摘要:
**基本信息**
苏科版七年级数学上《有理数的乘方》同步练,分A·B卷分层设计,A卷夯实基础概念与运算,B卷深化综合应用与思维拓展,通过具象到抽象的梯度设计培养抽象能力与模型意识。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|A卷(基础过关)|乘方定义、符号法则、简单实际问题(折纸/细胞分裂)|以概念辨析题(如(-a)^n与-a^n比较)和基础运算题为主,强化符号意识与运算能力|
|B卷(强化提优)|综合运算、规律探究、复杂实际模型(病毒繁殖/纳米长度)|含新定义运算(如“✴”法则)、跨学科情境题及逻辑推理题(如数轴动点),发展推理意识与应用意识|
内容正文:
数学臻选·2026-2027学年苏科版七年级数学上提优宝典
《第二章有理数第六节有理数的乘方》提优特训A·B卷
一.学习目标
(
1.理解有理数乘方的定义,识别底数、指数、幂;熟练掌握乘方符号法则,会进行有理数乘方运算;区分(-a)
n
与-a
n
,能运用偶次幂的非负性解决简单问题,能解决折纸、细胞分裂等乘方实际问题 。
2.过程与方法:经历从相同因数乘法到乘方的抽象过程,体会转化思想;通过对比辨析易混式子,提升符号辨析、归纳推理能力;学会把实际倍增问题转化为乘方数学模型。
3.理解
“
乘方是特殊乘法
”
;体会偶次幂非负性的代数意义;能对乘方结果的符号进行分类讨论,建立数感与符号意识。
4.感受乘方带来的数量急剧增长的数学现象;养成规范书写、严谨运算的习惯;体会数学与生活的联系,提升数学学习兴趣。
)
二.重点难点
(
(一)重点
1.乘方的概念:底数、指数、幂的识别,乘方的读写;
2.有理数乘方的符号法则,熟练完成有理数乘方计算;
3.区分负数、分数作底数时的书写格式;
4.利用乘方解决简单的实际倍增问题。
(二)难点
1.辨析(-a)
n
与-a
n
的本质区别,分清底数;
2.偶次幂非负性的综合应用(如平方等于某数求底数);
3.分数乘方的书写规范,避免漏写括号;
4.乘方与乘法的区分,防止把乘方当成乘法运算。
)三.知识精析
(
(一)
乘方的
概念及其理解
1.乘方的定义
将一张包装纸对折,再对折......直到无法对折为止,你对折了多少次?请用算式表示对折后得到的包装纸层数。
因为每次对折后包装纸的层数都变为原来的2倍,所以包装纸层数与对折次数之间具有下面的关系
对折次数
包装纸层数
1
2
2
2
×
2
3
2
×
2
×
2
4
2
×
2
×
2
×
3
...
...
我们知道,同一个加数连续相加可以用乘法表示,如2+2+2=2
×
3,2+2+2+2=2
×
4,2+2+2+2+2=2
×
5
…
类做地,同一个因数连续相乘也可以用一种间便形式表示,如2
×
2=2
2
,读作
“
2的平方
”
;2
×
2
×
2=2
3
,该作
“
2的3次方
”
;2
×
2
×
2
×
2=2
4
,读作
“
2的4次方
”
…
一般地,
n
个相同
因
数的积
,可以表示为
(n=1,2,...),该作
n个a
"a的n次方
”
。
)
(
2.
重要说明:
(1)
一个数可以看作它本身的一次方:a=a
1
,指数1通常省略不写;
(2)
二次方又叫平方,三次方又叫立方;
(3)
乘方是一种运算,幂是运算的结果(类比:加法是运算,和是结果);
(4)
当底数是负数、分数的时候,底数必须加上括号。
例:(-2)
×
(-2)
×
(-2)写作(-2)
3
;
×
×
写作(
)
3
。
3
.书写规范
求n个相同因数a的积的运算,叫作乘方;乘方运算的结果叫做幂。记作:a
n
=a
×
a
×
a
×…×
a(n个a)
幂
底数
(1)a:底数(相乘的相同因数)
(2)n:指数(相同因数的个数)
(3)读法:a
n
读作a的n次方;当作结果时读作a的n次幂
(4)补充:单独一个数5=5
1
,指数1默认省略不写。
(5)底数是负数:必须整体加括号,(-3)
4
,不能写成-3
4
;
(6)底数是分数:必须整体加括号
,不能写成
;
4
.
(-a)
n
与-a
n
的比较
对比项
(-a)
n
-a
n
底数
-a
(包含负号)
a(不包含负号)
意义
n个
(-a)
相乘:
n个
n个a相乘的相反数:
-
n个
运算顺序
先算括号内的
-a
,再进行乘方
先算
a
n
,再取结果的相反数
符号规律(a>0)
n为偶数:结果为正
n为奇数:结果为负
无论奇偶,结果都为负
举例(a=3)
n=2:
(-3)
2
=9
n=3:
(-3)
3
=-27
n=2:
-3
2
=-9
n=3:
-3
3
=-27
(二)有理数乘方的符号法则(核心)
1.正数的任何次幂都是正数;
2.负数的奇次幂是负数,负数的偶次幂是正数;
3.0的任何正整数次幂都等于0;
4.1的任何正整数次幂都等于1;
5.
(-1)
偶数
=1,(-1)
奇数
=-1。
(三)平方与立方特殊性质
1.平方(二次方):
(1)任意有理数的平方一定是非负数(a
2
≥
0);
(2)平方等于自身的数:0、1
2.立方(三次方):
(1)正数立方为正,负数立方为负,0立方为0;
(2)立方等于自身的数:-1、0、1
3.推论:
任何有理数的偶次幂都是非负数,即a
2k
≥
0(k为正整数)。即:一个数的平方(偶次幂)一定大于或等于0。
) (
(
四
)实际模型
1.纸张对折:对折1次2
1
=
2层,对折2次2
2
=4层,对折n次层数为2
n
;
2.细胞分裂:1个细胞1轮分裂为2个,n轮后总数为2
n
。
(
五
)科学记数法
新生儿的大约有100000000000个神经元,北极星距离地球大的4100000000000000km,
像这些较大的数通常用如下的方法间明地表示:
100000000000=1
×
10
11
; 4100000000000000=4.1
×
10
15
-般地,一个绝对值大于10的数可以写成a
×
10
n
的形式,其中1
≤
|a|<10,n是正数,这种记数法称为科学记数法(scientific notation)。
1.形式:把大于10的大数写成 a
×
10
n
;
2.要求:
1
≤
|a|
<10
,n为正整数;
3.指数规律:n=原数整数位数-1;
4.逆向还原:把a
×
10
n
的小数点向右移动n位,得到原数。
)
A卷·基础过关
(时间:45分钟 满分:120分)
一选择题(共30分)
1.表示( )
A.4乘以 B.5个连乘 C.5个连加 D.4个连乘
【答案】B
【解析】表示5个连乘;故选:B.
2.下列各组数相等的是 ( )
A.与 B.与 C.与 D.与
【答案】B
【解析】选项A:,而,不符合题意;选项B:,,符合题意;选项C:,而 ,不符合题意;选项D:,,而 ,不符合题意;故选B.
3.的倒数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】,的倒数为.故选A.
4.如果,则是( )
A.8或 B. C.4 D.4或
【答案】D
【解析】∵,,,∴a是:4或−4.故选:D.
5.计算的结果为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】∵ ,又∵ (指数2025为奇数),∴ 原式.故选:C
6.若,则的值为( )
A. B.1 C.3 D.4
【答案】B
【解析】因为,所以,,所以,所以.故选:B.
7.《庄子》中有这样一句话:“二尺之棰,日取其半,万世不竭”意思是二尺长的木棒,每日截取它的一半,永远截不完.那么第6次截取后剩下的木棒长度为( )
A.尺 B.尺 C.尺 D.尺
【答案】A
【解析】∵初始长度为2尺,每日截取一半,∴第n次截取后剩下的长度为尺,当时,尺,∴第6次截取后剩下的木棒长度为尺,故选:A.
8.某种细胞每30分钟分裂一次(每次分裂为两个),若初始有1个细胞,则经过3小时后,细胞总数为( )
A.32 B.64 C.128 D.256
【答案】B
【解析】因为分钟小时,所以分裂次数为(次),,∴经过3小时,细胞由1个可分裂成个,故选:B.
9.重庆市现有森林面积为4600000公顷,水域面积为2600000公顷,请用科学记数法表示这两类面积共有( )
A.公顷 B.公顷 C.公顷 D.公顷
【答案】A
【解析】;故选A.
10.大于1的正整数m的三次幂可“分裂”成若干个连续奇数的和,如23=3+5,33=7+9+11,43=13+15+17+19,…,若m3分裂后,其中有一个奇数是63,则m的值是( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】:D
【解析】:根据题意得:83=512=57+59+61+63+65+67+69+71,则m=8,故选:D.
二.填空题(共30分)
11.(-)3=____。
【答案】:-
【解析】:3个-相乘,奇次幂符号为负,××=,结果-。
12.-52=____。
【答案】:-25
【解析】:无括号,底数为5,先算52=25,再取相反数,结果-25。
13.若一个数的立方是-8,这个数是____。
【答案】:-2
【解析】:(-2)3=(-2)×(-2)×(-2)=-8。
14.一张纸对折6次后,总层数为____。
【答案】:64
【解析】:对折n次层数2n,26=64。
15.把5.1×107还原成原数:____。
【答案】:51000000
【解析】:把小数点向右移动7位。
16.若|m﹣4|+(n+2)2=0,则nm﹣mn= .
【答案】:24
【解析】:由题意得,m﹣4=0,n+2=0,解得m=4,n=﹣2,所以,nm﹣mn=(﹣2)4﹣4×(﹣2)=16+8=24.故答案为:24.
17.已知3.01×10n是一个八位数,则n=________.
【答案】7
【解析】n=原数整数位数-1
18.若,则的值为 .
【答案】25
【解析】∵,∴,∴,∴,故答案为:25.
19.若一个整数12500…0用科学记数法表示为,则原数中“0”的个数为 个.
【答案】8
【解析】,原数为12500000000,其中“0”的个数为 8个,故答案为:8.
20、小方利用计算机设计了一个计算程序,输入和输出的数据如表:
输入
…
1
2
3
4
5
…
输出
…
…
那么,当输入数据为8时,输出的数据为 .
【答案】
【解析】根据题意得:当输入的数据是n时,输出的数据为,则当输入的数据是8时,输出的数据为=,故答案为:
三.解答题(共60分)
21.(6分)计算:
(1) (-5)2 =_______. (2) -52 =_______. (3)(-)3 =_______.
【答案】(1) 25; (2) -25;(3) -;
【解析】(1) 负数平方为正;(2) 仅底数5,先平方再加负号;(3) 指数为奇数,结果为负。
22、(8分)(1)已知,|a|=2,b2=9,ab<0,求a+b;
(2)已知(x+2)2+|y﹣3|=0,求﹣xy.
解:(1)∵|a|=2,∴a=±2,∵b2=9,∴b=±3,∵ab<0,∴a=2,b=﹣3或a=﹣2,b=3,∴a+b=﹣1或1;
(2)∵(x+2)2+|y﹣3|=0,∴x+2=0,y﹣3=0,∴x=﹣2,y=3,∴﹣xy=﹣(﹣2)3=8.
23.(8分)已知|a|=5,b2=4,c3=﹣8.
(1)若a<b<0,求a+b的值;
(2)若abc>0,求a﹣3b﹣2c的值.
解:∵|a|=5,b2=4,c3=﹣8,∴a=±5,b=±2,c=﹣2,
(1)∵a<b<0,∴a=﹣5,b=﹣2,∴a+b=﹣5+(﹣2)=﹣7,a+b的值是﹣7;
(2)∵abc>0,c=﹣2,∴ab<0,即a,b异号,当a=﹣5,b=2时,a﹣3b﹣2c=﹣5﹣3×2﹣2×(﹣2)=﹣5﹣6+4=﹣7,当a=5,b=﹣2时,a﹣3b﹣2c=5﹣3×(﹣2)﹣2×(﹣2)=5+6+4=15,∴a﹣3b﹣2c的值是﹣7或15.
24.(8分)规定“✴”是一种运算法则:a✴b=a2﹣b2.
(1)求2✴6的值;
(2)求3✴[(﹣2)✴3]的值.
解:(1)根据题意得:2✴6=22﹣62=4﹣36=﹣32;
(2)根据题意得:(﹣2)✴3=4﹣9=﹣5,
则3✴[(﹣2)✴3]=3✴(﹣5)=9﹣25=﹣16.
25. (10分)观察下列各式:
1×=×(1-); ×=×(-);×=×(-); ×=×(-);
……
(1)你发现以上各式有何规律(用字母表示出来)?
(2)计算:
①1×+×.
②1×+×+×+×.
③1×+×+×+…+×
解:(1)·=(-). (2)①原式=(1-+-)=.
②原式=(1-+-…-.)=.
③原式=(1-+-…-)=
26.(10分)问题:你能比较两个数20122013与20132012的大小吗为了解决这个问题,我们先把它抽象成这样的问题:写成它的一般形式,即比较nn+1和(n+1)n的大小(即是自然数).然后,我们分析n=1,n=2,n=3…这些简单情形入手,从而发现规律,经过归纳,才想出结论.
(1)通过计算,比较下列各组中两个数的大小:
①12 21; ②23 32; ③34 43;
④45 54; ⑤56 65; ⑥67 76.
(2)从第(1)题的结果经过归纳,可以猜想nn+1和(n+1)n的大小关系;
(3)根据下面归纳猜想得到的一般结论,试比较下列两个数的大小:20262027 20272026.
解:(1)①∵12=1,21=2,∴12<21;②∵23=8,32=9,∴23<32;③∵34=81,43=64,∴34>43;④∵45=1024,54=625,∴45>54;⑤∵56=15625,65=7776,∴56>65;⑥∵67=279936,76=117649,∴67>76;
(2)n<3时,nn+1<(n+1)n,n≥3时,nn+1>(n+1)n;
(3)∵2026>3,∴20262027>20272026.
故答案为:(1)<、<、>、>、>、>;(3)>.
27.(10分)有关资料表明,如果一个人在刷牙的过程中一直开着水龙头,那么将浪费10杯水(每杯水约250毫升).
(1)已知某家庭有三人,如果每人都像这样每天刷牙两次,那么一年要浪费多少毫升水(一年按360天计算)?
(2)如果每立方米水按2元计算,那么这个家庭一年要浪费多少钱?
(3)某城市约有100万个这样的家庭,如果所有的人在刷牙过程中都不关水龙头,那么一年要浪费多少毫升水?浪费多少钱?
解:(1)因为10×250×3×2×360=5.4×106(毫升),所以一年要浪费5.4×106毫升水.
(2)因为5.4×106毫升=5.4立方米,5.4×2=10.8(元),所以这个家庭一年要浪费10.8元钱.
(3)因为5.4×106×1000000=5.4×1012(毫升),5.4×1012毫升=5.4×106立方米,
5.4×106×2=1.08×107(元),所以一年要浪费5.4×1012毫升水,浪费1.08×107元钱.
B卷·强化提优
(时间:60分钟 满分:120分)
一.选择题(共30分)
1.关于的说法正确的是( )
A.底数是4,指数是 B.结果是
C.可以表示为 D.结果是
【答案】C
【解析】∵ ,∴ 选项C正确.∵ ,∴ 选项B和D错误.∵底数是,指数是4,∴ 选项A错误.故选:C.
2.下列计算中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】对于选项A:∵,∴A错误;对于选项B:∵,∴B错误;对于选项C:∵,∴C错误;对于选项D:∵,∴D正确.故选:D.
3.若,,且,则等于( )
A.5 B. C. D.
【答案】C
【解析】∵,,∴,,∵,∴,或,,∴或,故选C.
4.若,则的值可以表示为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】∵∴∴∴,故选:D.
5.进位制是人们为了计数和计算方便而约定的记数系统,约定二进制即“逢二进一”,十进制即“逢十进一”,不同进制的数之间可以转换,将二进制数转化成十进制数的结果是( )
A.8 B.9 C.11 D.13
【答案】C
【解析】∵ ,∴ 转换结果为11,故选:C.
6.《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7天截取后,木棍剩余的长度是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】初始长度为1,每天截取后剩余长度是前一天的一半,第天剩余长度:,第天剩余长度:,……第天剩余长度:,第7天截取后木棍剩余长度为;故选.
7.近年来,China Travel持续走热.数据显示,三季度免签入境外国人万人次,同比增长了.国外游客不再满足于走马观花式观光,更多人将体验中华文化作为主要目的,欣赏山河之美、人文之美、文明之美.China Travel的热潮是多方面因素共同作用的结果.它不仅反映了中国在国际上的影响力,也展示了中华文化的独特魅力.其中万用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】∵万,故选:C.
8.下列等式一定成立的是( )
A. a2>0 B. a2=(-a)2 C. a3=(-a)3 D. a2>a3
【答案】:B
【解析】:A当a=0时等于0;C只有a=0成立;D当a=2时不成立;B恒成立。
9、我们把2÷2÷2记作2③,(﹣4)÷(﹣4)记作(﹣4)②,那么计算9×(﹣3)④的结果为( )
A.1 B.3 C. D.
【答案】:A
【解析】:9×(﹣3)④=9×[(﹣3)÷(﹣3)÷(﹣3)÷(﹣3)]=9×=1,故选:A.
10.一根1m长的绳子,第一次剪去绳子的,第二次剪去剩下绳子的,如此剪下去,第100次剪完后剩下绳子的长度是( )
A. B. C. D.
【答案】:C
【解析】:∵第一次剪去绳子的,还剩m;第二次剪去剩下绳子的,还剩=m,……∴第100次剪去剩下绳子的后,剩下绳子的长度为()100m;故选:C.
二.填空题(共30分)
11.-(-5)2=________.
【答案】:-25
【解析】:先算(-5)2=25,再取相反数。
12.有理数中平方最小的数是________.
【答案】:0
【解析】:任何数平方≥0,最小值为0。
13.若x3=-125,则x=________.
【答案】:-5
【解析】:(-5)3=-125。
14.一纸张对折9次,纸张层数为________.
【答案】:512
【解析】:29=512。
15.(2024 宿迁宿城区期中)(-1)50+(-1)51=________.
【答案】:0
【解析】:1+(-1)=0。
16.某品种兔子,一对兔子每个月能繁殖3对小兔子,而每对小兔子,一个月后也能繁殖3对新小兔子,总之,所有的每对兔子,都是每月繁殖3对小兔子,如果开始只有一对兔子,那么半年后有 对兔子(不考虑意外死亡).
【答案】4096
【解析】由题意得:1个月后有3+1=4对兔子,半年后:46=4 096,故答案为:4096.
17.已知a、b互为倒数,化简: .
【答案】
【解析】∵a、b互为倒数,∴∴故答案为:.
18.我国古代《易经》一书中记载,远古时期,人们通过在绳子上打结来记录数量,即“结绳计数”.一位书生坚持每天五更起床读书,为了勉励自己,他用“结绳计数”的方法来记录自己读书的天数,图1是他从右到左依次在排列的绳子上打结,满六进一,表示的天数为,按同样的方法,图2表示的天数是____________.
【答案】308
【解析】图2表示的天数是,故选:C.
19.有一种水草繁殖速度很快,每过1小时是原来的2倍,即一棵水草1小时后变成2棵,2小时后变成4棵…,如果一池塘放养一棵这样的水草,一昼夜覆满池塘,那么放养2棵水草, 小时覆满池塘.
【答案】23
【解析】由题意,水草繁殖速度为每小时数量变为原来的2倍,一棵水草24小时后数量为棵,此为池塘容量,放养2棵水草,初始数量为2棵,t小时后数量为棵,设,则,解得.故答案为:23.
20.《庄子•天下篇》讲到:“一尺之棰,日取其半,万世不竭”,意思是说一尺长的木棍,每天截去它的一半,千秋万代也截不完.一天之后“一尺之棰”剩尺,两天之后剩尺,那么6天之后,这个“一尺之棰”还剩 .
【答案】
【解析】一天之后剩尺,两天之后剩=尺,三天之后剩尺,
以此类推,六天之后剩=.故答案为:.
三.解答题(共60分)
21.(6分)(1)计算下列各式:
1+3=(____)2
1+3+5=(____)2
1+3+5+7=(____)2
1+3+5+7+9=(____)2
…
1+3+5+…+2027=(____)2
(2)计算:101+103+105+…2025+2027.
解:(1)1+3=4=22; 1+3+5=9=321+3+5+7=16=42
1+3+5+7+9=25=52; 1+3+5+…+2027=1 0142;
故答案为2;3;4;5;1 011.
(2)101+103+105+…2 013+2 021=10142-502=1025696.
22.(6分)有一张厚度0.1mm的白纸:
(1) 对折3次后纸张总厚度是多少毫米?
(2) 对折多少次后厚度会达到1.6mm?
解:(1) 对折3次层数23=8,厚度0.1mm×8=0.8mm
(2) 设对折n次,0.1×2n=1.6,2n=16=24,n=4
【解析】:(1)每对折1次层数翻倍,总厚度=单层厚度×层数;(2)列乘方方程,逆向推导指数数值。
23、(6分)某银行去年新增加居民存款10亿元人民币.(结果用科学记数法表示)
(1)经测量,100张面值为100元的新版人民币大约厚0.9厘米,如果将10亿元面值为100元的新版人民币摞起来,大约有多高?
(2)一台激光点钞机的点钞速度是8×104张/时,按每天点钞5小时计算,如果让点钞机点一遍10亿元面值为100元的新版人民币,点钞机大约要点多少天?
解:(1)10亿=1 000 000 000=109,∴10亿元的总张数为109÷100=107张,
107÷100×0.9=9×104(厘米);
(2)107÷(5×8×104),=(1÷40)×(107÷104),=0.025×103=25=2.5×10(天).
24.(8分)阅读材料:
计算:.
观察发现,上式从第二项起,每项都是它前面一项的5倍,如果将上式各项都乘以5,所得新算式中除个别项外,其余与原式中的项相同,于是两式相减将使差易于计算.
解:设,①
则,②
得,则.
上面计算用的方法称为“错位相减法”.请根据以上信息,解决下列问题:
(1);
(2).
解:(1)设,① 则,②
得,则.
(2)设,① 则,②
得,则.
25、(10分)一粒米微不足道,平时总会在饭桌上不经意地掉下几粒米饭,甚至有些挑食的同学会把吃剩的米饭倒掉.针对这种浪费粮食的现象,老师组织同学们进行了实际测算,称得500粒大米重约10克.现在请你来计算:
(1)一粒大米重约 克.
(2)按我国现有人口14亿,每年365天,每人每天三餐计算,若每人每餐节约一粒大米,一年大约能节约大米多少千克?(结果用科学记数法表示)
(3)若贫困地区每名儿童每天需0.4千克大米,则(2)节约下来的大米供多少名贫困地区儿童生活一年?(结果用科学记数法表示)
解:(1)10÷500=0.02(克).一粒大米重约0.02克.故答案为:0.02;
(2)0.02×1×3×365×1400000000÷1000=3.066×107(千克).
答:一年大约能节约大米3.066×107千克.
(3)3.066×107÷(0.4×365)=2.1×105(名).
答:可供2.1×105名贫困地区儿童生活一年.
26、(12分)小明觉得像0.0000057这样的数写起来很麻烦,当他学习了科学记数法以后,发现0.0000057==,所以发明了一种“类科学记数法”,比科学记数法,将0.000007写成5.7÷106.
(1)将下列各数用“类科学记数法”表示,0.02= ;0.000407= ;
(2)若一个数0.0……035用“类科学记数法”表示为3.5÷106,则原数中“0”的个数为 ;
(3)比较大小:9÷108 1÷107,0.000106 9.8÷105;
(4)纳米是长度度量单位.1纳米=1÷109米,一种病毒的直径平均为200纳米.200纳米这个数据用“类科学记数法”可表示为 米.
解:(1)0.02=2÷102,0.000407=4.07÷104,故答案为:2÷102,4.07÷104;
(2)∵3.5÷106=0.0000035,∴原数中“0”的个数为6个,故答案为:6;
(3)9÷108=0.00000009,1÷107=0.0000007,∵0.00000009<0.0000007,
∴9÷108<1÷107,9.8÷105=0.000098,∵0.000106>0.000098,∴0.000106>9.8÷105,
故答案为:<,>;
(4)∵1纳米=1.0÷109米,∴200纳米=200×1.0÷109=2.0÷107米,故答案为:2.0÷107.
27.(12分)如图,,,三个点在数轴上表示的数分别为,,,且.
动点从点出发,以每秒1个单位长度的速度向终点运动.
(1)求,,的值;
(2)点运动到点前,若点到点距离是到点距离的3倍,求点运动的时间;
(3)若点运动的同时,点从点出发,以每秒3个单位长度的速度向点运动,点到达点后,再立即以同样的速度返回,运动到终点,在点开始运动后,,两点之间的距离能否为2个单位长度?如果能,请求出此时点表示的数;如果不能,请说明理由.
解:(1),,,,,,.
(2)由(1)可知,,因为点在之间,且点到点的距离是到点距离的3倍,所以,因为点表示的数为8,点在点的左边,所以点表示的数为:,所以,因为点以每秒1个单位长度的速度运动,所以当点的运动时间为:(秒时,点到点距离是到点距离的3倍.
(3)能,理由如下:点从点运动到点需要秒,而点从点运动到点需要秒,点到达点时,此时点表示的数为2,所以当点从点运动到点的过程中,点从点运动到点,又从点返回,因此可分为四种情况讨论:点到达点之前:①点在点右侧,两点同向而行,运动时间为秒,所以此时点表示的数为;②当点在点左侧,两点同向而行,运动时间为秒,所以此时点表示的数为;点从点返回后:③当点在点左侧,两点背向而行,运动时间为秒,所以此时点表示的数为;④当点在点右侧,两点背向而行,运动时间为秒,所以此时点表示的数为.综上所述,点表示的数为或0或3或4.
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数学臻选·2026-2027学年苏科版七年级数学上提优宝典
《第二章有理数第六节有理数的乘方》提优特训A·B卷
一.学习目标
(
1.理解有理数乘方的定义,识别底数、指数、幂;熟练掌握乘方符号法则,会进行有理数乘方运算;区分(-a)
n
与-a
n
,能运用偶次幂的非负性解决简单问题,能解决折纸、细胞分裂等乘方实际问题 。
2.过程与方法:经历从相同因数乘法到乘方的抽象过程,体会转化思想;通过对比辨析易混式子,提升符号辨析、归纳推理能力;学会把实际倍增问题转化为乘方数学模型。
3.理解
“
乘方是特殊乘法
”
;体会偶次幂非负性的代数意义;能对乘方结果的符号进行分类讨论,建立数感与符号意识。
4.感受乘方带来的数量急剧增长的数学现象;养成规范书写、严谨运算的习惯;体会数学与生活的联系,提升数学学习兴趣。
)
二.重点难点
(
(一)重点
1.乘方的概念:底数、指数、幂的识别,乘方的读写;
2.有理数乘方的符号法则,熟练完成有理数乘方计算;
3.区分负数、分数作底数时的书写格式;
4.利用乘方解决简单的实际倍增问题。
(二)难点
1.辨析(-a)
n
与-a
n
的本质区别,分清底数;
2.偶次幂非负性的综合应用(如平方等于某数求底数);
3.分数乘方的书写规范,避免漏写括号;
4.乘方与乘法的区分,防止把乘方当成乘法运算。
)三.知识精析
(
(一)
乘方的
概念及其理解
1.乘方的定义
将一张包装纸对折,再对折......直到无法对折为止,你对折了多少次?请用算式表示对折后得到的包装纸层数。
因为每次对折后包装纸的层数都变为原来的2倍,所以包装纸层数与对折次数之间具有下面的关系
对折次数
包装纸层数
1
2
2
2
×
2
3
2
×
2
×
2
4
2
×
2
×
2
×
3
...
...
我们知道,同一个加数连续相加可以用乘法表示,如2+2+2=2
×
3,2+2+2+2=2
×
4,2+2+2+2+2=2
×
5
…
类做地,同一个因数连续相乘也可以用一种间便形式表示,如2
×
2=2
2
,读作
“
2的平方
”
;2
×
2
×
2=2
3
,该作
“
2的3次方
”
;2
×
2
×
2
×
2=2
4
,读作
“
2的4次方
”
…
一般地,
n
个相同
因
数的积
,可以表示为
(n=1,2,...),该作
n个a
"a的n次方
”
。
)
(
2.
重要说明:
(1)
一个数可以看作它本身的一次方:a=a
1
,指数1通常省略不写;
(2)
二次方又叫平方,三次方又叫立方;
(3)
乘方是一种运算,幂是运算的结果(类比:加法是运算,和是结果);
(4)
当底数是负数、分数的时候,底数必须加上括号。
例:(-2)
×
(-2)
×
(-2)写作(-2)
3
;
×
×
写作(
)
3
。
3
.书写规范
求n个相同因数a的积的运算,叫作乘方;乘方运算的结果叫做幂。记作:a
n
=a
×
a
×
a
×…×
a(n个a)
幂
底数
(1)a:底数(相乘的相同因数)
(2)n:指数(相同因数的个数)
(3)读法:a
n
读作a的n次方;当作结果时读作a的n次幂
(4)补充:单独一个数5=5
1
,指数1默认省略不写。
(5)底数是负数:必须整体加括号,(-3)
4
,不能写成-3
4
;
(6)底数是分数:必须整体加括号
,不能写成
;
4
.
(-a)
n
与-a
n
的比较
对比项
(-a)
n
-a
n
底数
-a
(包含负号)
a(不包含负号)
意义
n个
(-a)
相乘:
n个
n个a相乘的相反数:
-
n个
运算顺序
先算括号内的
-a
,再进行乘方
先算
a
n
,再取结果的相反数
符号规律(a>0)
n为偶数:结果为正
n为奇数:结果为负
无论奇偶,结果都为负
举例(a=3)
n=2:
(-3)
2
=9
n=3:
(-3)
3
=-27
n=2:
-3
2
=-9
n=3:
-3
3
=-27
(二)有理数乘方的符号法则(核心)
1.正数的任何次幂都是正数;
2.负数的奇次幂是负数,负数的偶次幂是正数;
3.0的任何正整数次幂都等于0;
4.1的任何正整数次幂都等于1;
5.
(-1)
偶数
=1,(-1)
奇数
=-1。
(三)平方与立方特殊性质
1.平方(二次方):
(1)任意有理数的平方一定是非负数(a
2
≥
0);
(2)平方等于自身的数:0、1
2.立方(三次方):
(1)正数立方为正,负数立方为负,0立方为0;
(2)立方等于自身的数:-1、0、1
3.推论:
任何有理数的偶次幂都是非负数,即a
2k
≥
0(k为正整数)。即:一个数的平方(偶次幂)一定大于或等于0。
) (
(
四
)实际模型
1.纸张对折:对折1次2
1
=
2层,对折2次2
2
=4层,对折n次层数为2
n
;
2.细胞分裂:1个细胞1轮分裂为2个,n轮后总数为2
n
。
(
五
)科学记数法
新生儿的大约有100000000000个神经元,北极星距离地球大的4100000000000000km,
像这些较大的数通常用如下的方法间明地表示:
100000000000=1
×
10
11
; 4100000000000000=4.1
×
10
15
-般地,一个绝对值大于10的数可以写成a
×
10
n
的形式,其中1
≤
|a|<10,n是正数,这种记数法称为科学记数法(scientific notation)。
1.形式:把大于10的大数写成 a
×
10
n
;
2.要求:
1
≤
|a|
<10
,n为正整数;
3.指数规律:n=原数整数位数-1;
4.逆向还原:把a
×
10
n
的小数点向右移动n位,得到原数。
)
A卷·基础过关
(时间:45分钟 满分:120分)
一选择题(共30分)
1.表示( )
A.4乘以 B.5个连乘 C.5个连加 D.4个连乘
2.下列各组数相等的是 ( )
A.与 B.与 C.与 D.与
3.的倒数是( )
A. B. C. D.
4.如果,则是( )
A.8或 B. C.4 D.4或
5.计算的结果为( )
A. B. C. D.
6.若,则的值为( )
A. B.1 C.3 D.4
7.《庄子》中有这样一句话:“二尺之棰,日取其半,万世不竭”意思是二尺长的木棒,每日截取它的一半,永远截不完.那么第6次截取后剩下的木棒长度为( )
A.尺 B.尺 C.尺 D.尺
8.某种细胞每30分钟分裂一次(每次分裂为两个),若初始有1个细胞,则经过3小时后,细胞总数为( )
A.32 B.64 C.128 D.256
9.重庆市现有森林面积为4600000公顷,水域面积为2600000公顷,请用科学记数法表示这两类面积共有( )
A.公顷 B.公顷 C.公顷 D.公顷
10.大于1的正整数m的三次幂可“分裂”成若干个连续奇数的和,如23=3+5,33=7+9+11,43=13+15+17+19,…,若m3分裂后,其中有一个奇数是63,则m的值是( )
二.填空题(共30分)
11.(-)3=____。
12.-52=____。
13.若一个数的立方是-8,这个数是____。
14.一张纸对折6次后,总层数为____。
15.把5.1×107还原成原数:____。
16.若|m﹣4|+(n+2)2=0,则nm﹣mn= .
17.已知3.01×10n是一个八位数,则n=________.
18.若,则的值为 .
19.若一个整数12500…0用科学记数法表示为,则原数中“0”的个数为 个.
20、小方利用计算机设计了一个计算程序,输入和输出的数据如表:
输入
…
1
2
3
4
5
…
输出
…
…
那么,当输入数据为8时,输出的数据为 .
三.解答题(共60分)
21.(6分)计算:
(1) (-5)2 =_______. (2) -52 =_______. (3)(-)3 =_______.
22、(8分)(1)已知,|a|=2,b2=9,ab<0,求a+b;
(2)已知(x+2)2+|y﹣3|=0,求﹣xy.
23.(8分)已知|a|=5,b2=4,c3=﹣8.
(1)若a<b<0,求a+b的值;
(2)若abc>0,求a﹣3b﹣2c的值.
24.(8分)规定“✴”是一种运算法则:a✴b=a2﹣b2.
(1)求2✴6的值;
(2)求3✴[(﹣2)✴3]的值.
25. (10分)观察下列各式:
1×=×(1-); ×=×(-);×=×(-); ×=×(-);
……
(1)你发现以上各式有何规律(用字母表示出来)?
(2)计算:
①1×+×.
②1×+×+×+×.
③1×+×+×+…+×
26.(10分)问题:你能比较两个数20122013与20132012的大小吗为了解决这个问题,我们先把它抽象成这样的问题:写成它的一般形式,即比较nn+1和(n+1)n的大小(即是自然数).然后,我们分析n=1,n=2,n=3…这些简单情形入手,从而发现规律,经过归纳,才想出结论.
(1)通过计算,比较下列各组中两个数的大小:
①12 21; ②23 32; ③34 43;
④45 54; ⑤56 65; ⑥67 76.
(2)从第(1)题的结果经过归纳,可以猜想nn+1和(n+1)n的大小关系;
(3)根据下面归纳猜想得到的一般结论,试比较下列两个数的大小:20262027 20272026.
27.(10分)有关资料表明,如果一个人在刷牙的过程中一直开着水龙头,那么将浪费10杯水(每杯水约250毫升).
(1)已知某家庭有三人,如果每人都像这样每天刷牙两次,那么一年要浪费多少毫升水(一年按360天计算)?
(2)如果每立方米水按2元计算,那么这个家庭一年要浪费多少钱?
(3)某城市约有100万个这样的家庭,如果所有的人在刷牙过程中都不关水龙头,那么一年要浪费多少毫升水?浪费多少钱?
B卷·强化提优
(时间:60分钟 满分:120分)
一.选择题(共30分)
1.关于的说法正确的是( )
A.底数是4,指数是 B.结果是
C.可以表示为 D.结果是
2.下列计算中正确的是( )
A. B. C. D.
3.若,,且,则等于( )
A.5 B. C. D.
4.若,则的值可以表示为( )
A. B. C. D.
5.进位制是人们为了计数和计算方便而约定的记数系统,约定二进制即“逢二进一”,十进制即“逢十进一”,不同进制的数之间可以转换,将二进制数转化成十进制数的结果是( )
A.8 B.9 C.11 D.13
6.《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7天截取后,木棍剩余的长度是( )
A. B. C. D.
7.近年来,China Travel持续走热.数据显示,三季度免签入境外国人万人次,同比增长了.国外游客不再满足于走马观花式观光,更多人将体验中华文化作为主要目的,欣赏山河之美、人文之美、文明之美.China Travel的热潮是多方面因素共同作用的结果.它不仅反映了中国在国际上的影响力,也展示了中华文化的独特魅力.其中万用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
8.下列等式一定成立的是( )
A. a2>0 B. a2=(-a)2 C. a3=(-a)3 D. a2>a3
9、我们把2÷2÷2记作2③,(﹣4)÷(﹣4)记作(﹣4)②,那么计算9×(﹣3)④的结果为( )
A.1 B.3 C. D.
10.一根1m长的绳子,第一次剪去绳子的,第二次剪去剩下绳子的,如此剪下去,第100次剪完后剩下绳子的长度是( )
A. B. C. D.
二.填空题(共30分)
11.-(-5)2=________.
12.有理数中平方最小的数是________.
13.若x3=-125,则x=________.
14.一纸张对折9次,纸张层数为________.
15.(-1)50+(-1)51=________.
16.某品种兔子,一对兔子每个月能繁殖3对小兔子,而每对小兔子,一个月后也能繁殖3对新小兔子,总之,所有的每对兔子,都是每月繁殖3对小兔子,如果开始只有一对兔子,那么半年后有 对兔子(不考虑意外死亡).
17.已知a、b互为倒数,化简: .
18.我国古代《易经》一书中记载,远古时期,人们通过在绳子上打结来记录数量,即“结绳计数”.一位书生坚持每天五更起床读书,为了勉励自己,他用“结绳计数”的方法来记录自己读书的天数,图1是他从右到左依次在排列的绳子上打结,满六进一,表示的天数为,按同样的方法,图2表示的天数是____________.
19.有一种水草繁殖速度很快,每过1小时是原来的2倍,即一棵水草1小时后变成2棵,2小时后变成4棵…,如果一池塘放养一棵这样的水草,一昼夜覆满池塘,那么放养2棵水草, 小时覆满池塘.
20.《庄子•天下篇》讲到:“一尺之棰,日取其半,万世不竭”,意思是说一尺长的木棍,每天截去它的一半,千秋万代也截不完.一天之后“一尺之棰”剩尺,两天之后剩尺,那么6天之后,这个“一尺之棰”还剩 .
三.解答题(共60分)
21.(6分)(1)计算下列各式:
1+3=(____)2
1+3+5=(____)2
1+3+5+7=(____)2
1+3+5+7+9=(____)2
…
1+3+5+…+2027=(____)2
(2)计算:101+103+105+…2025+2027.
22.(6分)有一张厚度0.1mm的白纸:
(1) 对折3次后纸张总厚度是多少毫米?
(2) 对折多少次后厚度会达到1.6mm?
23、(6分)某银行去年新增加居民存款10亿元人民币.(结果用科学记数法表示)
(1)经测量,100张面值为100元的新版人民币大约厚0.9厘米,如果将10亿元面值为100元的新版人民币摞起来,大约有多高?
(2)一台激光点钞机的点钞速度是8×104张/时,按每天点钞5小时计算,如果让点钞机点一遍10亿元面值为100元的新版人民币,点钞机大约要点多少天?
24.(8分)阅读材料:
计算:.
观察发现,上式从第二项起,每项都是它前面一项的5倍,如果将上式各项都乘以5,所得新算式中除个别项外,其余与原式中的项相同,于是两式相减将使差易于计算.
解:设,①
则,②
得,则.
上面计算用的方法称为“错位相减法”.请根据以上信息,解决下列问题:
(1);
(2).
25、(10分)一粒米微不足道,平时总会在饭桌上不经意地掉下几粒米饭,甚至有些挑食的同学会把吃剩的米饭倒掉.针对这种浪费粮食的现象,老师组织同学们进行了实际测算,称得500粒大米重约10克.现在请你来计算:
(1)一粒大米重约 克.
(2)按我国现有人口14亿,每年365天,每人每天三餐计算,若每人每餐节约一粒大米,一年大约能节约大米多少千克?(结果用科学记数法表示)
(3)若贫困地区每名儿童每天需0.4千克大米,则(2)节约下来的大米供多少名贫困地区儿童生活一年?(结果用科学记数法表示)
26、(12分)小明觉得像0.0000057这样的数写起来很麻烦,当他学习了科学记数法以后,发现0.0000057==,所以发明了一种“类科学记数法”,比科学记数法,将0.000007写成5.7÷106.
(1)将下列各数用“类科学记数法”表示,0.02= ;0.000407= ;
(2)若一个数0.0……035用“类科学记数法”表示为3.5÷106,则原数中“0”的个数为 ;
(3)比较大小:9÷108 1÷107,0.000106 9.8÷105;
(4)纳米是长度度量单位.1纳米=1÷109米,一种病毒的直径平均为200纳米.200纳米这个数据用“类科学记数法”可表示为 米.
27.(12分)如图,,,三个点在数轴上表示的数分别为,,,且.
动点从点出发,以每秒1个单位长度的速度向终点运动.
(1)求,,的值;
(2)点运动到点前,若点到点距离是到点距离的3倍,求点运动的时间;
(3)若点运动的同时,点从点出发,以每秒3个单位长度的速度向点运动,点到达点后,再立即以同样的速度返回,运动到终点,在点开始运动后,,两点之间的距离能否为2个单位长度?如果能,请求出此时点表示的数;如果不能,请说明理由.
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