典例3 (1)计算:$2^5 × 5^5$;
(2)若$a^m=2,a^n=3$,求$a^{3m+2n}$的值。
典例解析
(2)若$a^m=2,a^n=3$,求$a^{3m+2n}$的值。
典例解析
答案
解:
(1) 原式$=(2×5)^5$
$=10^5$
$=100000$
(2) $a^{3m+2n}=a^{3m}· a^{2n}$
$=(a^m)^3· (a^n)^2$
将$a^m=2$,$a^n=3$代入得:
原式$=2^3×3^2$
$=8×9$
$=72$
(1) 原式$=(2×5)^5$
$=10^5$
$=100000$
(2) $a^{3m+2n}=a^{3m}· a^{2n}$
$=(a^m)^3· (a^n)^2$
将$a^m=2$,$a^n=3$代入得:
原式$=2^3×3^2$
$=8×9$
$=72$
解析
【分析】
(1) 观察算式发现两个幂的指数相同,可逆用积的乘方运算公式简化计算:先将两个底数相乘,再对乘积取相同指数的幂,避免分别计算高次幂再相乘的复杂运算。
(2) 所求代数式的指数是和的形式,先逆用同底数幂的乘法公式,将其拆分为两个幂相乘的形式;再观察拆分后的两个幂的指数是倍数形式,逆用幂的乘方公式,将其变形为已知的$a^m$、$a^n$的乘方形式,最后代入已知数值计算即可。
【解析】
(1) 原式$=(2×5)^5$
$=10^5$
$=100000$
(2) 先对$a^{3m+2n}$变形:
$a^{3m+2n}=a^{3m}· a^{2n}$
$=(a^m)^3· (a^n)^2$
将$a^m=2$,$a^n=3$代入得:
原式$=2^3×3^2$
$=8×9$
$=72$
【答案】
(1) $\boxed{100000}$;(2) $\boxed{72}$
【知识点】
积的乘方、幂的乘方、同底数幂的乘法
【点评】
本题属于幂的运算的基础常考题,核心考查幂的运算性质的逆用能力,熟练掌握各运算公式的正、逆变形规则是解题的关键,计算时注意不要混淆不同运算的指数规则。
【难度系数】
0.8
(1) 观察算式发现两个幂的指数相同,可逆用积的乘方运算公式简化计算:先将两个底数相乘,再对乘积取相同指数的幂,避免分别计算高次幂再相乘的复杂运算。
(2) 所求代数式的指数是和的形式,先逆用同底数幂的乘法公式,将其拆分为两个幂相乘的形式;再观察拆分后的两个幂的指数是倍数形式,逆用幂的乘方公式,将其变形为已知的$a^m$、$a^n$的乘方形式,最后代入已知数值计算即可。
【解析】
(1) 原式$=(2×5)^5$
$=10^5$
$=100000$
(2) 先对$a^{3m+2n}$变形:
$a^{3m+2n}=a^{3m}· a^{2n}$
$=(a^m)^3· (a^n)^2$
将$a^m=2$,$a^n=3$代入得:
原式$=2^3×3^2$
$=8×9$
$=72$
【答案】
(1) $\boxed{100000}$;(2) $\boxed{72}$
【知识点】
积的乘方、幂的乘方、同底数幂的乘法
【点评】
本题属于幂的运算的基础常考题,核心考查幂的运算性质的逆用能力,熟练掌握各运算公式的正、逆变形规则是解题的关键,计算时注意不要混淆不同运算的指数规则。
【难度系数】
0.8
典例1
解 (1) $(10^7)^3 = 10^{7 × 3} = 10^{21}.$
(2) $(x^4)^3 = x^{4 × 3} = x^{12}.$
典例2
解 (1) $(2b)^5 = 2^5 · b^5 = 32b^5.$
(2) $(3x^3)^6 = 3^6 · (x^3)^6 = 3^6 · x^{18} = 729x^{18}.$
(3) $(-3x^3y^2)^3 = (-3)^3 · (x^3)^3 · (y^2)^3 = -27x^9y^6.$
规律方法 当指数相同的两个或几个幂相乘时,如果底数的积容易求出,那么先利用 $a^n b^n = (ab)^n$ 把底数相乘,再做乘方运算,从而使运算简便.
举一反三 (1) 若 $a^x = 3$,则 $a^{3x} =$
(2) 计算:$( \dfrac{2}{3} )^{2026} × (1.5)^{2026} =$
解 (1) $(10^7)^3 = 10^{7 × 3} = 10^{21}.$
(2) $(x^4)^3 = x^{4 × 3} = x^{12}.$
典例2
解 (1) $(2b)^5 = 2^5 · b^5 = 32b^5.$
(2) $(3x^3)^6 = 3^6 · (x^3)^6 = 3^6 · x^{18} = 729x^{18}.$
(3) $(-3x^3y^2)^3 = (-3)^3 · (x^3)^3 · (y^2)^3 = -27x^9y^6.$
规律方法 当指数相同的两个或几个幂相乘时,如果底数的积容易求出,那么先利用 $a^n b^n = (ab)^n$ 把底数相乘,再做乘方运算,从而使运算简便.
举一反三 (1) 若 $a^x = 3$,则 $a^{3x} =$
27
.(2) 计算:$( \dfrac{2}{3} )^{2026} × (1.5)^{2026} =$
1
.答案
3.【举一反三】(1)27 (2)1
解析
【分析】
第(1)题:已知$a^x$的值,求$a^{3x}$,观察指数$3x$可写成$3× x$,符合幂的乘方公式$a^{mn}=(a^m)^n$的逆用形式,因此可将$a^{3x}$转化为$(a^x)^3$,再代入已知值计算即可。
第(2)题:观察到两个幂的指数相同,且底数$\frac{2}{3}$和$1.5$(即$\frac{3}{2}$)互为倒数,乘积为1,符合积的乘方公式$a^n b^n=(ab)^n$的逆用形式,因此先将两个底数相乘,再进行乘方运算即可简化计算。
【解析】
(1) 根据幂的乘方的逆运算公式$a^{mn}=(a^m)^n$,可得:
$a^{3x}=(a^x)^3$
将$a^x=3$代入上式,得:
$(a^x)^3=3^3=27$
(2) 先将小数$1.5$化为分数$\frac{3}{2}$,根据积的乘方的逆运算公式$a^n b^n=(ab)^n$,可得:
$( \dfrac{2}{3} )^{2026} × (1.5)^{2026} = ( \dfrac{2}{3} )^{2026} × ( \dfrac{3}{2} )^{2026} = ( \dfrac{2}{3} × \dfrac{3}{2} )^{2026}$
计算底数乘积:$\dfrac{2}{3} × \dfrac{3}{2}=1$,因此原式$=1^{2026}=1$
【答案】
(1)27;(2)1
【知识点】
幂的乘方逆运算,积的乘方逆运算
【点评】
本题是幂的运算性质的基础应用类题目,解题核心是熟练掌握幂的运算公式的正用和逆用,做题时先观察式子的结构特点,遇到同指数的幂相乘优先考虑逆用积的乘方公式简化运算,遇到指数为乘积形式的幂可以考虑逆用幂的乘方公式代入求值。
【难度系数】
0.8
第(1)题:已知$a^x$的值,求$a^{3x}$,观察指数$3x$可写成$3× x$,符合幂的乘方公式$a^{mn}=(a^m)^n$的逆用形式,因此可将$a^{3x}$转化为$(a^x)^3$,再代入已知值计算即可。
第(2)题:观察到两个幂的指数相同,且底数$\frac{2}{3}$和$1.5$(即$\frac{3}{2}$)互为倒数,乘积为1,符合积的乘方公式$a^n b^n=(ab)^n$的逆用形式,因此先将两个底数相乘,再进行乘方运算即可简化计算。
【解析】
(1) 根据幂的乘方的逆运算公式$a^{mn}=(a^m)^n$,可得:
$a^{3x}=(a^x)^3$
将$a^x=3$代入上式,得:
$(a^x)^3=3^3=27$
(2) 先将小数$1.5$化为分数$\frac{3}{2}$,根据积的乘方的逆运算公式$a^n b^n=(ab)^n$,可得:
$( \dfrac{2}{3} )^{2026} × (1.5)^{2026} = ( \dfrac{2}{3} )^{2026} × ( \dfrac{3}{2} )^{2026} = ( \dfrac{2}{3} × \dfrac{3}{2} )^{2026}$
计算底数乘积:$\dfrac{2}{3} × \dfrac{3}{2}=1$,因此原式$=1^{2026}=1$
【答案】
(1)27;(2)1
【知识点】
幂的乘方逆运算,积的乘方逆运算
【点评】
本题是幂的运算性质的基础应用类题目,解题核心是熟练掌握幂的运算公式的正用和逆用,做题时先观察式子的结构特点,遇到同指数的幂相乘优先考虑逆用积的乘方公式简化运算,遇到指数为乘积形式的幂可以考虑逆用幂的乘方公式代入求值。
【难度系数】
0.8
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】
本题考查幂的乘方与积的乘方的运算,解题时先明确运算顺序:首先运用积的乘方法则,将积中的每个因式分别乘方,再对含有幂的因式运用幂的乘方法则计算即可,注意不要混淆指数的运算规则。
【解析】
根据积的乘方运算法则: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,可得:
$(ab^2)^3 = a^3 · (b^2)^3$
再根据幂的乘方运算法则:幂的乘方,底数不变,指数相乘,可得:
$(b^2)^3 = b^{2×3} = b^6$
因此原式计算结果为$a^3b^6$,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
积的乘方运算;幂的乘方运算
【点评】
本题是幂的运算的基础题型,核心是对积的乘方、幂的乘方运算法则的识记与应用,做题时注意区分幂的乘方和同底数幂乘法的指数运算规则,避免出错。
【难度系数】
0.9
本题考查幂的乘方与积的乘方的运算,解题时先明确运算顺序:首先运用积的乘方法则,将积中的每个因式分别乘方,再对含有幂的因式运用幂的乘方法则计算即可,注意不要混淆指数的运算规则。
【解析】
根据积的乘方运算法则: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,可得:
$(ab^2)^3 = a^3 · (b^2)^3$
再根据幂的乘方运算法则:幂的乘方,底数不变,指数相乘,可得:
$(b^2)^3 = b^{2×3} = b^6$
因此原式计算结果为$a^3b^6$,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
积的乘方运算;幂的乘方运算
【点评】
本题是幂的运算的基础题型,核心是对积的乘方、幂的乘方运算法则的识记与应用,做题时注意区分幂的乘方和同底数幂乘法的指数运算规则,避免出错。
【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】
解题思路分为两步:第一步先回忆正方体体积的计算公式,正方体体积等于棱长的三次方;第二步将题目给出的棱长代入体积公式,再利用幂的乘方运算规则计算结果即可,计算时要注意区分幂的乘方和同底数幂乘法的指数运算规则,避免出错。
【解析】
解:正方体的体积公式为 $V=a^3$($a$ 为正方体的棱长)。
已知正方体棱长 $a=(1-2b)^3$,代入公式可得:
$V=[(1-2b)^3]^3$
根据幂的乘方运算法则:$(a^m)^n=a^{mn}$($m$、$n$ 为正整数,底数$a$不为0),计算得:
$[(1-2b)^3]^3=(1-2b)^{3×3}=(1-2b)^9$
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,将几何体积公式和幂的运算规则结合考察,核心考点是幂的乘方的运算规律,只要牢记底数不变、指数相乘的规则就能顺利解题。
【难度系数】
0.8
解题思路分为两步:第一步先回忆正方体体积的计算公式,正方体体积等于棱长的三次方;第二步将题目给出的棱长代入体积公式,再利用幂的乘方运算规则计算结果即可,计算时要注意区分幂的乘方和同底数幂乘法的指数运算规则,避免出错。
【解析】
解:正方体的体积公式为 $V=a^3$($a$ 为正方体的棱长)。
已知正方体棱长 $a=(1-2b)^3$,代入公式可得:
$V=[(1-2b)^3]^3$
根据幂的乘方运算法则:$(a^m)^n=a^{mn}$($m$、$n$ 为正整数,底数$a$不为0),计算得:
$[(1-2b)^3]^3=(1-2b)^{3×3}=(1-2b)^9$
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,将几何体积公式和幂的运算规则结合考察,核心考点是幂的乘方的运算规律,只要牢记底数不变、指数相乘的规则就能顺利解题。
【难度系数】
0.8
3. 已知$m^2=2$,则$m^6=$
8
.答案
3.8
解析
【分析】
已知$m^2$的值,要求$m^6$,首先观察两个幂的指数关系:$6=2×3$,因此可以逆用幂的乘方运算法则,将$m^6$转化为以$m^2$为底数的幂的形式,再代入已知条件计算即可。
【解析】
根据幂的乘方运算法则:$(a^m)^n=a^{mn}$($m、n$均为正整数),逆用该法则可得:
$m^6=m^{2×3}=(m^2)^3$
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、幂的乘方的逆应用
【点评】
本题属于基础运算题,重点考查对幂的乘方运算法则的灵活运用,解题关键是能根据指数的关系将所求幂转化为已知幂的乘方形式,是对幂运算基础知识的常规考查。
【难度系数】
0.9
已知$m^2$的值,要求$m^6$,首先观察两个幂的指数关系:$6=2×3$,因此可以逆用幂的乘方运算法则,将$m^6$转化为以$m^2$为底数的幂的形式,再代入已知条件计算即可。
【解析】
根据幂的乘方运算法则:$(a^m)^n=a^{mn}$($m、n$均为正整数),逆用该法则可得:
$m^6=m^{2×3}=(m^2)^3$
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、幂的乘方的逆应用
【点评】
本题属于基础运算题,重点考查对幂的乘方运算法则的灵活运用,解题关键是能根据指数的关系将所求幂转化为已知幂的乘方形式,是对幂运算基础知识的常规考查。
【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】
这组题目考查幂的相关运算规则,解题思路如下:
1. 先明确核心运算规则:①幂的乘方:底数不变,指数相乘;②积的乘方:把积的每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘;③同底数幂相乘:底数不变,指数相加;另外同类项需要合并。
2. 第(1)题:先计算幂的乘方,再合并同类项即可;
3. 第(2)题:遵循从内到外的顺序先计算多层幂的乘方,再计算同底数幂的乘法;
4. 第(3)(4)题:先运用积的乘方规则拆分运算,重点注意系数和负号的乘方运算,再结合幂的乘方规则计算,避免漏算符号。
【解析】
(1) 先计算幂的乘方,再合并同类项:
原式$=a^6+a^{3×2}=a^6+a^6=2a^6$
(2) 从内到外计算幂的乘方,再计算同底数幂的乘法:
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) 拆分积的每个因式分别乘方,再化简:
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) 先算积的乘方,注意外层负号不参与乘方运算:
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】
幂的乘方运算、积的乘方运算、同底数幂的乘法
【点评】
本题属于幂运算的基础巩固题型,核心是准确区分不同幂运算的指数处理规则,运算时注意优先级:先算乘方,再算乘法,同时要格外注意负号的运算顺序和系数的乘方计算,避免因粗心混淆规则出错。
【难度系数】
0.8
这组题目考查幂的相关运算规则,解题思路如下:
1. 先明确核心运算规则:①幂的乘方:底数不变,指数相乘;②积的乘方:把积的每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘;③同底数幂相乘:底数不变,指数相加;另外同类项需要合并。
2. 第(1)题:先计算幂的乘方,再合并同类项即可;
3. 第(2)题:遵循从内到外的顺序先计算多层幂的乘方,再计算同底数幂的乘法;
4. 第(3)(4)题:先运用积的乘方规则拆分运算,重点注意系数和负号的乘方运算,再结合幂的乘方规则计算,避免漏算符号。
【解析】
(1) 先计算幂的乘方,再合并同类项:
原式$=a^6+a^{3×2}=a^6+a^6=2a^6$
(2) 从内到外计算幂的乘方,再计算同底数幂的乘法:
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) 拆分积的每个因式分别乘方,再化简:
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) 先算积的乘方,注意外层负号不参与乘方运算:
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】
幂的乘方运算、积的乘方运算、同底数幂的乘法
【点评】
本题属于幂运算的基础巩固题型,核心是准确区分不同幂运算的指数处理规则,运算时注意优先级:先算乘方,再算乘法,同时要格外注意负号的运算顺序和系数的乘方计算,避免因粗心混淆规则出错。
【难度系数】
0.8
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