1. 0指数幂
当 $ a \neq 0 $ 时,$ a^{0} = $
当 $ a \neq 0 $ 时,$ a^{0} = $
1
.答案
1
解析
根据0指数幂的定义,当底数$a\neq0$时,$a^0 = 1$。
2. 负整数指数幂
一般地,当 $ n $ 是正整数时,$ a^{-n} = $
即 $ a^{-n} $($ a \neq 0 $)是
一般地,当 $ n $ 是正整数时,$ a^{-n} = $
$\frac{1}{a^{n}}$
($ a \neq 0 $).即 $ a^{-n} $($ a \neq 0 $)是
$a^{n}$
的倒数.答案
$\frac{1}{a^{n}}$;$a^{n}$
解析
根据负整数指数幂的定义,当n是正整数时,$a^{-n}=\frac{1}{a^{n}}$($a\neq0$),即$a^{-n}$($a\neq0$)是$a^{n}$的倒数。
3. 整数指数幂的运算性质
(1)$ a^{m} \cdot a^{n} = $
(2)$ (a^{m})^{n} = $
(3)$ (ab)^{n} = $
(4)$ a^{m} ÷ a^{n} = $
(5)$ (\frac{a}{b})^{n} = $
(1)$ a^{m} \cdot a^{n} = $
$a^{m + n}$
($ m $,$ n $ 是整数);(2)$ (a^{m})^{n} = $
$a^{mn}$
($ m $,$ n $ 是整数);(3)$ (ab)^{n} = $
$a^{n}b^{n}$
($ n $ 是整数);(4)$ a^{m} ÷ a^{n} = $
$a^{m - n}$
($ a \neq 0 $,$ m $,$ n $ 是整数);(5)$ (\frac{a}{b})^{n} = $
$\frac{a^{n}}{b^{n}}$
($ n $ 是整数).答案
(1)$a^{m + n}$;(2)$a^{mn}$;(3)$a^{n}b^{n}$;(4)$a^{m - n}$;(5)$\frac{a^{n}}{b^{n}}$
解析
根据整数指数幂的运算性质直接可得:
(1)同底数幂相乘,底数不变,指数相加,所以$a^{m} \cdot a^{n} = a^{m + n}$;
(2)幂的乘方,底数不变,指数相乘,所以$(a^{m})^{n} = a^{mn}$;
(3)积的乘方,等于把积的每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘,所以$(ab)^{n} = a^{n}b^{n}$;
(4)同底数幂相除,底数不变,指数相减,所以$a^{m} ÷ a^{n} = a^{m - n}$;
(5)分式的乘方,等于把分子、分母分别乘方,所以$(\frac{a}{b})^{n} = \frac{a^{n}}{b^{n}}$。
(1)同底数幂相乘,底数不变,指数相加,所以$a^{m} \cdot a^{n} = a^{m + n}$;
(2)幂的乘方,底数不变,指数相乘,所以$(a^{m})^{n} = a^{mn}$;
(3)积的乘方,等于把积的每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘,所以$(ab)^{n} = a^{n}b^{n}$;
(4)同底数幂相除,底数不变,指数相减,所以$a^{m} ÷ a^{n} = a^{m - n}$;
(5)分式的乘方,等于把分子、分母分别乘方,所以$(\frac{a}{b})^{n} = \frac{a^{n}}{b^{n}}$。
【例1】下列运算正确的是(
A.$ b^{-2} = -b^{2} $
B.$ x^{3} ÷ x^{6} = \frac{1}{x^{3}} $
C.$ y^{2} + y^{-2} = 0 $
D.$ (-\frac{1}{a})^{-2} = \frac{1}{a^{2}} $
B
)A.$ b^{-2} = -b^{2} $
B.$ x^{3} ÷ x^{6} = \frac{1}{x^{3}} $
C.$ y^{2} + y^{-2} = 0 $
D.$ (-\frac{1}{a})^{-2} = \frac{1}{a^{2}} $
答案
B
解析
A:根据负整数指数幂的定义,$b^{-2} = \frac{1}{b^{2}}$,与 $-b^{2}$ 不相等,所以 A 选项错误。
B:根据同底数幂的除法法则,$x^{3} ÷ x^{6} = x^{3-6} = x^{-3} = \frac{1}{x^{3}}$,所以 B 选项正确。
C:$y^{2}$ 和 $y^{-2} = \frac{1}{y^{2}}$ 不是同类项,不能合并,所以 C 选项错误。
D:根据积的乘方运算法则,$(-\frac{1}{a})^{-2} = \frac{1}{(-\frac{1}{a})^{2}} = \frac{1}{\frac{1}{a^{2}}} = a^{2}$,与 $\frac{1}{a^{2}}$ 不相等,所以 D 选项错误。
B:根据同底数幂的除法法则,$x^{3} ÷ x^{6} = x^{3-6} = x^{-3} = \frac{1}{x^{3}}$,所以 B 选项正确。
C:$y^{2}$ 和 $y^{-2} = \frac{1}{y^{2}}$ 不是同类项,不能合并,所以 C 选项错误。
D:根据积的乘方运算法则,$(-\frac{1}{a})^{-2} = \frac{1}{(-\frac{1}{a})^{2}} = \frac{1}{\frac{1}{a^{2}}} = a^{2}$,与 $\frac{1}{a^{2}}$ 不相等,所以 D 选项错误。
【例2】计算:
$ (\frac{1}{5})^{-1} - (\pi - 3)^{0} + (-2^{3}) - 4 × | - 1 | $.
$ (\frac{1}{5})^{-1} - (\pi - 3)^{0} + (-2^{3}) - 4 × | - 1 | $.
答案
$(\frac{1}{5})^{-1} = 5$(根据负整数指数幂的定义,$a^{-n} = \frac{1}{a^n}$,所以$(\frac{1}{5})^{-1} = 5$),
$(\pi - 3)^{0} = 1$(任何非零数的零次幂都是1),
$-2^{3} = -8$(注意负号在指数运算之后应用),
$4 × | - 1| = 4 × 1 = 4$(绝对值运算,$|-1| = 1$),
将以上结果代入原式,得到:
$5 - 1 - 8 - 4 = -8$,
故答案为:$-8$。
$(\pi - 3)^{0} = 1$(任何非零数的零次幂都是1),
$-2^{3} = -8$(注意负号在指数运算之后应用),
$4 × | - 1| = 4 × 1 = 4$(绝对值运算,$|-1| = 1$),
将以上结果代入原式,得到:
$5 - 1 - 8 - 4 = -8$,
故答案为:$-8$。
1. 计算 $ (\frac{1}{3})^{-2} $ 的结果是(
A.$ - 9 $
B.$ 9 $
C.$ \frac{1}{9} $
D.$ - \frac{1}{9} $
B
)A.$ - 9 $
B.$ 9 $
C.$ \frac{1}{9} $
D.$ - \frac{1}{9} $
答案
B
解析
根据负整数指数幂的定义,$a^{-p} = \frac{1}{a^p}$($a \neq 0$,$p$为正整数),则$(\frac{1}{3})^{-2}=\frac{1}{(\frac{1}{3})^{2}}$。
又因为$(\frac{1}{3})^{2}=\frac{1}{9}$,所以$\frac{1}{(\frac{1}{3})^{2}} = \frac{1}{\frac{1}{9}}=9$。
又因为$(\frac{1}{3})^{2}=\frac{1}{9}$,所以$\frac{1}{(\frac{1}{3})^{2}} = \frac{1}{\frac{1}{9}}=9$。
2. 若 $ (x - 1)^{0} + (2x - 3)^{-2} $ 有意义,则 $ x $ 的取值范围是(
A.$ x \neq 0 $
B.$ x \neq 1 $
C.$ x \neq \frac{3}{2} $
D.$ x \neq 1 $ 且 $ x \neq \frac{3}{2} $
D
)A.$ x \neq 0 $
B.$ x \neq 1 $
C.$ x \neq \frac{3}{2} $
D.$ x \neq 1 $ 且 $ x \neq \frac{3}{2} $
答案
D
解析
对于 $(x - 1)^0$,要求 $x - 1 \neq 0$,即 $x \neq 1$。
对于 $(2x - 3)^{-2}$,要求 $2x - 3 \neq 0$,即 $x \neq \frac{3}{2}$。
因此,$x$ 需同时满足 $x \neq 1$ 且 $x \neq \frac{3}{2}$。
3. 已知 $ a = (-\frac{1}{2})^{0} $,$ b = (\frac{1}{2})^{-1} $,$ c = (-3)^{-2} $,那么 $ a $,$ b $,$ c $ 的大小关系为(
A.$ a > b > c $
B.$ c > a > b $
C.$ b > a > c $
D.$ c > b > a $
C
)A.$ a > b > c $
B.$ c > a > b $
C.$ b > a > c $
D.$ c > b > a $
答案
C
解析
计算 $a$,$b$,$c$的值:
根据零指数幂的定义,任何非零数的0次幂都等于1,所以 $a = (-\frac{1}{2})^{0} = 1$。
根据负整数指数幂的定义,$(\frac{1}{2})^{-1} = 2$,所以 $b = 2$。
同样,根据负整数指数幂的定义,$(-3)^{-2} = \frac{1}{(-3)^{2}} = \frac{1}{9}$,所以 $c = \frac{1}{9}$。
比较 $a$,$b$,$c$ 的大小:
已知 $b = 2$,$a = 1$,$c = \frac{1}{9}$,显然 $b > a > c$。
根据零指数幂的定义,任何非零数的0次幂都等于1,所以 $a = (-\frac{1}{2})^{0} = 1$。
根据负整数指数幂的定义,$(\frac{1}{2})^{-1} = 2$,所以 $b = 2$。
同样,根据负整数指数幂的定义,$(-3)^{-2} = \frac{1}{(-3)^{2}} = \frac{1}{9}$,所以 $c = \frac{1}{9}$。
比较 $a$,$b$,$c$ 的大小:
已知 $b = 2$,$a = 1$,$c = \frac{1}{9}$,显然 $b > a > c$。
4. 计算:
(1)(2024·德阳)$ - 1^{-2025} + (3.14 - \pi)^{0} - (-\frac{1}{3})^{-2} - (-2)^{3} $;
(2)$ |2023| - \sqrt[3]{8} + (\pi - 3.14)^{0} - (-\frac{1}{6})^{-1} $;
(3)$ 3a^{-2}b \cdot 2ab^{-3} ÷ (-3ab^{-1})^{3} $.
(1)(2024·德阳)$ - 1^{-2025} + (3.14 - \pi)^{0} - (-\frac{1}{3})^{-2} - (-2)^{3} $;
(2)$ |2023| - \sqrt[3]{8} + (\pi - 3.14)^{0} - (-\frac{1}{6})^{-1} $;
(3)$ 3a^{-2}b \cdot 2ab^{-3} ÷ (-3ab^{-1})^{3} $.
答案
(1)
$-1^{-2025}= -1$;
$(3.14 - \pi)^{0}=1$;
$(-\frac{1}{3})^{-2}=9$;
$(-2)^{3}=-8$,则$-(-\frac{1}{3})^{-2} - (-2)^{3}$的这部分计算里,$-9 - (-8)=-9 + 8=-1$;
原式$=-1 + 1-9 + 8=-1$。
(2)
$\vert2023\vert = 2023$;
$\sqrt[3]{8}=2$;
$(\pi - 3.14)^{0}=1$;
$(-\frac{1}{6})^{-1}=-6$;
原式$=2023 - 2 + 1+6=2028$。
(3)
$3a^{-2}b\cdot2ab^{-3}=\frac{3b}{a^{2}}×\frac{2a}{b^{3}}=\frac{6}{ab^{2}}$;
$(-3ab^{-1})^{3}=(-3)^{3}× a^{3}×(b^{-1})^{3}=-27a^{3}b^{-3}=-\frac{27a^{3}}{b^{3}}$;
$\frac{6}{ab^{2}}÷(-\frac{27a^{3}}{b^{3}})=\frac{6}{ab^{2}}×(-\frac{b^{3}}{27a^{3}})=-\frac{2b}{9a^{4}}$。
综上,答案依次为:(1)$-1$;(2)$2028$;(3)$-\frac{2b}{9a^{4}}$。
$-1^{-2025}= -1$;
$(3.14 - \pi)^{0}=1$;
$(-\frac{1}{3})^{-2}=9$;
$(-2)^{3}=-8$,则$-(-\frac{1}{3})^{-2} - (-2)^{3}$的这部分计算里,$-9 - (-8)=-9 + 8=-1$;
原式$=-1 + 1-9 + 8=-1$。
(2)
$\vert2023\vert = 2023$;
$\sqrt[3]{8}=2$;
$(\pi - 3.14)^{0}=1$;
$(-\frac{1}{6})^{-1}=-6$;
原式$=2023 - 2 + 1+6=2028$。
(3)
$3a^{-2}b\cdot2ab^{-3}=\frac{3b}{a^{2}}×\frac{2a}{b^{3}}=\frac{6}{ab^{2}}$;
$(-3ab^{-1})^{3}=(-3)^{3}× a^{3}×(b^{-1})^{3}=-27a^{3}b^{-3}=-\frac{27a^{3}}{b^{3}}$;
$\frac{6}{ab^{2}}÷(-\frac{27a^{3}}{b^{3}})=\frac{6}{ab^{2}}×(-\frac{b^{3}}{27a^{3}})=-\frac{2b}{9a^{4}}$。
综上,答案依次为:(1)$-1$;(2)$2028$;(3)$-\frac{2b}{9a^{4}}$。
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