12. 已知$2^{a}=3$,$2^{b}=6$,$2^{c}=12$,试探求$a$,$b$,$c$的关系。
答案
12. 解:因为 $2^a · 2 = 6$,即 $2^{a + 1} = 2^b$,所以 $b = a + 1$。同理,$c = b + 1$,即 $c = a + 2$。所以 $2b = 2a + 2$,$a + c = 2a + 2$,所以 $a + c = 2b$。
13. 【综合与实践】在计算$2^{5}+2^{4}+2^{3}+2^{2}+2 + 1$时,小明发现除最后一个加数外,每一个加数都是下一个加数的$2$倍,于是他的做法是:
令$s = 2^{5}+2^{4}+2^{3}+2^{2}+2 + 1$,
则$2s = 2^{6}+2^{5}+2^{4}+2^{3}+2^{2}+2$,
所以$2s - s = 2^{6}-1$,
即$s = 2^{6}-1$。
仿照上述做法,计算下列各题:
(1) $3^{9}+3^{8}+3^{7}+···+3 + 1$;
(2) $5^{2n}+5^{2n - 2}+5^{2n - 4}+···+5^{4}+5^{2}$。(写出计算过程)
令$s = 2^{5}+2^{4}+2^{3}+2^{2}+2 + 1$,
则$2s = 2^{6}+2^{5}+2^{4}+2^{3}+2^{2}+2$,
所以$2s - s = 2^{6}-1$,
即$s = 2^{6}-1$。
仿照上述做法,计算下列各题:
(1) $3^{9}+3^{8}+3^{7}+···+3 + 1$;
(2) $5^{2n}+5^{2n - 2}+5^{2n - 4}+···+5^{4}+5^{2}$。(写出计算过程)
答案
13. 解:(1)令 $s = 3^9 + 3^8 + 3^7 + ··· + 3 + 1$,则 $3s = 3^{10} + 3^9 + 3^8 + 3^7 + ··· + 3^2 + 3$,所以 $3s - s = 3^{10} - 1$,即 $2s = 3^{10} - 1$,所以 $s = \dfrac{3^{10} - 1}{2}$,即 $3^9 + 3^8 + 3^7 + ··· + 3 + 1 = \dfrac{3^{10} - 1}{2}$。
(2)令 $s = 5^{2n} + 5^{2n - 2} + 5^{2n - 4} + ··· + 5^4 + 5^2$,则 $5^2s = 5^{2n + 2} + 5^{2n} + 5^{2n - 2} + 5^{2n - 4} + ··· + 5^4$,所以 $5^2s - s = 5^{2n + 2} - 5^2$,所以 $24s = 5^{2n + 2} - 5^2$,
![img alt=图片编号或题号(图片的具体编号或者所属题目的题号)]
所以 $s = \dfrac{5^{2n + 2} - 5^2}{24} = \dfrac{5^{2n + 2} - 25}{24}$,即 $5^{2n} + 5^{2n - 2} + 5^{2n - 4} + ··· + 5^4 + 5^2 = \dfrac{5^{2n + 2} - 25}{24}$。
(2)令 $s = 5^{2n} + 5^{2n - 2} + 5^{2n - 4} + ··· + 5^4 + 5^2$,则 $5^2s = 5^{2n + 2} + 5^{2n} + 5^{2n - 2} + 5^{2n - 4} + ··· + 5^4$,所以 $5^2s - s = 5^{2n + 2} - 5^2$,所以 $24s = 5^{2n + 2} - 5^2$,
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所以 $s = \dfrac{5^{2n + 2} - 5^2}{24} = \dfrac{5^{2n + 2} - 25}{24}$,即 $5^{2n} + 5^{2n - 2} + 5^{2n - 4} + ··· + 5^4 + 5^2 = \dfrac{5^{2n + 2} - 25}{24}$。
1. 幂的乘方法则:幂的乘方,底数不变,指数相乘,即$(a^{m})^{n}=$($m$,$n$都是正整数)。
推广:$[(a^{m})^{n}]^{p}=$($m$,$n$,$p$都是正整数)。
推广:$[(a^{m})^{n}]^{p}=$($m$,$n$,$p$都是正整数)。
答案
1. $ a^{mn} $ $ a^{mnp} $
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