内容正文:
2.5 有理数的乘方 同步课时练
浙教版《数学》七年级上册(现行教材)· 第2章 有理数的运算 · 满分100分
学习目标
1. 理解乘方的意义,会说出幂的底数和指数,会把相同因数的乘积写成幂的形式。
2. 会按法则计算有理数的乘方,能判断幂的符号。
3. 会区分−3² 与(−3)²,会用科学记数法表示较大的数。
知识梳理
一、乘方的意义
正方形的面积是 5×5 平方单位,为简便起见,把 5×5 记作 5²,读作 5 的平方,即 5×5=5²=25。立方体的体积是 5×5×5 立方单位,类似地,把 5×5×5 记作 5³,读作 5 的立方,即 5×5×5=5³=125。
一般地,把 n 个相同的因数 a 相乘的积记作 aⁿ,即 a×a×…×a=aⁿ(n 个 a)。这种求几个相同因数的积的运算叫作乘方,乘方的结果叫作幂(如图1)。
图1 幂的结构:a⁵ 的底数是 a,指数是 5,乘方的结果叫作幂
在 aⁿ 中,a 叫作底数,n 叫作指数。aⁿ 读作「a 的 n 次方」或「a 的 n 次幂」。一个数可以看作这个数本身的一次方,例如 5 就是 5¹,指数 1 通常省略不写。二次方也叫作平方,三次方也叫作立方。
注意:幂的底数是分数或负数时,底数应该添上括号,如(−5)³、(0.2)²。
二、幂的符号规律
幂就是相同的因数相乘,根据有理数乘法法则可知:
正数的任何次幂都是正数;负数的奇次幂是负数,负数的偶次幂是正数;0 的正整数次幂还是 0。
例如(−3)²=(−3)×(−3)=9,(−3)³=−27,(−1)²⁰²⁷=−1。
三、−3² 与(−3)² 的区别
根据乘除和乘方的混合运算应先算乘方、后算乘除的次序:
(−3)² 表示−3 的平方,底数是−3;−3² 表示 3² 的相反数,底数是 3。两者读法不同,结果也不同。
四、科学记数法
我们经常遇到一些较大的数,为读写方便,常用带一位整数的数与 10 的乘方的乘积来表示。例如:
600 000=6×10⁵;20 000 000=2×10⁷;6 500 000=6.5×10⁶。
把一个数表示成 a×10ⁿ(其中 1≤a<10,n 是正整数)的形式,叫作科学记数法。负数也可以类似表示,例如−6 500 000=−6.5×10⁶。
一、选择题(每小题5分,共25分)
1.(5分)计算-2² 的结果是( )
A. −4 B. 4 C. −2 D. 2
题源:2025-2026学年杭州市拱墅区观成实验学校七年级(上)开学考
2.(5分)根据国内旅游调查,2024 年上半年国内出行人数达到 2 740 000 000 人次,数据 2 740 000 000 用科学记数法表示为( )
A. 27.4×10⁸ B. 2.74×10⁹
C. 0.274×10¹⁰ D. 2.74×10¹⁰
题源:2024-2025学年杭州市拱墅区观成武林中学七年级(上)开学考
3.(5分)下列计算正确的是( )
A. (-2)³=6 B. -2³=8
C. (-2)⁴=-16 D. -(-2)²=-4
题源:教材正文符号规律(改编)
4.(5分)计算(-1)¹+(-1)²+(-1)³+…+(-1)²⁰²⁶ 的值是( )
A. −1 B. 1 C. 0 D. 2026
题源:2024-2025学年杭州市钱塘区养正中学七年级(上)开学考
5.(5分)若 |x-2|+(y+6)²=0,则 2x-y 的值为( )
A. 8 B. 10 C. −8 D. −2
题源:2024-2025学年杭州市观城教育集团七年级(上)期中
二、填空题(每小题5分,共25分)
6.(5分)若 a²=16,则 a=______;若 b³=-27,则 b=______。
题源:教材课内练习(乘方逆运算,改编)
7.(5分)2024 年 6 月 25 日,嫦娥六号返回器实现世界首次月球背面采样返回。地球与月球的平均距离大约为 384 000 km,数据 384 000 用科学记数法表示为______。
题源:2024-2025学年杭州市观城教育集团七年级(上)期中(改编为填空)
8.(5分)(-3)¹⁰ 的底数是______,指数是______。
题源:教材课内练习第1题(数据调整)
9.(5分)计算:(-1)²⁰²⁶+(-1)²⁰²⁷=______。
题源:2024-2025学年杭州市钱塘区养正中学七年级(上)开学考(同型改编)
10.(5分)计算:4+(-3)²×2=______。
题源:2024-2025学年杭州市钱塘区养正中学七年级(上)开学考(改编为填空)
三、解答题(每小题10分,共20分)
11.(10分)计算:
(1)(-3)²; (2)1.5³;
(3)-3²; (4)8÷(-2)³。
题源:教材例1、例2(数据调整)
12.(10分)计算:(-2)²×5-(-2)³÷4。
题源:2024-2025学年杭州市拱墅区锦绣育才中学七年级(上)期中
四、能力提升(每小题10分,共20分)
13.(10分)某种细胞每过 30 分钟便由 1 个分裂成 2 个。
(1)经过 5 小时,这种细胞由 1 个分裂成了多少个?
(2)经过多少小时,这种细胞由 1 个分裂成的个数第一次超过 1 000 000 个?
题源:教材作业题第4题(改编)
14.(10分)已知 |a|=3,b²=4,c³=−8,且 abc<0。求 a-3b-2c 的值。
题源:2024-2025学年杭州市拱墅区文澜中学七年级(上)期中(数据调整)
五、拓展探究(10分)
15.(10分)(1)计算:2⁶=______;(−3)⁵=______。
(2)直接写出满足 2ⁿ<100 的最大正整数 n。
(3)观察 2¹=2,2²=4,2³=8,2⁴=16,2⁵=32,2⁶=64……2 的正整数次幂的个位数字按什么规律循环?2²⁰²⁶ 的个位数字是多少?
题源:2025-2026学年杭州市拱墅区观成武林中学七年级(上)开学考(改编)
参考答案与解析
一、选择题
1.A
-2² 表示 2² 的相反数,先算 2²=4,再取相反数,得−4。注意与(−2)²=4 区分。
2.B
科学记数法要求 1≤a<10。把小数点向左移动 9 位得 2.74,所以 2 740 000 000=2.74×10⁹。A 中 27.4 不满足 1≤a<10,C 中 0.274<1,D 的指数 10 多移了一位。
3.D
A 错:(−2)³=−2×(−2)×(−2)=−8;B 错:−2³ 表示 2³ 的相反数,得−8;C 错:(−2)⁴ 的指数是偶数,结果为正,得 16;D 对:−(−2)²=−4。
4.C
(-1)的奇次幂是−1,偶次幂是 1。从 1 次到 2026 次共 2026 项,奇数次与偶数次各 1013 项,和为(−1)×1013+1×1013=0。
5.B
绝对值与平方都大于或等于 0,两数之和为 0 时每一个都为 0,所以 x-2=0,y+6=0,即 x=2,y=−6。2x-y=4-(−6)=10。
二、填空题
6.±4;-3
由 a²=16 得 a=4 或 a=−4,正数与负数的平方都可能等于 16;由 b³=−27 得 b=−3,因为只有−3 的立方是−27。
7.3.84×10⁵
384 000 的小数点向左移动 5 位得 3.84,所以 384 000=3.84×10⁵。
8.-3;10
(−3)¹⁰ 表示 10 个(−3)相乘,底数是−3,指数是 10。负数的偶次幂是正数,这个幂的值为 3¹⁰=59049。
9.0
2026 是偶数,(−1)²⁰²⁶=1;2027 是奇数,(−1)²⁰²⁷=−1。1+(−1)=0。
10.22
先算乘方:(−3)²=9。4+9×2=4+18=22。
三、解答题
11.
(1)(−3)²=(−3)×(−3)=9。
(2)1.5³=1.5×1.5×1.5=3.375。
(3)-3²=-(3×3)=−9。
(4)(−2)³=−8,8÷(−8)=−1。
12.
(-2)²×5-(-2)³÷4
=4×5-(−8)÷4
=20-(−2)
=22。
四、能力提升
13.
(1)5 小时=300 分钟,含 300÷30=10 个分裂周期,细胞个数由 1 个变成 2¹⁰=1024(个)。
(2)2¹⁹=524288<1 000 000,2²⁰=1048576>1 000 000,所以需要 20 个分裂周期,即 20×30=600(分钟)=10 小时。
14.
|a|=3 得 a=3 或−3;b²=4 得 b=2 或−2;c³=−8 得 c=−2(只有这一个,因为−2 的立方是−8)。
abc<0,而 c=−2<0,所以 a×b>0,即 a,b 同号:
①a=3,b=2:a-3b-2c=3-6+4=1;
②a=−3,b=−2:a-3b-2c=−3+6+4=7。
所以 a-3b-2c 的值为 1 或 7。
五、拓展探究
15.
(1)2⁶=64;(−3)⁵=−243(负数的奇次幂为负,3⁵=243)。
(2)2⁶=64<100,2⁷=128>100,所以最大正整数 n=6。
(3)个位数字按 2,4,8,6 的顺序循环,周期为 4。2026÷4=506 余 2,第 2 个是个位数字 4,所以 2²⁰²⁶ 的个位数字是 4。
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