16. 计算:
(1) $m · (m^3)^6$;
(2) $(x^4)^2 · (x^3)^3$;
(3) $(a^{2m})^3 · (a^4)^m$;
(4) $2(x^3)^4 + x^4(x^4)^2 + x^5 · x^7 + x^6(x^3)^2$。
(1) $m · (m^3)^6$;
(2) $(x^4)^2 · (x^3)^3$;
(3) $(a^{2m})^3 · (a^4)^m$;
(4) $2(x^3)^4 + x^4(x^4)^2 + x^5 · x^7 + x^6(x^3)^2$。
答案
(1) $m^{19}$ (2) $x^{17}$ (3) $a^{10m}$ (4) $5x^{12}$
解析
【分析】
这几道题均属于幂的运算类基础计算题,解题时遵循“先乘方、再乘法、最后合并同类项”的顺序运算顺序思考即可:
第一步先回忆核心法则:①幂的乘方:底数不变,指数相乘,即$(a^m)^n=a^{mn}$(m、n为正整数);②同底数幂相乘:底数不变,指数相加,即$a^m·a^n=a^{m+n}$(m、n为正整数);③合并同类项时,同类项系数相加,字母和指数不变。每道小题按上述顺序逐步计算即可,注意不要混淆两种幂运算的指数规则。
【解析】
(1) 先计算幂的乘方,再计算同底数幂乘法:
原式$=m·m^{3×6}=m·m^{18}=m^{1+18}=m^{19}$
(2) 先分别计算两个幂的乘方,再计算同底数幂乘法:
原式$=x^{4×2}·x^{3×3}=x^8·x^9=x^{8+9}=x^{17}$
(3) 先分别计算两个幂的乘方,再计算同底数幂乘法:
原式$=a^{2m×3}·a^{4×m}=a^{6m}·a^{4m}=a^{6m+4m}=a^{10m}$
(4) 先分别计算每一项的幂乘方、同底数幂乘法,再合并同类项:
第一项:$2(x^3)^4=2x^{3×4}=2x^{12}$
第二项:$x^4(x^4)^2=x^4·x^{4×2}=x^4·x^8=x^{12}$
第三项:$x^5·x^7=x^{5+7}=x^{12}$
第四项:$x^6(x^3)^2=x^6·x^{3×2}=x^6·x^6=x^{12}$
合并得:原式$=2x^{12}+x^{12}+x^{12}+x^{12}=5x^{12}$
【答案】
(1) $m^{19}$ (2) $x^{17}$ (3) $a^{10m}$ (4) $5x^{12}$
【知识点】
幂的乘方运算、同底数幂的乘法、合并同类项
【点评】
本题是幂运算的常规基础题型,核心考查对幂的运算法则的识记与应用能力,解题时需注意区分幂的乘方和同底数幂乘法的指数运算规则,避免混淆出错。
【难度系数】
0.85
这几道题均属于幂的运算类基础计算题,解题时遵循“先乘方、再乘法、最后合并同类项”的顺序运算顺序思考即可:
第一步先回忆核心法则:①幂的乘方:底数不变,指数相乘,即$(a^m)^n=a^{mn}$(m、n为正整数);②同底数幂相乘:底数不变,指数相加,即$a^m·a^n=a^{m+n}$(m、n为正整数);③合并同类项时,同类项系数相加,字母和指数不变。每道小题按上述顺序逐步计算即可,注意不要混淆两种幂运算的指数规则。
【解析】
(1) 先计算幂的乘方,再计算同底数幂乘法:
原式$=m·m^{3×6}=m·m^{18}=m^{1+18}=m^{19}$
(2) 先分别计算两个幂的乘方,再计算同底数幂乘法:
原式$=x^{4×2}·x^{3×3}=x^8·x^9=x^{8+9}=x^{17}$
(3) 先分别计算两个幂的乘方,再计算同底数幂乘法:
原式$=a^{2m×3}·a^{4×m}=a^{6m}·a^{4m}=a^{6m+4m}=a^{10m}$
(4) 先分别计算每一项的幂乘方、同底数幂乘法,再合并同类项:
第一项:$2(x^3)^4=2x^{3×4}=2x^{12}$
第二项:$x^4(x^4)^2=x^4·x^{4×2}=x^4·x^8=x^{12}$
第三项:$x^5·x^7=x^{5+7}=x^{12}$
第四项:$x^6(x^3)^2=x^6·x^{3×2}=x^6·x^6=x^{12}$
合并得:原式$=2x^{12}+x^{12}+x^{12}+x^{12}=5x^{12}$
【答案】
(1) $m^{19}$ (2) $x^{17}$ (3) $a^{10m}$ (4) $5x^{12}$
【知识点】
幂的乘方运算、同底数幂的乘法、合并同类项
【点评】
本题是幂运算的常规基础题型,核心考查对幂的运算法则的识记与应用能力,解题时需注意区分幂的乘方和同底数幂乘法的指数运算规则,避免混淆出错。
【难度系数】
0.85
17. 若$2x+5y-3=0$,求$4^x · 32^y$的值.
答案
17. 8
解析
【分析】
解题时首先观察所求代数式的底数4和32,二者都可以转化为以2为底的幂,因此先利用幂的乘方法则将两个因式转化为同底数幂,再根据同底数幂的乘法法则合并,此时得到的指数恰好是已知等式变形后得到的2x+5y的值,最后整体代入计算即可得到结果。
【解析】
解:$\because 2x+5y-3=0$
$\therefore 2x+5y=3$
$\therefore 4^x · 32^y$
$=(2^2)^x · (2^5)^y$
$=2^{2x} · 2^{5y}$
$=2^{2x+5y}$
$=2^3$
$=8$
【答案】
8
【知识点】
幂的乘方运算,同底数幂的乘法,整体代入求值
【点评】
本题核心是灵活运用幂的运算法则对代数式进行变形,将不同底数的幂统一为同底数幂,再结合已知条件运用整体代入思想求解,是幂的运算章节的典型基础应用题。
【难度系数】
0.8
解题时首先观察所求代数式的底数4和32,二者都可以转化为以2为底的幂,因此先利用幂的乘方法则将两个因式转化为同底数幂,再根据同底数幂的乘法法则合并,此时得到的指数恰好是已知等式变形后得到的2x+5y的值,最后整体代入计算即可得到结果。
【解析】
解:$\because 2x+5y-3=0$
$\therefore 2x+5y=3$
$\therefore 4^x · 32^y$
$=(2^2)^x · (2^5)^y$
$=2^{2x} · 2^{5y}$
$=2^{2x+5y}$
$=2^3$
$=8$
【答案】
8
【知识点】
幂的乘方运算,同底数幂的乘法,整体代入求值
【点评】
本题核心是灵活运用幂的运算法则对代数式进行变形,将不同底数的幂统一为同底数幂,再结合已知条件运用整体代入思想求解,是幂的运算章节的典型基础应用题。
【难度系数】
0.8
18. 解决下列有关幂的问题:
(1) 若$2^6 = a^3 = 4^b$,求$a + b$值;
(2) 若$n$为正整数,且$x^{2n}=2$,求$(3x^{3n})^2 - 10(x^2)^{2n}$的值。
(1) 若$2^6 = a^3 = 4^b$,求$a + b$值;
(2) 若$n$为正整数,且$x^{2n}=2$,求$(3x^{3n})^2 - 10(x^2)^{2n}$的值。
答案
18. (1) $\because 2^6 = a^3 , \therefore (2^2)^3 = a^3 . \therefore 4^3 = a^3 . \therefore a = 4. \because 2^6 = 4^b , \therefore 2^6 = (2^2)^b . \therefore 2^6 = 2^{2b} . \therefore 2b = 6. \therefore b = 3. \therefore a + b = 7$ (2) $\because x^{2n} = 2, \therefore (3x^{3n})^2 - 10(x^2)^{2n} = 9x^{6n} - 10x^{4n} = 9(x^{2n})^3 - 10(x^{2n})^2 = 9×2^3 - 10×2^2 = 32$
解析
【分析】
(1) 第一问可通过幂的乘方性质对$2^6$变形求解:先将$2^6$转化为指数为3的幂,即可求出$a$的值;再将$4^b$转化为底数为2的幂,利用同底数幂相等时指数相等的性质求出$b$的值,最后计算$a+b$即可。
(2) 第二问先利用积的乘方、幂的乘方的运算性质展开化简所求式子,将式子转化为含$x^{2n}$的形式,再把已知$x^{2n}=2$整体代入计算即可得到结果。
【解析】
(1) 已知$2^6 = a^3 = 4^b$,
求$a$的值:
$\because 2^6 = (2^2)^3 = 4^3 = a^3$
$\therefore a = 4$
求$b$的值:
$\because 2^6 = 4^b = (2^2)^b = 2^{2b}$
同底数幂相等则指数相等,可得$2b=6$,解得$b=3$
$\therefore a+b=4+3=7$
(2) 已知$x^{2n}=2$,化简所求式子:
$(3x^{3n})^2 - 10(x^2)^{2n}$
根据积的乘方、幂的乘方运算性质展开:
$= 9x^{6n} - 10x^{4n}$
逆用幂的乘方性质变形为含$x^{2n}$的形式:
$= 9(x^{2n})^3 - 10(x^{2n})^2$
代入$x^{2n}=2$计算:
$= 9× 2^3 - 10× 2^2 = 9×8 - 10×4 = 72-40=32$
【答案】
(1) $\boxed{7}$;(2) $\boxed{32}$
【知识点】
幂的乘方运算,积的乘方运算,整体代入求值
【点评】
本题考查幂的运算性质的灵活应用,解题核心是熟练掌握幂的乘方、积的乘方的运算规则,会逆用幂的乘方公式对式子变形,结合整体代入思想计算即可,是幂运算的常规题型。
【难度系数】
0.8
(1) 第一问可通过幂的乘方性质对$2^6$变形求解:先将$2^6$转化为指数为3的幂,即可求出$a$的值;再将$4^b$转化为底数为2的幂,利用同底数幂相等时指数相等的性质求出$b$的值,最后计算$a+b$即可。
(2) 第二问先利用积的乘方、幂的乘方的运算性质展开化简所求式子,将式子转化为含$x^{2n}$的形式,再把已知$x^{2n}=2$整体代入计算即可得到结果。
【解析】
(1) 已知$2^6 = a^3 = 4^b$,
求$a$的值:
$\because 2^6 = (2^2)^3 = 4^3 = a^3$
$\therefore a = 4$
求$b$的值:
$\because 2^6 = 4^b = (2^2)^b = 2^{2b}$
同底数幂相等则指数相等,可得$2b=6$,解得$b=3$
$\therefore a+b=4+3=7$
(2) 已知$x^{2n}=2$,化简所求式子:
$(3x^{3n})^2 - 10(x^2)^{2n}$
根据积的乘方、幂的乘方运算性质展开:
$= 9x^{6n} - 10x^{4n}$
逆用幂的乘方性质变形为含$x^{2n}$的形式:
$= 9(x^{2n})^3 - 10(x^{2n})^2$
代入$x^{2n}=2$计算:
$= 9× 2^3 - 10× 2^2 = 9×8 - 10×4 = 72-40=32$
【答案】
(1) $\boxed{7}$;(2) $\boxed{32}$
【知识点】
幂的乘方运算,积的乘方运算,整体代入求值
【点评】
本题考查幂的运算性质的灵活应用,解题核心是熟练掌握幂的乘方、积的乘方的运算规则,会逆用幂的乘方公式对式子变形,结合整体代入思想计算即可,是幂运算的常规题型。
【难度系数】
0.8
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