1. 已知$a^{x}= m$,$a^{y}= n$,则$a^{x+y}$的值为(
A.$mn$
B.$\frac {m}{n}$
C.$m + n$
D.以上都不对
A
)A.$mn$
B.$\frac {m}{n}$
C.$m + n$
D.以上都不对
答案
A
解析
因为同底数幂相乘,底数不变,指数相加,所以$a^{x+y}=a^x \cdot a^y$。已知$a^x = m$,$a^y = n$,则$a^{x+y}=m \cdot n = mn$。
2. 如果$(9^{n})^{2}= 3^{16}$,那么$n$的值为(
A.$3$
B.$4$
C.$5$
D.$6$
B
)A.$3$
B.$4$
C.$5$
D.$6$
答案
B
解析
根据幂的乘方运算法则,$(a^{m})^{n} = a^{m × n}$,所以$(9^{n})^{2} = (3^{2})^{2n} = 3^{4n}$。
已知$3^{4n} = 3^{16}$,根据同底数幂相等的性质,得到$4n = 16$。
解这个方程,得到$n = 4$。
已知$3^{4n} = 3^{16}$,根据同底数幂相等的性质,得到$4n = 16$。
解这个方程,得到$n = 4$。
3. 下列计算正确的是(
A.$(\frac {1}{10})^{100}×10^{101}= \frac {1}{10}$
B.$(\frac {2}{3})^{100}×(-\frac {3}{2})^{100}= -1$
C.$(\frac {1}{9})^{101}×9^{100}= 9$
D.$(\frac {2}{5})^{99}×(-\frac {5}{2})^{100}= \frac {5}{2}$
D
)A.$(\frac {1}{10})^{100}×10^{101}= \frac {1}{10}$
B.$(\frac {2}{3})^{100}×(-\frac {3}{2})^{100}= -1$
C.$(\frac {1}{9})^{101}×9^{100}= 9$
D.$(\frac {2}{5})^{99}×(-\frac {5}{2})^{100}= \frac {5}{2}$
答案
D
解析
A. $(\frac{1}{10})^{100}×10^{101}=(\frac{1}{10})^{100}×10^{100}×10=(\frac{1}{10}×10)^{100}×10=1^{100}×10=10$,A错误;
B. $(\frac{2}{3})^{100}×(-\frac{3}{2})^{100}=[\frac{2}{3}×(-\frac{3}{2})]^{100}=(-1)^{100}=1$,B错误;
C. $(\frac{1}{9})^{101}×9^{100}=(\frac{1}{9})^{100}×\frac{1}{9}×9^{100}=(\frac{1}{9}×9)^{100}×\frac{1}{9}=1^{100}×\frac{1}{9}=\frac{1}{9}$,C错误;
D. $(\frac{2}{5})^{99}×(-\frac{5}{2})^{100}=(\frac{2}{5})^{99}×(-\frac{5}{2})^{99}×(-\frac{5}{2})=[\frac{2}{5}×(-\frac{5}{2})]^{99}×(-\frac{5}{2})=(-1)^{99}×(-\frac{5}{2})=(-1)×(-\frac{5}{2})=\frac{5}{2}$,D正确。
B. $(\frac{2}{3})^{100}×(-\frac{3}{2})^{100}=[\frac{2}{3}×(-\frac{3}{2})]^{100}=(-1)^{100}=1$,B错误;
C. $(\frac{1}{9})^{101}×9^{100}=(\frac{1}{9})^{100}×\frac{1}{9}×9^{100}=(\frac{1}{9}×9)^{100}×\frac{1}{9}=1^{100}×\frac{1}{9}=\frac{1}{9}$,C错误;
D. $(\frac{2}{5})^{99}×(-\frac{5}{2})^{100}=(\frac{2}{5})^{99}×(-\frac{5}{2})^{99}×(-\frac{5}{2})=[\frac{2}{5}×(-\frac{5}{2})]^{99}×(-\frac{5}{2})=(-1)^{99}×(-\frac{5}{2})=(-1)×(-\frac{5}{2})=\frac{5}{2}$,D正确。
4. 已知$2^{a}= 4$,$2^{b}= 16$,则$2^{a + b + 1}$的值为
128
.答案
128
解析
因为$2^{a}=4$,$2^{b}=16$,所以$2^{a + b + 1}=2^{a} × 2^{b} × 2^{1}=4×16×2=128$
5. 若$x^{2n}= 3$,则$(3x^{3n})^{2}= $
243
.答案
243
解析
因为$x^{2n}=3$,所以$(3x^{3n})^{2}=9x^{6n}=9(x^{2n})^{3}=9×3^{3}=9×27=243$
6. (1)若$x^{3m}= 2$,则$x^{9m}$的值为
(2)若$x^{n}= 2$,$y^{n}= 3$,则$(xy)^{2n}= $
(3)若$3^{m}×9^{m}= 3^{12}$,则$m= $
(4)若$2x + 3y - 3 = 0$,则$4^{x}·8^{y}= $
8
.(2)若$x^{n}= 2$,$y^{n}= 3$,则$(xy)^{2n}= $
36
.(3)若$3^{m}×9^{m}= 3^{12}$,则$m= $
4
.(4)若$2x + 3y - 3 = 0$,则$4^{x}·8^{y}= $
8
.答案
(1) 8
(2) 36
(3) 4
(4) 8
(2) 36
(3) 4
(4) 8
解析
(1) 根据幂的乘方性质,$x^{9m} = (x^{3m})^3$,已知 $x^{3m} = 2$,则 $x^{9m} = 2^3 = 8$。
(2) 根据积的乘方性质,$(xy)^{2n} = x^{2n} \cdot y^{2n} = (x^n)^2 \cdot (y^n)^2$,已知 $x^n = 2$,$y^n = 3$,则 $(xy)^{2n} = 2^2 × 3^2 = 4 × 9 = 36$。
(3) 根据同底数幂的乘法性质,$3^m × 9^m = 3^m × (3^2)^m = 3^m × 3^{2m} = 3^{3m}$,已知 $3^{3m} = 3^{12}$,则 $3m = 12$,解得 $m = 4$。
(4) 根据同底数幂的乘法性质,$4^x \cdot 8^y = (2^2)^x \cdot (2^3)^y = 2^{2x} \cdot 2^{3y} = 2^{2x + 3y}$,已知 $2x + 3y - 3 = 0$,则 $2x + 3y = 3$,所以 $2^{2x + 3y} = 2^3 = 8$。
(2) 根据积的乘方性质,$(xy)^{2n} = x^{2n} \cdot y^{2n} = (x^n)^2 \cdot (y^n)^2$,已知 $x^n = 2$,$y^n = 3$,则 $(xy)^{2n} = 2^2 × 3^2 = 4 × 9 = 36$。
(3) 根据同底数幂的乘法性质,$3^m × 9^m = 3^m × (3^2)^m = 3^m × 3^{2m} = 3^{3m}$,已知 $3^{3m} = 3^{12}$,则 $3m = 12$,解得 $m = 4$。
(4) 根据同底数幂的乘法性质,$4^x \cdot 8^y = (2^2)^x \cdot (2^3)^y = 2^{2x} \cdot 2^{3y} = 2^{2x + 3y}$,已知 $2x + 3y - 3 = 0$,则 $2x + 3y = 3$,所以 $2^{2x + 3y} = 2^3 = 8$。
7. (1)若$3^{x}= 4$,$9^{y}= 7$,求$3^{x + 2y}$的值;
(2)已知$x^{2n}= 3$,求$(x^{3n})^{2}$的值;
(3)若$4a + 3b = 3$,求$9^{2a}·27^{b}$;
(4)已知$3×9^{m}×27^{m}= 3^{21}$,求$m$的值.
(2)已知$x^{2n}= 3$,求$(x^{3n})^{2}$的值;
(3)若$4a + 3b = 3$,求$9^{2a}·27^{b}$;
(4)已知$3×9^{m}×27^{m}= 3^{21}$,求$m$的值.
答案
(1)
已知 $3^{x} = 4$,$9^{y} = 7$,
因为$9^{y} =(3^{2})^{y}=3^{2y}$,
根据同底数幂相乘,底数不变,指数相加,可得$3^{x + 2y}=3^{x}×3^{2y}$,
将$3^{x} = 4$,$3^{2y}=7$代入得:$3^{x + 2y}=4×7 = 28$。
(2)
已知 $x^{2n} = 3$,
根据幂的乘方,底数不变,指数相乘,可得$(x^{3n})^{2}=x^{6n}=(x^{2n})^{3}$,
将$x^{2n} = 3$代入得:$(x^{3n})^{2}=3^{3}=27$。
(3)
因为$9 = 3^{2}$,$27 = 3^{3}$,
所以$9^{2a}=(3^{2})^{2a}=3^{4a}$,$27^{b}=(3^{3})^{b}=3^{3b}$,
根据同底数幂相乘,底数不变,指数相加,可得$9^{2a}\cdot27^{b}=3^{4a}\cdot3^{3b}=3^{4a + 3b}$,
将$4a + 3b = 3$代入得:$9^{2a}\cdot27^{b}=3^{3}=27$。
(4)
因为$9 = 3^{2}$,$27 = 3^{3}$,
所以$9^{m}=(3^{2})^{m}=3^{2m}$,$27^{m}=(3^{3})^{m}=3^{3m}$,
则$3×9^{m}×27^{m}=3×3^{2m}×3^{3m}$,
根据同底数幂相乘,底数不变,指数相加,可得$3×3^{2m}×3^{3m}=3^{1 + 2m+3m}=3^{1 + 5m}$,
因为$3×9^{m}×27^{m}=3^{21}$,所以$3^{1 + 5m}=3^{21}$,
则$1 + 5m = 21$,
移项可得$5m=21 - 1=20$,
解得$m = 4$。
综上,答案依次为:(1)$28$;(2)$27$;(3)$27$;(4)$4$。
已知 $3^{x} = 4$,$9^{y} = 7$,
因为$9^{y} =(3^{2})^{y}=3^{2y}$,
根据同底数幂相乘,底数不变,指数相加,可得$3^{x + 2y}=3^{x}×3^{2y}$,
将$3^{x} = 4$,$3^{2y}=7$代入得:$3^{x + 2y}=4×7 = 28$。
(2)
已知 $x^{2n} = 3$,
根据幂的乘方,底数不变,指数相乘,可得$(x^{3n})^{2}=x^{6n}=(x^{2n})^{3}$,
将$x^{2n} = 3$代入得:$(x^{3n})^{2}=3^{3}=27$。
(3)
因为$9 = 3^{2}$,$27 = 3^{3}$,
所以$9^{2a}=(3^{2})^{2a}=3^{4a}$,$27^{b}=(3^{3})^{b}=3^{3b}$,
根据同底数幂相乘,底数不变,指数相加,可得$9^{2a}\cdot27^{b}=3^{4a}\cdot3^{3b}=3^{4a + 3b}$,
将$4a + 3b = 3$代入得:$9^{2a}\cdot27^{b}=3^{3}=27$。
(4)
因为$9 = 3^{2}$,$27 = 3^{3}$,
所以$9^{m}=(3^{2})^{m}=3^{2m}$,$27^{m}=(3^{3})^{m}=3^{3m}$,
则$3×9^{m}×27^{m}=3×3^{2m}×3^{3m}$,
根据同底数幂相乘,底数不变,指数相加,可得$3×3^{2m}×3^{3m}=3^{1 + 2m+3m}=3^{1 + 5m}$,
因为$3×9^{m}×27^{m}=3^{21}$,所以$3^{1 + 5m}=3^{21}$,
则$1 + 5m = 21$,
移项可得$5m=21 - 1=20$,
解得$m = 4$。
综上,答案依次为:(1)$28$;(2)$27$;(3)$27$;(4)$4$。
8. 用简便方法计算:
(1)$-2^{100}×0.5^{100}×(-1)^{99}$;
(2)$2^{4}×4^{5}×(\frac {1}{8})^{4}$.
(1)$-2^{100}×0.5^{100}×(-1)^{99}$;
(2)$2^{4}×4^{5}×(\frac {1}{8})^{4}$.
答案
(1)
$-2^{100} × 0.5^{100} × (-1)^{99}$
$=-(2× 0.5)^{100}× (-1)$
$=-1^{100}× (-1)$
$=-1× (-1)$
$=1$
(2)
$2^{4} × 4^{5} × (\frac{1}{8})^{4}$
$=2^{4} × (2^{2})^{5} × (2^{-3})^{4}$
$=2^{4} × 2^{10} × 2^{-12}$
$=2^{4 + 10 - 12}$
$=2^{2}$
$= 4$
$-2^{100} × 0.5^{100} × (-1)^{99}$
$=-(2× 0.5)^{100}× (-1)$
$=-1^{100}× (-1)$
$=-1× (-1)$
$=1$
(2)
$2^{4} × 4^{5} × (\frac{1}{8})^{4}$
$=2^{4} × (2^{2})^{5} × (2^{-3})^{4}$
$=2^{4} × 2^{10} × 2^{-12}$
$=2^{4 + 10 - 12}$
$=2^{2}$
$= 4$
9. 已知$2^{a}= m$,$2^{b}= n$,$2^{c}= 2mn$,求$a$,$b$,$c$之间的数量关系.
答案
因为$2^{a}=m$,$2^{b}=n$,所以$mn = 2^{a} × 2^{b}$。
根据同底数幂相乘,底数不变,指数相加,可得$2^{a} × 2^{b}=2^{a + b}$,即$mn=2^{a + b}$。
又因为$2^{c}=2mn$,所以$2^{c}=2×2^{a + b}$。
$2×2^{a + b}=2^{1 + a + b}$,故$2^{c}=2^{a + b + 1}$。
因为底数相同的幂相等,则指数相等,所以$c=a + b + 1$。
结论:$c=a + b + 1$
根据同底数幂相乘,底数不变,指数相加,可得$2^{a} × 2^{b}=2^{a + b}$,即$mn=2^{a + b}$。
又因为$2^{c}=2mn$,所以$2^{c}=2×2^{a + b}$。
$2×2^{a + b}=2^{1 + a + b}$,故$2^{c}=2^{a + b + 1}$。
因为底数相同的幂相等,则指数相等,所以$c=a + b + 1$。
结论:$c=a + b + 1$
10. 在比较$2^{16}和3^{12}$的大小时,我们可以这样来处理:
$\because 2^{16}= (2^{4})^{4}= 16^{4}$,$3^{12}= (3^{3})^{4}= 27^{4}$,
$16 < 27$,
$\therefore 16^{4} < 27^{4}$,即$2^{16} < 3^{12}$.
你能类似地比较下列各组数的大小吗?
(1)$2^{200}与3^{150}$;
(2)$3^{555}$,$4^{444}与5^{333}$.
$\because 2^{16}= (2^{4})^{4}= 16^{4}$,$3^{12}= (3^{3})^{4}= 27^{4}$,
$16 < 27$,
$\therefore 16^{4} < 27^{4}$,即$2^{16} < 3^{12}$.
你能类似地比较下列各组数的大小吗?
(1)$2^{200}与3^{150}$;
(2)$3^{555}$,$4^{444}与5^{333}$.
答案
(1) $\because 2^{200}=(2^4)^{50}=16^{50}$,$3^{150}=(3^3)^{50}=27^{50}$,
$16<27$,
$\therefore 16^{50}<27^{50}$,即$2^{200}<3^{150}$.
(2) $\because 3^{555}=(3^5)^{111}=243^{111}$,$4^{444}=(4^4)^{111}=256^{111}$,$5^{333}=(5^3)^{111}=125^{111}$,
$125<243<256$,
$\therefore 125^{111}<243^{111}<256^{111}$,即$5^{333}<3^{555}<4^{444}$.
$16<27$,
$\therefore 16^{50}<27^{50}$,即$2^{200}<3^{150}$.
(2) $\because 3^{555}=(3^5)^{111}=243^{111}$,$4^{444}=(4^4)^{111}=256^{111}$,$5^{333}=(5^3)^{111}=125^{111}$,
$125<243<256$,
$\therefore 125^{111}<243^{111}<256^{111}$,即$5^{333}<3^{555}<4^{444}$.
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