1. 下列等式正确的是(
A.$(-2)^{-2}= 4$
B.$-2^{-2}= \frac{1}{4}$
C.$5x^{-2}= \frac{1}{5x^{2}}$
D.$2(xy)^{-1}= \frac{2}{xy}$
D
)A.$(-2)^{-2}= 4$
B.$-2^{-2}= \frac{1}{4}$
C.$5x^{-2}= \frac{1}{5x^{2}}$
D.$2(xy)^{-1}= \frac{2}{xy}$
答案
D
解析
A. $(-2)^{-2} = \frac{1}{(-2)^2} = \frac{1}{4}$,与选项中的$4$不符,错误。
B. $-2^{-2} = -\left(\frac{1}{2^2}\right) = -\frac{1}{4}$,与选项中的$\frac{1}{4}$不符,错误。
C. $5x^{-2} = 5 × \frac{1}{x^2} = \frac{5}{x^2}$,与选项中的$\frac{1}{5x^2}$不符,错误。
D. $2(xy)^{-1} = 2 × \frac{1}{xy} = \frac{2}{xy}$,与选项一致,正确。
B. $-2^{-2} = -\left(\frac{1}{2^2}\right) = -\frac{1}{4}$,与选项中的$\frac{1}{4}$不符,错误。
C. $5x^{-2} = 5 × \frac{1}{x^2} = \frac{5}{x^2}$,与选项中的$\frac{1}{5x^2}$不符,错误。
D. $2(xy)^{-1} = 2 × \frac{1}{xy} = \frac{2}{xy}$,与选项一致,正确。
2. 下列各式计算正确的是(
A.$2÷2^{-1}= -1$
B.$2x^{-3}÷(4x^{-4})= \frac{1}{2x}$
C.$(-2x^{-2})^{-3}= 6x^{6}$
D.$3x^{-2}+4x^{-2}= \frac{7}{x^{2}}$
D
)A.$2÷2^{-1}= -1$
B.$2x^{-3}÷(4x^{-4})= \frac{1}{2x}$
C.$(-2x^{-2})^{-3}= 6x^{6}$
D.$3x^{-2}+4x^{-2}= \frac{7}{x^{2}}$
答案
D
解析
A: $2 ÷ 2^{-1} = 2 ÷ \frac{1}{2} = 2 × 2 = 4$,选项错误。
B: $2x^{-3} ÷ (4x^{-4}) = \frac{2}{x^{3}} ÷ \frac{4}{x^{4}} = \frac{2}{x^{3}} × \frac{x^{4}}{4} = \frac{2x}{4} = \frac{x}{2}$,选项错误。
C: $(-2x^{-2})^{-3} = \frac{1}{(-2x^{-2})^{3}} = \frac{1}{-8x^{-6}} = -\frac{x^{6}}{8}$(或写为 $-\frac{1}{8}x^{6}$),选项错误。
D: $3x^{-2} + 4x^{-2} = \frac{3}{x^{2}} + \frac{4}{x^{2}} = \frac{7}{x^{2}}$,选项正确。
B: $2x^{-3} ÷ (4x^{-4}) = \frac{2}{x^{3}} ÷ \frac{4}{x^{4}} = \frac{2}{x^{3}} × \frac{x^{4}}{4} = \frac{2x}{4} = \frac{x}{2}$,选项错误。
C: $(-2x^{-2})^{-3} = \frac{1}{(-2x^{-2})^{3}} = \frac{1}{-8x^{-6}} = -\frac{x^{6}}{8}$(或写为 $-\frac{1}{8}x^{6}$),选项错误。
D: $3x^{-2} + 4x^{-2} = \frac{3}{x^{2}} + \frac{4}{x^{2}} = \frac{7}{x^{2}}$,选项正确。
3. 已知$-4^{-2}$,$-0.2^{-2}$,$(1\frac{1}{3})^{0}$,$(\frac{3}{5})^{-3}$,用“<”连接上述各数:
$-0.2^{-2} < -4^{-2} < (1\frac{1}{3})^{0} < (\frac{3}{5})^{-3}$
.答案
$-0.2^{-2} < -4^{-2} < (1\frac{1}{3})^{0} < (\frac{3}{5})^{-3}$。
解析
首先计算各个数值:
$-4^{-2} = -\frac{1}{4^2} = -\frac{1}{16} = -0.0625$,
$-0.2^{-2} = -\frac{1}{(0.2)^2} = -\frac{1}{0.04} = -25$,
$(1\frac{1}{3})^{0} = 1$,
$(\frac{3}{5})^{-3} = (\frac{5}{3})^{3} = \frac{125}{27} \approx 4.63$,
然后进行比较:
$-25 < -0.0625 < 1 < 4.63$,
即$-0.2^{-2} < -4^{-2} < (1\frac{1}{3})^{0} < (\frac{3}{5})^{-3}$。
$-4^{-2} = -\frac{1}{4^2} = -\frac{1}{16} = -0.0625$,
$-0.2^{-2} = -\frac{1}{(0.2)^2} = -\frac{1}{0.04} = -25$,
$(1\frac{1}{3})^{0} = 1$,
$(\frac{3}{5})^{-3} = (\frac{5}{3})^{3} = \frac{125}{27} \approx 4.63$,
然后进行比较:
$-25 < -0.0625 < 1 < 4.63$,
即$-0.2^{-2} < -4^{-2} < (1\frac{1}{3})^{0} < (\frac{3}{5})^{-3}$。
4. 计算$(a^{-2})^{3}+a^{-2}\cdot a^{7}-a^{2}÷ a^{-3}$的结果为
$a^{-6}$
.答案
$a^{-6}$(或填写为$\frac{1}{a^{6}}$,根据题目要求,填写$a^{-6}$即可)
解析
根据指数幂的运算法则,分别计算每一项的值。
第一项:$(a^{-2})^{3} = a^{-6}$,
第二项:$a^{-2} \cdot a^{7} = a^{-2+7} = a^{5}$,
第三项:$a^{2} ÷ a^{-3} = a^{2-(-3)} = a^{5}$,
将这三项相加,得到:
$a^{-6} + a^{5} - a^{5} = a^{-6}$。
第一项:$(a^{-2})^{3} = a^{-6}$,
第二项:$a^{-2} \cdot a^{7} = a^{-2+7} = a^{5}$,
第三项:$a^{2} ÷ a^{-3} = a^{2-(-3)} = a^{5}$,
将这三项相加,得到:
$a^{-6} + a^{5} - a^{5} = a^{-6}$。
5. 当$a= (\pi-\sqrt{3})^{0}+(\frac{1}{2})^{-1}$时,$(\frac{a+2}{a^{2}-2a}+\frac{1-a}{a^{2}-4a+4})÷\frac{a-4}{a}$的值为
1
.答案
$1$
解析
首先计算$a$的值,
因为$(\pi-\sqrt{3})^{0}=1$(任何非零数的0次方等于1),
$(\frac{1}{2})^{-1}=2$(负指数表示倒数),
所以$a=1+2=3$,
接下来,对原式进行化简,
原式$=\left[\frac{a+2}{a(a-2)}+\frac{1-a}{(a-2)^{2}}\right]÷\frac{a-4}{a}$
$=\left[\frac{a+2}{a(a-2)}-\frac{a-1}{(a-2)^{2}}\right]×\frac{a}{a-4}$
$=\frac{(a+2)(a-2)-a(a-1)}{a(a-2)^{2}}×\frac{a}{a-4}$
$=\frac{a^{2}-4-a^{2}+a}{a(a-2)^{2}}×\frac{a}{a-4}$
$=\frac{a-4}{a(a-2)^{2}}×\frac{a}{a-4}$
$=\frac{1}{(a-2)^{2}}$
当$a=3$时,
原式$=\frac{1}{(3-2)^{2}}=1$。
因为$(\pi-\sqrt{3})^{0}=1$(任何非零数的0次方等于1),
$(\frac{1}{2})^{-1}=2$(负指数表示倒数),
所以$a=1+2=3$,
接下来,对原式进行化简,
原式$=\left[\frac{a+2}{a(a-2)}+\frac{1-a}{(a-2)^{2}}\right]÷\frac{a-4}{a}$
$=\left[\frac{a+2}{a(a-2)}-\frac{a-1}{(a-2)^{2}}\right]×\frac{a}{a-4}$
$=\frac{(a+2)(a-2)-a(a-1)}{a(a-2)^{2}}×\frac{a}{a-4}$
$=\frac{a^{2}-4-a^{2}+a}{a(a-2)^{2}}×\frac{a}{a-4}$
$=\frac{a-4}{a(a-2)^{2}}×\frac{a}{a-4}$
$=\frac{1}{(a-2)^{2}}$
当$a=3$时,
原式$=\frac{1}{(3-2)^{2}}=1$。
6. 计算:
(1)$4^{0}-2^{-3}+(-3)^{2}-(\frac{1}{4})^{-1}$;
(2)$a^{-2}b^{-4}÷(a^{-2}b)^{-3}$;
(3)$(-\frac{1}{2}x^{2}y)^{-3}\cdot(\frac{1}{3}xy^{-2})^{2}$;
(4)$(m^{3}n)^{-2}\cdot(2m^{-2}n^{-3})^{-2}÷(m^{-1}n)^{3}$.
(1)$4^{0}-2^{-3}+(-3)^{2}-(\frac{1}{4})^{-1}$;
(2)$a^{-2}b^{-4}÷(a^{-2}b)^{-3}$;
(3)$(-\frac{1}{2}x^{2}y)^{-3}\cdot(\frac{1}{3}xy^{-2})^{2}$;
(4)$(m^{3}n)^{-2}\cdot(2m^{-2}n^{-3})^{-2}÷(m^{-1}n)^{3}$.
答案
(1)
$4^{0}-2^{-3}+(-3)^{2}-(\frac{1}{4})^{-1}$
$=1 - \frac{1}{8} + 9 - 4$
$=\frac{8}{8}-\frac{1}{8}+9 - 4$
$=\frac{7}{8}+5$
$=5\frac{7}{8}$
(2)
$a^{-2}b^{-4}÷(a^{-2}b)^{-3}$
$=a^{-2}b^{-4}÷(a^{6}b^{-3})$
$=a^{-2 - 6}b^{-4-(-3)}$
$=a^{-8}b^{-1}$
$=\frac{1}{a^{8}b}$
(3)
$(-\frac{1}{2}x^{2}y)^{-3}\cdot(\frac{1}{3}xy^{-2})^{2}$
$=(-2)^{3}x^{-6}y^{-3}\cdot\frac{1}{9}x^{2}y^{-4}$
$=-8×\frac{1}{9}x^{-6 + 2}y^{-3-4}$
$=-\frac{8}{9}x^{-4}y^{-7}$
$=-\frac{8}{9x^{4}y^{7}}$
(4)
$(m^{3}n)^{-2}\cdot(2m^{-2}n^{-3})^{-2}÷(m^{-1}n)^{3}$
$=m^{-6}n^{-2}\cdot2^{-2}m^{4}n^{6}÷(m^{-3}n^{3})$
$=\frac{1}{4}m^{-6 + 4}n^{-2 + 6}÷(m^{-3}n^{3})$
$=\frac{1}{4}m^{-2}n^{4}÷(m^{-3}n^{3})$
$=\frac{1}{4}m^{-2-(-3)}n^{4 - 3}$
$=\frac{1}{4}mn$
$4^{0}-2^{-3}+(-3)^{2}-(\frac{1}{4})^{-1}$
$=1 - \frac{1}{8} + 9 - 4$
$=\frac{8}{8}-\frac{1}{8}+9 - 4$
$=\frac{7}{8}+5$
$=5\frac{7}{8}$
(2)
$a^{-2}b^{-4}÷(a^{-2}b)^{-3}$
$=a^{-2}b^{-4}÷(a^{6}b^{-3})$
$=a^{-2 - 6}b^{-4-(-3)}$
$=a^{-8}b^{-1}$
$=\frac{1}{a^{8}b}$
(3)
$(-\frac{1}{2}x^{2}y)^{-3}\cdot(\frac{1}{3}xy^{-2})^{2}$
$=(-2)^{3}x^{-6}y^{-3}\cdot\frac{1}{9}x^{2}y^{-4}$
$=-8×\frac{1}{9}x^{-6 + 2}y^{-3-4}$
$=-\frac{8}{9}x^{-4}y^{-7}$
$=-\frac{8}{9x^{4}y^{7}}$
(4)
$(m^{3}n)^{-2}\cdot(2m^{-2}n^{-3})^{-2}÷(m^{-1}n)^{3}$
$=m^{-6}n^{-2}\cdot2^{-2}m^{4}n^{6}÷(m^{-3}n^{3})$
$=\frac{1}{4}m^{-6 + 4}n^{-2 + 6}÷(m^{-3}n^{3})$
$=\frac{1}{4}m^{-2}n^{4}÷(m^{-3}n^{3})$
$=\frac{1}{4}m^{-2-(-3)}n^{4 - 3}$
$=\frac{1}{4}mn$
7. 下列四个算式:①$(-1)^{0}= -1$;②$(-1)^{-1}= 1$;③$2×2^{-2}= \frac{1}{2}$;④$3a^{-2}= \frac{1}{3a^{2}}(a\neq0)$,其中正确的是(
A.①
B.②
C.③
D.④
C
)A.①
B.②
C.③
D.④
答案
C
解析
① 对于 $(-1)^{0}$,根据零指数幂的定义,任何非零数的0次幂都是1,所以 $(-1)^{0} = 1$,与给定的 $-1$ 不符,故①错误。
② 对于 $(-1)^{-1}$,根据负整数指数幂的定义,$(-1)^{-1} = \frac{1}{-1} = -1$,与给定的 $1$ 不符,故②错误。
③ 对于 $2 × 2^{-2}$,根据负整数指数幂的定义,$2^{-2} = \frac{1}{2^2} = \frac{1}{4}$,所以 $2 × 2^{-2} = 2 × \frac{1}{4} = \frac{1}{2}$,与题目中给出的相符,故③正确。
④ 对于 $3a^{-2}$,根据负整数指数幂的定义,$a^{-2} = \frac{1}{a^2}$,所以 $3a^{-2} = 3 × \frac{1}{a^2} = \frac{3}{a^2}$,与给定的 $\frac{1}{3a^2}$ 不符,故④错误。
综上所述,只有③是正确的。
② 对于 $(-1)^{-1}$,根据负整数指数幂的定义,$(-1)^{-1} = \frac{1}{-1} = -1$,与给定的 $1$ 不符,故②错误。
③ 对于 $2 × 2^{-2}$,根据负整数指数幂的定义,$2^{-2} = \frac{1}{2^2} = \frac{1}{4}$,所以 $2 × 2^{-2} = 2 × \frac{1}{4} = \frac{1}{2}$,与题目中给出的相符,故③正确。
④ 对于 $3a^{-2}$,根据负整数指数幂的定义,$a^{-2} = \frac{1}{a^2}$,所以 $3a^{-2} = 3 × \frac{1}{a^2} = \frac{3}{a^2}$,与给定的 $\frac{1}{3a^2}$ 不符,故④错误。
综上所述,只有③是正确的。
8. $(\frac{3b^{2}}{4a^{3}})^{-2}\cdot(-\frac{3}{2}a^{-2}b)^{3}$的值为(
A.$\frac{6}{b}$
B.$-\frac{6}{b}$
C.$\frac{2}{b}$
D.$-\frac{2}{b}$
B
)A.$\frac{6}{b}$
B.$-\frac{6}{b}$
C.$\frac{2}{b}$
D.$-\frac{2}{b}$
答案
B
解析
先化简$(\frac{3b^{2}}{4a^{3}})^{-2}$:根据负指数幂法则$(\frac{m}{n})^{-p}=(\frac{n}{m})^{p}$,得$(\frac{4a^{3}}{3b^{2}})^{2}=\frac{16a^{6}}{9b^{4}}$;再化简$(-\frac{3}{2}a^{-2}b)^{3}$:由积的乘方及幂的乘方,得$(- \frac{3}{2})^{3}(a^{-2})^{3}b^{3}=-\frac{27}{8}a^{-6}b^{3}$;两式相乘:$\frac{16a^{6}}{9b^{4}} \cdot (-\frac{27}{8}a^{-6}b^{3}) = [\frac{16}{9} × (-\frac{27}{8})] \cdot (a^{6} \cdot a^{-6}) \cdot (b^{-4} \cdot b^{3}) = -6 \cdot 1 \cdot b^{-1}=-\frac{6}{b}$。
9. 计算:$(x^{-2}-y^{-2})÷(x^{-1}+y^{-1})$.
答案
$\frac{y - x}{xy}$
解析
$(x^{-2}-y^{-2})÷(x^{-1}+y^{-1})$
$=[(x^{-1})^2-(y^{-1})^2]÷(x^{-1}+y^{-1})$
$=(x^{-1}-y^{-1})(x^{-1}+y^{-1})÷(x^{-1}+y^{-1})$
$=x^{-1}-y^{-1}$
$=\frac{1}{x}-\frac{1}{y}$
$=\frac{y - x}{xy}$
$=[(x^{-1})^2-(y^{-1})^2]÷(x^{-1}+y^{-1})$
$=(x^{-1}-y^{-1})(x^{-1}+y^{-1})÷(x^{-1}+y^{-1})$
$=x^{-1}-y^{-1}$
$=\frac{1}{x}-\frac{1}{y}$
$=\frac{y - x}{xy}$
10. 已知$(|x|-4)^{x+1}= 1$,求整数$x$的值.
小红与小明交流如下:
小红:因为$a^{0}= 1(a\neq0)$,所以$x+1= 0$,且$|x|-4\neq0$,所以$x= -1$.
小明:因为$1^{n}= 1$,所以$|x|-4= 1$,所以$x= \pm5$.
你认为小红与小明的解答合在一起后是对这道题的完整解答吗?若不完整,请求出所有的整数$x$的值.
小红与小明交流如下:
小红:因为$a^{0}= 1(a\neq0)$,所以$x+1= 0$,且$|x|-4\neq0$,所以$x= -1$.
小明:因为$1^{n}= 1$,所以$|x|-4= 1$,所以$x= \pm5$.
你认为小红与小明的解答合在一起后是对这道题的完整解答吗?若不完整,请求出所有的整数$x$的值.
答案
1. 情况一:$a^0=1(a\neq0)$
指数$x+1=0$,解得$x=-1$
底数$|x|-4\neq0$,当$x=-1$时,$|-1|-4=-3\neq0$,故$x=-1$是解。
2. 情况二:$1^n=1$
底数$|x|-4=1$,解得$|x|=5$,$x=\pm5$
当$x=5$时,$(5-4)^{6}=1^6=1$;当$x=-5$时,$(5-4)^{-4}=1^{-4}=1$,故$x=\pm5$是解。
3. 情况三:$(-1)^{偶次幂}=1$
底数$|x|-4=-1$,解得$|x|=3$,$x=\pm3$
指数$x+1$为偶数,当$x=3$时,指数$4$(偶数),$(-1)^4=1$;当$x=-3$时,指数$-2$(偶数),$(-1)^{-2}=1$,故$x=\pm3$是解。
综上,整数$x$的值为$-5,-3,-1,3,5$。
指数$x+1=0$,解得$x=-1$
底数$|x|-4\neq0$,当$x=-1$时,$|-1|-4=-3\neq0$,故$x=-1$是解。
2. 情况二:$1^n=1$
底数$|x|-4=1$,解得$|x|=5$,$x=\pm5$
当$x=5$时,$(5-4)^{6}=1^6=1$;当$x=-5$时,$(5-4)^{-4}=1^{-4}=1$,故$x=\pm5$是解。
3. 情况三:$(-1)^{偶次幂}=1$
底数$|x|-4=-1$,解得$|x|=3$,$x=\pm3$
指数$x+1$为偶数,当$x=3$时,指数$4$(偶数),$(-1)^4=1$;当$x=-3$时,指数$-2$(偶数),$(-1)^{-2}=1$,故$x=\pm3$是解。
综上,整数$x$的值为$-5,-3,-1,3,5$。
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