1. 计算$(ab^2)^3$的结果是(
A.$3ab^2$
B.$ab^6$
C.$a^3b^5$
D.$a^3b^6$
D
).A.$3ab^2$
B.$ab^6$
C.$a^3b^5$
D.$a^3b^6$
答案
1. D
解析
【分析】
拿到该题首先识别出算式是积的乘方形式,可按照幂的运算规则逐步推导:第一步先运用积的乘方法则,将积中的每个因式分别乘3次方,拆分为$a^3$和$(b^2)^3$两部分;第二步再运用幂的乘方法则计算$(b^2)^3$,底数不变、指数相乘得到$b^6$;最后将两部分结果合并,对照选项选出答案即可。
【解析】
解:根据积的乘方运算法则$(xy)^n=x^n y^n$,可得:
$(ab^2)^3=a^3·(b^2)^3$
再根据幂的乘方运算法则$(x^m)^n=x^{mn}$,可得:
$(b^2)^3=b^{2×3}=b^6$
因此$(ab^2)^3=a^3b^6$,故选D。
【答案】
D
【知识点】
积的乘方运算,幂的乘方运算
【点评】
本题属于幂运算的基础题型,重点考查对积的乘方、幂的乘方运算法则的掌握程度,解题时要注意避免混淆指数运算规则(如误将指数相加),熟记相关法则即可快速得出正确结果。
【难度系数】
0.9
拿到该题首先识别出算式是积的乘方形式,可按照幂的运算规则逐步推导:第一步先运用积的乘方法则,将积中的每个因式分别乘3次方,拆分为$a^3$和$(b^2)^3$两部分;第二步再运用幂的乘方法则计算$(b^2)^3$,底数不变、指数相乘得到$b^6$;最后将两部分结果合并,对照选项选出答案即可。
【解析】
解:根据积的乘方运算法则$(xy)^n=x^n y^n$,可得:
$(ab^2)^3=a^3·(b^2)^3$
再根据幂的乘方运算法则$(x^m)^n=x^{mn}$,可得:
$(b^2)^3=b^{2×3}=b^6$
因此$(ab^2)^3=a^3b^6$,故选D。
【答案】
D
【知识点】
积的乘方运算,幂的乘方运算
【点评】
本题属于幂运算的基础题型,重点考查对积的乘方、幂的乘方运算法则的掌握程度,解题时要注意避免混淆指数运算规则(如误将指数相加),熟记相关法则即可快速得出正确结果。
【难度系数】
0.9
2. 如果一个正方体的棱长是$(1-2b)^3$,那么这个正方体的体积是(
A.$(1-2b)^6$
B.$(1-2b)^9$
C.$(1-2b)^{12}$
D.$6(1-2b)^6$
B
).A.$(1-2b)^6$
B.$(1-2b)^9$
C.$(1-2b)^{12}$
D.$6(1-2b)^6$
答案
2. B
解析
【分析】
解题时首先回忆正方体体积的计算公式:正方体体积=棱长×棱长×棱长,也就是棱长的三次方。题目已经给出棱长为$(1-2b)^3$,我们只需将棱长代入体积公式,再运用幂的乘方的运算法则计算即可,要注意幂的乘方的运算规则是底数不变,指数相乘,不要和同底数幂的乘法规则混淆。
【解析】
解:正方体的体积公式为$V=a^3$($a$表示正方体的棱长)。
已知该正方体的棱长$a=(1-2b)^3$,代入体积公式可得:
$V=[(1-2b)^3]^3$
根据幂的乘方运算法则$(a^m)^n=a^{mn}$($m$、$n$均为正整数),底数$1-2b$保持不变,指数相乘:$3×3=9$,因此:
$V=(1-2b)^9$
对应选项为B。
【答案】
B
【知识点】
正方体体积计算,幂的乘方运算
【点评】
本题属于基础运算题,将几何体积计算和整式幂运算结合考查,解题核心是熟记相关公式和运算法则,运算时注意区分幂的乘方、同底数幂乘法的指数运算规则,避免计算失误。
【难度系数】
0.9
解题时首先回忆正方体体积的计算公式:正方体体积=棱长×棱长×棱长,也就是棱长的三次方。题目已经给出棱长为$(1-2b)^3$,我们只需将棱长代入体积公式,再运用幂的乘方的运算法则计算即可,要注意幂的乘方的运算规则是底数不变,指数相乘,不要和同底数幂的乘法规则混淆。
【解析】
解:正方体的体积公式为$V=a^3$($a$表示正方体的棱长)。
已知该正方体的棱长$a=(1-2b)^3$,代入体积公式可得:
$V=[(1-2b)^3]^3$
根据幂的乘方运算法则$(a^m)^n=a^{mn}$($m$、$n$均为正整数),底数$1-2b$保持不变,指数相乘:$3×3=9$,因此:
$V=(1-2b)^9$
对应选项为B。
【答案】
B
【知识点】
正方体体积计算,幂的乘方运算
【点评】
本题属于基础运算题,将几何体积计算和整式幂运算结合考查,解题核心是熟记相关公式和运算法则,运算时注意区分幂的乘方、同底数幂乘法的指数运算规则,避免计算失误。
【难度系数】
0.9
3.已知$m^2=2$,则$m^6=$
8
.答案
3. 8
解析
【分析】
首先观察已知条件和所求式子的指数关系,已知$m^2=2$,所求的$m^6$的指数6可以拆为$2×3$,结合幂的乘方公式的逆用,就能把$m^6$转化为用$m^2$表示的形式,再代入已知数值计算即可得到结果。
【解析】
根据幂的乘方运算性质:$(a^m)^n=a^{mn}$($m,n$均为正整数),逆用该性质可得:
$m^6=m^{2×3}=(m^2)^3$
将$m^2=2$代入上式计算:
$(m^2)^3=2^3=8$
【答案】
8
【知识点】
幂的乘方运算,代数式求值
【点评】
本题属于基础运算题,核心考查幂的乘方公式的逆用,只要熟练掌握幂的运算规则,能把所求幂转化为已知幂的乘方形式,即可快速求解。
【难度系数】
0.9
首先观察已知条件和所求式子的指数关系,已知$m^2=2$,所求的$m^6$的指数6可以拆为$2×3$,结合幂的乘方公式的逆用,就能把$m^6$转化为用$m^2$表示的形式,再代入已知数值计算即可得到结果。
【解析】
根据幂的乘方运算性质:$(a^m)^n=a^{mn}$($m,n$均为正整数),逆用该性质可得:
$m^6=m^{2×3}=(m^2)^3$
将$m^2=2$代入上式计算:
$(m^2)^3=2^3=8$
【答案】
8
【知识点】
幂的乘方运算,代数式求值
【点评】
本题属于基础运算题,核心考查幂的乘方公式的逆用,只要熟练掌握幂的运算规则,能把所求幂转化为已知幂的乘方形式,即可快速求解。
【难度系数】
0.9
4. 计算:
(1)$a^6 + (a^3)^2$;
(2)$x^2 · [(x^3)^2]^4$;
(3)$(-3a^2b^3c)^3$;
(4)$-(-2x^3y)^4$.
(1)$a^6 + (a^3)^2$;
(2)$x^2 · [(x^3)^2]^4$;
(3)$(-3a^2b^3c)^3$;
(4)$-(-2x^3y)^4$.
答案
4. 解 (1) 原式$=a^6+a^6=2a^6$.
(2) 原式$=x^2 · (x^6)^4=x^2 · x^{24}=x^{26}$.
(3) 原式$=(-3)^3 · (a^2)^3 · (b^3)^3 · c^3=-27a^6b^9c^3$.
(4) 原式$=-(-2)^4 · (x^3)^4 · y^4=-16x^{12}y^4$.
(2) 原式$=x^2 · (x^6)^4=x^2 · x^{24}=x^{26}$.
(3) 原式$=(-3)^3 · (a^2)^3 · (b^3)^3 · c^3=-27a^6b^9c^3$.
(4) 原式$=-(-2)^4 · (x^3)^4 · y^4=-16x^{12}y^4$.
解析
【分析】
本题考查幂的相关运算,解题时需严格遵循幂的运算规则,按顺序计算:
(1) 先利用幂的乘方法则计算$(a^3)^2$,再合并同类项即可;
(2) 运算顺序从内到外,先算最内层的幂的乘方$(x^3)^2$,再算外层的幂的乘方,最后根据同底数幂的乘法法则计算与$x^2$的乘积;
(3) 利用积的乘方法则,将括号内的每个因式分别乘方,再把所得的幂相乘,注意负系数的乘方符号;
(4) 先计算括号内的积的乘方,括号外的负号不参与乘方运算,最后处理符号即可。
【解析】
(1) 根据幂的乘方法则(底数不变,指数相乘)计算乘方项,再合并同类项:
原式$=a^6+a^{3×2}=a^6+a^6=2a^6$
(2) 从内向外依次计算幂的乘方,再根据同底数幂的乘法法则(底数不变,指数相加)计算:
原式$=x^2 · (x^{3×2})^4=x^2 · (x^6)^4=x^2 · x^{6×4}=x^2 · x^{24}=x^{2+24}=x^{26}$
(3) 根据积的乘方法则(各因式分别乘方,所得幂相乘)计算:
原式$=(-3)^3 · (a^2)^3 · (b^3)^3 · c^3=-27 · a^{2×3} · b^{3×3} · c^3=-27a^6b^9c^3$
(4) 先计算括号内的积的乘方,再处理括号外的负号:
原式$=-[(-2)^4 · (x^3)^4 · y^4]=-(16 · x^{3×4} · y^4)=-16x^{12}y^4$
【答案】
(1)$2a^6$;(2)$x^{26}$;(3)$-27a^6b^9c^3$;(4)$-16x^{12}y^4$
【知识点】
幂的乘方、同底数幂的乘法、积的乘方
【点评】
本题是幂运算的基础题型,核心是熟练掌握各类幂运算的法则,注意区分不同运算中指数的计算方式,同时要格外注意运算顺序和负号的处理,避免因粗心导致符号或指数计算错误。
【难度系数】
0.85
本题考查幂的相关运算,解题时需严格遵循幂的运算规则,按顺序计算:
(1) 先利用幂的乘方法则计算$(a^3)^2$,再合并同类项即可;
(2) 运算顺序从内到外,先算最内层的幂的乘方$(x^3)^2$,再算外层的幂的乘方,最后根据同底数幂的乘法法则计算与$x^2$的乘积;
(3) 利用积的乘方法则,将括号内的每个因式分别乘方,再把所得的幂相乘,注意负系数的乘方符号;
(4) 先计算括号内的积的乘方,括号外的负号不参与乘方运算,最后处理符号即可。
【解析】
(1) 根据幂的乘方法则(底数不变,指数相乘)计算乘方项,再合并同类项:
原式$=a^6+a^{3×2}=a^6+a^6=2a^6$
(2) 从内向外依次计算幂的乘方,再根据同底数幂的乘法法则(底数不变,指数相加)计算:
原式$=x^2 · (x^{3×2})^4=x^2 · (x^6)^4=x^2 · x^{6×4}=x^2 · x^{24}=x^{2+24}=x^{26}$
(3) 根据积的乘方法则(各因式分别乘方,所得幂相乘)计算:
原式$=(-3)^3 · (a^2)^3 · (b^3)^3 · c^3=-27 · a^{2×3} · b^{3×3} · c^3=-27a^6b^9c^3$
(4) 先计算括号内的积的乘方,再处理括号外的负号:
原式$=-[(-2)^4 · (x^3)^4 · y^4]=-(16 · x^{3×4} · y^4)=-16x^{12}y^4$
【答案】
(1)$2a^6$;(2)$x^{26}$;(3)$-27a^6b^9c^3$;(4)$-16x^{12}y^4$
【知识点】
幂的乘方、同底数幂的乘法、积的乘方
【点评】
本题是幂运算的基础题型,核心是熟练掌握各类幂运算的法则,注意区分不同运算中指数的计算方式,同时要格外注意运算顺序和负号的处理,避免因粗心导致符号或指数计算错误。
【难度系数】
0.85
5. 求下列各式中 $ x $ 的值:
(1)$ x^3 = 2^9 $;
(2)$ 4 × 2^x × 16^x = 2^{12} $。
(1)$ x^3 = 2^9 $;
(2)$ 4 × 2^x × 16^x = 2^{12} $。
答案
5. 解 (1)$\because x^3=2^9=(2^3)^3=8^3$,
$\therefore x=8$.
(2)$\because 4×2^x×16^x=2^2×2^x×2^{4x}=2^{5x+2}=2^{12}$,
$\therefore 5x+2=12$,
解得 $x=2$.
$\therefore x=8$.
(2)$\because 4×2^x×16^x=2^2×2^x×2^{4x}=2^{5x+2}=2^{12}$,
$\therefore 5x+2=12$,
解得 $x=2$.
解析
【分析】
(1) 求解$x^3=2^9$时,我们可以利用幂的乘方逆运算,把等号右侧的幂转化为某个数的三次方形式,再根据“若两个数的三次方相等,则这两个数相等”的性质直接得到x的值。
(2) 求解$4 × 2^x × 16^x = 2^{12}$时,首先要把等式左侧所有项的底数统一为2:将4改写为$2^2$,$16^x$利用幂的乘方法则改写为$2^{4x}$,再根据同底数幂相乘底数不变、指数相加的法则合并左侧的项,最后利用“底数相同的两个幂相等,则指数相等”的性质列一元一次方程,解方程即可求出x。
【解析】
(1) 对等式右侧变形可得:
$\because x^3=2^9=(2^3)^3=8^3$
两个数的三次方相等则底数相等,$\therefore x=8$
(2) 先统一等式左侧各项的底数为2,再合并计算:
$\because 4×2^x×16^x=2^2×2^x×(2^4)^x=2^2×2^x×2^{4x}=2^{5x+2}=2^{12}$
底数相同的幂相等则指数相等,$\therefore 5x+2=12$
移项计算得$5x=10$,解得$x=2$
【答案】
(1)$x=8$;(2)$x=2$
【知识点】
幂的乘方运算、同底数幂的乘法、一元一次方程求解
【点评】
本题是幂运算的基础常规题型,重点考察幂的运算法则的灵活应用,解题核心是将不同底数的幂统一为相同底数,再利用幂的性质建立等式求解,有助于夯实幂运算的基础。
【难度系数】
0.8
(1) 求解$x^3=2^9$时,我们可以利用幂的乘方逆运算,把等号右侧的幂转化为某个数的三次方形式,再根据“若两个数的三次方相等,则这两个数相等”的性质直接得到x的值。
(2) 求解$4 × 2^x × 16^x = 2^{12}$时,首先要把等式左侧所有项的底数统一为2:将4改写为$2^2$,$16^x$利用幂的乘方法则改写为$2^{4x}$,再根据同底数幂相乘底数不变、指数相加的法则合并左侧的项,最后利用“底数相同的两个幂相等,则指数相等”的性质列一元一次方程,解方程即可求出x。
【解析】
(1) 对等式右侧变形可得:
$\because x^3=2^9=(2^3)^3=8^3$
两个数的三次方相等则底数相等,$\therefore x=8$
(2) 先统一等式左侧各项的底数为2,再合并计算:
$\because 4×2^x×16^x=2^2×2^x×(2^4)^x=2^2×2^x×2^{4x}=2^{5x+2}=2^{12}$
底数相同的幂相等则指数相等,$\therefore 5x+2=12$
移项计算得$5x=10$,解得$x=2$
【答案】
(1)$x=8$;(2)$x=2$
【知识点】
幂的乘方运算、同底数幂的乘法、一元一次方程求解
【点评】
本题是幂运算的基础常规题型,重点考察幂的运算法则的灵活应用,解题核心是将不同底数的幂统一为相同底数,再利用幂的性质建立等式求解,有助于夯实幂运算的基础。
【难度系数】
0.8
6. 已知$x+y=a$,求$(x+y)^3(2x+2y)^3 · (3x+3y)^3$的值.
答案
6. 解 原式$=(x+y)^3[2(x+y)]^3 · [3(x+y)]^3=a^3 · 2^3a^3 · 3^3a^3=216a^9$.
解析
【分析】
解题时首先观察所求代数式的结构,发现各因式均含有$x+y$的整体项,因此可先提取每个括号内的公因式,将所有因式转化为含$(x+y)$的形式,再将已知条件$x+y=a$整体代入,最后结合幂的相关运算法则计算出结果即可。
【解析】
先对原式各括号提取公因式:
原式$=(x+y)^3·[2(x+y)]^3·[3(x+y)]^3$
将$x+y=a$代入上式,结合积的乘方法则$(ab)^n=a^nb^n$展开得:
$=a^3· 2^3a^3· 3^3a^3$
分别计算常数项的幂和同底数幂的乘法(同底数幂相乘,底数不变,指数相加):
$=8a^3· 27a^3· a^3$
$=(8×27)· a^{3+3+3}$
$=216a^9$
【答案】
$216a^9$
【知识点】
整体代入求值,积的乘方运算,同底数幂的乘法
【点评】
本题属于代数式化简求值的基础题型,解题核心是运用整体思想将已知条件整体代入,熟练掌握幂的各类运算法则是准确计算的前提。
【难度系数】
0.8
解题时首先观察所求代数式的结构,发现各因式均含有$x+y$的整体项,因此可先提取每个括号内的公因式,将所有因式转化为含$(x+y)$的形式,再将已知条件$x+y=a$整体代入,最后结合幂的相关运算法则计算出结果即可。
【解析】
先对原式各括号提取公因式:
原式$=(x+y)^3·[2(x+y)]^3·[3(x+y)]^3$
将$x+y=a$代入上式,结合积的乘方法则$(ab)^n=a^nb^n$展开得:
$=a^3· 2^3a^3· 3^3a^3$
分别计算常数项的幂和同底数幂的乘法(同底数幂相乘,底数不变,指数相加):
$=8a^3· 27a^3· a^3$
$=(8×27)· a^{3+3+3}$
$=216a^9$
【答案】
$216a^9$
【知识点】
整体代入求值,积的乘方运算,同底数幂的乘法
【点评】
本题属于代数式化简求值的基础题型,解题核心是运用整体思想将已知条件整体代入,熟练掌握幂的各类运算法则是准确计算的前提。
【难度系数】
0.8
7. 数学课上,老师给同学们出了这样一道题目:比较 $3^{55}, 4^{44}, 5^{33}$ 的大小. 甲同学的回答:因为 $5>4>3$,所以 $5^{33}>4^{44}>3^{55}$. 乙同学的回答:因为 $55>44>33$,所以 $3^{55}>4^{44}>5^{33}$. 你认同哪一位同学的算法?若都不认同,你又是如何解答的呢?
答案
7. 解 都不认同.
$3^{55}=(3^5)^{11}=243^{11}, 4^{44}=(4^4)^{11}=256^{11}, 5^{33}=(5^3)^{11}=125^{11}$,
$\because 256>243>125$,
$\therefore 256^{11}>243^{11}>125^{11}$,
$\therefore 4^{44}>3^{55}>5^{33}$.
$3^{55}=(3^5)^{11}=243^{11}, 4^{44}=(4^4)^{11}=256^{11}, 5^{33}=(5^3)^{11}=125^{11}$,
$\because 256>243>125$,
$\therefore 256^{11}>243^{11}>125^{11}$,
$\therefore 4^{44}>3^{55}>5^{33}$.
解析
【分析】
要比较底数和指数均不相同的幂的大小,不能单独只比较底数或只比较指数,甲乙两位同学的解法都犯了这个错误。观察到三个幂的指数55、44、33均为11的倍数,我们可以逆用幂的乘方公式,将三个幂都转化为指数为11的同指数幂,此时根据“指数相同的正数幂,底数越大,幂越大”的性质,只需比较转化后的三个幂的底数大小,即可得出原数的大小关系。
【解析】
都不认同两位同学的算法,正确解法如下:
首先逆用幂的乘方公式对三个数变形:
$3^{55}=(3^5)^{11}=243^{11}$,
$4^{44}=(4^4)^{11}=256^{11}$,
$5^{33}=(5^3)^{11}=125^{11}$,
$\because 256>243>125$,
$\therefore 256^{11}>243^{11}>125^{11}$,
$\therefore 4^{44}>3^{55}>5^{33}$。
【答案】
都不认同甲、乙同学的算法,正确大小关系为$\boldsymbol{4^{44}>3^{55}>5^{33}}$。
【知识点】
幂的乘方逆运算,同指数幂大小比较
【点评】
本题是幂的运算的常见题型,解题关键是灵活运用幂的乘方公式将不同指数的幂转化为同指数幂,切忌仅通过单独比较底数或指数直接判断幂的大小,能很好地考查对幂的运算公式的理解和灵活运用能力。
【难度系数】
0.7
要比较底数和指数均不相同的幂的大小,不能单独只比较底数或只比较指数,甲乙两位同学的解法都犯了这个错误。观察到三个幂的指数55、44、33均为11的倍数,我们可以逆用幂的乘方公式,将三个幂都转化为指数为11的同指数幂,此时根据“指数相同的正数幂,底数越大,幂越大”的性质,只需比较转化后的三个幂的底数大小,即可得出原数的大小关系。
【解析】
都不认同两位同学的算法,正确解法如下:
首先逆用幂的乘方公式对三个数变形:
$3^{55}=(3^5)^{11}=243^{11}$,
$4^{44}=(4^4)^{11}=256^{11}$,
$5^{33}=(5^3)^{11}=125^{11}$,
$\because 256>243>125$,
$\therefore 256^{11}>243^{11}>125^{11}$,
$\therefore 4^{44}>3^{55}>5^{33}$。
【答案】
都不认同甲、乙同学的算法,正确大小关系为$\boldsymbol{4^{44}>3^{55}>5^{33}}$。
【知识点】
幂的乘方逆运算,同指数幂大小比较
【点评】
本题是幂的运算的常见题型,解题关键是灵活运用幂的乘方公式将不同指数的幂转化为同指数幂,切忌仅通过单独比较底数或指数直接判断幂的大小,能很好地考查对幂的运算公式的理解和灵活运用能力。
【难度系数】
0.7
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