概念建构
同底数幂的除法
法则
同底数幂相除,底数不变,指数
$a^m ÷ a^n = a^{m-n}$($a≠0$,$m$,$n$都是正整数,且$m>n$)图1
拓展
零次幂$a^0=$
A基础巩固
知识点1 同底数幂的除法运算
同底数幂的除法
法则
同底数幂相除,底数不变,指数
相减
$a^m ÷ a^n = a^{m-n}$($a≠0$,$m$,$n$都是正整数,且$m>n$)图1
拓展
零次幂$a^0=$
1
($a≠0$)A基础巩固
知识点1 同底数幂的除法运算
答案
相减;1
解析
【分析】
本题考查同底数幂除法的基础概念与零次幂的规定,解题可从概念本身出发:①回忆同底数幂除法的运算法则,结合乘方的意义理解,m个a相乘除以n个a相乘,约去n个a后剩余m-n个a,对应指数的运算规律;②零次幂可通过同底数幂除法的特殊情况推导,当被除数和除数是同底数同指数的幂时,商为1,对应得到零次幂的结果,注意底数不为0的前提条件。
【解析】
1. 填写同底数幂除法法则的内容:根据同底数幂的除法运算规则,同底数幂相除时,底数保持不变,指数进行相减运算,因此第一空填“相减”。
2. 填写零次幂的结果:根据零指数幂的规定,当底数a不等于0时,任何非零数的0次幂都等于1,因此第二空填“1”。
【答案】
相减;1
【知识点】
同底数幂的除法法则;零指数幂的性质
【点评】
本题属于基础概念考查题,主要考察对幂的运算基础规则的识记情况,掌握相关法则是进行复杂幂运算的前提,需要熟练记忆。
【难度系数】
0.9
本题考查同底数幂除法的基础概念与零次幂的规定,解题可从概念本身出发:①回忆同底数幂除法的运算法则,结合乘方的意义理解,m个a相乘除以n个a相乘,约去n个a后剩余m-n个a,对应指数的运算规律;②零次幂可通过同底数幂除法的特殊情况推导,当被除数和除数是同底数同指数的幂时,商为1,对应得到零次幂的结果,注意底数不为0的前提条件。
【解析】
1. 填写同底数幂除法法则的内容:根据同底数幂的除法运算规则,同底数幂相除时,底数保持不变,指数进行相减运算,因此第一空填“相减”。
2. 填写零次幂的结果:根据零指数幂的规定,当底数a不等于0时,任何非零数的0次幂都等于1,因此第二空填“1”。
【答案】
相减;1
【知识点】
同底数幂的除法法则;零指数幂的性质
【点评】
本题属于基础概念考查题,主要考察对幂的运算基础规则的识记情况,掌握相关法则是进行复杂幂运算的前提,需要熟练记忆。
【难度系数】
0.9
1.(新知回顾 $a^{8} ÷ a^{4}=a^{8}\_\_\_\_\_\_^{4}=$
$a^4$
.答案
1.$-$ ; $a^4$
解析
【分析】
本题考查同底数幂的除法运算,解题时首先回忆同底数幂的除法法则:同底数幂相除,底数不变,指数相减。对应题目中的$a^8÷ a^4$,底数a保持不变,指数部分应该是8减去4,因此第一个空填减号,再计算指数的差即可得到最终运算结果。
【解析】
根据同底数幂的除法运算法则:同底数幂相除,底数不变,指数相减,即$a^m÷ a^n=a^{m-n}$($a≠0$,m、n均为正整数,且$m>n$)。
将$m=8$,$n=4$代入法则可得:
$a^8÷ a^4=a^{8-4}=a^4$
因此第一个空填“-”,第二个空填$a^4$。
【答案】
-;$a^4$
【知识点】
同底数幂的除法
【点评】
本题是同底数幂除法法则的基础应用,解题核心是牢记同底数幂除法的运算规则,注意不要和同底数幂乘法的指数运算混淆。
【难度系数】
0.9
本题考查同底数幂的除法运算,解题时首先回忆同底数幂的除法法则:同底数幂相除,底数不变,指数相减。对应题目中的$a^8÷ a^4$,底数a保持不变,指数部分应该是8减去4,因此第一个空填减号,再计算指数的差即可得到最终运算结果。
【解析】
根据同底数幂的除法运算法则:同底数幂相除,底数不变,指数相减,即$a^m÷ a^n=a^{m-n}$($a≠0$,m、n均为正整数,且$m>n$)。
将$m=8$,$n=4$代入法则可得:
$a^8÷ a^4=a^{8-4}=a^4$
因此第一个空填“-”,第二个空填$a^4$。
【答案】
-;$a^4$
【知识点】
同底数幂的除法
【点评】
本题是同底数幂除法法则的基础应用,解题核心是牢记同底数幂除法的运算规则,注意不要和同底数幂乘法的指数运算混淆。
【难度系数】
0.9
2. 计算$(-m)^{15} ÷ (-m)^{5}$的结果是 (
A.$-m^3$
B.$m^3$
C.$-m^{10}$
D.$m^{10}$
D
)A.$-m^3$
B.$m^3$
C.$-m^{10}$
D.$m^{10}$
答案
2.D
解析
【分析】
拿到这道题首先观察算式特征,是两个底数均为(-m)的幂做除法运算,属于同底数幂的除法问题。解题思路分为两步:第一步运用同底数幂的除法法则计算,底数不变,指数相减;第二步根据乘方的符号规律化简结果,判断最终的符号和形式,再匹配选项即可。
【解析】
根据同底数幂的除法法则:$a^m ÷ a^n = a^{m-n}$($a≠0$,m、n为正整数,且$m>n$),可得:
$(-m)^{15} ÷ (-m)^{5} = (-m)^{15-5} = (-m)^{10}$
因为10是偶数,负数的偶次幂为正数,所以$(-m)^{10}=m^{10}$。
综上,本题选D。
【答案】
D
【知识点】
同底数幂的除法法则,乘方的符号规律
【点评】
本题是基础运算类题目,核心考查同底数幂除法的基本应用,解题时要先确认底数相同再套用法则,最后注意根据指数的奇偶性判断结果符号,熟练掌握相关法则就能快速得分。
【难度系数】
0.8
拿到这道题首先观察算式特征,是两个底数均为(-m)的幂做除法运算,属于同底数幂的除法问题。解题思路分为两步:第一步运用同底数幂的除法法则计算,底数不变,指数相减;第二步根据乘方的符号规律化简结果,判断最终的符号和形式,再匹配选项即可。
【解析】
根据同底数幂的除法法则:$a^m ÷ a^n = a^{m-n}$($a≠0$,m、n为正整数,且$m>n$),可得:
$(-m)^{15} ÷ (-m)^{5} = (-m)^{15-5} = (-m)^{10}$
因为10是偶数,负数的偶次幂为正数,所以$(-m)^{10}=m^{10}$。
综上,本题选D。
【答案】
D
【知识点】
同底数幂的除法法则,乘方的符号规律
【点评】
本题是基础运算类题目,核心考查同底数幂除法的基本应用,解题时要先确认底数相同再套用法则,最后注意根据指数的奇偶性判断结果符号,熟练掌握相关法则就能快速得分。
【难度系数】
0.8
3.计算:
(1)$a^8 ÷ (-a)^6$;
(2)$x^8 ÷ (x^7 ÷ x^6)$;
(3)$(-m-n)^8 ÷ (m+n)^3$.
(1)$a^8 ÷ (-a)^6$;
(2)$x^8 ÷ (x^7 ÷ x^6)$;
(3)$(-m-n)^8 ÷ (m+n)^3$.
答案
3.解: (1)$a^2$. (2)$x^7$. (3)$(m+n)^5$.
解析
【分析】
解题需用到同底数幂的除法法则,结合偶次幂的符号性质、整式运算顺序规则思考:
(1) 先根据负数的偶次幂为正,化简$(-a)^6=a^6$,再对底数相同的$a^8$和$a^6$应用同底数幂除法法则计算即可。
(2) 按照运算顺序,有括号先算括号内的,先算出$x^7÷ x^6$的结果,再用$x^8$除以该结果,两次应用同底数幂除法法则即可得解。
(3) 先统一底数,将$(-m-n)$变形为$-(m+n)$,其8次幂为偶次幂可消去负号,得到底数为$(m+n)$的幂后,再应用同底数幂除法法则计算即可。
【解析】
(1) 先化简乘方:
$(-a)^6=a^6$
再应用同底数幂除法法则:
原式$=a^8÷ a^6=a^{8-6}=a^2$
(2) 先计算括号内的运算:
$x^7÷ x^6=x^{7-6}=x$
再计算括号外的除法:
原式$=x^8÷ x=x^{8-1}=x^7$
(3) 先统一底数:
$(-m-n)^8=[-(m+n)]^8=(m+n)^8$
再应用同底数幂除法法则:
原式$=(m+n)^8÷ (m+n)^3=(m+n)^{8-3}=(m+n)^5$
【答案】
(1)$a^2$;(2)$x^7$;(3)$(m+n)^5$
【知识点】
同底数幂的除法,偶次幂符号性质,整式运算顺序
【点评】
本题是同底数幂除法的基础应用题型,解题核心是先统一运算的底数,遵循运算顺序计算,注意偶次幂的负号处理规则,熟练掌握相关法则即可快速解题。
【难度系数】
0.8
解题需用到同底数幂的除法法则,结合偶次幂的符号性质、整式运算顺序规则思考:
(1) 先根据负数的偶次幂为正,化简$(-a)^6=a^6$,再对底数相同的$a^8$和$a^6$应用同底数幂除法法则计算即可。
(2) 按照运算顺序,有括号先算括号内的,先算出$x^7÷ x^6$的结果,再用$x^8$除以该结果,两次应用同底数幂除法法则即可得解。
(3) 先统一底数,将$(-m-n)$变形为$-(m+n)$,其8次幂为偶次幂可消去负号,得到底数为$(m+n)$的幂后,再应用同底数幂除法法则计算即可。
【解析】
(1) 先化简乘方:
$(-a)^6=a^6$
再应用同底数幂除法法则:
原式$=a^8÷ a^6=a^{8-6}=a^2$
(2) 先计算括号内的运算:
$x^7÷ x^6=x^{7-6}=x$
再计算括号外的除法:
原式$=x^8÷ x=x^{8-1}=x^7$
(3) 先统一底数:
$(-m-n)^8=[-(m+n)]^8=(m+n)^8$
再应用同底数幂除法法则:
原式$=(m+n)^8÷ (m+n)^3=(m+n)^{8-3}=(m+n)^5$
【答案】
(1)$a^2$;(2)$x^7$;(3)$(m+n)^5$
【知识点】
同底数幂的除法,偶次幂符号性质,整式运算顺序
【点评】
本题是同底数幂除法的基础应用题型,解题核心是先统一运算的底数,遵循运算顺序计算,注意偶次幂的负号处理规则,熟练掌握相关法则即可快速解题。
【难度系数】
0.8
4.若$a>0$,且$a^m=15$,$a^n=5$,则$a^{m-n}=$
3
。答案
4.3
解析
【分析】
解题时首先观察所求式子的指数特征,指数为m-n,是两个指数相减的形式,联想到同底数幂的除法法则的逆用:同底数幂相除,底数不变,指数相减,反过来可得$a^{m-n}=a^m÷ a^n$。已知$a^m$和$a^n$的数值,且$a>0$保证除法运算有意义,直接代入数值计算即可得到结果。
【解析】
根据同底数幂除法法则的逆运算可得:
$a^{m-n}=a^m÷ a^n$
将$a^m=15$,$a^n=5$代入上式:
$a^{m-n}=15÷5=3$
【答案】
3
【知识点】
同底数幂的除法法则;幂的运算逆用
【点评】
本题是幂的运算的基础考查题,重点考察对同底数幂除法法则的灵活运用,熟练掌握幂的各类运算性质及其逆用是解决这类问题的关键。
【难度系数】
0.9
解题时首先观察所求式子的指数特征,指数为m-n,是两个指数相减的形式,联想到同底数幂的除法法则的逆用:同底数幂相除,底数不变,指数相减,反过来可得$a^{m-n}=a^m÷ a^n$。已知$a^m$和$a^n$的数值,且$a>0$保证除法运算有意义,直接代入数值计算即可得到结果。
【解析】
根据同底数幂除法法则的逆运算可得:
$a^{m-n}=a^m÷ a^n$
将$a^m=15$,$a^n=5$代入上式:
$a^{m-n}=15÷5=3$
【答案】
3
【知识点】
同底数幂的除法法则;幂的运算逆用
【点评】
本题是幂的运算的基础考查题,重点考察对同底数幂除法法则的灵活运用,熟练掌握幂的各类运算性质及其逆用是解决这类问题的关键。
【难度系数】
0.9
5.已知$5^x=75$,则$5^{x-2}$的值为
3
.答案
5.3
解析
【分析】
本题可通过逆用同底数幂的除法法则求解,解题思路如下:首先观察待求式$5^{x-2}$的指数为$x-2$,属于两个指数相减的形式,对应同底数幂除法的运算特征,由此联想到逆用同底数幂的除法公式$a^{m-n}=a^m÷ a^n$($a\ne0$,$m、n$为正整数且$m>n$),将待求式转化为含已知条件$5^x$的形式,最后代入数值计算即可得到结果。
【解析】
逆用同底数幂的除法运算性质可得:
$5^{x-2}=5^x÷5^2$
已知$5^x=75$,且$5^2=25$,将其代入上式计算:
$5^{x-2}=75÷25=3$
【答案】
3
【知识点】
同底数幂的除法;幂的运算性质逆用
【点评】
本题属于基础题型,核心考查对同底数幂运算性质的灵活运用能力,解题关键是能根据指数的特征逆用运算性质,将待求式转化为可代入已知条件计算的形式。
【难度系数】
0.85
本题可通过逆用同底数幂的除法法则求解,解题思路如下:首先观察待求式$5^{x-2}$的指数为$x-2$,属于两个指数相减的形式,对应同底数幂除法的运算特征,由此联想到逆用同底数幂的除法公式$a^{m-n}=a^m÷ a^n$($a\ne0$,$m、n$为正整数且$m>n$),将待求式转化为含已知条件$5^x$的形式,最后代入数值计算即可得到结果。
【解析】
逆用同底数幂的除法运算性质可得:
$5^{x-2}=5^x÷5^2$
已知$5^x=75$,且$5^2=25$,将其代入上式计算:
$5^{x-2}=75÷25=3$
【答案】
3
【知识点】
同底数幂的除法;幂的运算性质逆用
【点评】
本题属于基础题型,核心考查对同底数幂运算性质的灵活运用能力,解题关键是能根据指数的特征逆用运算性质,将待求式转化为可代入已知条件计算的形式。
【难度系数】
0.85
6. [2026 芜湖期末]计算$(1-3)^0$的结果是(
A.-2
B.0
C.1
D.4
C
)A.-2
B.0
C.1
D.4
答案
6.C
解析
【分析】
解题时首先明确本题考查零指数幂的运算规则,第一步先计算出幂的底数,再根据零指数幂的成立条件判断是否符合运算规则,最后套用规则得出结果即可。首先回忆零指数幂的核心性质:任何不等于0的数的0次幂都等于1,要注意底数不能为0是运算的前提条件。
【解析】
首先计算幂的底数:$1 - 3 = -2$
根据零指数幂的运算法则:$a^0 = 1$($a ≠ 0$)
本题中底数$-2 ≠ 0$,满足零指数幂的运算条件,因此$(-2)^0 = 1$,即$(1-3)^0=1$。
【答案】
C
【知识点】
零指数幂的运算,有理数的减法
【点评】
本题是基础运算题,核心是牢记零指数幂的运算前提是底数不为0,只要掌握零指数幂的基本性质就能快速得出答案,属于对基础概念的直接考查。
【难度系数】
0.9
解题时首先明确本题考查零指数幂的运算规则,第一步先计算出幂的底数,再根据零指数幂的成立条件判断是否符合运算规则,最后套用规则得出结果即可。首先回忆零指数幂的核心性质:任何不等于0的数的0次幂都等于1,要注意底数不能为0是运算的前提条件。
【解析】
首先计算幂的底数:$1 - 3 = -2$
根据零指数幂的运算法则:$a^0 = 1$($a ≠ 0$)
本题中底数$-2 ≠ 0$,满足零指数幂的运算条件,因此$(-2)^0 = 1$,即$(1-3)^0=1$。
【答案】
C
【知识点】
零指数幂的运算,有理数的减法
【点评】
本题是基础运算题,核心是牢记零指数幂的运算前提是底数不为0,只要掌握零指数幂的基本性质就能快速得出答案,属于对基础概念的直接考查。
【难度系数】
0.9
7.等式$(x+3)^0=1$成立的条件是 (
A.x 为有理数
B.$x≠0$
C.$x≠3$
D.$x≠-3$
D
)A.x 为有理数
B.$x≠0$
C.$x≠3$
D.$x≠-3$
答案
7.D
解析
【分析】
要解决这道题,首先需要回忆零指数幂的运算规则:任何非零数的0次幂等于1,也就是说零指数幂成立的前提是底数不能为0。所以我们首先找到等式左边幂的底数是(x+3),只需要让底数不等于0,解出x的取值范围就能得到答案。
【解析】
根据零指数幂的性质:$a^0 = 1$($a≠0$),
本题中幂的底数为$x+3$,因此需满足底数不为0,即:
$x + 3 ≠ 0$
解得:$x≠ -3$
因此答案选D。
【答案】
D
【知识点】
零指数幂的性质,一元一次不等式求解
【点评】
本题是基础概念题,核心易错点是容易忽略零指数幂的底数不能为0的限制条件,直接认为所有实数都满足,解题时要牢记特殊幂运算的前提要求。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,首先需要回忆零指数幂的运算规则:任何非零数的0次幂等于1,也就是说零指数幂成立的前提是底数不能为0。所以我们首先找到等式左边幂的底数是(x+3),只需要让底数不等于0,解出x的取值范围就能得到答案。
【解析】
根据零指数幂的性质:$a^0 = 1$($a≠0$),
本题中幂的底数为$x+3$,因此需满足底数不为0,即:
$x + 3 ≠ 0$
解得:$x≠ -3$
因此答案选D。
【答案】
D
【知识点】
零指数幂的性质,一元一次不等式求解
【点评】
本题是基础概念题,核心易错点是容易忽略零指数幂的底数不能为0的限制条件,直接认为所有实数都满足,解题时要牢记特殊幂运算的前提要求。
【难度系数】
0.8
8.计算:
(1)$13^7 ÷ 13^7 =$
(3)$\sqrt[3]{27} - 2^0 =$
(1)$13^7 ÷ 13^7 =$
1
;(2)$(\dfrac{1}{5})^0 + (-2)^2 =$ 5
;(3)$\sqrt[3]{27} - 2^0 =$
2
。答案
8.(1)1 (2)5 (3)2
解析
【分析】
这三道题均为基础运算题,解题思路清晰:(1) 运用同底数幂的除法法则计算,再结合非零数的0次幂的性质得出结果;(2) 分别计算零指数幂和乘方运算,再将两个结果相加;(3) 先求出27的立方根,再计算2的0次幂,最后做减法运算即可。
【解析】
(1) 根据同底数幂的除法法则:$a^m÷ a^n=a^{m-n}$($a≠0$,$m、n$为正整数),可得$13^7÷13^7=13^{7-7}=13^0$,又因为非零数的0次幂等于1,所以$13^0=1$。
(2) 先计算零指数幂:非零数的0次幂为1,因此$(\dfrac{1}{5})^0=1$;再计算乘方:$(-2)^2=4$,相加得$1+4=5$。
(3) 先计算立方根:因为$3^3=27$,所以$\sqrt[3]{27}=3$;再计算零指数幂:$2^0=1$,相减得$3-1=2$。
【答案】
(1)1;(2)5;(3)2
【知识点】
同底数幂的除法、零指数幂的性质、立方根运算
【点评】
本题是基础运算类题目,主要考查幂的相关运算法则和立方根的计算,熟练掌握相关性质、遵循运算顺序计算即可得分。
【难度系数】
0.9
这三道题均为基础运算题,解题思路清晰:(1) 运用同底数幂的除法法则计算,再结合非零数的0次幂的性质得出结果;(2) 分别计算零指数幂和乘方运算,再将两个结果相加;(3) 先求出27的立方根,再计算2的0次幂,最后做减法运算即可。
【解析】
(1) 根据同底数幂的除法法则:$a^m÷ a^n=a^{m-n}$($a≠0$,$m、n$为正整数),可得$13^7÷13^7=13^{7-7}=13^0$,又因为非零数的0次幂等于1,所以$13^0=1$。
(2) 先计算零指数幂:非零数的0次幂为1,因此$(\dfrac{1}{5})^0=1$;再计算乘方:$(-2)^2=4$,相加得$1+4=5$。
(3) 先计算立方根:因为$3^3=27$,所以$\sqrt[3]{27}=3$;再计算零指数幂:$2^0=1$,相减得$3-1=2$。
【答案】
(1)1;(2)5;(3)2
【知识点】
同底数幂的除法、零指数幂的性质、立方根运算
【点评】
本题是基础运算类题目,主要考查幂的相关运算法则和立方根的计算,熟练掌握相关性质、遵循运算顺序计算即可得分。
【难度系数】
0.9
9. [2026 芜湖期末] 计算$(x^2 y)^5 ÷ (x^2 y)^3$的结果是
$x^4 y^2$
.答案
9.$x^4 y^2$
解析
【分析】
解题时先观察算式的结构,发现被除式和除式的底数均为$x^2 y$,可先将$x^2 y$看作一个整体,运用同底数幂的除法法则计算,再依次运用积的乘方、幂的乘方法则展开化简即可得到结果。
【解析】
解:将$x^2 y$看作整体,根据同底数幂的除法法则:$a^m÷ a^n=a^{m-n}$($a≠0$,$m,n$为正整数,$m>n$),可得:
$\begin{aligned}(x^2 y)^5 ÷ (x^2 y)^3&=(x^2 y)^{5-3}\\&=(x^2 y)^2\end{aligned}$
再根据积的乘方法则$(ab)^n=a^n b^n$和幂的乘方法则$(a^m)^n=a^{mn}$,展开得:
$(x^2 y)^2=(x^2)^2· y^2=x^4 y^2$
【答案】
$x^4 y^2$
【知识点】
同底数幂的除法;积的乘方;幂的乘方
【点评】
本题属于幂的运算的基础题型,解题的核心是灵活把相同底数的部分看作整体代入运算法则计算,计算时注意区分各幂运算的指数运算规则,避免出现指数计算错误。
【难度系数】
0.8
解题时先观察算式的结构,发现被除式和除式的底数均为$x^2 y$,可先将$x^2 y$看作一个整体,运用同底数幂的除法法则计算,再依次运用积的乘方、幂的乘方法则展开化简即可得到结果。
【解析】
解:将$x^2 y$看作整体,根据同底数幂的除法法则:$a^m÷ a^n=a^{m-n}$($a≠0$,$m,n$为正整数,$m>n$),可得:
$\begin{aligned}(x^2 y)^5 ÷ (x^2 y)^3&=(x^2 y)^{5-3}\\&=(x^2 y)^2\end{aligned}$
再根据积的乘方法则$(ab)^n=a^n b^n$和幂的乘方法则$(a^m)^n=a^{mn}$,展开得:
$(x^2 y)^2=(x^2)^2· y^2=x^4 y^2$
【答案】
$x^4 y^2$
【知识点】
同底数幂的除法;积的乘方;幂的乘方
【点评】
本题属于幂的运算的基础题型,解题的核心是灵活把相同底数的部分看作整体代入运算法则计算,计算时注意区分各幂运算的指数运算规则,避免出现指数计算错误。
【难度系数】
0.8
10. [2026杭州期中]若$(t-3)^{2-2t}=1$,则t的值为
1或2或4
。答案
10.1或2或4
解析
【分析】
要使幂的运算结果为1,可结合乘方的性质分三类讨论求解:①任意非零数的0次幂等于1;②1的任意次幂等于1;③-1的偶次幂等于1。我们按照这三类情况分别列方程求解,再验证结果是否符合每类的前提条件,即可得到t的所有取值。
【解析】
分三种情况讨论:
1. 当指数为0,底数不为0时:
令$2-2t=0$,解得$t=1$,此时底数$t-3=1-3=-2≠0$,满足非零数的0次幂为1的条件,故$t=1$是符合要求的解;
2. 当底数为1时:
令$t-3=1$,解得$t=4$,此时指数$2-2×4=-6$,$1^{-6}=1$,符合条件,故$t=4$是符合要求的解;
3. 当底数为-1,且指数为偶数时:
令$t-3=-1$,解得$t=2$,此时指数$2-2×2=-2$,是偶数,$(-1)^{-2}=\frac{1}{(-1)^2}=1$,符合条件,故$t=2$是符合要求的解。
综上,t的值为1或2或4。
【答案】
1或2或4
【知识点】
零指数幂的运算;有理数的乘方;幂的运算性质
【点评】
本题考查幂的值为1的分类讨论问题,解题时需注意对应每种情况的前提限制条件,避免漏解或忽略限制条件出现错解。
【难度系数】
0.6
要使幂的运算结果为1,可结合乘方的性质分三类讨论求解:①任意非零数的0次幂等于1;②1的任意次幂等于1;③-1的偶次幂等于1。我们按照这三类情况分别列方程求解,再验证结果是否符合每类的前提条件,即可得到t的所有取值。
【解析】
分三种情况讨论:
1. 当指数为0,底数不为0时:
令$2-2t=0$,解得$t=1$,此时底数$t-3=1-3=-2≠0$,满足非零数的0次幂为1的条件,故$t=1$是符合要求的解;
2. 当底数为1时:
令$t-3=1$,解得$t=4$,此时指数$2-2×4=-6$,$1^{-6}=1$,符合条件,故$t=4$是符合要求的解;
3. 当底数为-1,且指数为偶数时:
令$t-3=-1$,解得$t=2$,此时指数$2-2×2=-2$,是偶数,$(-1)^{-2}=\frac{1}{(-1)^2}=1$,符合条件,故$t=2$是符合要求的解。
综上,t的值为1或2或4。
【答案】
1或2或4
【知识点】
零指数幂的运算;有理数的乘方;幂的运算性质
【点评】
本题考查幂的值为1的分类讨论问题,解题时需注意对应每种情况的前提限制条件,避免漏解或忽略限制条件出现错解。
【难度系数】
0.6
11.若实数$m$,$n$满足$2m - n - 4 = 0$,则$9^m ÷ 3^n = \_\_\_\_\_\_$
答案
11.81
解析
【分析】
解题时首先观察所求式子的底数,9和3是倍数关系,可先利用幂的乘方性质将底数统一为3,再根据同底数幂的除法法则化简式子,最后将已知条件变形得到的2m-n的值整体代入计算即可。具体思考步骤:第一步,把$9^m$转化为以3为底的幂;第二步,用同底数幂除法法则化简原式,得到指数为$2m-n$的形式;第三步,从已知等式求出$2m-n$的值,代入计算结果。
【解析】
首先将$9^m$转化为以3为底的幂:
$9^m=(3^2)^m=3^{2m}$
根据同底数幂的除法法则:同底数幂相除,底数不变,指数相减,可得:
$9^m ÷ 3^n = 3^{2m} ÷ 3^n = 3^{2m - n}$
已知$2m - n - 4 = 0$,移项得$2m - n = 4$,将其代入上式:
$3^{2m - n}=3^4=81$
【答案】
81
【知识点】
幂的乘方运算、同底数幂的除法、整体代入求值
【点评】
本题属于基础运算题,核心考查幂的运算性质的灵活应用,解题的关键是统一底数,再结合已知条件整体代入指数计算,熟练掌握幂的各类运算法则是快速解题的基础。
【难度系数】
0.8
解题时首先观察所求式子的底数,9和3是倍数关系,可先利用幂的乘方性质将底数统一为3,再根据同底数幂的除法法则化简式子,最后将已知条件变形得到的2m-n的值整体代入计算即可。具体思考步骤:第一步,把$9^m$转化为以3为底的幂;第二步,用同底数幂除法法则化简原式,得到指数为$2m-n$的形式;第三步,从已知等式求出$2m-n$的值,代入计算结果。
【解析】
首先将$9^m$转化为以3为底的幂:
$9^m=(3^2)^m=3^{2m}$
根据同底数幂的除法法则:同底数幂相除,底数不变,指数相减,可得:
$9^m ÷ 3^n = 3^{2m} ÷ 3^n = 3^{2m - n}$
已知$2m - n - 4 = 0$,移项得$2m - n = 4$,将其代入上式:
$3^{2m - n}=3^4=81$
【答案】
81
【知识点】
幂的乘方运算、同底数幂的除法、整体代入求值
【点评】
本题属于基础运算题,核心考查幂的运算性质的灵活应用,解题的关键是统一底数,再结合已知条件整体代入指数计算,熟练掌握幂的各类运算法则是快速解题的基础。
【难度系数】
0.8
12.若$2^a = 3, 2^b = 5, 2^c = \frac{15}{4}$,则用含$a, b$的代数式表示$c$为
$c=a+b-2$
。答案
12.$c=a+b-2$
解析
【分析】
已知条件均为以2为底的幂,要推导c与a、b的关系,首先可利用同底数幂的乘法法则求出$2^{a+b}$的值,再将$2^c=\frac{15}{4}$中的15替换为$2^{a+b}$、4替换为$2^2$,最后根据同底数幂的除法法则以及“底数相同的两个幂相等,则指数相等”的性质,即可得出c的表达式。
【解析】
解:已知$2^a=3$,$2^b=5$,根据同底数幂的乘法法则:同底数幂相乘,底数不变,指数相加,可得:
$2^a · 2^b = 2^{a+b} = 3×5=15$
又已知$2^c=\frac{15}{4}$,且$4=2^2$,将15替换为$2^{a+b}$可得:
$2^c=\frac{2^{a+b}}{2^2}$
根据同底数幂的除法法则:同底数幂相除,底数不变,指数相减,可得:
$\frac{2^{a+b}}{2^2}=2^{a+b-2}$
即$2^c=2^{a+b-2}$
因为底数2相同且不为0,所以指数相等,即$c=a+b-2$。
【答案】
$c=a+b-2$
【知识点】
同底数幂的乘法;同底数幂的除法;幂相等的性质
【点评】
本题是幂运算的基础应用题型,解题核心是通过转化将未知幂的表达式与已知幂的运算关联,熟练掌握同底数幂的乘除运算法则即可快速求解。
【难度系数】
0.8
已知条件均为以2为底的幂,要推导c与a、b的关系,首先可利用同底数幂的乘法法则求出$2^{a+b}$的值,再将$2^c=\frac{15}{4}$中的15替换为$2^{a+b}$、4替换为$2^2$,最后根据同底数幂的除法法则以及“底数相同的两个幂相等,则指数相等”的性质,即可得出c的表达式。
【解析】
解:已知$2^a=3$,$2^b=5$,根据同底数幂的乘法法则:同底数幂相乘,底数不变,指数相加,可得:
$2^a · 2^b = 2^{a+b} = 3×5=15$
又已知$2^c=\frac{15}{4}$,且$4=2^2$,将15替换为$2^{a+b}$可得:
$2^c=\frac{2^{a+b}}{2^2}$
根据同底数幂的除法法则:同底数幂相除,底数不变,指数相减,可得:
$\frac{2^{a+b}}{2^2}=2^{a+b-2}$
即$2^c=2^{a+b-2}$
因为底数2相同且不为0,所以指数相等,即$c=a+b-2$。
【答案】
$c=a+b-2$
【知识点】
同底数幂的乘法;同底数幂的除法;幂相等的性质
【点评】
本题是幂运算的基础应用题型,解题核心是通过转化将未知幂的表达式与已知幂的运算关联,熟练掌握同底数幂的乘除运算法则即可快速求解。
【难度系数】
0.8
13. 立德树人·关注国计民生 飓风可以看作一个发动机,将收集到的能量以旋风的方式释放出来.某场飓风产生的能量大约为20万亿瓦,约是当地所有发电站一季度总发电量的1 000倍,那么当地所有发电站一季度总发电量约为
$2×10^{10}$
瓦.答案
13.$2×10^{10}$
解析
【分析】
解题时先明确数量关系:飓风产生的能量 = 当地所有发电站一季度总发电量 × 1000,因此求总发电量需用飓风能量除以1000。首先将“20万亿”用科学记数法表示,再根据同底数幂的除法法则计算即可得到结果。
【解析】
解:先将20万亿瓦转化为科学记数法形式:
1万=$10^4$,1亿=$10^8$,所以20万亿=$20×10^4×10^8=2×10^{13}$瓦,
已知飓风能量是发电站一季度总发电量的1000倍,1000=$10^3$,
所以总发电量 = $2×10^{13} ÷ 10^3$,
根据同底数幂的除法法则:底数不变,指数相减,可得:
$2×10^{13} ÷ 10^3 = 2×10^{13-3} = 2×10^{10}$(瓦)。
【答案】
$2×10^{10}$
【知识点】
科学记数法;同底数幂的除法
【点评】
本题结合实际热点情境考查基础运算,解题的核心是理清两个量之间的倍数关系,正确完成大数的科学记数法转化,再运用幂的运算规则求解,属于基础应用型题目。
【难度系数】
0.8
解题时先明确数量关系:飓风产生的能量 = 当地所有发电站一季度总发电量 × 1000,因此求总发电量需用飓风能量除以1000。首先将“20万亿”用科学记数法表示,再根据同底数幂的除法法则计算即可得到结果。
【解析】
解:先将20万亿瓦转化为科学记数法形式:
1万=$10^4$,1亿=$10^8$,所以20万亿=$20×10^4×10^8=2×10^{13}$瓦,
已知飓风能量是发电站一季度总发电量的1000倍,1000=$10^3$,
所以总发电量 = $2×10^{13} ÷ 10^3$,
根据同底数幂的除法法则:底数不变,指数相减,可得:
$2×10^{13} ÷ 10^3 = 2×10^{13-3} = 2×10^{10}$(瓦)。
【答案】
$2×10^{10}$
【知识点】
科学记数法;同底数幂的除法
【点评】
本题结合实际热点情境考查基础运算,解题的核心是理清两个量之间的倍数关系,正确完成大数的科学记数法转化,再运用幂的运算规则求解,属于基础应用型题目。
【难度系数】
0.8
14. 推理能力 已知$a^m=2,a^n=4,a^k=32$.
(1)求$a^{3m+2n-k}$的值;
(2)当$a=2$时,求$2k-m-4n$的值.
(1)求$a^{3m+2n-k}$的值;
(2)当$a=2$时,求$2k-m-4n$的值.
答案
14.解: (1)$a^{3m+2n-k}=4$. (2)$2k-m-4n=1$.
解析
【分析】
(1) 求解$a^{3m+2n-k}$,需逆用同底数幂的乘、除法法则和幂的乘方法则,将待求式变形为用$a^m、a^n、a^k$表示的形式,再代入已知数值计算即可。具体来说,先把指数$3m+2n-k$拆分为$3m+2n$与$-k$,对应得到$a^{3m}·a^{2n}÷a^k$,再将$a^{3m}$转化为$(a^m)^3$,$a^{2n}$转化为$(a^n)^2$,就能代入已知值计算。
(2) 当$a=2$时,先把已知的$a^m、a^n、a^k$都转化为底数为2的幂,根据“同底数幂相等则指数相等”求出$m、n、k$的具体值,再代入代数式$2k-m-4n$计算即可。
【解析】
(1) 根据幂的运算性质可得:
$a^{3m+2n-k}=a^{3m}·a^{2n}÷a^k=(a^m)^3·(a^n)^2÷a^k$
将$a^m=2,a^n=4,a^k=32$代入上式:
原式$=2^3×4^2÷32=8×16÷32=128÷32=4$
(2) 当$a=2$时:
$a^m=2=2^1$,故$m=1$;
$a^n=4=2^2$,故$n=2$;
$a^k=32=2^5$,故$k=5$。
将$m=1,n=2,k=5$代入$2k-m-4n$:
原式$=2×5 -1 -4×2=10-1-8=1$
【答案】
(1)$4$;(2)$1$
【知识点】
1. 同底数幂的乘除法
2. 幂的乘方
3. 代数式求值
【点评】
本题主要考查幂的运算法则的灵活运用,解题的核心是熟练掌握幂的运算性质,能够根据待求式的特点逆用法则变形,结合已知条件代入计算即可,属于幂运算章节的基础常考题型。
【难度系数】
0.8
(1) 求解$a^{3m+2n-k}$,需逆用同底数幂的乘、除法法则和幂的乘方法则,将待求式变形为用$a^m、a^n、a^k$表示的形式,再代入已知数值计算即可。具体来说,先把指数$3m+2n-k$拆分为$3m+2n$与$-k$,对应得到$a^{3m}·a^{2n}÷a^k$,再将$a^{3m}$转化为$(a^m)^3$,$a^{2n}$转化为$(a^n)^2$,就能代入已知值计算。
(2) 当$a=2$时,先把已知的$a^m、a^n、a^k$都转化为底数为2的幂,根据“同底数幂相等则指数相等”求出$m、n、k$的具体值,再代入代数式$2k-m-4n$计算即可。
【解析】
(1) 根据幂的运算性质可得:
$a^{3m+2n-k}=a^{3m}·a^{2n}÷a^k=(a^m)^3·(a^n)^2÷a^k$
将$a^m=2,a^n=4,a^k=32$代入上式:
原式$=2^3×4^2÷32=8×16÷32=128÷32=4$
(2) 当$a=2$时:
$a^m=2=2^1$,故$m=1$;
$a^n=4=2^2$,故$n=2$;
$a^k=32=2^5$,故$k=5$。
将$m=1,n=2,k=5$代入$2k-m-4n$:
原式$=2×5 -1 -4×2=10-1-8=1$
【答案】
(1)$4$;(2)$1$
【知识点】
1. 同底数幂的乘除法
2. 幂的乘方
3. 代数式求值
【点评】
本题主要考查幂的运算法则的灵活运用,解题的核心是熟练掌握幂的运算性质,能够根据待求式的特点逆用法则变形,结合已知条件代入计算即可,属于幂运算章节的基础常考题型。
【难度系数】
0.8
15. 整体思想 已知关于$x$,$y$的方程组$\begin{cases}3x + y = 2m - 1, \\x - y = n\end{cases}$的解满足$x + y = 1$,则$4^m ÷ 2^n$的值是( )
A.1
B.2
C.4
D.8
A.1
B.2
C.4
D.8
答案
15.D
解析
【分析】
首先将所求代数式$4^m ÷ 2^n$利用幂的运算性质转化为同底数幂的形式,可得$2^{2m-n}$,因此解题核心是求出$2m-n$的值。观察给出的二元一次方程组,将两个方程作差即可凑出$x+y$的整体结构,结合已知条件$x+y=1$,无需单独求解$x,y$就能直接算出$2m-n$的值,符合题目提示的整体思想。
【解析】
1. 化简所求代数式:
根据幂的乘方法则$(a^m)^n=a^{mn}$,得$4^m=(2^2)^m=2^{2m}$;
再根据同底数幂的除法法则$a^m÷ a^n=a^{m-n}$,可得:
$4^m ÷ 2^n = 2^{2m} ÷ 2^n = 2^{2m-n}$。
2. 求$2m-n$的值:
记方程组为$\begin{cases}3x + y = 2m - 1&① \\x - y = n&②\end{cases}$,
用①式减去②式,左右两边分别相减:
$(3x + y) - (x - y) = (2m - 1) - n$
化简左边:$3x + y - x + y = 2x + 2y = 2(x + y)$,
已知$x + y = 1$,代入左边得$2×1=2$,
因此有$2 = 2m - 1 - n$,移项整理得$2m - n = 3$。
3. 代入计算:
将$2m - n = 3$代入$2^{2m-n}$,得$2^3=8$。
【答案】D
【知识点】同底数幂的除法;幂的乘方;整体代入求值
【点评】本题综合考查幂的运算性质与二元一次方程组的应用,解题关键是灵活运用整体思想,通过对方程组的变形凑出已知的$x+y$整体,大幅简化计算过程,避免了单独求解未知数的繁琐。
【难度系数】0.7
首先将所求代数式$4^m ÷ 2^n$利用幂的运算性质转化为同底数幂的形式,可得$2^{2m-n}$,因此解题核心是求出$2m-n$的值。观察给出的二元一次方程组,将两个方程作差即可凑出$x+y$的整体结构,结合已知条件$x+y=1$,无需单独求解$x,y$就能直接算出$2m-n$的值,符合题目提示的整体思想。
【解析】
1. 化简所求代数式:
根据幂的乘方法则$(a^m)^n=a^{mn}$,得$4^m=(2^2)^m=2^{2m}$;
再根据同底数幂的除法法则$a^m÷ a^n=a^{m-n}$,可得:
$4^m ÷ 2^n = 2^{2m} ÷ 2^n = 2^{2m-n}$。
2. 求$2m-n$的值:
记方程组为$\begin{cases}3x + y = 2m - 1&① \\x - y = n&②\end{cases}$,
用①式减去②式,左右两边分别相减:
$(3x + y) - (x - y) = (2m - 1) - n$
化简左边:$3x + y - x + y = 2x + 2y = 2(x + y)$,
已知$x + y = 1$,代入左边得$2×1=2$,
因此有$2 = 2m - 1 - n$,移项整理得$2m - n = 3$。
3. 代入计算:
将$2m - n = 3$代入$2^{2m-n}$,得$2^3=8$。
【答案】D
【知识点】同底数幂的除法;幂的乘方;整体代入求值
【点评】本题综合考查幂的运算性质与二元一次方程组的应用,解题关键是灵活运用整体思想,通过对方程组的变形凑出已知的$x+y$整体,大幅简化计算过程,避免了单独求解未知数的繁琐。
【难度系数】0.7
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