内容正文:
专题01 幂的运算
内容导航
01 复习目标→ 明考向、知权重、晓关联、以目标导学,以考向定标
02 知识重构 → 系统讲解重难核心知识,重构整合形成体系
03 题型突破 → 汇总常考题型,举一反三,方法提炼
题型1 同底数幂的乘法及其逆用
题型2 科学记数法
题型3 幂的乘方运算及其逆用
题型4 积的乘方运算及其逆用
题型5 同底数幂的除法运算及其逆用
题型6 幂的混合运算
题型7 零指数幂与负整数指数幂
题型8 利用幂的运算比较大小
题型9 利用幂的运算判断指数的关系
题型10 幂的运算等于1的分类讨论题
题型11 幂的运算中新定义问题
04综合通关 → 综合演练,梯度设题;查漏补缺,闭环收官
05错题留痕 → 预留固定区域,记录错题题号、错因与正解
常考考点
命题风向
1. 同底数幂的乘法
2. 幂的乘方
3. 积的乘方
4. 同底数幂的除法
5. 幂的混合运算
1. 侧重同底数幂乘除、幂乘方混合运算,常结合符号易错点设陷阱
2. 融入零指数、负整数指数,搭配分数底数综合化简求值考题
3. 关联科学记数法,以极小极大数字结合幂运算综合计算
4. 设计含参题型,利用幂相等列等式求字母取值,考察逆向思维
5. 结合整式化简、实际应用题,弱化纯计算强化综合运用能力
考情解码:幂的运算为代数基础必考内容,分值稳定。核心考查同底数幂乘除、幂的乘方、积的乘方,兼顾零次、负整数指数幂。题型涵盖选择填空化简计算,常设置符号、底数符号陷阱,高频结合科学记数法、含参求值逆向考法。多与整式化简综合命题,侧重法则灵活运用,注重运算细心度与公式逆向推导能力。
知识点一 同底数幂的乘法
一般地,对于任意底数a与任意正整数m,n,am·an=·==.
语言叙述:同底数幂相乘,底数不变,指数相加.
【拓展】(1)同底数幂的乘法法则的推广:三个或三个以上同底数幂相乘,法则也适用.
(m,n,…,p都是正整数).
(2)同底数幂的乘法法则的逆用:am+n=am·an(m,n都是正整数).
即时即练
1.计算的结果为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据同底数幂的乘法法则即可直接计算得到结果.
【详解】解:,因此计算结果为.
2.已知,,.
(1)求的值.
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)8
【分析】(1)可利用同底数幂的乘除运算法则,将转化为,结合已知条件求出其值,再根据指数的唯一性得到的值;
(2)利用幂的乘方和同底数幂的乘除法则,将转化为,代入已知值计算即可.
【详解】(1)解:∵,,,
∴
∵底数相同的幂相等时,指数相等,
∴.
(2)解:.
【点睛】本题考查了同底数幂的乘除运算、幂的乘方,解题关键是熟练运用幂的运算公式,将所求式子转化为已知幂的组合形式,再代入计算.
知识点二 科学记数法表示数的乘法
若两个数分别用科学记数法表示为和(其中,,、为整数),则它们的积为:
通俗总结,分两步计算:
1 先将两个数中前面的系数(和)相乘;
2 再将10的幂相乘(根据同底数幂乘法法则,底数不变,指数相加);
3 最后将两步结果结合,整理成规范的科学记数法形式。
科学记数法:有了负指数幂后,绝对值小于 1 的数,也能写成 a10n 的形式,其中 n
是正整数,1a 10 ,这叫科学记数法.
注:对于一个绝对值小于 1 的数,如果小数点后至第一个非 0 数字前有 m 个 0,则 10d
的指数 n=m+1.
即时即练
3.在高速光纤通信中,为了提高传输容量,会把光信号压缩成极短脉冲.某超高速光纤系统中,单个光脉冲宽度约为毫秒.数据“”用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】绝对值小于1的数用科学记数法表示,需形式为,其中,n是正整数,等于原数中左起第一个非零数字前零的个数.
【详解】解:.
4.世界上最小的开花结果的植物是澳大利亚的出水浮萍,这种植物的果实像一个微小的无花果,质量只有.将数据用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了负整数指数科学记数法, “对于一个绝对值小于1的数,科学记数法的表示形式为的形式,其中,n为负整数.”正确确定a和n的值是解答本题的关键,由题意可知本题中,,即可得到答案.
【详解】解:.
故选:B.
知识点三 幂的乘方与积的乘方
幂的乘方
(1)幂的乘方的意义:
幂的乘方是指几个相同的幂相乘,如(a5)3是三个a5相乘,读作a的五次幂的三次方,(am)n是n个am相乘,读作a的m次幂的n次方.
(2)幂的乘方法则:
一般地,对于任意底数a与任意正整数m,n,
.
语言叙述:幂的乘方,底数不变,指数相乘.
【拓展】
(1)
幂的乘方的法则可推广为(m,n,p都是正整数).
(2)幂的乘方法则的逆用:(m,n都是正整数).
积的乘方
(1)积的乘方的意义:
积的乘方是指底数是乘积形式的乘方.如(ab)3,(ab)n等.
(积的乘方的意义)
=(a·a·a)·(b·b·b)(乘法交换律、结合律)
=a3b3.
积的乘方法则:
一般地,对于任意底数a,b与任意正整数n,
.
因此,我们有.
语言叙述: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.
即时即练
5.已知:,则( )
A.16 B.25 C.32 D.64
【答案】C
【分析】将所求式子化为底数相同的幂,再结合已知条件代入计算即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴.
6.若(且,m,n是正有理数),则.利用该结论解决下面的问题:
(1)如果,求x的值;
(2)如果,求y的值.
【答案】(1);
(2)
【分析】(1)先将底数4转化为2的幂,利用幂的乘方法则把等式两边化为同底数幂的形式,因为题目给出同底数幂相等时指数相等的结论,所以列方程求解x.
(2)先利用同底数幂的乘法性质,提取公因式化简等式左边,再通过计算将等式两边化为同底数幂的形式,最后利用同底数幂相等时指数相等的结论列方程求解.
【详解】(1)解:∵,
∴,
原等式变为,
已知时,若,则,这里底数符合条件,
因此,
解得.
(2)解:∵,,
∴,
原等式转化为:,
,
又∵,
即,
∴.
知识点四 同底数幂的除法
同底数幂的除法法则:
一般地,我们有(a≠0,m,n都是正整数,并且m>n).
语言叙述:同底数幂相除,底数不变,指数相减.
【拓展】
(1)同底数幂的除法法则的推广:当三个或三个以上同底数幂相除时,也具有这一性质,
例如:(a≠0,m,n,p都是正整数,并且m>n+p).
(2)同底数幂的除法法则的逆用:(a≠0,m,n都是正整数,并且m>n).
即时即练
7.已知,.
(1)求的值;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据幂的乘方的运算法则,进行计算即可;
(2)根据幂的乘方和同底数幂的除法法则,进行计算即可.
【详解】(1)解:原式.
(2)解:原式.
8.小明在计算时,采用了如下的解法.
.
请你借鉴小明的解题思路,解决下列问题:
(1)若,求的值;
(2)已知满足,求的值.
【答案】(1)27
(2)
【分析】(1)先将原式变形为,然后根据幂的乘方运算法则将其变形为,再根据同底数幂的乘除法运算法则求解;
(2)运用同底数幂的乘法逆运算将其变形为,再往后继续求解.
【详解】(1)解:
,
,
,
原式;
(2)解:,
,
,
,
,
,
,
,
∴的值为.
知识点五 零指数幂与负整数幂
零指数幂
a0=1 (a≠0)
负整数幂
当n 是正整数时,(,n是正整数)
即时即练
9.化简:________.
【答案】(或)
【详解】解:.
10.__________.
【答案】8
【分析】先根据负整数指数幂与零指数幂的运算法则分别计算两项,再做减法运算即可得到结果.
【详解】解: 根据负整数指数幂运算法则,可得,
根据零指数幂运算法则,,可得,
则原式 .
题型1 同底数幂的乘法及其逆用
1.下列各式中,计算结果为的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据同底数幂的乘法,底数不变,指数相加,即(都是正整数);符号的变化规则是“奇负偶正”,即可求出结果.
【详解】解:A. ,该选项不符合题意
B. ,该选项不符合题意.
C. ,该选项不符合题意
D. ,该选项符合题意
2.若,是正整数,且满足,则下列与的关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查合并同类项与同底数幂的乘法运算,利用同底数幂相等则指数相等的性质化简等式,即可得到与的关系.
【详解】解: ,
,
,
,
,
.
3.若,则_____________.
【答案】
【分析】逆用同底数幂的乘法法则,对原方程左边进行变形,再根据同底数幂相等的性质得方程求解即可.
【详解】解:,
,
则,
,则,即,
,解得.
4.阅读理解:①根据幂的意义,表示个相乘;则;②,知道和可以求,我们不妨思考:如果知道,,能否求呢?对于,规定,例如:因为,所以.
(1) , ;
(2)分别计算、的值,试猜想、、之间的等量关系式;
(3)若记,,请用含的代数式表示.
【答案】(1),
(2)
(3)
【分析】本题主要考查了同底数幂的乘法的逆运算,
(1)根据新定义进行计算即可求解;
(2)根据新定义分别计算、的值,即可求解;
(3)由题意得,,然后根据同底数幂的乘法的逆运算即可求得答案.
【详解】(1)解:
故答案为:,3.
(2)解:依题意,,、
∴;
(3)解:根据题意得:
,,
,
.
【易错警示】
同底数幂相乘易误将指数相乘,混淆乘法与乘方法则。底数为负数、分数时不加括号,符号判断出错。逆用公式拆分幂时指数拆分错误,混合运算分不清运算顺序。底数互为相反数未统一底数,计算后不核对指数,极易出现计算偏差。
题型2 科学记数法
5.韩国三星电子某款芯片的运算速度每秒为次,另一种华为新型芯片的运算速度是它的倍,且该新型芯片连续工作秒的总运算次数用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意列出总运算次数的算式,再利用同底数幂的乘法法则计算,最后得到符合科学记数法要求的结果.
【详解】解: 三星芯片每秒运算速度为次,华为芯片速度是它的倍,连续工作秒 ,
总运算次数为:
因此结果用科学记数法表示为.
6.芝麻被称为“八谷之冠”,是世界上最古老的油料作物之一.据了解,一粒芝麻的质量约为.将数据用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查利用科学记数法表示较小的数,熟练掌握科学记数法的表示形式是解题的关键;
本题是绝对值小于的数,然后可以利用科学记数法表示,一般形式为,与较大数的科学记数法不同的是其所使用的是负指数幂,指数由原数左边起第一个不为零的数字前面的的个数所决定,然后即可求解.
【详解】解:,
故选:D;
7.一个正方体集装箱的棱长为.
(1)用科学记数法表示这个集装箱的体积是_________;
(2)若有一个小立方块的棱长为,则把集装箱装满需要这样的小立方块的个数为_______.(用科学记数法表示)
【答案】
【分析】(1)利用有理数的乘法运算结合科学记数法的表示方法得出答案;
(2)利用有理数的乘除运算法则化简求出答案.
【详解】解:(1)一个正方体集装箱的棱长为,
这个集装箱的体积是:,
答:这个集装箱的体积是;
故答案是:;
(2)一个小立方块的棱长为,
(个,
即:需要个这样的小立方块才能将集装箱装满.
故答案是:.
【点睛】本题考查用科学记数法表示较小的数,一般形式为,其中,为由原数左边起第一个不为零的数字前面的0的个数所决定.
8.用科学记数法表示:_________.
【答案】
【分析】先利用积的乘方、幂的乘方运算法则分别计算两个乘方,再利用同底数幂的乘法法则计算乘积,最后整理为标准的科学记数法形式即可得到结果.
【详解】解:原式
.
题型3 幂的乘方运算及其逆用
9.已知,则的结果为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据幂的乘方运算法则将所求式子变形,再整体代入计算即可得出结果.
【详解】解:∵,
∴
.
10.计算:________.
【答案】
【分析】先将原式中变形为,再逆用积的乘方运算法则进行计算.
【详解】解:
11.已知,则的值为_________.
【答案】
【分析】将等式两边化为同底数幂,利用底数相同的相等幂的指数相等求解.
【详解】解:,
,
由幂的乘方法则,得,
底数相同的两个幂相等,则指数相等,
,
移项得.
12.幂的运算逆向思维可以得到,,,,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:,,,,则,,,的大小关系是什么?
(提示:, 为正整数,那么)
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)可利用积的乘方的逆运算计算求解;
(2)可利用幂的乘方逆运算及同底数幂的乘法的逆运算可求解值;
(3)将,,,化为相同的指数,再比较大小即可求解.
【详解】(1)解:
;
(2)解:∵,
∴,
∴,
解得;
(3)解:∵,,,,
且,
∴,
∴.
【易错警示】
幂的乘方易混淆指数运算法则,错把指数相加而非相乘。底数含负号、分数时未整体加括号,符号判定失误。逆用变形不会拆分指数,无法灵活转化同指数幂。混合运算不区分幂乘与乘方顺序,底数互为相反数未统一形式,验算缺失易出错。
题型4 积的乘方运算及其逆用
13.阅读下列各式:,,.⋯⋯
(1)根据积的乘方得出规律:_____________,________;
(2)应用规律:
①填空:____________,________________;
②计算:.
【答案】(1);
(2)①1;1;②
【分析】(1)分析所给各等式,得到规律即可解答;
(2)①逆用根据(1)的结论求解即可;
②将式子化为,再运用①的方法求解即可.
【详解】(1)解:,
,
,
……
由此可得,.
(2)解:①,
;
②
.
14.逆向思维的重要性在于它能够帮助我们更好地解决问题、理解他人、创新突破,并且对于应对未来的挑战具有重要意义.在数学领域中,逆向思维是一种重要的思维方式,它可以帮助我们从不同的角度解决问题.我们知道,一般的数学公式、法则、定义可以正向运用,也可以逆向运用.对于“同底数幂的乘法”“幂的乘方”“积的乘方”这几个法则的逆向运用表现为,,(,都是正整数).请你运用这个思路和幂的运算法则解决下列问题:
(1)计算:______.
(2),,.
(3)已知,求的值.
(4)已知,,,请把,,用“”连接起来:______.
【答案】(1)
(2)5,81,6
(3)64
(4)
【分析】本题主要考查的幂的运算法则的逆向运用,解题关键是正确运用公式,将所求的式子变形.
(1)把看作一个整体,先用同底数幂的运算法则,在运用积的乘方法则计算即可;
(2)依次用同底数幂的运算法则,幂的乘方法则,积的乘方法则,计算即可;
(3)由,得,根据,即可求解;
(4)先变形,,,进而即可得出结论.
【详解】(1)解:.
故答案为:.
(2)解:,
,
.
故答案为:5,81,6.
(3)解:,
.
.
(4)解:,
,
,
又,
,
即.
故答案为:.
15.下图是小李同学完成的一道作业题,请你参考小李的方法解答下列问题.
作业计算:
解:原式=
(1)计算:①;
②;
(2)若,请求出的值.
【答案】(1)①;②;
(2)
【分析】本题主要考查幂的运算,掌握其运算法则是解题的关键.
(1)根据积的乘方的逆运算进行计算;
将代数式变形为指数相同,再根据积的乘方的逆运算即可求解;
(2)将代数式变形为底数相同,再根据同底数幂的运算即可求解.
【详解】(1)解:
;
解:
;
(2)解:∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
16.在等式的运算中规定:若(且,是正整数),则,利用上面结论解答下列问题:
(1)已知:,求x的值
(2)已知,求x的值.
(3)若,求的值;
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题主要考查了同底数幂乘法的逆运算,幂的乘方的逆运算,积的乘方的逆运算,熟知相关计算法则是解题的关键.
(1)逆用幂的乘方运算法则和同底数幂乘法运算法则得到,据此可得方程,解方程即可得到答案;
(2)逆用积的乘方和幂的乘方运算法则得出,据此得出方程,解方程即可得到答案;
(3)根据同底数幂乘法的逆运算法则得到,进一步可得,则,解方程即可得到答案.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
解得:;
(2)解:∵,
∴,
∴,
∴,
解得:;
(3)解:∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
【易错警示】
积的乘方易漏给每个因式乘方,常数、负号忘记乘方。底数带负号不加括号,符号判断出错。逆用时不会逆拆乘积转化同指数幂,混淆积的乘方与幂的乘方法则。混合运算顺序混乱,指数计算粗心,做完缺少核对步骤。
题型5 同底数幂的除法运算及其逆用
17.已知二元一次方程,则________.
【答案】8
【详解】解:∵,
∴,
∴
.
18.已知a,b,c满足,,,则代数式的值为________.
【答案】1
【分析】利用同底数幂的运算法则找出的关系,,,再代入求解即可;
【详解】解:∵,,,
∴,,
则,
∴,
∵,
∴,即,
∴.
19.已知;
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求的值;
(4)若,则的值.
【答案】(1)250
(2)2
(3)
(4)
【分析】(1)根据计算求解即可;
(2)先求出的值,再根据计算求解即可;
(3)可求出,则可得到,再根据可得答案;
(4)根据题意可推出,则, 可得,据此可得答案.
【详解】(1)解:∵,
∴;
(2)解:∵,
∴,
又∵,
∴;
(3)解:∵,
∴,
∴,
∴
;
(4)解:∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
20.如果,那么我们规定.例如:因为,所以.
(1)______;若,则______;
(2)已知,,,若,求y的值;
(3)若,,令.
①求的值;
②求t的值.
【答案】(1)4;64;
(2)60;
(3)①;②.
【分析】(1)根据规定即可求得答案;
(2)根据规定易得,,,再结合已知条件利用同底数幂乘法法则计算后即可求得答案;
(3)①根据规定易得,,然后将原式利用幂的乘方法则变形后即可求得答案;
②结合①中所求可得,,然后将两式相乘并利用同底数幂乘法法则可求得的值,进而求得与的关系,将其代入原式计算即可.
【详解】(1)解:∵,,
∴,;
(2)解:∵,,,
∴,,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴;
(3)解:①∵,,
∴,,
∴;
②∵,,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
【易错警示】
同底数幂相除易错把指数相加,底数为负数未加括号致符号出错。忽略零指数、负指数限制条件,底数不能为 0。逆用公式拆分指数思路僵化,混合运算混淆乘除法则。遇到底数互为相反数不先统一底数,简单指数口算失误,缺少验算步骤。
题型6 幂的混合运算
21.计算:
(1)
(2)
【答案】(1)
(2)0.2
【分析】(1)先计算积的乘方,再计算幂的乘除法.
(2)利用积的逆运算求解即可.
【详解】(1)解:原式
(2)解:原式
22.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.
23.计算:
(1);
(2)
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了有理数的混合运算,幂的乘方,同底数幂的乘法,解题的关键是掌握相关的运算法则.
(1)先算乘方,再算乘除,最后算减法即可;
(2)先算幂的乘方,同底数幂的乘法,再算加减即可.
【详解】(1)解:原式
;
(2)解:
.
24.计算:
(1)
(2)
【答案】(1)12
(2)0
【分析】本题主要考查了含乘方的有理数混合运算,整式的加减运算,幂的混合运算,等知识点,熟练掌握有理数、整式、幂的运算法则是解题的关键.
(1)先计算乘方、零指数幂、负整数指数幂并化简绝对值,然后计算加减即可;
(2)先计算同底数幂的乘法和积的乘方,然后计算同底数幂的除法,再合并同类项即可;
【详解】(1)解:
;
(2)解:
;
题型7 零指数幂与负整数指数幂
25.若,,,,则它们的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先根据乘方、负整数指数幂、零指数幂的运算法则计算各数,再比较大小即可得出结果.
【详解】解:,,,,
∵,
∴.
26._______________
【答案】
【详解】解:
.
27.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,
.
28.计算:.
【答案】
【详解】解:
.
题型8 利用幂的运算比较大小
29.比较整数与的大小,结果为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了幂的乘方、有理数的大小比较,将和化成同指数幂的形式,再比较底数的大小即可得解,熟练掌握运算法则是解此题的关键.
【详解】解:,
,
∵,
∴,即,
故选:B.
30.如果,,,那么a、b、c三数的大小( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据零指数幂,负整数指数幂与正整数指数幂互为倒数,进行有理数的大小比较,可得答案.
【详解】解:∵a=(-99)0=1,b=(-0.1)-1=-10,c=(-)-2=,
∴b<c<a,
故选:C
【点睛】本题考查了有理数的大小比较,利用零指数幂,负整数指数幂与正整数指数幂互为倒数化简各数是解题关键.
31.已知,,,试比较a,b,c的大小,用“>”将它们连接起来:___________.
【答案】
【分析】本题主要考查了有理数比较大小,幂的乘方的逆运算,幂的乘方计算,先根据幂的乘方和幂的乘方的逆运算法则得到,,,据此可得答案.
【详解】解:,,,
∵,
∴,
故答案为:.
32.阅读下面的材料:我们知道一般的数学公式、法则、定义可以正向运用,也可以逆向运用.例如,“同底数幂的乘法”“幂的乘方”“积的乘方”这几个法则的逆向运用表现为:,,如下列探究:
探究一:比较与的大小.
解:因为,,
又因为,所以,所以.
小结:指数相同的情况下,通过比较底数的大小,来确定两个幂的大小,
探究二:比较和的大小.
解:因为,且,所以,即,
小结:底数相同的情况下,通过比较指数的大小,来确定两个幂的大小.
解决下列问题:
(1)比较,的大小;
(2)比较,,,的大小;
(3)比较与的大小.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题主要考查了幂的乘方的逆运算,同底数幂乘法的逆运算,积的乘方的逆运算,正确理解题意是解题的关键.
(1)根据幂的乘方的逆运算法则可求出,,据此可得答案;
(2)根据幂的乘方的逆运算法则可求出,,,
,据此可得答案;
(3)根据同底数幂乘法的逆运算法则和积的乘方的逆运算法则可得,,据此可得答案.
【详解】(1)解:∵,,
∴;
(2)解:∵,,,
,且,
∴,
∴;
(3)解:,,
又∵,
∴.
题型9 利用幂的运算判断指数的关系
33.若,是正整数,且满足,则与的关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:8个相加,即,8个相乘,即,
则,即,
∴,
∴.
34.若a、b是正整数,且满足(左右都是9个),则a与b的关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意得到,转化为即可得到a与b的关系.
【详解】解:∵(左右都是9个),
∴,
∴,
∴,
∴.
35.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.
36.如果,那么我们规定,例如:因为,所以.
(1)【理解】根据上述规定,填空: , ;
(2)【应用】若,试求之间的等量关系.
【答案】(1)3;2
(2)
【分析】本题考查了有理数的乘方,同底数幂的乘法运算.熟练掌有理数的乘方,同底数幂的乘法运算是解题的关键.
(1)由题意知,,,然后作答即可;
(2)由题意知,,由,可得,进而可得.
【详解】(1)解:由题意知,∵,,
∴,,
故答案为:3;2;
(2)解:由题意知,,
∵,
∴,
∴,即.
题型10 幂的运算等于1的分类讨论题
37.已知,则的值为( )
A.2 B.或1 C.或1或2 D.或2
【答案】D
【分析】本题考查了有理数的乘方,零指数幂,熟练掌握以上知识点是解题的关键.分情况讨论,第一种情况为时;第二种情况根据任何不等于0的数的0次幂都等于1可知且,即可得出答案.
【详解】解:
第一种情况:时,
解得,
第二种情况:且时,,
解得,
或时,,
故选:D.
38.使的的值为__________.
【答案】3或2或1
【分析】根据任何非零数的零次幂等于1,1的任何次幂都等于1,的偶次幂等于1进行计算即可.
【详解】解:当即,此时;
当即时,;
当即时,;
综上,x的值为3或2或1.
39.若,则的值为_______.
【答案】1或2或4
【分析】根据题意可得,且;再分三种情况:,,,分别求出对应情况下的值,看是否符合题意即可.
【详解】解:∵,
∴,且,
∴;
当,即时,,则,符合题意;
当,即时,,则,符合题意;
当,即时,,则,符合题意;
综上所述,t的值为1或2或4.
40.已知,求整数x的值.
小红与小明交流如下:
小红说:因为,
所以且,所以.
小明说:你的解法只考虑一种情况,还有其他情况,我们再想想吧.
从他们的对话中,你认为小红同学的解答完整吗?若不完整,请求出其他所有的整数x的值.
【答案】解答不完整,的值可以为:,
【分析】分三种情况求解即可.
【详解】解:解答不完整,
因为,
所以且,所以,
因为,所以,所以,
因为的偶次幂是1,当时,
解得:,此时指数为偶数,
或其结果都为1,
其他所有整数的值为,.
题型11 幂的运算中新定义问题
41.若,定义新运算,则的值是( )
A. B.11 C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了新定义运算,负指数幂的应用,正确的计算是解题的关键.
根据新定义运算,先分别计算出,,的值,再求和即可.
【详解】解:∵,
∴,
故选:B.
42.阅读材料:
定义:如果,那么称a为n的劳格数,记为,
例如:,那么称2是100的劳格数,记为.
填空:根据劳格数的定义,在算式中,______相当于定义中的n,所以______;
直接写出______;
探究:某数学研究小组探究劳格数有哪些运算性质,以下是他们的探究过程
若a、b、m、n均为正数,且,,
根据劳格数的定义:,______,
∵
∴,这个算式中,______相当于定义中的a,______相当于定义中的n,
∴______,即,
请你把数学研究小组探究过程补全
拓展:根据上面的推理,你认为:______.
【答案】1000,3;﹣8;b,a+b,,a+b;-.
【分析】根据新定义法则进行运算即可.
【详解】解:∵如果,那么称a为n的劳格数,记为,
∴,那么称3是1000的劳格数,记为.
∴在算式中,1000相当于定义中的n,所以3;﹣8;
∵,
∴,
∵,,
∴=pq,
∴这个算式中,pq相当于定义中的a, 相当于定义中的n,
∴=+,
即,
设,,
∴,,
∵,
∴=a-b=-,
即-.
故答案为:1000,3;﹣8;b,a+b,,a+b;-.
【点睛】此题考查了新定义问题,用到了幂的相关运算,解题的关键是理解新定义及其运算法则.
43.阅读材料.
对数的创始人是苏格兰数学家纳皮尔(1550-1617年),纳皮尔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(,),那么x叫做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为(,,,).理由如下:
设,,则,,
∴,
由对数的定义,得,
又∵,
∴.
请你仔细阅读上面的材料之后,解答下列问题.
(1)将指数式转化为对数式为 .
(2)计算: .
(3)求证:(,,,).
(4)直接写出的值.
【答案】(1)
(2)
(3)见解析
(4)
【分析】本题是新定义试题,主要考查幂的运算性质、新定义对数与指数之间的关系;
(1)根据对数式的定义转化即可;
(2)根据对数式的定义进行计算,即可求解;
(3)先设,,根据对数的定义可表示为指数式为:,,计算的结果,类比所给材料的证明过程可得结论;
(4)根据公式:和的逆用,计算可得结论.
【详解】(1)解:将指数式转化为对数式为,
故答案为:.
(2)解:∵,
∴
(3)证明:设,,则,,
∴,由对数的定义得,
又∵,
∴;
(4)
44.规定两数,之间的一种运算,记作,如果,则.我们叫为“雅对”.例如:因为,所以.我们还可以利用“雅对”定义说明等式成立.证明如下:
设,,则,,
故,
则,
即.
(1)根据上述规定,填空:_____;_____;_____.
(2)计算_____.
(3)利用“雅对”定义证明:,对于任意正整数都成立.
【答案】(1)2,0,3
(2)
(3)见解析
【分析】(1)根据题干规定计算即可得到结论;
(2)设,,根据同底数幂的乘法法则即可求解;
(3)设,于是得到,即根据“雅对”定义即可得到结论.
【详解】(1)解:∵,
∴;
∵,
∴;
∵,
∴;
(2)解:设,,
则,,
∴,
∴,
∴;
(3)解:设,
∴,即,
∴,即,
∴.
1.如果,,,那么,,的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先分别计算出,,的值,再比较大小即可,熟练掌握相关运算法则是解题关键.
【详解】解: ,
,
,
∵ ,
∴ .
2.若,是正整数,且满足,则下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先化简等式左右两边,再根据同底数幂相等则指数相等推导和的关系式.
【详解】解:∵ 左边 ,
又∵ 右边 ,
∵ ,
∴ .
3.已知,表明:每天比上一天增长一点点,一年之后,所得终值大约是初值1的37.8倍!那么在理想状况下,两年增长的结果约等于(选最接近的数值)( )
A.75 B.200 C.1000 D.1400
【答案】D
【分析】利用初中幂的乘方运算法则,将所求指数变形,代入已知条件计算即可得到结果,解题关键是观察得到,将所求式子转化为已知数的平方进行计算.
【详解】解:∵,
∴,
对比选项可知,1428.84最接近1400.
4.已知,其中m,n,k,N是正整数,则下列说法①m,k都是偶数;②是偶数;③是偶数;④是偶数.其中说法正确的是( )
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
【答案】D
【分析】先将等式右边统一化为底数为3的幂,根据左边是正整数的平方,得到右边指数的奇偶性,再结合奇偶性的运算性质逐一判断说法
【详解】解:∵,
∴
∵是正整数,是平方数,
∴指数必为偶数,故④正确;
∵一定是偶数,
∴ 是偶数,
又, 是偶数,
∴必为偶数,故②正确;
对于①,取,,满足是偶数,但都是奇数,故①错误;
对于③,若是奇数,是偶数,则 是奇数,故③错误;
因此正确的是②④
5.实数满足,则代数式的值为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
【答案】C
【分析】由题意求出,再将变形为,代入求解即可.
【详解】解:∵,
∴,,
∴,
∴
.
6.已知,,,则,,的大小关系是________.(用“”连接)
【答案】
【分析】是正整数.
【详解】,,,
,
.
7.若,则的值是________
【答案】
【分析】利用同底数幂的乘法、幂的乘方、等式的性质,将等式化成,即可求解的值.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
即:,
∴,
解得:.
8.已知 ,,,则,,之间的数量关系是___________ .
【答案】
【分析】利用幂的运算法则将用和表示,根据底数相同的幂值相等时指数相等,即可得到a,b,c的数量关系.
【详解】解:∵,,,
∴,
∵,
∴,
可得.
9.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;
10.已知,则______.
【答案】2或0
【分析】分3种情况进行讨论求解即可.
【详解】解:当,即时,原式,符合题意;
当,即时,原式,符合题意;
当,即时,原式,不符合题意;
综上:.
11.计算:
(1)已知,,求代数式的值;
(2)已知,求的值.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)解:∵,,
∴;
(2)解:∵,
∴,
∴,
∴,即,
∴,
∴.
12.如果,那么我们规定.例如:因为,所以.
(1)根据上述规定,计算: ,若,则 ;
(2)若,,,试探究,,之间的数量关系,并说明理由.
【答案】(1);
(2),理由如下:
,,,
,,,
,
,
,
,
【分析】(1)根据题干中的定义即可解答;
(2)根据题意可得,,,则,再根据幂的乘方的逆用即可解答.
【详解】(1)解:根据题意可得;
,即,
(2)略
13.已知:若(且),则.利用这个结论解答下列问题:
(1)若,则 ;
(2)若,求的值;
(3)若,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用,即可作答;
(2)将等式两边都化为以2为底数的幂,问题即可得解;
(3)等式左边逆用积的乘方,将其化为底数为15的幂,问题即可得解.
【详解】(1)解:,即;
(2),
,
∵,
∴,
∴,
解得:;
(3)
∵,
∴,
∴,
解得:.
14.阅读下列两则材料,解决问题:
材料一:比较和的大小.
解:且,∴,即
小结1:指数相同的情况下,通过比较底数的大小,来确定两个幂的大小.
材料二:比较和的大小.
解:且,∴,即
小结2:底数相同的情况下,通过比较指数的大小,来确定两个幂的大小.
【方法运用】
(1)比较和的大小.
(2)比较和的大小.
(3)比较与的大小.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据材料1的方法,化为指数相同的幂的形式,再比较底数的大小,即可求解;
(2)根据材料2的方法,化为底数相同的幂的形式,再比较指数的大小,即可求解;
(3)分别化为,,即可求解.
【详解】(1)解:
因为,
所以
即
(2)
因为,
所以
即
(3)
因为,
所以
即
15.规定两数之间的一种运算,记作:如果,那么.例如:因为,所以.
(1)根据上述规定,填空:___________.
(2)①若,请你尝试证明:;
②若,则___________(用含的式子表示).
进一步探究这种运算时发现一个结论:,
证明:设
,
,即.
.
(3)结合①,②探索的结论,求的值.
【答案】(1)
(2)①见解析;②;
(3)
【分析】(1)由新定义运算法则直接求解即可得到答案;
(2)①由新定义运算法则及同底数幂的乘法运算法则和幂的乘方证明即可;②按照①的证明思路求解即可得到答案;
(3)按照材料中的探究过程,结合新定义运算法则求解即可得到答案.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∴
(2)解:①∵,
∴,
∵,
∴,即
∴
②由题意可知,,,,
,
,即,
则,
故答案为:;
(3)解:
;
设,,则,
,
,
,
,
即.
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专题01 幂的运算
内容导航
01 复习目标→ 明考向、知权重、晓关联、以目标导学,以考向定标
02 知识重构 → 系统讲解重难核心知识,重构整合形成体系
03 题型突破 → 汇总常考题型,举一反三,方法提炼
题型1 同底数幂的乘法及其逆用
题型2 科学记数法
题型3 幂的乘方运算及其逆用
题型4 积的乘方运算及其逆用
题型5 同底数幂的除法运算及其逆用
题型6 幂的混合运算
题型7 零指数幂与负整数指数幂
题型8 利用幂的运算比较大小
题型9 利用幂的运算判断指数的关系
题型10 幂的运算等于1的分类讨论题
题型11 幂的运算中新定义问题
04综合通关 → 综合演练,梯度设题;查漏补缺,闭环收官
05错题留痕 → 预留固定区域,记录错题题号、错因与正解
常考考点
命题风向
1. 同底数幂的乘法
2. 幂的乘方
3. 积的乘方
4. 同底数幂的除法
5. 幂的混合运算
1. 侧重同底数幂乘除、幂乘方混合运算,常结合符号易错点设陷阱
2. 融入零指数、负整数指数,搭配分数底数综合化简求值考题
3. 关联科学记数法,以极小极大数字结合幂运算综合计算
4. 设计含参题型,利用幂相等列等式求字母取值,考察逆向思维
5. 结合整式化简、实际应用题,弱化纯计算强化综合运用能力
考情解码:幂的运算为代数基础必考内容,分值稳定。核心考查同底数幂乘除、幂的乘方、积的乘方,兼顾零次、负整数指数幂。题型涵盖选择填空化简计算,常设置符号、底数符号陷阱,高频结合科学记数法、含参求值逆向考法。多与整式化简综合命题,侧重法则灵活运用,注重运算细心度与公式逆向推导能力。
知识点一 同底数幂的乘法
一般地,对于任意底数a与任意正整数m,n,am·an=·==.
语言叙述:同底数幂相乘,底数不变,指数相加.
【拓展】(1)同底数幂的乘法法则的推广:三个或三个以上同底数幂相乘,法则也适用.
(m,n,…,p都是正整数).
(2)同底数幂的乘法法则的逆用:am+n=am·an(m,n都是正整数).
即时即练
1.计算的结果为( )
A. B. C. D.
2.已知,,.
(1)求的值.
(2)求的值.
知识点二 科学记数法表示数的乘法
若两个数分别用科学记数法表示为和(其中,,、为整数),则它们的积为:
通俗总结,分两步计算:
1 先将两个数中前面的系数(和)相乘;
2 再将10的幂相乘(根据同底数幂乘法法则,底数不变,指数相加);
3 最后将两步结果结合,整理成规范的科学记数法形式。
科学记数法:有了负指数幂后,绝对值小于 1 的数,也能写成 a10n 的形式,其中 n
是正整数,1a 10 ,这叫科学记数法.
注:对于一个绝对值小于 1 的数,如果小数点后至第一个非 0 数字前有 m 个 0,则 10d
的指数 n=m+1.
即时即练
3.在高速光纤通信中,为了提高传输容量,会把光信号压缩成极短脉冲.某超高速光纤系统中,单个光脉冲宽度约为毫秒.数据“”用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
4.世界上最小的开花结果的植物是澳大利亚的出水浮萍,这种植物的果实像一个微小的无花果,质量只有.将数据用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
知识点三 幂的乘方与积的乘方
幂的乘方
(1)幂的乘方的意义:
幂的乘方是指几个相同的幂相乘,如(a5)3是三个a5相乘,读作a的五次幂的三次方,(am)n是n个am相乘,读作a的m次幂的n次方.
(2)幂的乘方法则:
一般地,对于任意底数a与任意正整数m,n,
.
语言叙述:幂的乘方,底数不变,指数相乘.
【拓展】
(1)
幂的乘方的法则可推广为(m,n,p都是正整数).
(2)幂的乘方法则的逆用:(m,n都是正整数).
积的乘方
(1)积的乘方的意义:
积的乘方是指底数是乘积形式的乘方.如(ab)3,(ab)n等.
(积的乘方的意义)
=(a·a·a)·(b·b·b)(乘法交换律、结合律)
=a3b3.
积的乘方法则:
一般地,对于任意底数a,b与任意正整数n,
.
因此,我们有.
语言叙述: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.
即时即练
5.已知:,则( )
A.16 B.25 C.32 D.64
6.若(且,m,n是正有理数),则.利用该结论解决下面的问题:
(1)如果,求x的值;
(2)如果,求y的值.
知识点四 同底数幂的除法
同底数幂的除法法则:
一般地,我们有(a≠0,m,n都是正整数,并且m>n).
语言叙述:同底数幂相除,底数不变,指数相减.
【拓展】
(1)同底数幂的除法法则的推广:当三个或三个以上同底数幂相除时,也具有这一性质,
例如:(a≠0,m,n,p都是正整数,并且m>n+p).
(2)同底数幂的除法法则的逆用:(a≠0,m,n都是正整数,并且m>n).
即时即练
7.已知,.
(1)求的值;
(2)求的值.
8.小明在计算时,采用了如下的解法.
.
请你借鉴小明的解题思路,解决下列问题:
(1)若,求的值;
(2)已知满足,求的值.
知识点五 零指数幂与负整数幂
零指数幂
a0=1 (a≠0)
负整数幂
当n 是正整数时,(,n是正整数)
即时即练9.化简:________.
10.__________.
题型1 同底数幂的乘法及其逆用
1.下列各式中,计算结果为的是( )
A. B. C. D.
2.若,是正整数,且满足,则下列与的关系正确的是( )
A. B. C. D.
3.若,则_____________.
4.阅读理解:①根据幂的意义,表示个相乘;则;②,知道和可以求,我们不妨思考:如果知道,,能否求呢?对于,规定,例如:因为,所以.
(1) , ;
(2)分别计算、的值,试猜想、、之间的等量关系式;
(3)若记,,请用含的代数式表示.
【易错警示】
同底数幂相乘易误将指数相乘,混淆乘法与乘方法则。底数为负数、分数时不加括号,符号判断出错。逆用公式拆分幂时指数拆分错误,混合运算分不清运算顺序。底数互为相反数未统一底数,计算后不核对指数,极易出现计算偏差。
题型2 科学记数法
5.韩国三星电子某款芯片的运算速度每秒为次,另一种华为新型芯片的运算速度是它的倍,且该新型芯片连续工作秒的总运算次数用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
6.芝麻被称为“八谷之冠”,是世界上最古老的油料作物之一.据了解,一粒芝麻的质量约为.将数据用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
7.一个正方体集装箱的棱长为.
(1)用科学记数法表示这个集装箱的体积是_________;
(2)若有一个小立方块的棱长为,则把集装箱装满需要这样的小立方块的个数为_______.(用科学记数法表示)
8.用科学记数法表示:_________.
题型3 幂的乘方运算及其逆用
9.已知,则的结果为( )
A. B. C. D.
10.计算:________.
11.已知,则的值为_________.
12.幂的运算逆向思维可以得到,,,,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:,,,,则,,,的大小关系是什么?
(提示:, 为正整数,那么)
【易错警示】
幂的乘方易混淆指数运算法则,错把指数相加而非相乘。底数含负号、分数时未整体加括号,符号判定失误。逆用变形不会拆分指数,无法灵活转化同指数幂。混合运算不区分幂乘与乘方顺序,底数互为相反数未统一形式,验算缺失易出错。
题型4 积的乘方运算及其逆用
13.阅读下列各式:,,.⋯⋯
(1)根据积的乘方得出规律:_____________,________;
(2)应用规律:
①填空:____________,________________;
②计算:.
14.逆向思维的重要性在于它能够帮助我们更好地解决问题、理解他人、创新突破,并且对于应对未来的挑战具有重要意义.在数学领域中,逆向思维是一种重要的思维方式,它可以帮助我们从不同的角度解决问题.我们知道,一般的数学公式、法则、定义可以正向运用,也可以逆向运用.对于“同底数幂的乘法”“幂的乘方”“积的乘方”这几个法则的逆向运用表现为,,(,都是正整数).请你运用这个思路和幂的运算法则解决下列问题:
(1)计算:______.
(2),,.
(3)已知,求的值.
(4)已知,,,请把,,用“”连接起来:______.
15.下图是小李同学完成的一道作业题,请你参考小李的方法解答下列问题.
作业计算:
解:原式=
(1)计算:①;
②;
(2)若,请求出的值.
16.在等式的运算中规定:若(且,是正整数),则,利用上面结论解答下列问题:
(1)已知:,求x的值
(2)已知,求x的值.
(3)若,求的值;
【易错警示】
积的乘方易漏给每个因式乘方,常数、负号忘记乘方。底数带负号不加括号,符号判断出错。逆用时不会逆拆乘积转化同指数幂,混淆积的乘方与幂的乘方法则。混合运算顺序混乱,指数计算粗心,做完缺少核对步骤。
题型5 同底数幂的除法运算及其逆用
17.已知二元一次方程,则________.
18.已知a,b,c满足,,,则代数式的值为________.
19.已知;
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求的值;
(4)若,则的值.
20.如果,那么我们规定.例如:因为,所以.
(1)______;若,则______;
(2)已知,,,若,求y的值;
(3)若,,令.
①求的值;
②求t的值.
【易错警示】
同底数幂相除易错把指数相加,底数为负数未加括号致符号出错。忽略零指数、负指数限制条件,底数不能为 0。逆用公式拆分指数思路僵化,混合运算混淆乘除法则。遇到底数互为相反数不先统一底数,简单指数口算失误,缺少验算步骤。
题型6 幂的混合运算
21.计算:
(1)
(2)
22.计算:
(1);
(2);
(3);
(4).
23.计算:
(1);
(2)
24.计算:
(1)
(2)
题型7 零指数幂与负整数指数幂
25.若,,,,则它们的大小关系是( )
A. B. C. D.
26._______________
27.已知,则___________.
28.计算:.
题型8 利用幂的运算比较大小
29.比较整数与的大小,结果为( )
A. B. C. D.
30.如果,,,那么a、b、c三数的大小( )
A. B. C. D.
31.已知,,,试比较a,b,c的大小,用“>”将它们连接起来:___________.
32.阅读下面的材料:我们知道一般的数学公式、法则、定义可以正向运用,也可以逆向运用.例如,“同底数幂的乘法”“幂的乘方”“积的乘方”这几个法则的逆向运用表现为:,,如下列探究:
探究一:比较与的大小.
解:因为,,
又因为,所以,所以.
小结:指数相同的情况下,通过比较底数的大小,来确定两个幂的大小,
探究二:比较和的大小.
解:因为,且,所以,即,
小结:底数相同的情况下,通过比较指数的大小,来确定两个幂的大小.
解决下列问题:
(1)比较,的大小;
(2)比较,,,的大小;
(3)比较与的大小.
题型9 利用幂的运算判断指数的关系
33.若,是正整数,且满足,则与的关系正确的是( )
A. B. C. D.
34.若a、b是正整数,且满足(左右都是9个),则a与b的关系正确的是( )
A. B. C. D.
35.若,,,则,,的关系:①;②;③;④,其中正确的是________.
36.如果,那么我们规定,例如:因为,所以.
(1)【理解】根据上述规定,填空: , ;
(2)【应用】若,试求之间的等量关系.
题型10 幂的运算等于1的分类讨论题
37.已知,则的值为( )
A.2 B.或1 C.或1或2 D.或2
38.使的的值为__________.
39.若,则的值为_______.
40.已知,求整数x的值.
小红与小明交流如下:
小红说:因为,
所以且,所以.
小明说:你的解法只考虑一种情况,还有其他情况,我们再想想吧.
从他们的对话中,你认为小红同学的解答完整吗?若不完整,请求出其他所有的整数x的值.
题型11 幂的运算中新定义问题
41.若,定义新运算,则的值是( )
A. B.11 C. D.
42.阅读材料:
定义:如果,那么称a为n的劳格数,记为,
例如:,那么称2是100的劳格数,记为.
填空:根据劳格数的定义,在算式中,______相当于定义中的n,所以______;
直接写出______;
探究:某数学研究小组探究劳格数有哪些运算性质,以下是他们的探究过程
若a、b、m、n均为正数,且,,
根据劳格数的定义:,______,
∵
∴,这个算式中,______相当于定义中的a,______相当于定义中的n,
∴______,即,
请你把数学研究小组探究过程补全
拓展:根据上面的推理,你认为:______.
43.阅读材料.
对数的创始人是苏格兰数学家纳皮尔(1550-1617年),纳皮尔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(,),那么x叫做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为(,,,).理由如下:
设,,则,,
∴,
由对数的定义,得,
又∵,
∴.
请你仔细阅读上面的材料之后,解答下列问题.
(1)将指数式转化为对数式为 .
(2)计算: .
(3)求证:(,,,).
(4)直接写出的值.
44.规定两数,之间的一种运算,记作,如果,则.我们叫为“雅对”.例如:因为,所以.我们还可以利用“雅对”定义说明等式成立.证明如下:
设,,则,,
故,
则,
即.
(1)根据上述规定,填空:_____;_____;_____.
(2)计算_____.
(3)利用“雅对”定义证明:,对于任意正整数都成立.
1.如果,,,那么,,的大小关系为( )
A. B.
C. D.
2.若,是正整数,且满足,则下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
3.已知,表明:每天比上一天增长一点点,一年之后,所得终值大约是初值1的37.8倍!那么在理想状况下,两年增长的结果约等于(选最接近的数值)( )
A.75 B.200 C.1000 D.1400
4.已知,其中m,n,k,N是正整数,则下列说法①m,k都是偶数;②是偶数;③是偶数;④是偶数.其中说法正确的是( )
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
5.实数满足,则代数式的值为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
6.已知,,,则,,的大小关系是________.(用“”连接)
7.若,则的值是________
8.已知 ,,,则,,之间的数量关系是___________ .
9.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______
10.已知,则______.
11.计算:
(1)已知,,求代数式的值;
(2)已知,求的值.
12.如果,那么我们规定.例如:因为,所以.
(1)根据上述规定,计算: ,若,则 ;
(2)若,,,试探究,,之间的数量关系,并说明理由.
13.已知:若(且),则.利用这个结论解答下列问题:
(1)若,则 ;
(2)若,求的值;
(3)若,求的值.
14.阅读下列两则材料,解决问题:
材料一:比较和的大小.
解:且,∴,即
小结1:指数相同的情况下,通过比较底数的大小,来确定两个幂的大小.
材料二:比较和的大小.
解:且,∴,即
小结2:底数相同的情况下,通过比较指数的大小,来确定两个幂的大小.
【方法运用】
(1)比较和的大小.
(2)比较和的大小.
(3)比较与的大小.
15.规定两数之间的一种运算,记作:如果,那么.例如:因为,所以.
(1)根据上述规定,填空:___________.
(2)①若,请你尝试证明:;
②若,则___________(用含的式子表示).
进一步探究这种运算时发现一个结论:,
证明:设
,
,即.
.
(3)结合①,②探索的结论,求的值.
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