内容正文:
第12讲 幂的运算
目录
知识点1 幂的基础概念 2
知识点2 同底数幂的乘法 2
知识点3 幂的乘方 2
知识点4 积的乘方 2
知识点5 幂的混合运算规则 2
题型1 同底数幂相乘 3
题型2 同底数幂乘法的逆用 4
题型3 幂的乘方运算 5
题型4 幂的乘方的逆用 6
题型5 积的乘方运算 8
题型6 积的乘方的逆用 9
题型7 幂的混合运算 11
1. 知识目标:熟记同底数幂乘法、幂的乘方、积的乘方三大核心公式,掌握公式正向运算与逆向变形规则,区分三类幂运算的差异,明确适用条件。
2. 能力目标:能熟练完成基础幂运算、公式逆用求值、幂的混合运算,精准规避指数加减、相乘混淆、符号出错等高频问题。
3. 素养目标:建立代数整体代换、公式建模思维,养成规范分步运算习惯,夯实整式运算基础,适配后续整式乘法综合题型。
知识点1 幂的基础概念
形如的式子叫做幂,为底数,为指数,表示个相乘;底数可以是数字、字母、单项式、多项式。
知识点2 同底数幂的乘法
1. 正向公式:(m、n为正整数)
2. 法则:底数不变,指数相加。
3. 推广:
4. 逆用公式:,用于拆分高次幂、整体代入求值。
知识点3 幂的乘方
1. 正向公式:(m、n为正整数)
2. 法则:底数不变,指数相乘。
3. 逆用公式:,用于幂次变形、统一指数。
4. 核心区分:幂的乘方指数相乘,同底数幂乘法指数相加,严禁混淆。
知识点4 积的乘方
1. 正向公式:(n为正整数)
2. 法则:积的每一个因式分别乘方,再把所得幂相乘。
3. 推广:
4. 逆用公式:,用于凑整、简化复杂幂乘积运算。
知识点5 幂的混合运算规则
1. 运算优先级:先积的乘方、幂的乘方,后同底数幂相乘;同级运算从左到右。
2. 符号规则:负数的偶次幂为正,奇次幂为负,优先判定符号再算幂次。
3. 通用要求:运算全程统一底数,最后化简为最简幂形式。
题型1 同底数幂相乘
解题技巧(底数锁定、指数相加、符号优先)
1. 先判底数:底数完全相同才可直接用公式,底数不同先变形统一底数;
2. 固定运算:底数保持不变,所有指数做加法运算;
3. 符号优先:含负号幂先判断正负,再计算指数,避免符号错误;
4. 易错规避:幂的加法不能合并,只有同底数幂乘法才可指数相加。
【典例1】.计算的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查同底数幂的乘法,熟练掌握同底数幂的乘法是解题的关键;根据同底数幂的乘法法则,底数不变,指数相加,然后问题可求解.
【详解】解:∵,
∴;
故选:C.
【变式1】.化简式子的结果( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题重点考查了同底数幂的相乘,底数不变,指数相加,熟练掌握运算法则是求解的关键.
利用和互为相反数的关系,将式子统一为的幂,再应用同底数幂相乘的法则合并指数,完成求解.
【详解】解:∵,
∴原式.
故选:C.
【变式2】.计算______.
【答案】
【分析】先计算乘方,再计算同底数幂相乘,即可得出结果.
【详解】解:.
【变式3】.若,则m的值为____.
【答案】4
【分析】根据同底数幂相乘的法则得到,则可得到关于的方程,求解即可得到的值.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴.
题型2 同底数幂乘法的逆用
解题技巧(高次拆分、整体代换、凑已知条件)
1. 核心思路:把高次幂拆成两个低次幂的乘积;
2. 适配场景:已知的值,求高次幂代数式的值;
3. 解题原则:不单独求底数,整体拆分、整体代入,简化运算;
4. 拓展技巧:多次拆分,可适配多指数、多条件综合求值。
【典例2】.若,,则的值为( )
A.3 B.7 C.10 D.20
【答案】C
【分析】逆用同底数幂的乘法的性质即可求出结果.
【详解】解:∵根据同底数幂的乘法法则,逆用可得 ,
又∵,,
∴.
【变式1】.若,,则等于( )
A.7 B.10 C.25 D.32
【答案】B
【分析】本题考查同底数幂的乘法的逆用,逆用同底数幂的乘法法则进行计算即可.
【详解】解:∵,,
∴;
故选B.
【变式2】.若,则_______ .
【答案】
【分析】根据同底数幂的乘法运算法则,即可得到,最后根据,可得的值,代入上式计算得出结果.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
故答案为: .
【变式3】.若,则的值为__________.
【答案】45
【分析】本题考查了同底数幂的乘法.逆用同底数幂的乘法法则,将转化为,再代入已知条件求解.
【详解】解:∵,
∴ .
故答案为:45.
题型3 幂的乘方运算
解题技巧(底数不变、指数相乘、区分加减)
1. 公式直用:幂的乘方只变指数,底数原样保留,指数两两相乘;
2. 多层运算:多层幂的乘方,指数连续相乘,逐层化简;
3. 核心区分:严格区分“指数相加(同底相乘)”与“指数相乘(幂的乘方)”;
4. 符号处理:负数幂的乘方,先判断整体正负,再算指数。
【典例3】.计算的结果是( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】直接运用幂的乘方法则计算即可得到结果.
【详解】解:.
【变式1】.计算的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:,
根据同底数幂相乘,底数不变,指数相加,
.
【变式2】.计算________.
【答案】
【详解】解:.
【变式3】.化简_____.
【答案】
【详解】解:.
题型4 幂的乘方的逆用
解题技巧(指数拆分、统一幂次、灵活变形)
1. 逆用核心:,灵活拆分指数;
2. 常见用途:统一不同幂次的底数或指数,实现式子化简、大小比较;
3. 解题套路:观察已知幂的指数,将目标指数拆分为对应乘积形式;
4. 优势:快速适配压轴幂次变形、参数求值题型。
【典例4】.已知,,,则a、b、c大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题利用幂的乘方性质,将三个数变形为同指数幂,再通过比较底数大小得到最终结果,幂的乘方法则.
【详解】解:∵ ,
,
,
又∵ 指数为正整数时,指数相同,底数越大,幂越大,
∴ ,
即 .
【变式1】.已知,,,那么,,之间满足的等量关系不成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题利用同底数幂的乘法法则和幂的乘方法则,结合“底数相等,幂相等,则指数相等”的性质,逐个验证选项即可得到不成立的关系式.
【详解】解:∵,,,
对选项A:∵,
∴,A成立,不符合题意;
对选项B:∵,
∴,B成立,不符合题意;
对选项C:∵,
∴,C成立,不符合题意;
对选项D:不能得出,D选项符合题意.
【变式2】.若,则的值为______.
【答案】
【分析】将等式中各项都化为底数为的幂的形式,再利用幂的乘方法则和同底数幂的乘法法则整理等式,再根据底数相同的幂相等时,指数相等即可求出结果.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
【变式3】.若,则的值为____________.
【答案】
【详解】解:∵,
∴
∴
题型5 积的乘方运算
解题技巧(分项乘方、汇总相乘、不遗漏因式)
1. 逐项乘方:括号内每一个因式、系数、字母都要单独整体乘方;
2. 严禁漏项:多个因式相乘的积,所有因式必须全部参与乘方;
3. 系数单独算:数字系数单独乘方,字母幂单独运算,最后合并;
4. 符号判定:负因式乘方,根据指数奇偶判断最终符号。
【典例5】.计算的结果为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:根据积的乘方法则,幂的乘方法则,
.
【变式1】.计算的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:.
【变式2】.计算:______.
【答案】
【分析】根据,,计算即可.
【详解】解:.
【变式3】.计算的结果是______.
【答案】
【分析】先利用积的乘方法则、幂的乘方法则计算第一项,利用同底数幂的乘法法则计算第二项,最后合并同类项得到结果.
【详解】解:
.
题型6 积的乘方的逆用
解题技巧(同次合并、凑积乘方、简便速算)
1. 逆用公式:,同指数幂相乘,可先合并底数再乘方;
2. 简便运算:底数乘积为整十、整百、±1时,优先合并,大幅简化计算;
3. 指数适配:指数不同先变形统一指数,再逆用公式合并;
4. 高频场景:小数、分数、负数幂的简便计算、化简求值。
【典例6】.的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据积的乘方法则计算.
【详解】解:原式
.
【变式1】.已知,则x的值为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】C
【分析】本题考查了幂的乘方逆运算,积的乘方逆运算,正确掌握相关性质内容是解题的关键.先观察式子,整理,再得出,最后解得x的值,即可作答.
【详解】解:∵
∴
故
∴
解得
故选:C.
【变式2】.计算 _______
【答案】
【分析】首先逆用同底数幂的乘法法则,可得:原式,再逆用积的乘方的法则进行计算.
【详解】解:
.
【变式3】.已知,则a的值为______.
【答案】
【分析】先根据积的运算法则对已知等式进行化简,再求解a的值.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴.
题型7 幂的混合运算
解题技巧(先乘方后相乘、分步运算、杜绝混公式)
1. 严格顺序:优先计算积的乘方、幂的乘方,再计算同底数幂相乘;
2. 分步化简:一步一个公式,先处理所有乘方,再统一合并幂次;
3. 底数统一:底数不同的幂,优先变形统一底数,再运算;
4. 最后校验:核对指数运算(加、乘)、符号、因式,规避所有混淆错误;
5. 收尾要求:结果化为最简幂形式,无多余括号、无重复幂次。
【典例7】.计算:_______.
【答案】
【分析】先计算积的乘方与幂的乘方、同底数幂的乘法,再计算加减法即可.
【详解】解:原式
.
【变式1】.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:.
【变式2】.计算:
(1);
(2);
(3);
【答案】(1);
(2);
(3)
【分析】本题主要考查幂的混合运算:
(1 )先计算幂的乘方,再根据同底数幂乘除法计算法则求解即可;
(2 )先计算积的乘方,再计算同底数幂乘除法,最后合并同类项即可;
(3 )先计算同底数幂除法,然后去括号,最后合并同类项即可;
【详解】(1)解:原式;
(2)解:原式;
(3)解:原式.
【变式3】.计算:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查了幂的混合计算,积的乘方计算,解题的关键是掌握相关的运算法则.
(1)先算幂的乘方,再算乘除即可;
(2)先算积的乘方,再算乘法,最后算加法.
【详解】(1)解:
;
(2)
1.计算:( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:.
2.若,,则( )
A.11 B.15 C.30 D.45
【答案】B
【分析】利用同底数幂乘法公式运算解答即可.
【详解】解:∵,,
∴.
3.如图,在甲、乙、丙三只袋中分别装有球个、个、个,先从甲袋中取出个球放入乙袋,再从乙袋中取出个球放入丙袋,最后再从丙袋中取出个球放入甲袋,此时三只袋中球的个数相同,则的值等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查同底数幂乘法,理解题意并列得正确的算式是解题的关键.根据题意易得,,将其整理后易得,,将代入中解得的值,继而求得的值,将其代入中计算即可.
【详解】解:由题意得,,
整理得:,,
则,,
那么,
因此,
整理得:,
则,
那么,
则,
,
故选:.
4.下列幂的运算中,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据幂的运算法则与合并同类项法则逐个判断选项即可.
【详解】解:A、,A错误;
B、,B错误;
C、与不是同类项,不能合并,C错误;
D、,符合同底数幂乘法法则,D正确.
5.已知,则的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【详解】解:∵,
∴,
∴,
解得 .
6.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
7.已知,,,则有( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用幂的乘方的逆运算,将三个数的指数统一为相同值,再通过比较底数大小得到三个数的大小关系.
【详解】∵ ,,, ,,,
∵ ,指数相同的正整数幂,底数越大幂越大,
∴ ,即.
8.计算:的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:,
.
9.计算的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题利用积的乘方逆运算简化计算,先将小数化为分数,拆分高次幂后逐步计算即可
【详解】解:
.
10.定义:如果(,为正数),那么我们把叫做的D数,记作.例如:因为,所以;因为,所以,D数有如下运算性质: ,其中.下列说法错误的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了幂的运算性质,本题是新定义型,正确理解新定义的规定并熟练运用是解题的关键.利用新定义的规定对每个选项进行逐一判断即可得出结论.
【详解】解:,
.
选项的结论正确,不符合题意;
若,
,
,
,
选项的结论正确,不符合题意;
,
选项的结论不正确,符合题意;
,,
则,
选项的结论正确,不符合题意.
故选:B
11.已知,则_____.
【答案】
【分析】将等式两边化为同底数的幂,根据“底数相同且幂相等时,指数相等”列一元一次方程求解.
【详解】解:∵,,
∴,
∴,
解得.
12.已知,则的值为________.
【答案】32
【分析】先将已知等式变形得到的值,再将所求式子的底数统一化为2,利用幂的乘方运算法则和同底数幂的乘法运算法则化简后,代入计算即可.
【详解】解:,
,
.
13.已知,则__________.
【答案】3
【分析】利用同底数幂的乘法和幂的乘方的法则对式子进行整理,即可求解.
【详解】解:
,
,
∵,
∴,
解得:.
14.计算______.
【答案】4
【分析】根据积的乘方法则计算即可得出结果;
【详解】解:
.
15.定义新运算:,则的运算结果是____________.
【答案】
【分析】此题考查了整式的混合运算,熟练掌握新定义法则的运算顺序是关键.
根据新运算的定义,将 和 代入公式 进行计算即可得到答案.
【详解】解:由题意得,
故答案为:
16.计算:.
【答案】
【分析】根据积的乘方、幂的乘方、同底数幂的乘法法则,先分别计算每一项,再合并同类项即可得到结果.
【详解】解:
.
17.计算:.
【答案】
【分析】先根据同底数幂除法、幂的乘方、同底数幂乘法依次计算,再按照整式加减合并同类项即可求出答案.
【详解】解:
.
18.根据已知求值:
(1)已知,,求的值;
(2)已知,求的值;
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用同底数幂乘法的逆运算,将所求式子变形后代入已知条件计算即可;
(2)先将等式左边所有项化为底数为的幂,再根据同底数幂乘法法则计算,利用底数相等时幂相等则指数相等列方程求解即可.
【详解】(1)解:∵,.,
∴ .
(2)解:∵,
∴,
∴,
∴ ,
解得.
19.规定,两数之间的一种运算,记作:如果,那么.例如:∵,∴.
(1)根据上述规定,填空:__________,__________;
(2)若,则__________;
(3)已知,,且,求的值.
【答案】(1)2,3
(2)或
(3)
【分析】(1)根据定义,计算求解即可;
(2)根据题意,得,求平方根解答即可;
(3)根据题意,得,,利用逆用幂的乘方,同底数幂的乘法法则,求解即可.
【详解】(1)解:∵,∴.
∵,∴.
(2)解:∵,
∴,
解得或;
(3)解:,
,,
,
,
20.定义一种关于幂的新运算:.例:,请利用这种运算规则解决下列问题:
(1)求的值;
(2),,,求的值.(结果用含n的式子表示)
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)仿照新运算的规则计算即可;
(2)仿照新运算的规则计算,可得:原式,再逆用幂的乘方的法则和同底数幂的乘法法则进行计算.
【详解】(1)解:
;
(2)解:当,,时,
.
21.定义:对于两个正数和,如果,那么.例如:因为,所以.
(1)填空:
① ______;
② ______;
(2)观察下列式子:.
请猜想与之间的数量关系,并说明理由;
(3)已知,求的值.
【答案】(1)①2;②4
(2)猜想:.
理由:设.
.
.
.
.
.
(3)8
【详解】(1)解:,.
,.
(2)略.
(3)解:,
,
.
又,
由(2)可知.
22.魔方是深受人们喜爱的玩具.如图,设组成魔方的每一个小立方体的棱长为,那么这个魔方的体积为,我们把它称为号魔方.用若干个号魔方可以拼成号魔方,它的棱长是号魔方棱长的倍.用若干个号魔方可以拼成号魔方,它的棱长是号魔方棱长的倍,按照这个规律,可以拼成号魔方.
(1)①请直接写出号魔方的体积(用含的代数式表示).
②若,求的值.
(2)类比探究:计算,小明同学的解法如下:
解:,①
,②
②-①,得:,.
请根据小明的方法探究计算1号魔方,2号魔方至10号魔方的体积之和,并说明理由.
【答案】(1)①(为正整数);②
(2)解:.
理由:设,
∴①,
∴②,
②-①,得:,
∴.
【分析】(1)①利用“立方体的体积棱长”可得结论;
②根据①结论及幂的乘方的逆运算可得答案;
(2)仿照小明同学的解法求解即可.
【详解】(1)解:①由题意知:
号魔方的体积:,
号魔方的体积:,
号魔方的体积:,
∴号魔方的体积(为正整数);
②由①知:号魔方的体积,
∵,
∴,即,
∴;
(2)略.
23.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,
∴.
24.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,,,求,,的大小关系.(提示:若,为正整数,则)
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据积的乘方的逆运算法则,同底数幂的乘法的逆运算法则,即可解答;
(2)根据同底数幂的乘法法则,幂的乘方的运算法则,进行计算即可;
(3)先将,,转化为同指数幂,再比较底数的大小,即可解答.
【详解】(1)解:.
(2)解:,且,
,
,
.
(3)解:,,,且,
,
即.
试卷第1页,共3页
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第12讲 幂的运算
目录
知识点1 幂的基础概念 2
知识点2 同底数幂的乘法 2
知识点3 幂的乘方 2
知识点4 积的乘方 2
知识点5 幂的混合运算规则 2
题型1 同底数幂相乘 3
题型2 同底数幂乘法的逆用 4
题型3 幂的乘方运算 5
题型4 幂的乘方的逆用 6
题型5 积的乘方运算 8
题型6 积的乘方的逆用 9
题型7 幂的混合运算 11
1. 知识目标:熟记同底数幂乘法、幂的乘方、积的乘方三大核心公式,掌握公式正向运算与逆向变形规则,区分三类幂运算的差异,明确适用条件。
2. 能力目标:能熟练完成基础幂运算、公式逆用求值、幂的混合运算,精准规避指数加减、相乘混淆、符号出错等高频问题。
3. 素养目标:建立代数整体代换、公式建模思维,养成规范分步运算习惯,夯实整式运算基础,适配后续整式乘法综合题型。
知识点1 幂的基础概念
形如的式子叫做幂,为底数,为指数,表示个相乘;底数可以是数字、字母、单项式、多项式。
知识点2 同底数幂的乘法
1. 正向公式:(m、n为正整数)
2. 法则:底数不变,指数相加。
3. 推广:
4. 逆用公式:,用于拆分高次幂、整体代入求值。
知识点3 幂的乘方
1. 正向公式:(m、n为正整数)
2. 法则:底数不变,指数相乘。
3. 逆用公式:,用于幂次变形、统一指数。
4. 核心区分:幂的乘方指数相乘,同底数幂乘法指数相加,严禁混淆。
知识点4 积的乘方
1. 正向公式:(n为正整数)
2. 法则:积的每一个因式分别乘方,再把所得幂相乘。
3. 推广:
4. 逆用公式:,用于凑整、简化复杂幂乘积运算。
知识点5 幂的混合运算规则
1. 运算优先级:先积的乘方、幂的乘方,后同底数幂相乘;同级运算从左到右。
2. 符号规则:负数的偶次幂为正,奇次幂为负,优先判定符号再算幂次。
3. 通用要求:运算全程统一底数,最后化简为最简幂形式。
题型1 同底数幂相乘
解题技巧(底数锁定、指数相加、符号优先)
1. 先判底数:底数完全相同才可直接用公式,底数不同先变形统一底数;
2. 固定运算:底数保持不变,所有指数做加法运算;
3. 符号优先:含负号幂先判断正负,再计算指数,避免符号错误;
4. 易错规避:幂的加法不能合并,只有同底数幂乘法才可指数相加。
【典例1】.计算的结果是( )
A. B. C. D.
【变式1】.化简式子的结果( )
A. B. C. D.
【变式2】.计算______.
【变式3】.若,则m的值为____.
题型2 同底数幂乘法的逆用
解题技巧(高次拆分、整体代换、凑已知条件)
1. 核心思路:把高次幂拆成两个低次幂的乘积;
2. 适配场景:已知的值,求高次幂代数式的值;
3. 解题原则:不单独求底数,整体拆分、整体代入,简化运算;
4. 拓展技巧:多次拆分,可适配多指数、多条件综合求值。
【典例2】.若,,则的值为( )
A.3 B.7 C.10 D.20
【变式1】.若,,则等于( )
A.7 B.10 C.25 D.32
【变式2】.若,则_______ .
【变式3】.若,则的值为__________.
题型3 幂的乘方运算
解题技巧(底数不变、指数相乘、区分加减)
1. 公式直用:幂的乘方只变指数,底数原样保留,指数两两相乘;
2. 多层运算:多层幂的乘方,指数连续相乘,逐层化简;
3. 核心区分:严格区分“指数相加(同底相乘)”与“指数相乘(幂的乘方)”;
4. 符号处理:负数幂的乘方,先判断整体正负,再算指数。
【典例3】.计算的结果是( ).
A. B. C. D.
【变式1】.计算的结果是( )
A. B. C. D.
【变式2】.计算________.
【变式3】.化简_____.
题型4 幂的乘方的逆用
解题技巧(指数拆分、统一幂次、灵活变形)
1. 逆用核心:,灵活拆分指数;
2. 常见用途:统一不同幂次的底数或指数,实现式子化简、大小比较;
3. 解题套路:观察已知幂的指数,将目标指数拆分为对应乘积形式;
4. 优势:快速适配压轴幂次变形、参数求值题型。
【典例4】.已知,,,则a、b、c大小关系是( )
A. B. C. D.
【变式1】.已知,,,那么,,之间满足的等量关系不成立的是( )
A. B. C. D.
【变式2】.若,则的值为______.
【变式3】.若,则的值为____________.
题型5 积的乘方运算
解题技巧(分项乘方、汇总相乘、不遗漏因式)
1. 逐项乘方:括号内每一个因式、系数、字母都要单独整体乘方;
2. 严禁漏项:多个因式相乘的积,所有因式必须全部参与乘方;
3. 系数单独算:数字系数单独乘方,字母幂单独运算,最后合并;
4. 符号判定:负因式乘方,根据指数奇偶判断最终符号。
【典例5】.计算的结果为( )
A. B. C. D.
【变式1】.计算的结果是( )
A. B. C. D.
【变式2】.计算:______.
【变式3】.计算的结果是______.
题型6 积的乘方的逆用
解题技巧(同次合并、凑积乘方、简便速算)
1. 逆用公式:,同指数幂相乘,可先合并底数再乘方;
2. 简便运算:底数乘积为整十、整百、±1时,优先合并,大幅简化计算;
3. 指数适配:指数不同先变形统一指数,再逆用公式合并;
4. 高频场景:小数、分数、负数幂的简便计算、化简求值。
【典例6】.的结果是( )
A. B. C. D.
【变式1】.已知,则x的值为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【变式2】.计算 _______
【变式3】.已知,则a的值为______.
题型7 幂的混合运算
解题技巧(先乘方后相乘、分步运算、杜绝混公式)
1. 严格顺序:优先计算积的乘方、幂的乘方,再计算同底数幂相乘;
2. 分步化简:一步一个公式,先处理所有乘方,再统一合并幂次;
3. 底数统一:底数不同的幂,优先变形统一底数,再运算;
4. 最后校验:核对指数运算(加、乘)、符号、因式,规避所有混淆错误;
5. 收尾要求:结果化为最简幂形式,无多余括号、无重复幂次。
【典例7】.计算:_______.
【变式1】.计算: ______.
【变式2】.计算:
(1);
(2);
(3);
【变式3】.计算:
(1);
(2).
1.计算:( )
A. B. C. D.
2.若,,则( )
A.11 B.15 C.30 D.45
3.如图,在甲、乙、丙三只袋中分别装有球个、个、个,先从甲袋中取出个球放入乙袋,再从乙袋中取出个球放入丙袋,最后再从丙袋中取出个球放入甲袋,此时三只袋中球的个数相同,则的值等于( )
A. B. C. D.
4.下列幂的运算中,正确的是( )
A. B.
C. D.
5.已知,则的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
6.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
7.已知,,,则有( )
A. B.
C. D.
8.计算:的结果是( )
A. B. C. D.
9.计算的结果是( )
A. B. C. D.
10.定义:如果(,为正数),那么我们把叫做的D数,记作.例如:因为,所以;因为,所以,D数有如下运算性质: ,其中.下列说法错误的是( )
A.
B.
C.
D.
11.已知,则_____.
12.已知,则的值为________.
13.已知,则__________.
14.计算______.
15.定义新运算:,则的运算结果是____________.
16.计算:.
17.计算:.
18.根据已知求值:
(1)已知,,求的值;
(2)已知,求的值;
19.规定,两数之间的一种运算,记作:如果,那么.例如:∵,∴.
(1)根据上述规定,填空:__________,__________;
(2)若,则__________;
(3)已知,,且,求的值.
20.定义一种关于幂的新运算:.例:,请利用这种运算规则解决下列问题:
(1)求的值;
(2),,,求的值.(结果用含n的式子表示)
21.定义:对于两个正数和,如果,那么.例如:因为,所以.
(1)填空:
① ______;
② ______;
(2)观察下列式子:.
请猜想与之间的数量关系,并说明理由;
(3)已知,求的值.
22.魔方是深受人们喜爱的玩具.如图,设组成魔方的每一个小立方体的棱长为,那么这个魔方的体积为,我们把它称为号魔方.用若干个号魔方可以拼成号魔方,它的棱长是号魔方棱长的倍.用若干个号魔方可以拼成号魔方,它的棱长是号魔方棱长的倍,按照这个规律,可以拼成号魔方.
(1)①请直接写出号魔方的体积(用含的代数式表示).
②若,求的值.
(2)类比探究:计算,小明同学的解法如下:
解:,①
,②
②-①,得:,.
请根据小明的方法探究计算1号魔方,2号魔方至10号魔方的体积之和,并说明理由.
23.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.
24.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,,,求,,的大小关系.(提示:若,为正整数,则)
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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