TOC \ "1-3" \h \u
\l "_Tc22279" 【題型1 冪的基本運(yùn)算】 PAGEREF _Tc22279 \h 1
\l "_Tc15989" 【題型2 冪的運(yùn)算法則逆用(比較大?。?PAGEREF _Tc15989 \h 2
\l "_Tc25941" 【題型3 冪的運(yùn)算法則逆用(求代數(shù)式的值)】 PAGEREF _Tc25941 \h 2
\l "_Tc21033" 【題型4 冪的運(yùn)算法則逆用(整體代入)】 PAGEREF _Tc21033 \h 2
\l "_Tc15490" 【題型5 冪的運(yùn)算法則逆用(求參)】 PAGEREF _Tc15490 \h 3
\l "_Tc11111" 【題型6 冪的運(yùn)算法則逆用(代數(shù)式的表示)】 PAGEREF _Tc11111 \h 3
\l "_Tc21401" 【題型7 冪的運(yùn)算法則(混合運(yùn)算)】 PAGEREF _Tc21401 \h 3
\l "_Tc16467" 【題型8 冪的運(yùn)算法則(新定義問(wèn)題)】 PAGEREF _Tc16467 \h 4
【知識(shí)點(diǎn)1 冪的運(yùn)算】
①同底數(shù)冪的乘法:am·an=am+n。同底數(shù)冪相乘,底數(shù)不變,指數(shù)相加。
②冪的乘方:(am)n=amn。冪的乘方,底數(shù)不變,指數(shù)相乘。
③積的乘方:(ab)n=anbn。積的乘方,等于把積的每一個(gè)因式分別乘方,再把所得的冪相乘。
④同底數(shù)冪的除法:am÷an=am-n。同底數(shù)冪相除,底數(shù)不變,指數(shù)相減。
任何不等于0的數(shù)的0次冪都等于1。
【題型1 冪的基本運(yùn)算】
【例1】(2023?谷城縣二模)下列各選項(xiàng)中計(jì)算正確的是( )
A.m2n﹣n=n2B.2(﹣ab2)3=﹣2a3b6
C.(﹣m)2m4=m8D.x6yx2=x3y
【變式1-1】(2023秋?南陵縣期末)(512)2005×(225)2004=( )
A.1B.512C.225D.(512)2003
【變式1-2】(2023秋?孝南區(qū)月考)計(jì)算x5m+3n+1÷(xn)2?(﹣xm)2的結(jié)果是( )
A.﹣x7m+n+1B.x7m+n+1C.x7m﹣n+1D.x3m+n+1
【變式1-3】(2023秋?溫江區(qū)校級(jí)期末)下列等式中正確的個(gè)數(shù)是( )
①a5+a5=a10;②(﹣a)6?(﹣a)3?a=a10;③﹣a4?(﹣a)5=a20;④25+25=26.
A.0個(gè)B.1個(gè)C.2個(gè)D.3個(gè)
【題型2 冪的運(yùn)算法則逆用(比較大?。?br>【例2】(2023春?宣城期末)已知a=8131,b=2741,c=961,則a、b、c的大小關(guān)系是( )
A.a(chǎn)>b>cB.b>a>cC.b>c>aD.a(chǎn)>c>b
【變式2-1】(2023春?晉州市期中)閱讀:已知正整數(shù)a,b,c,若對(duì)于同底數(shù),不同指數(shù)的兩個(gè)冪ab和ac(a≠1),當(dāng)b>c時(shí),則有ab>ac;若對(duì)于同指數(shù),不同底數(shù)的兩個(gè)冪ab和cb,當(dāng)a>c時(shí),則有ab>cb,根據(jù)上述材料,回答下列問(wèn)題.
(1)比較大?。?20 420,961 2741;(填“>”“<”或“=”)
(2)比較233與322的大??;
(3)比較312×510與310×512的大?。甗注(2),(3)寫出比較的具體過(guò)程]
【變式2-2】(2023秋?濱城區(qū)月考)已知a=3231,b=1641,c=821,則a,b,c的大小關(guān)系是( )
A.a(chǎn)>b>cB.a(chǎn)>c>bC.a(chǎn)<b<cD.b>a>c
【變式2-3】(2023春?泰興市校級(jí)月考)若a=2555,b=3444,c=4333,d=5222,試比較a、b、c、d的大?。▽懗鲞^(guò)程)
【題型3 冪的運(yùn)算法則逆用(求代數(shù)式的值)】
【例3】(2023春?巨野縣期中)已知:52n=a,9n=b,則154n= .
【變式3-1】(2023秋?西青區(qū)期末)若2x=a,16y=b,則22x+4y的值為 .
【變式3-2】(2023春?蕭山區(qū)期中)若xm=5,xn=14,則x2m﹣n=( )
A.52B.40C.254D.100
【變式3-3】(2023春?高新區(qū)校級(jí)月考)已知32m=a,27n=b.求:
(1)34m的值;
(2)33n的值;
(3)34m﹣6n的值.
【題型4 冪的運(yùn)算法則逆用(整體代入)】
【例4】(2023?鐵嶺模擬)若a+3b﹣2=0,則3a?27b= .
【變式4-1】(2023秋?淇濱區(qū)校級(jí)月考)當(dāng)3m+2n﹣3=0時(shí),則8m?4n= 8 .
【變式4-2】(2023春?東臺(tái)市期中)已知a﹣2b﹣3c=2,則2a÷4b×(18)c的值是 .
【變式4-3】(2023春?昌平區(qū)期末)若5x﹣2y﹣2=0,則105x÷102y= .
【題型5 冪的運(yùn)算法則逆用(求參)】
【例5】(2023秋?西城區(qū)校級(jí)期中)若a5?(ay)3=a17,則y= ,若3×9m×27m=311,則m的值為 .
【變式5-1】(2023春?建湖縣期中)規(guī)定a*b=2a×2b,例如:1*2=21×22=23=8,若2*(x+1)=64,則x的值為 .
【變式5-2】(2023秋?衛(wèi)輝市期末)已知2m=4n﹣1,27n=3m﹣1,則n﹣m= .
【變式5-3】(2023春?興化市期中)若(2m)2?23n=84,其中m、n都是自然數(shù),則符合條件m、n的值有____組.
【題型6 冪的運(yùn)算法則逆用(代數(shù)式的表示)】
【例6】(2023秋?崇川區(qū)校級(jí)期中)若a2m+3y=am+1x=1.
(1)請(qǐng)用含x的代數(shù)式表示y;
(2)如果x=4,求此時(shí)y的值.
【變式6-1】(2023?高新區(qū)校級(jí)三模)已知m=89,n=98,試用含m,n的式子表示7272.
【變式6-2】(2023?高新區(qū)校級(jí)三模)(1)若x=2m+1,y=3+4m,用x的代數(shù)式表示y.
(2)若x=2m+1,y=3+4m,用x的代數(shù)式表示y.
【變式6-3】(2023春?新泰市期末)若am=an(a>0,a≠1,m、n都是正整數(shù)),則m=n,利用上面結(jié)論解決下面的問(wèn)題:
(1)如果2x?23=32,求x的值;
(2)如果2÷8x?16x=25,求x的值;
(3)若x=5m﹣2,y=3﹣25m,用含x的代數(shù)式表示y.
【題型7 冪的運(yùn)算法則(混合運(yùn)算)】
【例7】(2023春?沭陽(yáng)縣校級(jí)月考)計(jì)算:
(1)(﹣a)2?a3
(2)(﹣8)2013?(18)2014
(3)xn?xn+1+x2n?x(n是正整數(shù))
( 4 )(a2?a3)4.
【變式7-1】(2023秋?道外區(qū)校級(jí)月考)計(jì)算:
(1)y3?y2?y
(2)(x3)4?x2
(3)( a4?a2)3?(﹣a)5
(4)(﹣3a2)3﹣a?a5+(4a3)2.
【變式7-2】(2023春?太倉(cāng)市期中)用簡(jiǎn)便方法計(jì)算下列各題
(1)(45)2015×(﹣1.25)2016.
(2)(318)12×(825)11×(﹣2)3.
【變式7-3】(2023春?漳浦縣期中)計(jì)算
(1)(m﹣n)2?(n﹣m)3?(n﹣m)4
(2)(b2n)3(b3)4n÷(b5)n+1
(3)(a2)3﹣a3?a3+(2a3)2;
(4)(﹣4am+1)3÷[2(2am)2?a].
【題型8 冪的運(yùn)算法則(新定義問(wèn)題)】
【例8】(2023春?大竹縣校級(jí)期中)我們知道,同底數(shù)冪的乘法法則為am?an=am+n(其中a≠0,m、n為正整數(shù)),類似地我們規(guī)定關(guān)于任意正整數(shù)m、n的一種新運(yùn)算:h(m+n)=h(m)?h(n);比如h(2)=3,則h(4)=h(2+2)=3×3=9,若h(2)=k(k≠0),那么h(2n)?h(2023)的結(jié)果是( )
A.2k+2021B.2k+2022C.kn+1010D.2022k
【變式8-1】(2023?蘭山區(qū)二模)一般的,如果ax=N(a>0,且a≠1),那么x叫做以a為底N的對(duì)數(shù),記作x=lgaN.例如:由于23=8,所以3是以2為底8的對(duì)數(shù),記作lg28=3;由于a1=a,所以1是以a為底a的對(duì)數(shù),記作lgaa=1.對(duì)數(shù)作為一種運(yùn)算,有如下的運(yùn)算性質(zhì):如果a>0,且a≠1,M>0,N>0,那么(1)lga(M?N)=lgaM+lgaN;(2)lgaMN=lgaM﹣lgaN;(3)lgaMn=nlgaM.根據(jù)上面的運(yùn)算性質(zhì),計(jì)算lg2(23×8)﹣lg2165?lg210的結(jié)果是 .
【變式8-2】(2023春?泰興市期中)規(guī)定兩數(shù)a,b之間的一種運(yùn)算,記作a※b:如果ac=b,那么a※b=c.例如:因?yàn)?2=9,所以3※9=2
(1)根據(jù)上述規(guī)定,填空:2※16= , ※136=?2,
(2)小明在研究這種運(yùn)算時(shí)發(fā)現(xiàn)一個(gè)現(xiàn)象:3n※4n=3※4,小明給出了如下的證明:
設(shè)3n※4n=x,則(3n)x=4n,即(3x)n=4n
所以3x=4,即3※4=x,
所以3n※4n=3※4.
請(qǐng)你嘗試運(yùn)用這種方法解決下列問(wèn)題:
①證明:6※7+6※9=6※63;
②猜想:(x﹣1)n※(y+1)n+(x﹣1)n※(y﹣2)n= ※ (結(jié)果化成最簡(jiǎn)形式).
【變式8-3】(2023秋?南寧期末)規(guī)定兩數(shù)a,b之間的一種運(yùn)算,記作(a,b),如果ac=b,那么(a,b)=c.我們叫(a,b)為“雅對(duì)”.
例如:∵23=8,∴(2,8)=3.我們還可以利用“雅對(duì)”定義證明等式(3,3)+(3,5)=(3,15)成立.證明如下:
設(shè)(3,3)=m,(3,5)=n,則3m=3,3n=5.
∴3m?3n=3m+n=3×5=15.
∴(3,15)=m+n,即(3,3)+(3,5)=(3,15).
(1)根據(jù)上述規(guī)定,填空:(2,4)= ; (5,25)= ; (3,27)= .
(2)計(jì)算:(5,2)+(5,7)= ,并說(shuō)明理由.
(3)記(3,5)=a,(3,6)=b,(3,30)=c.求證:a+b=c.
專題8.1 冪的運(yùn)算【八大題型】
【滬科版】
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\l "_Tc22279" 【題型1 冪的基本運(yùn)算】 PAGEREF _Tc22279 \h 1
\l "_Tc15989" 【題型2 冪的運(yùn)算法則逆用(比較大?。?PAGEREF _Tc15989 \h 2
\l "_Tc25941" 【題型3 冪的運(yùn)算法則逆用(求代數(shù)式的值)】 PAGEREF _Tc25941 \h 4
\l "_Tc21033" 【題型4 冪的運(yùn)算法則逆用(整體代入)】 PAGEREF _Tc21033 \h 5
\l "_Tc15490" 【題型5 冪的運(yùn)算法則逆用(求參)】 PAGEREF _Tc15490 \h 6
\l "_Tc11111" 【題型6 冪的運(yùn)算法則逆用(代數(shù)式的表示)】 PAGEREF _Tc11111 \h 8
\l "_Tc21401" 【題型7 冪的運(yùn)算法則(混合運(yùn)算)】 PAGEREF _Tc21401 \h 10
\l "_Tc16467" 【題型8 冪的運(yùn)算法則(新定義問(wèn)題)】 PAGEREF _Tc16467 \h 13
【知識(shí)點(diǎn)1 冪的運(yùn)算】
①同底數(shù)冪的乘法:am·an=am+n。同底數(shù)冪相乘,底數(shù)不變,指數(shù)相加。
②冪的乘方:(am)n=amn。冪的乘方,底數(shù)不變,指數(shù)相乘。
③積的乘方:(ab)n=anbn。積的乘方,等于把積的每一個(gè)因式分別乘方,再把所得的冪相乘。
④同底數(shù)冪的除法:am÷an=am-n。同底數(shù)冪相除,底數(shù)不變,指數(shù)相減。
任何不等于0的數(shù)的0次冪都等于1。
【題型1 冪的基本運(yùn)算】
【例1】(2023?谷城縣二模)下列各選項(xiàng)中計(jì)算正確的是( )
A.m2n﹣n=n2B.2(﹣ab2)3=﹣2a3b6
C.(﹣m)2m4=m8D.x6yx2=x3y
分析:根據(jù)實(shí)數(shù)的運(yùn)算法則計(jì)算各個(gè)選項(xiàng)得出結(jié)論即可.
【解答】解:A.m2n﹣n=n(m2﹣1),故A選項(xiàng)不符合題意;
B.2(﹣ab2)3=﹣2a3b6,故B選項(xiàng)符合題意;
C.(﹣m)2m4=m6,故C選項(xiàng)不符合題意;
D.x6yx2=x4y,故D選項(xiàng)不符合題意;
故選:B.
【變式1-1】(2023秋?南陵縣期末)(512)2005×(225)2004=( )
A.1B.512C.225D.(512)2003
分析:根據(jù)xa?ya=(xy)a,進(jìn)行運(yùn)算即可.
【解答】解:原式=(512×125)2004×512
=512.
故選:B.
【變式1-2】(2023秋?孝南區(qū)月考)計(jì)算x5m+3n+1÷(xn)2?(﹣xm)2的結(jié)果是( )
A.﹣x7m+n+1B.x7m+n+1C.x7m﹣n+1D.x3m+n+1
分析:利用同底數(shù)冪的乘法運(yùn)算、冪的乘方以及同底數(shù)冪的除法的知識(shí)求解即可求得答案.
【解答】解:x5m+3n+1÷(xn)2?(﹣xm)2=x5m+3n+1÷x2n?x2m=x5m+3n+1﹣2n+2m=x7m+n+1.
故選:B.
【變式1-3】(2023秋?溫江區(qū)校級(jí)期末)下列等式中正確的個(gè)數(shù)是( )
①a5+a5=a10;②(﹣a)6?(﹣a)3?a=a10;③﹣a4?(﹣a)5=a20;④25+25=26.
A.0個(gè)B.1個(gè)C.2個(gè)D.3個(gè)
分析:①和④利用合并同類項(xiàng)來(lái)做;②③都是利用同底數(shù)冪的乘法運(yùn)算法則做(注意一個(gè)負(fù)數(shù)的偶次冪是正數(shù),負(fù)數(shù)的奇次冪是負(fù)數(shù)).
【解答】解:①∵a5+a5=2a5,故①的答案不正確;
②∵(﹣a)6?(﹣a)3?a=﹣a10 故②的答案不正確;
③∵﹣a4?(﹣a)5=a9,故③的答案不正確;
④25+25=2×25=26.故④的答案正確;
所以正確的個(gè)數(shù)是1,
故選:B.
【題型2 冪的運(yùn)算法則逆用(比較大?。?br>【例2】(2023春?宣城期末)已知a=8131,b=2741,c=961,則a、b、c的大小關(guān)系是( )
A.a(chǎn)>b>cB.b>a>cC.b>c>aD.a(chǎn)>c>b
分析:將a、b、c轉(zhuǎn)化為同底數(shù)形式,即可比較大?。?br>【解答】解:∵a=8131=(34)31=3124;
b=2741=(33)41=3123;
c=961=(32)61=3122;
∴3124>3123>3122,
即a>b>c.
故選:A.
【變式2-1】(2023春?晉州市期中)閱讀:已知正整數(shù)a,b,c,若對(duì)于同底數(shù),不同指數(shù)的兩個(gè)冪ab和ac(a≠1),當(dāng)b>c時(shí),則有ab>ac;若對(duì)于同指數(shù),不同底數(shù)的兩個(gè)冪ab和cb,當(dāng)a>c時(shí),則有ab>cb,根據(jù)上述材料,回答下列問(wèn)題.
(1)比較大?。?20 > 420,961 < 2741;(填“>”“<”或“=”)
(2)比較233與322的大??;
(3)比較312×510與310×512的大?。甗注(2),(3)寫出比較的具體過(guò)程]
分析:(1)根據(jù)“同指數(shù),不同底數(shù)的兩個(gè)冪ab和cb,當(dāng)a>c時(shí),則有ab>cb,”即可比較520,420的大小;根據(jù)“對(duì)于同底數(shù),不同指數(shù)的兩個(gè)暴ab和ac(a≠1),當(dāng)b>c時(shí),則有ab>ac”,即可比較961,2741的大?。?br>(2)據(jù)“對(duì)于同底數(shù),不同指數(shù)的兩個(gè)暴ab和ac(a≠1),當(dāng)b>c時(shí),則有ab>ac”,即可比較233與322的大小;
(3)利用作商法,即可比較312×510與310×512的大?。?br>【解答】解:(1)∵5>4,
∴520>420,
∵961=(32)61=3122,2741=(33)41=3123,122<123,
∴961<2741,
故答案為:>,<;
(2))∵233=(23)11=811,322=(32)11=911,8<9,
∴233<322;
(3)∵312×510310×512=3252=925,
∴312×510<310×512.
【變式2-2】(2023秋?濱城區(qū)月考)已知a=3231,b=1641,c=821,則a,b,c的大小關(guān)系是( )
A.a(chǎn)>b>cB.a(chǎn)>c>bC.a(chǎn)<b<cD.b>a>c
分析:把a(bǔ),b,c化成以2為底數(shù)的冪的形式,再進(jìn)行大小比較即可.
【解答】解:∵a=3231=(25)31=2155,b=1641=(24)41=2164,c=821=(23)21=263,
∴c<a<b.
故選:D.
【變式2-3】(2023春?泰興市校級(jí)月考)若a=2555,b=3444,c=4333,d=5222,試比較a、b、c、d的大?。▽懗鲞^(guò)程)
分析:首先原式變形為a=32111,b=81111,c=64111,d=25111,根據(jù)指數(shù)相同,由底數(shù)的大小就可以確定數(shù)的大?。?br>【解答】解:∵a=2555,b=3444,c=4333,d=5222,
∴a=(25)111,b=(34)111,c=(43)111,d=(52)111,
∴a=32111,b=81111,c=64111,d=25111.
∵81>64>32>25,
∴81111>64111>32111>25111,
∴b>c>a>d.
【題型3 冪的運(yùn)算法則逆用(求代數(shù)式的值)】
【例3】(2023春?巨野縣期中)已知:52n=a,9n=b,則154n= a2b2 .
分析:將15寫成3×5,根據(jù)積的乘方得到154n=(3×5)4n=34n×54n,再根據(jù)冪的乘方變形即可得出答案.
【解答】解:∵9n=b,
∴(32)n=b,
∴32n=b,
∴154n
=(3×5)4n
=34n×54n
=(32n)2×(52n)2
=b2a2
=a2b2.
故答案為:a2b2.
【變式3-1】(2023秋?西青區(qū)期末)若2x=a,16y=b,則22x+4y的值為 a2b .
分析:根據(jù)同底數(shù)冪相乘,冪的乘方的逆運(yùn)算可進(jìn)行求解.
【解答】解:∵22x+4y=22x?24y,
=(2x)2?(24)y.
=(2x)2?16y,
將2x=a,16y=b代入,
∴原式=a2b,
故答案為:a2b.
【變式3-2】(2023春?蕭山區(qū)期中)若xm=5,xn=14,則x2m﹣n=( )
A.52B.40C.254D.100
分析:直接利用同底數(shù)冪的除法運(yùn)算法則以及冪的乘方運(yùn)算法則計(jì)算得出答案.
【解答】解:∵xm=5,xn=14,
∴x2m﹣n=(xm)2÷xn
=25÷14
=100.
故選:D.
【變式3-3】(2023春?高新區(qū)校級(jí)月考)已知32m=a,27n=b.求:
(1)34m的值;
(2)33n的值;
(3)34m﹣6n的值.
分析:(1)34m=(32m)2,然后代入計(jì)算即可;
(2)27n變形為底數(shù)為3的冪的形式即可;
(3)逆用同底數(shù)冪的除法公式進(jìn)行計(jì)算即可.
【解答】解:(1)34m=(32m)2=a2.
(2)∵27n=b,
∴33n=b.
(3)34m﹣6n=34m÷36n=a2÷b2=a2b2.
【題型4 冪的運(yùn)算法則逆用(整體代入)】
【例4】(2023?鐵嶺模擬)若a+3b﹣2=0,則3a?27b= 9 .
分析:根據(jù)冪的乘方運(yùn)算以及同底數(shù)冪的乘法運(yùn)算法則得出即可.
【解答】解:∵a+3b﹣2=0,
∴a+3b=2,
則3a?27b=3a×33b=3a+3b=32=9.
故答案為:9
【變式4-1】(2023秋?淇濱區(qū)校級(jí)月考)當(dāng)3m+2n﹣3=0時(shí),則8m?4n= 8 .
分析:先變成同底數(shù)冪的乘法,再根據(jù)同底數(shù)冪的乘法法則進(jìn)行計(jì)算,最后代入求出即可.
【解答】解:∵3m+2n﹣3=0,
∴3m+2n=3,
∴8m?4n
=(23)m×(22)n
=23m×22n
=23m+2n
=23
=8,
故答案為:8.
【變式4-2】(2023春?東臺(tái)市期中)已知a﹣2b﹣3c=2,則2a÷4b×(18)c的值是 4 .
分析:先將原式變形為同底數(shù)冪的形式,然后再依據(jù)同底數(shù)冪的除法和乘法法則計(jì)算即可.
【解答】解:原式=2a÷22b×2﹣3c=2a﹣2b﹣3c=22=4.
故答案為:4.
【變式4-3】(2023春?昌平區(qū)期末)若5x﹣2y﹣2=0,則105x÷102y= 100 .
分析:根據(jù)移項(xiàng),可得(5x﹣2y)的值,根據(jù)同底數(shù)冪的除法底數(shù)不變指數(shù)相減,可得答案.
【解答】解:移項(xiàng),得
5x﹣2y=2.
105x÷102y=105x﹣2y=102=100,
故答案為:100.
【題型5 冪的運(yùn)算法則逆用(求參)】
【例5】(2023秋?西城區(qū)校級(jí)期中)若a5?(ay)3=a17,則y= 4 ,若3×9m×27m=311,則m的值為 2 .
分析:先利用冪的乘方法則和同底數(shù)冪的乘法法則計(jì)算a5?(ay)3、3×9m×27m,再根據(jù)底數(shù)與指數(shù)分別相等時(shí)冪也相等得方程,求解即可.
【解答】解:∵a5?(ay)3=a5×a3y=a5+3y,
∴a5+3y=a17.
∴5+3y=17.
∴y=4.
∵3×9m×27m=3×32m×33m=31+5m,
∴31+5m=311.
∴1+5m=11.
∴m=2.
故答案為:4;2.
【變式5-1】(2023春?建湖縣期中)規(guī)定a*b=2a×2b,例如:1*2=21×22=23=8,若2*(x+1)=64,則x的值為 3 .
分析:把相應(yīng)的值代入新定義的運(yùn)算,利用同底數(shù)冪的乘法的法則進(jìn)行求解即可.
【解答】解:∵2*(x+1)=64,
∴22×2x+1=26,
則22+x+1=26,
∴2+x+1=6,
解得:x=3.
故答案為:3.
【變式5-2】(2023秋?衛(wèi)輝市期末)已知2m=4n﹣1,27n=3m﹣1,則n﹣m= 5 .
分析:直接利用冪的乘方運(yùn)算法則將原式變形進(jìn)而得出m,n的值即可.
【解答】解:∵2m=4n﹣1,27n=3m﹣1,
∴2m=22n﹣2,33n=3m﹣1,
故m=2n?23n=m?1,
解得:m=?8n=?3,
故n﹣m=5.
故答案為:5.
【變式5-3】(2023春?興化市期中)若(2m)2?23n=84,其中m、n都是自然數(shù),則符合條件m、n的值有 3 組.
分析:先根據(jù)冪的乘方進(jìn)行計(jì)算,再根據(jù)同底數(shù)冪的乘法進(jìn)行計(jì)算,求出2m+3n=12,再求出二元一次方程的正整數(shù)解即可.
【解答】解:(2m)2?23n=84,
22m?23n=(23)4,
22m+3n=212,
2m+3n=12,
m=6?32n,
∵m,n都是自然數(shù),
∴6?32n≥0,n≥0,
∴0≤n≤4,
∴整數(shù)n為0,1,2,3,4,
當(dāng)n=0時(shí),m=6,
當(dāng)n=1時(shí),m=92,
當(dāng)n=2時(shí),m=3,
當(dāng)n=3時(shí),m=32,
當(dāng)n=4時(shí),m=0,
即符合條件的m,n的值有3組,
故答案為:3.
【題型6 冪的運(yùn)算法則逆用(代數(shù)式的表示)】
【例6】(2023秋?崇川區(qū)校級(jí)期中)若a2m+3y=am+1x=1.
(1)請(qǐng)用含x的代數(shù)式表示y;
(2)如果x=4,求此時(shí)y的值.
分析:(1)由已知等式得出x=am+1,y=a2m+3,再將am=x﹣1代入y=a2m+3=(am)2+3,整理即可得;
(2)將x=4代入整理后的y關(guān)于x的代數(shù)式即可得.
【解答】解:(1)∵a2m+3y=am+1x=1,
∴x=am+1,y=a2m+3,
則am=x﹣1,
∴y=a2m+3
=(am)2+3
=(x﹣1)2+3
=x2﹣2x+4,
即y=x2﹣2x+4;
(2)當(dāng)x=4時(shí),y=16﹣2×4+4
=16﹣8+4
=12.
【變式6-1】(2023?高新區(qū)校級(jí)三模)已知m=89,n=98,試用含m,n的式子表示7272.
分析:利用冪的乘方與積的乘方的法則把7272變形為(89)8×(98)9,再把m=89,n=98代入即可得出結(jié)果.
【解答】解:∵m=89,n=98,
∴7272
=(8×9)72
=872×972
=(89)8×(98)9
=m8n9.
【變式6-2】(2023?高新區(qū)校級(jí)三模)(1)若x=2m+1,y=3+4m,用x的代數(shù)式表示y.
(2)若x=2m+1,y=3+4m,用x的代數(shù)式表示y.
分析:(1)根據(jù)冪的乘方以及完全平方公式解答即可;
(2)根據(jù)冪的乘方法則解答即可.
【解答】解:(1)∵x=2m+1,
∴2m=x﹣1
∴y=3+4m=3+(2m)2=3+(x﹣1)2=3+x2﹣2x+1=x2﹣2x+4;
(2)∵x=2m+1,
∴2m=x2,
y=3+4m=3+(2m)2=3+(x2)2=3+x24=12+x24.
【變式6-3】(2023春?新泰市期末)若am=an(a>0,a≠1,m、n都是正整數(shù)),則m=n,利用上面結(jié)論解決下面的問(wèn)題:
(1)如果2x?23=32,求x的值;
(2)如果2÷8x?16x=25,求x的值;
(3)若x=5m﹣2,y=3﹣25m,用含x的代數(shù)式表示y.
分析:根據(jù)冪的乘方與積的乘方進(jìn)行計(jì)算即可.
【解答】解:(1)∵2x?23=32,
∴2x+3=25,
∴x+3=5,
∴x=2;
(2)∵2÷8x?16x=25,
∴2÷23x?24x=25,
∴21﹣3x+4x=25,
∴1+x=5,
∴x=4;
(3)∵x=5m﹣2,
∴5m=x+2,
∵y=3﹣25m,
∴y=3﹣(5m)2,
∴y=3﹣(x+2)2=﹣x2﹣4x﹣1.
【題型7 冪的運(yùn)算法則(混合運(yùn)算)】
【例7】(2023春?沭陽(yáng)縣校級(jí)月考)計(jì)算:
(1)(﹣a)2?a3
(2)(﹣8)2013?(18)2014
(3)xn?xn+1+x2n?x(n是正整數(shù))
( 4 )(a2?a3)4.
分析:結(jié)合冪的乘方與積的乘方的概念和運(yùn)算法則進(jìn)行求解即可.
【解答】解:(1)原式=a2?a3
=a2+3
=a5.
(2)原式=[(﹣8)×18]2013?18
=(﹣1)2013?18
=?18.
(3)原式=x2n+1+x2n+1
=2x2n+1.
(4)原式=(a5)4
=a20.
【變式7-1】(2023秋?道外區(qū)校級(jí)月考)計(jì)算:
(1)y3?y2?y
(2)(x3)4?x2
(3)( a4?a2)3?(﹣a)5
(4)(﹣3a2)3﹣a?a5+(4a3)2.
分析:(1)根據(jù)同底數(shù)冪的乘法求出即可;
(2)先算乘方,再根據(jù)同底數(shù)冪的乘法求出即可;
(3)先算乘方,再算乘法即可;
(4)先算乘方和乘法,再合并同類項(xiàng)即可.
【解答】解:(1)y3?y2?y=y(tǒng)6;
(2)(x3)4?x2=x12?x2=x14;
(3)( a4?a2)3?(﹣a)5
=a12?a6?(﹣a5)
=﹣a23;
(4)(﹣3a2)3﹣a?a5+(4a3)2
=﹣27a6﹣a6+16a6
=﹣12a6.
【變式7-2】(2023春?太倉(cāng)市期中)用簡(jiǎn)便方法計(jì)算下列各題
(1)(45)2015×(﹣1.25)2016.
(2)(318)12×(825)11×(﹣2)3.
分析:(1)將(﹣1.25)2016寫成(?54)2015×(?54),再利用積的乘方計(jì)算即可;
(2)將(318)12寫成(258)11×258,再運(yùn)用乘法結(jié)合律與積的乘方計(jì)算即可.
【解答】解:(1)(45)2015×(?1.25)2016
=(45)2015×(?54)2015×(?54)
=[45×(?54)]2015×(?54)
=﹣1×(?54)
=54;
(2)原式=258×(258)11×(825)11×(﹣8)
=﹣25×(258×825)11
=﹣25.
【變式7-3】(2023春?漳浦縣期中)計(jì)算
(1)(m﹣n)2?(n﹣m)3?(n﹣m)4
(2)(b2n)3(b3)4n÷(b5)n+1
(3)(a2)3﹣a3?a3+(2a3)2;
(4)(﹣4am+1)3÷[2(2am)2?a].
分析:(1)根據(jù)同底數(shù)冪的乘法計(jì)算即可;
(2)根據(jù)冪的乘方和同底數(shù)冪的除法計(jì)算即可;
(3)根據(jù)冪的乘方、同底數(shù)冪的乘法和合并同類項(xiàng)解答即可;
(4)根據(jù)積的乘方和同底數(shù)冪的除法計(jì)算即可.
【解答】解:(1)(m﹣n)2?(n﹣m)3?(n﹣m)4
=(n﹣m)2+3+4,
=(n﹣m)9;
(2)(b2n)3(b3)4n÷(b5)n+1
=b6n?b12n÷b5n+5
=b6n+12n﹣5n﹣5
=b13n﹣5;
(3)(a2)3﹣a3?a3+(2a3)2
=a6﹣a6+4a6
=4a6;
(4)(﹣4am+1)3÷[2(2am)2?a]
=﹣64a3m+3÷8a2m+1
=﹣8am+2
【題型8 冪的運(yùn)算法則(新定義問(wèn)題)】
【例8】(2023春?大竹縣校級(jí)期中)我們知道,同底數(shù)冪的乘法法則為am?an=am+n(其中a≠0,m、n為正整數(shù)),類似地我們規(guī)定關(guān)于任意正整數(shù)m、n的一種新運(yùn)算:h(m+n)=h(m)?h(n);比如h(2)=3,則h(4)=h(2+2)=3×3=9,若h(2)=k(k≠0),那么h(2n)?h(2023)的結(jié)果是( )
A.2k+2021B.2k+2022C.kn+1010D.2022k
分析:根據(jù)h(m+n)=h(m)?h(n),通過(guò)對(duì)所求式子變形,然后根據(jù)同底數(shù)冪的乘法計(jì)算即可解答本題.
【解答】解:∵h(yuǎn)(2)=k(k≠0),h(m+n)=h(m)?h(n),
∴h(2n)?h(2023)
=h(2+2+...+2)︸n個(gè)?h(2+2+...+2)︸1010個(gè)
=?(2)??(2)?...??(2)︸n個(gè)??(2)??(2)?...??(2)︸1010個(gè)
=kn?k1010
=kn+1010,
故選:C.
【變式8-1】(2023?蘭山區(qū)二模)一般的,如果ax=N(a>0,且a≠1),那么x叫做以a為底N的對(duì)數(shù),記作x=lgaN.例如:由于23=8,所以3是以2為底8的對(duì)數(shù),記作lg28=3;由于a1=a,所以1是以a為底a的對(duì)數(shù),記作lgaa=1.對(duì)數(shù)作為一種運(yùn)算,有如下的運(yùn)算性質(zhì):如果a>0,且a≠1,M>0,N>0,那么(1)lga(M?N)=lgaM+lgaN;(2)lgaMN=lgaM﹣lgaN;(3)lgaMn=nlgaM.根據(jù)上面的運(yùn)算性質(zhì),計(jì)算lg2(23×8)﹣lg2165?lg210的結(jié)果是 1 .
分析:根據(jù)所給的運(yùn)算進(jìn)行求解即可.
【解答】解:lg2(23×8)﹣lg2165?lg210
=lg223+lg28﹣(lg216﹣lg25)﹣lg210
=3+3﹣(4﹣lg25)﹣lg210
=6﹣4+lg25﹣lg210
=2+lg2510
=2+lg22﹣1
=2+(﹣1)
=1.
故答案為:1.
【變式8-2】(2023春?泰興市期中)規(guī)定兩數(shù)a,b之間的一種運(yùn)算,記作a※b:如果ac=b,那么a※b=c.例如:因?yàn)?2=9,所以3※9=2
(1)根據(jù)上述規(guī)定,填空:2※16= 4 , ±6 ※136=?2,
(2)小明在研究這種運(yùn)算時(shí)發(fā)現(xiàn)一個(gè)現(xiàn)象:3n※4n=3※4,小明給出了如下的證明:
設(shè)3n※4n=x,則(3n)x=4n,即(3x)n=4n
所以3x=4,即3※4=x,
所以3n※4n=3※4.
請(qǐng)你嘗試運(yùn)用這種方法解決下列問(wèn)題:
①證明:6※7+6※9=6※63;
②猜想:(x﹣1)n※(y+1)n+(x﹣1)n※(y﹣2)n= (x﹣1) ※ (y2﹣y﹣2) (結(jié)果化成最簡(jiǎn)形式).
分析:(1)規(guī)定:如果ac=b,那么a※b=c.即可進(jìn)行求解.
(2)①設(shè)6※7=x,6※9=y(tǒng),則6x+y=63,易得6※63=x+y,即可得證.
②根據(jù)①中的結(jié)論:(x﹣1)n※(y+1)n+(x﹣1)n※(y﹣2)n=(x﹣1)※[(y+1)×(y﹣2)]=(x﹣1)※(y2﹣y﹣2).
【解答】解:(1)∵24=16,
∴2※16=4,
∵6?2=136,(?6)?2=136
∴6※136=?2,(﹣6)※136=?2,
故答案為:4,±6.
(2)①設(shè)6※7=x,6※9=y(tǒng),
∴6x=7,6y=9,
∴6x?6y=6x+y=7×9=63,
∴6x+y=63,
∴6※63=x+y,
∵6※7+6※9=6※63.
②根據(jù)①中的結(jié)論,
得(x﹣1)n※(y+1)n+(x﹣1)n※(y﹣2)n=(x﹣1)※[(y+1)×(y﹣2)]=(x﹣1)※(y2﹣y﹣2).
故答案為:(x﹣1),(y2﹣y﹣2).
【變式8-3】(2023秋?南寧期末)規(guī)定兩數(shù)a,b之間的一種運(yùn)算,記作(a,b),如果ac=b,那么(a,b)=c.我們叫(a,b)為“雅對(duì)”.
例如:∵23=8,∴(2,8)=3.我們還可以利用“雅對(duì)”定義證明等式(3,3)+(3,5)=(3,15)成立.證明如下:
設(shè)(3,3)=m,(3,5)=n,則3m=3,3n=5.
∴3m?3n=3m+n=3×5=15.
∴(3,15)=m+n,即(3,3)+(3,5)=(3,15).
(1)根據(jù)上述規(guī)定,填空:(2,4)= 2 ; (5,25)= 2 ; (3,27)= 3 .
(2)計(jì)算:(5,2)+(5,7)= (5,14) ,并說(shuō)明理由.
(3)記(3,5)=a,(3,6)=b,(3,30)=c.求證:a+b=c.
分析:(1)根據(jù)上述規(guī)定即可得到結(jié)論;
(2)設(shè)(5,2)=x,(5,7)=y(tǒng),根據(jù)同底數(shù)冪的乘法法則即可求解;
(3)根據(jù)新定義可得3a×3b=3c,由此可得答案.
【解答】解:(1)∵22=4,
∴(2,4)=2;
∵52=25,
∴(5,25)=2;
∵33=27,
∴(3,27)=3;
故答案為:2,2,3.
(2)設(shè)(5,2)=x,(5,7)=y(tǒng),
則5x=2,5y=7,
∴5x+y=5x?5y=14,
∴(5,14)=x+y,
∴(5,2)+(5,7)=(5,14).
故答案為:(5,14);
(3)∵(3,5)=a,(3,6)=b,(3,30)=c,
∴3a=5,3b=6,3c=30,
∴3a×3b=30,
∴3a×3b=3c,
∴a+b=c.

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