应用
题型6 用科学记数法表示绝对值大于1的数
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题型9 二进制计算问题
题型10 有理数乘方运算的新定义问题
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有理数的乘方运算
科学记数法
1.明晰乘方、底数、幂相关概念,分清与,熟练有理数乘方计算;
2.掌握乘方符号规律,遵循运算顺序,规范完成含乘方的有理数混合运算;
3.理解科学记数法标准形式,能将大数、小数转化为科学记数法;
4.会把科学记数法表示的数还原为原数,准确判断指数正负;
5.培养严谨运算习惯,感受乘方与科学记数法在实际生活中的应用价值。
学习重点:掌握乘方概念与符号法则,熟练乘方计算,会用科学记数法表示并还原大数小数。
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知识点01 有理数乘方的意义
求相同因数的积的运算叫做乘方,相同因数叫做底数,相同因数的个数叫做指数,乘方的运算结果叫做幂.
一般地,记作,读作“a的n次方”,其中a叫做底数,n叫做指数,当看作a的n次方的计算结果时,也可以读作“a的n次幂”.
1. 乘方与幂不同,乘方是几个相同因数的乘法运算,幂是乘方运算的结果;
2. 一个数可以看作是它本身的一次方,指数1可省略不写;
3. 底数一定是相同的因数,当底数不是单纯的一个数时,要用括号括起来;
4. 当负数或分数作为底数时,底数必须用括号括起来;
5. 一个数的二次方又称为这个数的平方,一个数的三次方又称为这个数的立方.
即时即练
1.算式可以表示为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查列代数式,乘法和乘方的定义,分子是个2相加,等于;分母是个3相乘,等于3的次方,据此求解即可.
【详解】解:∵分子是个2相加,等于;分母是个3相乘,等于3的次方,即,
∴原式.
故选:C.
2.根据乘方的定义,表示( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】此题考查了乘方的定义,根据乘方的定义,表示n个a相乘.
【详解】解:表示.
故选:B.
3.下列说法正确的是( )
A.表示5个2相加 B.表示8个2相乘
C.的底数是2 D.与意义相同
【答案】C
【分析】本题考查乘方运算的相关定义辨识.根据乘方运算的相关定义逐项判断即可.
【详解】解:A:表示5个2相乘,故A错误;
B:表示8个2相乘的积的相反数,故B错误;
C:中含有乘方的是,底数是2,故C正确;
D:表示3个相乘,表示3个3相乘的积的相反数,故意义不相同,故D错误;
故选:C.
知识点02 有理数乘方的运算
1. 有理数乘方运算的符号法则
(1) 正数的任何次幂都是正数;
(2) 负数的奇数次幂是负数,负数的偶数次幂是正数;
(3) 0的任何正整数次幂都是0;
(4) 任何一个数的偶数次幂都是非负数.
2. 有理数的乘方运算
计算一个有理数的乘方时,应先将乘方运算转化为乘法运算,先确定幂的符号,再计算幂的绝对值.
3. 拓展:
(1)1的任何次幂都是1;
(2)-1的偶数次幂是1,-1的奇数次幂是-1;
(3)平方等于它本身的数有0和1,立方等于它本身的数有0,1,-1.
即时即练
4.计算:
(1).
(2).
(3).
(4).
(5).
(6).
(7).
(8).
(9).
【答案】(1)64
(2)
(3)
(4)
(5)32
(6)
(7)
(8)
(9)
【分析】此题考查的是有理数的乘方运算,掌握有理数乘方的意义是解决此题的关键.
(1)根据乘方的意义计算即可;
(2)根据乘方的意义计算即可;
(3)根据乘方的意义计算即可;
(4)根据乘方的意义计算即可;
(5)根据乘方的意义计算即可;
(6)根据乘方的意义计算即可;
(7)根据乘方的意义计算即可;
(8)根据乘方的意义计算即可;
(9)根据乘方的意义计算即可;
【详解】(1)解:
;
(2)
;
(3)
;
(4)
;
(5)
;
(6)
;
(7)
;
(8)
;
(9)
.
5.计算:
(1)
(2);
(3)
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】可根据乘方的意义,先把乘方转化为乘法,再根据乘法的运算法则来计算;或者先用符号法则来确定幂的符号,再用乘法求幂的绝对值.
【详解】(1)
(2)
(3)
(4)
【点睛】本题主要考查有理数乘方的运算,乘方的运算可以利用乘法的运算来进行.负数的奇数次幂是负数,负数的偶数次幂是正数;的奇数次幂是,的偶数次幂是1.
6.已知:,则________.
【答案】
【分析】本题考查了非负数的性质,乘方运算,根据非负数的性质,平方项和绝对值项均非负,它们的和为零,则每一项必须为零,从而求出a和b的值,再代入计算乘方.
【详解】解:由题意,,,且,
根据非负数的性质,得,,
解得,,
则,
所以,
由于2025为奇数,故.
故答案为:.
知识点03 科学记数法
1.
科学计数法的定义:一般地,一个大于10的数可以写成的形式,其中,n是正整数,这种记数方法称为科学记数法.
2. 如何确定科学记数法中的a和n
(1)
a是一个整数数位只有一位的数,即;
(2) 确定n的两种方法:①若这个数是大于10的数,则n等于原数的整数位数减1;②按小数点移动的位数来确定n的值,小数点向左移动了几位,n就等于几.
a) 用科学记数法表示的数只是改变数的形式,而没有改变数的性质和大小;
b) 用科学记数法表示一个带有单位的数时,其表示的结果也应带有单位,并且前后要一致;
c) 用科学记数法表示负数的方法和正数一样,就是要在前面多一个“-”号;
d)
对用科学记数法表示的数进行还原时,只需将小数点向右移动n位(不足的数位用0补齐),并把乘号和去掉.
即时即练
7.年月日至日春假期间,江苏省共接待游客约人次,将用科学记数法表示为______.
【答案】
【分析】科学记数法的表示形式为,其中,为整数,确定的值时,要看把原数变成时,小数点移动了多少位,的绝对值与小数点移动的位数相同.
【详解】解:.
8.2025年,我市消费品以旧换新居家适老化改造申请693户,完成改造693户,完成系统审价补贴金额达9716000元,数字9716000用科学记数法表示为_____.
【答案】
【分析】科学记数法将一个数表示为的形式,其中,为整数,当原数绝对值大于等于时,为正整数,的绝对值等于原数变为时小数点移动的位数,确定和的值即可求解.
【详解】解:将变形为符合要求的,可得,小数点向左移动了位,因此,
即.
9.年月日晚间,中国人民银行发布年度一季度金融统计数据显示,至月末我国人均存款约元,将用科学记数法表示为________.
【答案】
【详解】解:.
题型1 有理数幂的概念理解
【例1】下列关于的说法正确的是( )
A.表示个相乘的积的相反数 B.底数是,指数是
C.表示个相乘的积的相反数 D.表示个相乘的积的相反数
【答案】C
【分析】本题考查的知识点是乘方的定义、相反数的定义,解题关键是熟练掌握乘方的定义.
根据乘方的定义、相反数的定义对选项进行逐一判断即可得解.
【详解】解:选项,根据乘方的定义,表示个相乘的积的相反数,该说法错误,选项不符合题意;
选项,根据乘方的定义,中的底数是,指数是,该说法错误,选项不符合题意;
选项,根据乘方的定义,表示个相乘的积的相反数,该说法正确,选项符合题意;
选项,根据乘方的定义,示个相乘的积的相反数,该说法错误,选项不符合题意.
故选:.
【变式1】对于与,下列叙述中正确的是( )
A.底数相同,运算结果相同 B.底数相同,运算结果不同
C.底数不同,运算结果相同 D.底数不同,运算结果不同
【答案】C
【分析】本题主要考查了幂的认识和运算,准确分析判断是解题的关键.
根据幂的性质判断即可.
【详解】∵,,
∴与,底数不同,运算结果相同.
故选:C.
【变式2】下列式子可以表示成的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查有理数乘方,关键是理解乘方的含义,乘方表示几个相同因数的积的简便运算. 根据乘方的定义运算即可.
【详解】解:中3是底数,4是指数,表示4个3相乘,
即.
故选:B.
【变式3】将写成幂的形式可以表示为________.
【答案】
【分析】本题主要考查了将多个相同因数相乘写为幂的形式,将多个相同因数相乘写为幂的形式时,底数为该因数,指数为该因数的个数,据此可得答案.
【详解】解:四个相乘,可以表示为的4次方,即,
故答案为:.
【变式4】的底数是__,指数是__,读作_____,它的含义是_____;的底数是__,指数是__,其结果是__.
【答案】 3 的3次幂 3个相乘 2 4
【分析】本题考查幂的底数和指数的概念,需注意负号的位置,区分整体底数与运算符号.
根据乘方的相关概念作答即可.
【详解】对于,底数是,指数是3,读作“的3次幂,”,含义是个相乘;
对于,负号是运算符号,底数是2,指数是4,表示2的4次幂的相反数,计算结果为.
故答案为:, 3,的3次幂,3个相乘; 2, 4,.
题型2 有理数的乘方运算
【例2】的值是( )
A. B.49 C. D.14
【答案】B
【分析】本题考查了有理数的乘方,先根据乘方运算的优先级计算即可.
【详解】解:∵,
∴值为 49.
故选:B.
【易错警示】
计算时易混淆(-a)n与-an,前者底数含负号,后者仅 a 乘方再取反;负数乘方忘判断奇偶定符号,0、1、-1 特殊幂记错。混合运算颠倒顺序,先算加减再算乘方。科学记数法易写错 a 的范围,指数正负确定失误,小数点移位计数出错,做题需先定符号再算绝对值。
【变式1】计算: ______.
【答案】
【分析】本题主要考查有理数的乘方运算以及去括号法则这两个知识点,解题的关键在于准确计算负数的奇次幂.计算出的值,去括号即可得出解.
【详解】解:
故答案为:.
【变式2】若,则_________.
【答案】1
【分析】本题主要考查了非负性质,有理数的乘方运算,根据非负数的性质,绝对值和平方项均非负,它们的和为零,则每项均为零,可求出x和y的值,再然后再计算有理数的乘方运算.
【详解】解:∵ ,,且 ,
∴ 且,
∴ ,,
解得 ,,
∴ ,
故答案为:1.
【变式3】根据乘方的定义,可得:
(1)请你写出一个类似上述特点的式子;
(2)猜想并根据乘方的定义证明:________(其中为正整数);
(3)根据上述探索的结论,计算:.
【答案】(1)答案不唯一,合理即可,
(2)
(3)
【分析】本题考查的是乘方运算规律的探究,理解乘方运算的含义是解本题的关键;
(1)举例,结合乘方运算的含义可化为,即可得到答案;
(2)根据题干的提示与(1)的示例总结归纳,再模仿证明即可;
(3)把化为,再计算即可.
【详解】(1)解:
;
(2)解:(其中为正整数);
证明:
(3)解:
;
【变式4】我们规定:例如:.
(1)根据上述规定,填空:______;;
(2)的值(结果保留幂的形式即可);
(3)已知;,且,求的值.
【答案】(1);4;
(2)
(3)30
【分析】本题主要考查了乘方的意义及乘法运算法则,理解题意是关键.
(1)根据题目中给出的信息进行运算即可;
(2)根据题目中给出的信息进行运算即可;
(3)根据规定得,进行求解即可.
【详解】(1)解:;
,
故答案为:;4;
(2)解:;
(3)解:∵,
∴,
∵,,,
∴.
题型3 有理数乘方逆运算
【例3】若,,且,那么的值是( )
A.或 B.2或 C.2或8 D.或8
【答案】C
【分析】本题考查的是乘方的含义,绝对值的含义,求解代数式的值,由和求出和的可能值,再根据条件筛选符合条件的组合,最后计算.
【详解】解:∵,
∴ 或;
∵,
∴ 或;
又∵ ,
当, 时,不符合题意;
当, 时, 成立,
∴;
当, 时, 不符合题意;
当, 时, 成立,
∴ ;
∴的值为2或8.
故选:C
【变式1】已知,,且,则时值为()
A. B. C.20 D.
【答案】A
【分析】根据绝对值和乘方的性质求出和的值,再根据得到和同号,分类讨论求出的值.
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴和同号,
当时,;
当时,;
综上,的值为,
故选:A.
【点睛】本题考查绝对值和乘方的性质,解题的关键是根据题意得到和同号.
【变式2】计算:( )
A. B.1 C.0 D.2023
【答案】B
【分析】根据有理数乘方的逆运算法则计算即可得.
【详解】解:原式
.
故选:B.
【点睛】本题考查了有理数乘方的逆运算,熟练掌握有理数乘方的逆运算法则是解题关键.
【变式3】若,则______.
【答案】
【分析】将原式变形,根据有理数的乘方的逆运算,即可求解.
【详解】解:.
,
解得:,
故答案为:.
【点睛】本题考查了有理数的乘方运算及解一元一次方程,熟练掌握有理数的乘方运算是解题关键.
【变式4】若,,且,求的值.
【答案】
【分析】本题主要考查了有理数的乘方的逆运算,求一个数的绝对值,有理数的加法计算,先计算乘方和绝对值得到,,再由得到或,据此代值计算即可.
【详解】解:∵,,
∴,,
∵,
∴或,
∴或,
∴的值为.
题型4 乘方运算的符号规律
【例4】观察下列算式:,,,,,,…通过观察,用你发现的规律写出的末位数字是( )
A.2 B.6 C.4 D.8
【答案】C
【分析】本题考查了乘方运算中末位数字的周期性规律,解题的关键是找出末位数字的循环周期,再通过指数除以周期求余数确定结果.
观察已知算式的末位数字,发现其以2、4、8、6为一个循环周期;用指数2026除以周期4,根据余数判断对应的末位数字.
【详解】解:观察算式可得,的末位数字依次为2、4、8、6,以4为循环周期;,余数为2;
余数为2对应循环周期中的第2个数字4,即的末位数字是4;
故选:C.
【变式1】在计算时,结果可表示为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据含有乘方的有理数的运算法则即可求解.
【详解】解:,
故选:.
【点睛】本题主要考查乘方的意义,乘方的符号规律,掌握以上知识的是解题的关键.
【变式2】计算: ____________
【答案】0
【分析】本题考查了有理数的加法运算,有理数的乘方,根据有理数的乘方找到规律,计算即可.
【详解】解:原式
,
故答案为:0.
【变式3】请判断下列各式计算结果的正负:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)负
(2)负
(3)负
(4)正
【分析】题目主要考查有理数的乘方运算,判断计算结果的正负,熟练掌握运算法则是解题关键
(1)(2)(3)(4)分别根据有理数乘方的符号规律解答即可.
【详解】(1)解: ∵的指数是9,为奇数,负数的奇次幂是负数,
∴的结果为负;
(2)解:是的相反数,
因为是正数,所以其相反数为负数,
故的结果为负;
(3)解:∵的指数是7,为奇数,负数的奇次幂是负数,
∴的结果为负;
(4)解:∵的指数是8,为偶数,负数的偶次幂是正数,
∴的结果为正.
【变式4】阅读材料,解决问题:由…不难发现3的正整数幂的个位数字以3,9,7,1为一个周期循环出现,由此可以得到:因为,所以的个位数字与的个位数字相同,应为1;因为,所以的个位数字与的个位数字相同,应为3.
(1)请你仿照材料,分析求出的个位数字及的个位数字;
(2)请探索出的个位数字.
【答案】(1)3,2
(2)7
【分析】此题主要是考查乘方的尾数特征,解题关键是发现个位数字的循环规律,根据规律进行计算.
(1)此题不难发现:的个位数字是7,9,3,1四个一循环,所以,则的个位数字是3;的个位数字是8,4,2,6四个一循环,所以,则的个位数字是2;
(2)分别找出,,的个位数字,然后个位数字相加所得个位数字就是的个位数字.
【详解】(1)解:∵,
∴7的正整数幂的个位数字以7,9,3,1为一个周期循环出现,
∵,
∴的个位数字与的个位数字相同,应为3;
∵,
∴8的正整数幂的个位数字以8,4,2,6为一个周期循环出现.因为,
∴的个位数字与的个位数字相同,应为2;
(2)解:∵,
∴2的正整数幂的个位数字以2,4,8,6为一个周期循环出现,
∴的个位数字与相同,是2,
根据(1)可知,的个位数字是7,的个位数字是8,,
∴的个位数字是7.
题型5 乘方的应用
【例5】观察下列各式:,,,,,,,……根据上述算式中的规律,猜想的末位数字是( )
A.1 B.3 C.7 D.9
【答案】B
【分析】本题考查数字规律探索,找到循环周期并计算余数是解题关键.观察3的幂次方的末位数字,发现每4次循环一次,循环顺序为,计算2025除以4的余数,根据余数即可确定末位数字.
【详解】解:因为,,,,,,,……,
所以发现规律为的末位数字按照的顺序进行循环,
因为 ,
所以的末位数字是3.
故选:B
【变式1】《孙子算经》中载有“今有出门望见九堤,堤有九木,木有九枝,枝有九巢……”大意为:今天出门看见9座堤坝,每座堤坝上有9棵树,每棵树上有9根树枝,每根树枝上有9个鸟巢……文中的鸟巢共有( )
A.个 B.个 C.个 D.个
【答案】C
【分析】本题考查有理数乘方的应用,通过连乘计算总鸟巢数即可.
【详解】解:∵堤坝有9座,每座堤坝有9棵树,每棵树有9根树枝,每根树枝有9个鸟巢,
∴ 总鸟巢数个
因此,文中的鸟巢共有个,
故选:C.
【变式2】《庄子》中记载:“一尺之棰,日取其半,万世不竭.”这句话的意思是一尺长的木棍,每天截取它的一半,永远也截不完.若按此方式截一根长为1的木棍,第5天截取后木棍剩余的长度是___________.
【答案】
【分析】据题意,每天截取后剩余长度是前一天剩余长度的一半,逐天计算即可得出结果.
【详解】解:根据题意,
第1天截取后剩余长度为:,
第2天截取后剩余长度为:,
第3天截取后剩余长度为:,
第4天截取后剩余长度为:,
第5天截取后剩余长度为:,
故第5天截取后木棍剩余长度为.
【变式3】某种细菌每分钟可由1个分裂成2个,将1个细菌放在培养瓶中经过64分钟就能分裂满一瓶.若将4个这种细菌放入同一个培养瓶中,分裂满一瓶的时间是_______分钟.
【答案】62
【分析】本题考查有理数的乘方应用,数字类规律探究.根据细菌分裂的规律以及有理数乘方的计算方法分别进行计算即可.
【详解】解:将1个细菌放在培养瓶中,第1分钟,细菌的个数为,
第2分钟,细菌的个数为,
第3分钟,细菌的个数为,
第4分钟,细菌的个数为,
……;
∴第n分钟,细菌的个数为;
∴第64分钟,细菌的个数为;
将4个细菌放在培养瓶中,
第1分钟,细菌的个数为,
第2分钟,细菌的个数为,
第3分钟,细菌的个数为,
第4分钟,细菌的个数为,
……;
∴第n分钟,细菌的个数为,
∴第62分钟,细菌的个数为;
故答案为:62.
【变式4】桌子上有8个杯口朝上的茶杯,每次翻转其中的4个,只要翻转2次,就能把它们全部翻成杯口朝下.
(1)如果将8个茶杯改为6个,每次任意翻转其中的4个,最少经过______次翻转就能把它们全部翻成杯口朝下.
(2)现在将问题中的8个茶杯改为7个,能否经过若干次翻转每次4个把它们全部翻成杯口朝下?直接写出结果:______填“能”或“不能”
(3)请利用有理数运算说明得到(2)中结论的理由.
【答案】(1)3
(2)不能
(3)见解析
【分析】本题考查了有理数的乘法运算的实际应用,理解题意,设置合理的运算法则是解问题的关键.
(1)用“+”表示杯口朝上,用“-”表示杯口朝下,找出最少翻转次数能使杯口全部朝下的情况即可得答案;
(2)通过设定杯口朝上为、朝下为,分析初始乘积、每次翻转的乘积变化及全部朝下的乘积,判断是否能实现转换.
(3)杯口朝上和朝下用和,则初始状态为:,结合每改变一个就相当于乘以,而每次改变4个,即乘以4个,其乘积仍为,从而可得答案.
【详解】(1)六只杯子的初始状态是全部杯口朝上,
用“”、“”分别表示杯口“朝上”、“朝下”,
所以初始状态为:、、、、、,
第一次翻转前四个杯子,状态为:、、、、、,
第二次翻转第2、3、4、5个杯子,状态为:、、、、、,
第三次翻转第2、3、4、6个杯子,状态为:、、、、、,
故答案为:3;
(2)现在将问题中的8只茶杯改为7只,不能经过若干次翻转每次4个把它们全部翻成杯口朝下,
理由:用“”、“”分别表示杯口“朝上”、“朝下”,
所以初始状态为:、、、、、、,
因为开始是7杯口全部朝上,即7个,其乘积为,
每改变一个就相当于乘以,
而每次改变4个,
即乘以4个,其乘积仍为,
7个杯口朝下,即7个,
其乘积为,由于,
故不可能把它们全部翻成杯口朝下,
故答案为:不能;
(3)用“”、“”分别表示杯口“朝上”、“朝下”,
所以初始状态为:、、、、、、,
每改变一个就相当于乘以,而每次改变4个,
则,即乘积始终不变,
7个杯口朝下,即7个,其乘积为,
由于,
故不可能把它们全部翻成杯口朝下.
题型6 用科学记数法表示绝对值大于1的数
【例6】2026年“五一”假期期间,我市接待游客突破608万人次,同比增长.数据“608万”用科学记数法可表示为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】科学记数法的形式为,其中,为整数,解题时先将单位“万”转换为普通数字再进行表示即可.
【详解】解:∵万,
将写成(,为整数)的形式,可得 ,小数点向左移动了位,
∴,即.
【易错警示】
用科学记数法表示大数,常忽略 1≤a<10,随意保留多位整数;数小数点移位次数出错,指数 n 算多或算少。还原原数时易漏补 0,混淆小数点移动方向。书写遗漏乘 10ⁿ,数字分段混乱,做题先确定 a,再数整数位定指数,仔细核对位数避免失误。
【变式1】2025年12月江苏省全年新能源汽车产量达到15170000辆,约占全国总产量的.数15170000用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】科学记数法要求表示为的形式,且满足,为整数.确定和的值即可解答.
【详解】解:∵原数为,将小数点向左移动7位可得到,满足,此时,
∴用科学记数法表示为
【变式2】2025年我国人工智能企业数量超过6000家,核心产业规模预计突破12000亿元,数据“12000亿”用科学记数法表示为______.
【答案】
【分析】先将12000亿元转化为以元为单位的数,再根据科学记数法的定义确定和的值即可得到结果.
【详解】解:亿.
【变式3】2026年“苏超”不仅点燃了绿茵场,更引爆了宿迁文旅消费市场,统计数据显示,“五一”假期,全市纳入统计的31家重点景区共接待游客279万人次,同比增长.将279万用科学记数法表示为_________.
【答案】
【详解】解:.
【变式4】2026年春节假期,徐州市文旅市场迎来强劲增长,全市重点文旅区域在九天内累计接待游客5850400人次.将5850400用科学记数法表示为_______.
【答案】
【详解】解:.
题型7 将用科学记数法表示的数变回原数
【例7】下列求原数不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查科学记数法—原数,科学记数法表示的数,“还原”成通常表示的数,就是把a的小数点向右移动n位所得到的数.逐项判断即可.
【详解】解:A、,故本选项不符合题意;
B、,故本选项不符合题意;
C、,故本选项不符合题意;
D、,此项计算不正确,符合题意.
故选:D.
【变式1】我国渤海、黄海、东海、南海海水含有不少化学元素,其中铝、锰元素总量均约为吨,则铝、锰元素总量的和约为( )
A.8000000吨 B.160000000吨 C.16000000吨 D.80000000吨
【答案】C
【分析】本题主要考查了科学记数法还原,科学记数法的表达方法:其中,确定n的值是解题的关键.直接将铝、锰元素总量相加,再将其用科学记数法表示即可得到答案.
【详解】铝、锰元素总量的和约是:吨.
故选:C.
【变式2】把用科学记数法表示的数写成原数:______.
【答案】
【分析】此题考查了科学记数法表示的数还原成原数,把写成原数,则需把小数点向右移动为即可,科学记数法的表示形式中,原数的整数位为,原数等于把小数点向右移动位所得的数,若向右移动,位数不够用补上.
【详解】解:,
故答案为:.
【变式3】已知是一个7位数,则___________,原数为 ___________.
【答案】 6 2730000
【分析】此题主要考查了科学记数法.熟练掌握利用科学记数法表示的数与原数的关系,是解题关键.
用科学记数法表示绝对值较大数,的原数的整数位数是 .
结合题中原数的整数位数是7,以及n与原数整数位数的关系,即可得出n的值,则原数即可得出.
【详解】∵是一个7位数,
∴,原数为 2730000.
故答案为:6,2730000.
【变式4】已知下列用科学记数法表示的数,写出原来的数:
(1);
(2);
(3).
(4)
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】本题主要考查了把科学记数法表示的数变为原数,熟知科学记数法是解题的关键.
(1)把一个用科学记数法 表示的数写出原数,当n为正整数时,只需把a的小数点向右移动n位(位数不够时用0补足)即可;
(2)把一个用科学记数法 表示的数写出原数,当n为正整数时,只需把a的小数点向右移动n位(位数不够时用0补足)即可;
(3)把一个用科学记数法 表示的数写出原数,当n为正整数时,只需把a的小数点向右移动n位(位数不够时用0补足)即可;
(4)把一个用科学记数法 表示的数写出原数,当n为正整数时,只需把a的小数点向右移动n位(位数不够时用0补足)即可.
【详解】(1)解:;
(2)解:;
(3)解:;
(4)解:.
题型8 有理数乘方运算的规律计算
【例8】与幂有关的规律探究,一般是研究幂的个位数字的规律探究问题.常用的方法是先求出前几个数的个位数字,从中发现循环的规律,然后判断需要探求的数的个位数字处于循环规律中的第几个,最终得到答案.
(1)先观察,后计算:
观察算式:你能发现的个位数字是由 种数字组成,分别是 ;直接写出的个位数字是 ;
(2)探究:的个位数字是多少?试着写出推导过程;
(3)直接写出的结果的个位数字是 .
【答案】(1)4,2、4、8、6,8
(2)7
(3)6
【分析】本题考查了数字型规律,有理数的乘方,解题的关键是:
(1)根据已知算式的结果,直接归纳即可,再根据所得规律,计算2023除以4的余数,得到结果;
(2)仿照(1)中找到规律,再计算2023除以4的余数,得到结果;
(3)分别求出,,,,,找到规律,同法求出结果.
【详解】(1)解:发现的个位数字是由4种数字组成,
分别是2,4,8,6,共4个为一循环,
,
∴的个位数字是8,
故答案为:4,2、4、8、6,8;
(2)
可得:个位数字分别是3,9,7,1,共4个为一循环,
而,
∴的个位数字是7;
(3),,,,,…,
个位数字分别是2,2,6,0,共4个为一循环,
,
∴的结果的个位数字是6.
故答案为:6.
【变式1】用黑色、白色棋子摆成图中的正方形,观察各个图形和对应表达式的变化规律:
(1)写出第4个图形对应的表达式;
(2)写出第个图形对应的表达式;
(3)利用上面发现的规律计算:.
【答案】(1)
(2)
(3)4049
【分析】本题主要考查了图形与式子的规律,代数式表示式,有理数的乘方运算,通过观察所给的式子,找到规律,并用规律进行变形应用是解题的关键.
(1)根据题干中的规律写出第4个图形对应的表达式即可;
(2)总结题干中的规律写出第个图形对应的表达式即可;
(3)结合题干所总结的规律求解即可.
【详解】(1)解:由题意知,第4个图形对应的表达式为,
(2)解:观察图形和表达式知,第个图形对应的表达式为;
(3)解:由(2)知.
【变式2】观察下列等式,并探索规律:
(1)请回答: ;
(2)请回答: (且n为正整数);
(3)请用上述规律计算:
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题主要考查了数字类的规律:
(1)观察可知从1开始的连续的奇数之和等于奇数个数的平方,据此规律求解即可;
(2)根据(1)所求可得答案;
(3)分别求出,,两式相减即可得到答案.
【详解】(1)解:
,
……,
以此类推,可知,
∴,
故答案为:;
(2)解:由(1)可得;
故答案为:;
(3)解:由(1)可得,
,
∴
.
【变式3】仔细观察下列三组数:
第一组:1,4,9,16,25,;
第二组:0,,,,,;
第三组:,,,,,.
(1)第一组数是按什么规律排列的? 第二组数与第一组数有什么关系?
(2)按第三组的排列规律,第9,10两个数各是多少?
(3)取每组的第20个数,计算这三个数的和.
【答案】(1)见解析
(2)第9个数为,第10个数为
(3)
【分析】(1)第一组按,,,,排列,第二组按,,,,排列,由此进一步得出答案即可;
(2)第三组数的分子是连续自然数,分母是对应分母的平方加1,奇数位置为正,第n个数为,偶数位置为负,第n个数为,由此求得答案即可;
(3)根据规律求得每组的第20个数,再相加即可.
此题考查了有理数的乘方,数字的变化规律,找出数字之间的联系,得出运算规律,利用规律解决问题.
【详解】(1)解:第一组数是按正整数1,2,3,4,5,的平方数的顺序排列的,
即,,,,,,
第二组数是由第一组的每一个数减去1,再取差的相反数得到的,
即,,,,,.
(2)解:第三组数的规律是,,,,,,
即当n为奇数时,第n个数是;
当n为偶数时,第n个数是,
∴这组数的第9个数为,
则第10个数是.
(3)解:第一组的第20个数是,
第二组的第20个数是,
第三组的第20个数是,
∴.
这三个数的和为:.
【变式4】阅读材料,根据材料回答:
例如1:
.
例如2:
.
(1)仿照上面材料的计算方法计算:;
(2)由上面的计算可总结出一个规律:(用字母表示)______;
(3)用(2)的规律计算:.
【答案】(1)1
(2)
(3)
【分析】(1)根据所给材料中的方法进行计算即可;
(2)根据题意找到规律即可;
(3)根据得到的规律将原式变形,然后计算即可.
【详解】(1)
;
(2)根据题意可得:;
(3)
.
【点睛】此题考查有理数的乘方,解题关键是灵活运用材料中得出的规律.
题型9 二进制计算问题
【例9】我们平常用的是十进制,如.表示十进制的数要用10个数码:.在计算机中用的是二进制,只有两个数码:.如二进制中,,相当于十进制中的7;二进制中,,相当于十进制中的27.
请你计算:
(1)二进制中的10111相当于十进制中的哪个数?
(2)二进制中的什么数相当于十进制中的15?
【答案】(1)23
(2)1111
【分析】(1)根据题意得出求出即可;
(2)根据,即可得出答案.
【详解】(1)解:,即二进制中的相当于十进制中的.
(2)解:,即二进制中的相当于十进制中的.
【点睛】本题考查了有理数的乘方,主要考查学生的理解能力,阅读能力和计算能力,是一道较好的综合题.
【易错警示】
二进制仅由 0、1 组成,易误引入 2 及以上数字;进位规则记错,满二未进一、进位遗漏。减法借位易出错,高位借 1 当作 2 使用时常算错。转换十进制时位权计数颠倒,分不清从右起 2 的次方,竖式对齐错位,运算后不验算,需牢记进制规则、对齐数位逐步计算。
【变式1】我们平常用的数是十进制数,如,表示十进制的数要用10个数码(又叫数字):0,1,2,3,4,5,6,7,8,9在电子数字计算机中用的是二进制,只要两个数码:0和1.如二进制中等于十进制的数5,等于十进制中的数23,那么二进制中的1011等于十进制的数________________.
【答案】11
【分析】本题考查了含乘方的有理数的混合运算,弄清题中的转换方法是解本题的关键.根据题意得出二进制与十进制的转换方法,计算即可得到结果.
【详解】解:二进制数1011等于十进制的数为,
故答案为:11.
【变式2】在日常生活中,我们用十进制来表示数,如.计算机中采用的二进制,即只需要0和1两个数字就可以表示数,如二进制中的,可以表示十进制中的10,那么二进制中的表示十进制中的_______.
【答案】
【分析】本题考查了有理数的混合运算,准确熟练地进行计算是解题的关键.根据十进制中的数与二进制中的数的相互转化的方法进行计算,即可解答.
【详解】解:
;
故答案为:.
【变式3】数的进制是一种计数方式.如十进制数用0至9这十个数字表示,满十进一,如;计算机中使用0和1这两个数字表示二进制数,满二进一,如二进制数1101可用式子转换为十进制数13.下列说法中:①二进制数1110可转化为十进制数14;②十进制数17可转化为二进制数10001;③古代用结绳计数,满七进一,则图1的七进制数转化为十进制数为111;④用黑白小正方形分别表示数码1和0,图2表示二进制数1010,则图3表示的二进制数转化为十进制数是7;正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】根据题意列式计算后逐项判断即可.
【详解】解:①,那么二进制数1110可转化为十进制数14,则①正确;
②,那么十进制数17可转化为二进制数10001,则②正确;
③,那么图1的七进制数转化为十进制数为111,则③正确;
④用黑白小正方形分别表示数码1和0,图2表示二进制数1010,图3表示二进制数110,
,那么图3表示的二进制数转化为十进制数是6,则④不正确.
综上所述,正确的有3个.
【变式4】【阅读材料】
材料一:N进制数与十进制数之间的转换将N进制数转化为十进制数,只要将N进制数的每个数字依次乘基数n的相应整数次幂,然后将这些乘积相加,就可得到与其相等的十进制数.
规定:如:;
将十进制数化为与其相等的N进制数,用十进制数除以基数n,然后将商继续除以n,直到商为0,将所得的余数按倒序从低位到高位排序即可.
如,将89转化为五进制数:因为,,,所以.
材料二:二进制数加减运算
加法法则:,;,.
减法法则:,,,.(同一数位不够减时,向高一位借1当2)
根据以上法则,二进制数的加减法可类比十进制的竖式加法、减法规则进行运算.
如:,,
∴①,②,
如: ,,
∴③;④.
【问题解决】
(1)将八进制数转化成十进制数,结果为______;
将十进制数73转化成二进制数,结果为______;
(2)列竖式计算:①; ②.(结果用二进制数表示)
(3)探究二进制的乘法法则:,,,.
根据以上乘法法则,仿照十进制的乘法竖式法则,计算:.(结果用二进制数表示)
(4)“退位减法”是一种逐位相减的方法.仿照十进制和二进制,其它几进制的退位减法也是类似的.若a,b,c,d,e分别代表五进制中5个互不相同的数,且三位数比三位数大2,则______.
【答案】(1),
(2)①②
(3)
(4)8
【分析】本题主要考查了新定义运算,整式的加减运算,有理数的乘方运算,解题的关键是理解题意,熟练掌握运算法则.
(1)根据题干提供的信息,将八进制数转化成十进制数,十进制数73转化成二进制数,即可作答;
(2)①根据二进制数加法运算法则,进行计算即可;
②根据二进制数加法运算法则,进行计算即可;
(3)仿照十进制的有理数乘法运算法则进行计算即可.
(4)理解题意,得出,,结合三位数比三位数大2,且,则,又因为a,b,c,d,e都是整数,且是的其中一个,进行分析,即可作答.
【详解】(1)解:依题意,,
∴将八进制数转化成十进制数,结果为;
依题意,,,,,
,,,
∴将十进制数73转化成二进制数,结果为;
(2)解:①依题意,
即;
②依题意,
;
(3)解:依题意,
∴.
(4)解:∵a,b,c,d,e分别代表五进制中5个互不相同的数,且三位数比三位数大2,且
∴,
,
则,
∴,
则,
,
∵a,b,c,d,e分别代表五进制中5个互不相同的数,
∴a,b,c,d,e都是整数,且是的其中一个,
则尽量小,
∴,
则,
∴.
题型10 有理数乘方运算的新定义问题
【例10】定义新运算∶,如,计算下列各式.
(1)
(2)
【答案】(1)1
(2)8
【分析】本题考查了新定义问题,有理数的乘方及加减运算,理解新定义运算是解题的关键;
(1)根据新定义运算求解即可;
(2)根据新定义先算,再算即可.
【详解】(1)解:;
(2)解:因为,
所以.
【变式1】对于整数a,b,定义一种新的运算“⊕”:当a与b同号时,规定(且);当a与b异号时,规定(且).
(1)当,时,则______.
(2)当,且,则______.
(3)已知,求式子的值.
【答案】(1)
(2)2
(3)或4或7或8或10
【分析】本题考查新定义的运算,有理数的乘方,读懂题意,掌握运算法则是解题的关键.
()根据新定义的运算即可求解;
()根据新定义的运算即可求解;
()根据新定义的运算分当与同号时和当与异号时两种情况即可求解.
【详解】(1)解:∵,,
∴与异号,
∴,
故答案为:;
(2)解:由,,为整数,可得与不可能异号,
∴当与同号时,,
∴,
∴,
故答案为:;
(3)解:当与同号时,
∴,
∴,或,或,,
则的值为或或;
当与异号时,,
∴,
∴,或,,
则的值为或;
综上可知:的值为或或或或.
【变式2】(1)计算:①______;______;
②______;______.
(2)根据乘方的定义和乘法交换律、结合律,可以作出如下推导:______
(3)猜想:当n为正整数时,______.
(4)利用上述结论,求:①;②
【答案】(1)①,;②225,225;(2);(3);(4)①;② ;
【分析】本题考查有理数的乘方、有理数的乘法,掌握乘方的意义是解题的关键.
(1)①根据乘方的意义直接计算即可;
②根据乘方的意义直接计算即可;
(2)根据乘方的意义直接计算即可;
(3)根据以上的规律猜想,并利用乘方的意义求解即可;
(4)②逆用(3)中得到的结论计算即可;②变形后逆用(3)中得到的结论计算即可.
【详解】(1)①;;
②;;
故答案为:36;36;225;225;
(2)
,
故答案为:;
(3)当n为正整数时,,
故答案为:;
(4)①
;
②
.
【变式3】根据乘方的定义,可得:
(1)请你写出一个类似上述特点的式子;
(2)猜想:__________(其中为正整数);
(3)根据上述探索的结论,计算:.
【答案】(1)答案见解析
(2)
(3)
【分析】本题考查的是乘方运算规律的探究,理解乘方运算的含义是解本题的关键;
(1)举例,结合乘方运算的含义可化为,即可得到答案;
(2)根据题干的提示与(1)的示例总结归纳即可;
(3)把化为,再计算即可.
【详解】(1)解:
;
(2)解:(其中为正整数);
(3)解:
;
【变式4】对于任意有理数a,b定义一种新运算“△”:当时,;当时,.例:;.
(1)求;
(2)求的值;
【答案】(1)16
(2)64
【分析】本题考查了新定义下的有理数的运算.理解题意,正确的运算是解题的关键.
(1)由,可得,计算求解即可;
(2)根据,计算求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴;
(2)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
1.下列四个数中,是负数的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题先根据绝对值、乘方、相反数的运算法则化简每个选项,再根据负数的定义判断即可得到结果.
【详解】解:选项A:,A不是负数;
选项B:,B不是负数;
选项C:,C不是负数;
选项D:,D是负数.故选D.
2.2026年4月22日南京地铁宁马线(号线)全线贯通,“五一”假期首日宁马线全天客运量超195800人次,创开通以来客运新高.用科学记数法表示195800是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】科学记数法的表示形式为,其中,为整数,根据科学记数法的定义确定和的值即可.
【详解】 解:对于数,它共有位整数,
,,
.
3.已知,则的值为( )
A. B.9 C.5 D.3
【答案】B
【分析】本题主要考查了非负数的性质、有理数的乘方等知识点,根据非负数的性质求得a、b的值是解题的关键.
根据绝对值、平方项的非负数求得a、b的值,然后代入运用有理数乘方计算即可.
【详解】解:∵,,,
∴,,
∴,
∴,
∴.
故选B.
4.学完有理数的运算之后,小丁做了以下四道计算题:①;②;③;④.请你帮他检查一下,他一共做对了( )
A.1题 B.2题 C.3题 D.4题
【答案】B
【分析】本题考查有理数的乘方、减法及除法运算,需逐一验证各计算题的正确性.
【详解】解:①∵(2025为奇数),而原式计算为,错误;
②∵,而原式计算为,错误;
③∵,恒成立,正确;
④∵,正确.
∴他一共做对了2题.
故选:B.
5.乘法运算可以表示为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了有理数的乘方运算.等价于先计算五分之一的五次方,再取负,据此进行分析,即可作答.
【详解】解:乘法运算可以表示为,
故选:D.
6.若,,且那么的值是( )
A.或 B.或 C.或 D.或
【答案】D
【分析】本题主要考查了绝对值的性质、平方根的定义以及有理数的减法运算,熟练掌握根据条件筛选变量的可能值是解题的关键.
先根据绝对值和平方的定义求出、的可能值,再结合的条件筛选出符合的组合,最后计算的值.
【详解】解:∵
∴或
∵
∴或
∵
∴当时,、均不成立,故不符合条件;
当时,成立,成立.
∴符合条件的组合为:;
当时,;
当时,
∴的值为或
故选:.
7.二维码是用某种特定的几何图形按一定规律在平面分布的、黑白相间的、记录数据符号信息的图形(如图1).我校学生利用二维码建立了一个身份识别系统,图2是某个学生的身份识别图案,其中第一行和第二行可分别转换为该学生的班级序号和学号.黑色小正方形表示1,白色小正方形表示0,将每一行数字从左到右依次记为a、b、c、d,则为该行所表示的数.例如:图2中第一行数字从左到右依次为0、1、0、1,计算,表示该生为5班学生.请判断下列选项中表示1班10号学生的识别图案是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了含乘方的有理数的混合运算的应用,图形的规律,因为其中第一行和第二行可分别转换为该学生的班级序号和学号.所以分别算出第一、二行的数,进行验证即可.
【详解】解:A、第一行:,班级不符合,故该选项不符合题意;
B、第一行:,班级不符合,故该选项不符合题意;
C、第一行:,第二行:,
班级、学号符合,故该选项符合题意;
D、第一行:,班级不符合,故该选项不符合题意;
故选:C.
8.计算的结果为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查的是乘方的含义,乘法分配律的应用,通过提取 简化表达式,利用负数的奇数次幂为负的性质进一步求解即可.
【详解】解:∵ ,
又∵ (指数2025为奇数),
∴ 原式.
故选:C
9.若(n为正整数),则a的取值不可能为( )
A.0 B. C. D.2
【答案】D
【分析】本题考查了乘方运算,结合(n为正整数),分别把,,代入进行计算,再结合选项的数值进行分析,即可作答.
【详解】解:依题意,当时,则,
故A选项不符合题意;
当时,则,
故B选项不符合题意;
当时,则,
故C选项不符合题意;
∵n为正整数
∴不可能为,
故D选项符合题意;
故选:D
10.若结果的个位数字是1,则的值可能是( )
A.13 B.24 C.35 D.49
【答案】C
【分析】先找出个位数字的规律,再根据结果的个位数字是,确定结果的个位数字,最后据此找出可能的值.本题主要考查了尾数特征问题,熟练掌握通过找规律的方法确定幂次的个位数字是解题的关键.
【详解】解:个位数字是,
个位数字是(),
个位数字是(),
个位数字是(),
可以发现当为奇数时,个位数字是;当为偶数时,个位数字是.
个位数字是.
结果的个位数字是,
结果的个位数字是.
个位数字是(的幂次个位数字以、、、循环,,余数为时个位是),
个位数字是(的幂次个位数字以、循环,,余数为时个位是),
个位数字是(的任何正整数次幂个位数字都是),
个位数字是(的幂次个位数字以、循环,,余数为时个位是).
的值可能是.
故选:C.
11._____.
【答案】
4
【详解】解:.
12.的相反数为___________.
【答案】8
【分析】先根据有理数乘方的运算法则计算的值,再根据相反数的定义得到最终结果.
【详解】解:由题意得,,
∴的相反数为8.
13._________.
【答案】
【分析】将各数化为的次方的形式,进而计算即可得出结果.
【详解】解:原式
.
14.计算:_______.
【答案】
【分析】本题考查有理数的乘方和加法运算,需先计算乘方,再计算加法.
【详解】解:
故答案为:.
15.如果,则_______.
【答案】
【分析】本题考查了非负数的性质,有理数的乘方运算,利用非负数的性质求出的值,再代入算式计算即可求解,掌握非负数的性质是解题的关键.
【详解】解:∵,
∴,,
∴,,
∴,
故答案为:.
16.据媒体公布,我国国防科技大学研制的“天河二号”以每秒次的浮点运算速度第五次蝉联冠军,已知的结果近似为3430000,数据3430000用科学记数法表示为_________.
【答案】
【详解】解:.
17.一个正方体的表面展开图如图所示,每一个面上都写着一个数,并且相对两个面上所写数字的乘积相等.那么_______ , _______ .
【答案】
【分析】此题考查正方体的平面展开图和有理数的乘方.正方体的平面展开图中,相对的面之间不相邻.,说明a是4的平方根.据此解答.
【详解】解:这是一个正方体的平面展开图,共有六个面,其中面“a”与面“a”相对,面“1”与面“4”相对,b与面“”相对.
因为相对两个面上所写的两个数乘积都相等,
所以,
解得:.
故答案为:.
18.进位制是人们为了方便记数和运算而约定的记数系统.十进制使用十个数字,逢十进一;二进制使用0和1两个数字,逢二进一,一个数可以表示为其各数位上的数字与基数的幂的乘积之和.约定:().例如:十进制数可以表示为,即;二进制数可以表示为,即.请将十进制数89转换为二进制数为______.
【答案】
【分析】本题考查了将十进制数转换为二进制数.
将十进制数转换为二进制数,采用除2取余法,即将十进制数连续除以2,记录每次的余数,直到商为0,然后将余数逆序排列,得到二进制表示.
【详解】解:
将余数从下往上排列,得到二进制数.
故答案为:.
19.若,则记,例如,于是.若,,,则的值为______.
【答案】
【分析】本题考查了有理数的乘方,根据题意和有理数的乘方可求出的值,进而可求出的值,理解题意是解题的关键.
【详解】解:∵,,,
∴,,,
∴,,
∴,
∴,
故答案为:.
20.观察下列等式:,,,,,,,,根据上述算式中的规律,你认为的末位数字是______.
【答案】
【分析】本题考查数字的规律探索,由题中可以看出,以为底的幂的末位数字是以,,,依次循环的,利用即可知的个位数字,即可得出结论.解题的关键是找到为底的幂的末位数字的循环规律.
【详解】解:∵以为底的幂的末位数字是以,,,依次循环的,
又∵,
∴的个位数字是,
∴的末位数字是:,
即的末位数字是.
故答案为:.
21.(1)画出数轴并表示下列各数:
0,,,,,
(2)上述各数中,绝对值相同的两数分别为 .
(3)上述各数中,按从小到大的顺序用“”连接起来.
【答案】(1)见解析
(2)和
(3)
【分析】本题主要考查数轴上数的特点,理解数轴上的数与有理数一一对应,并掌握数轴上的数从左到右,数字从小到大排列是解题的关键.
(1)先化简,再根据有理数在数轴上的表示方法求解即可;
(2)根据绝对值的意义求解即可;
(3)根据数轴上的数从左到右,数字从小到大,即可求解.
【详解】解:(1),,,,
把各数在数轴上表示出来如下:
(2)由(1)中数轴得:表示数和的点到原点的距离相等,
∴和的绝对值相等,
故答案为:和
(3)按从小到大的顺序用“”连接起来为.
22.已知a,b互为相反数,c,d互为倒数,且求的值.
【答案】
【分析】本题考查相反数、倒数、非负数的性质及代入求值.已知a,b互为相反数,则;c,d互为倒数,则;由可得,,将各值代入原式即可求解.
【详解】解:a,b互为相反数,
;
c,d互为倒数,
;
,
且,
解得,,
.
23.爸爸有一张“苏超”决赛门票,子豪和子萱都想去听,一时间不知道让谁去,于是爸爸想出了一个主意:爸爸任意写出一道有理数混合运算题,若这道题的计算结果为正数,则子豪去;若计算结果为负数,则紫萱去;若计算结果为,则爸爸重新出一道运算题。爸爸出的题为:,请你计算并说明,爸爸还需要重新出一道题吗?若不需要,请判断最终谁去看比赛?
【答案】爸爸不需要再重新出一道题,让紫萱去
【分析】本题考查了有理数的混合运算的实际应用,正确计算是解题的关键.根据有理数的混合运算法则计算结果,再决定最终谁去听音乐会.
【详解】解:
,
∵,
∴爸爸不需要再重新出一道题,让子萱去.
24.(1)填空:①______;______;
②______;______;
(2)猜一猜:当为正整数时,______;
(3)试一试:求的结果
【答案】(1)①225,225②,(2)(3)
【分析】本题考查有理数的乘方运算,熟练掌握有理数的乘方法则,正确的计算是解题的关键:
(1)根据有理数的运算法则进行计算即可;
(2)由(1)中结果,进行猜想即可;
(3)利用(2)中结论进行计算即可.
【详解】解:(1)①;
②;
(2)由(1)可知:,
故猜想:当为正整数时,;
(3).
25.已知两数互为相反数,互为倒数,的绝对值是2,求的值.
【答案】或
【分析】本题考查了与有理数相关的概念及运算,涉及相反数、倒数、绝对值与含乘方的有理数的混合运算,掌握相关概念及运算法则是解题的关键.由互为相反数,得;由互为倒数,得;由的绝对值是,得;再分两种情况代入代数式中计算即可.
【详解】解:互为相反数,
,
互为倒数,
,
的绝对值是,
.
当时,原式;
当时,原式.
综上,的值为或.
26.已知,
(1)___________,___________;
(2)若,求的值.
【答案】(1);
(2)
【分析】本题考查了有理数的乘方运算和绝对值的意义,
(1)根据绝对值的意义,即可求解.
(2)根据,结合(1)的结论,得出,或,,进而根据有理数的乘方进行计算即可求解.
【详解】(1)解:∵,
∴,,
故答案为:;.
(2)由(1)知:,,
,
.
,或,
当,时,
当,时,.
的值为
27.观察下列算式:
①;
②;
③;
④;
⑤;
…
(1)根据以上规律写出第⑧条算式:________________;
(2)计算:;
(3)计算:.
【答案】(1)
(2)55
(3)
【分析】本题主要考查数字规律及有理数的乘方运算,解题的关键是得出数字的一般规律及有理数的乘方运算;
(1)根据题干所给算式可进行求解;
(2)由(1)及题意可得规律,然后代入进行求解即可;
(3)根据规律可进行求解
【详解】(1)解:由题意得:第⑧条算式为;
故答案为;
(2)解:根据(1)中规律得:
原式
;
(3)解:由题意得:
28.(1)计算:①______;______;
②______;______.
(2)根据乘方的定义和乘法交换律、结合律,可以作出如下推导:______
(3)猜想:当n为正整数时,______.
(4)利用上述结论,求:①;②
【答案】(1)①,;②225,225;(2);(3);(4)①;② ;
【分析】本题考查有理数的乘方、有理数的乘法,掌握乘方的意义是解题的关键.
(1)①根据乘方的意义直接计算即可;
②根据乘方的意义直接计算即可;
(2)根据乘方的意义直接计算即可;
(3)根据以上的规律猜想,并利用乘方的意义求解即可;
(4)②逆用(3)中得到的结论计算即可;②变形后逆用(3)中得到的结论计算即可.
【详解】(1)①;;
②;;
故答案为:36;36;225;225;
(2)
,
故答案为:;
(3)当n为正整数时,,
故答案为:;
(4)①
;
②
.
29.数形结合是解决数学问题的一种重要的思想方法,初中数学里的代数公式,很多都可以借助几何图形进行直观推导和解释.
【观察思考】我们知道;那么的结果等于多少呢?请你仔细观察,找出下面图形与算式的关系,解决下列问题:
(1)______
(2)______
【拓展应用】
(3)求的值.
【答案】(1)(2)(3)
【分析】此题考查了有理数的混合运算,图形规律的探索,得出规律并运用规律解决实际问题是解本题的关键.
(1)由前四个图可以直接推出.
(2)由(1)分析可知, ,计算时即可;
(3)将式子变形为,利用规律计算即可.
【详解】解:(1),
,
,
,
;
故答案为:;
(2)由(1)可知,,
∴,
,
,
,
;
(3),
,
,
.
30.观察下列三行数:
,4,,16,,64,…①
,…②
,…③
(1)第①②③行中的第7个数分别为__________,__________,__________;
(2)分别取第①②③行中的第10个数,计算这三个数的和;
(3)分别取第①②③行中的第n个数,依次记为a,b,c,直接写出的值.
【答案】(1)
(2)2562
(3)2
【分析】(1)第①行中,,,,,由此判断第n个数为,计算时的值即可;
第②行中,,,,,由此判断第n个数为,计算时的值即可;
第③行中,,,,,由此判断第n个数为,计算时的值即可;
(2)根据探索的结论,分别取第①②③行中的值,再求和即可;
(3)根据探索的结论,解答即可.
本题考查了有理数的规律探索,有理数的运算,求代数式的值,熟练掌握规律的探索,运算是解题的关键.
【详解】(1)解:第①行中,,,,,
故第n个数为,
当时,;
第②行中,,,,,
故第n个数为,
当时,;
第③行中,,,,,
故第n个数为,
当时,;
故答案为:.
(2)解:当时,
;,,
故三个数的和为:.
(3)解:根据题意,得,,,
故
.
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