5. $ (-x^{3})^{6} ÷ (-x^{2})^{4}= $
$x^{10}$
.答案
5. $x^{10}$
解析
【分析】
这道题是幂的混合运算题,解题思路是先利用幂的乘方法则计算出两个乘方项的结果,再运用同底数幂的除法法则进行计算。首先要明确幂的乘方法则:$(a^m)^n=a^{mn}$,同时注意负数的偶次幂为正数;之后同底数幂相除时,遵循底数不变、指数相减的规则,逐步计算就能得到结果。
【解析】
1. 计算幂的乘方:
根据幂的乘方法则$(a^m)^n=a^{mn}$,以及负数的偶次幂为正数:
$(-x^3)^6 = (-1)^6×(x^3)^6 = 1× x^{3×6}=x^{18}$
$(-x^2)^4 = (-1)^4×(x^2)^4 = 1× x^{2×4}=x^8$
2. 计算同底数幂的除法:
根据同底数幂的除法法则$a^m÷ a^n=a^{m-n}$($a≠0$,$m$、$n$为整数):
$x^{18}÷ x^8=x^{18-8}=x^{10}$
【答案】
$x^{10}$
【知识点】
幂的乘方、同底数幂的除法
【点评】
本题考查幂的运算法则的综合应用,关键是熟练掌握幂的乘方和同底数幂除法的运算规则,尤其要注意负数偶次幂的符号处理,避免因符号判断错误导致结果出错。
【难度系数】
0.7
这道题是幂的混合运算题,解题思路是先利用幂的乘方法则计算出两个乘方项的结果,再运用同底数幂的除法法则进行计算。首先要明确幂的乘方法则:$(a^m)^n=a^{mn}$,同时注意负数的偶次幂为正数;之后同底数幂相除时,遵循底数不变、指数相减的规则,逐步计算就能得到结果。
【解析】
1. 计算幂的乘方:
根据幂的乘方法则$(a^m)^n=a^{mn}$,以及负数的偶次幂为正数:
$(-x^3)^6 = (-1)^6×(x^3)^6 = 1× x^{3×6}=x^{18}$
$(-x^2)^4 = (-1)^4×(x^2)^4 = 1× x^{2×4}=x^8$
2. 计算同底数幂的除法:
根据同底数幂的除法法则$a^m÷ a^n=a^{m-n}$($a≠0$,$m$、$n$为整数):
$x^{18}÷ x^8=x^{18-8}=x^{10}$
【答案】
$x^{10}$
【知识点】
幂的乘方、同底数幂的除法
【点评】
本题考查幂的运算法则的综合应用,关键是熟练掌握幂的乘方和同底数幂除法的运算规则,尤其要注意负数偶次幂的符号处理,避免因符号判断错误导致结果出错。
【难度系数】
0.7
6. $ [(m - n)^{2} · (m - n)^{3}]^{2} ÷ (m - n)^{4}= $
$(m - n)^{6}$
.答案
6. $(m - n)^{6}$
解析
【分析】
这道题是幂的混合运算,解题思路是遵循运算顺序,先处理括号内的运算,再依次计算幂的乘方和同底数幂的除法。首先把$(m-n)$看作一个整体作为底数,回忆幂的相关运算法则:同底数幂相乘,底数不变指数相加;幂的乘方,底数不变指数相乘;同底数幂相除,底数不变指数相减,按照法则逐步计算即可。
【解析】
$\begin{aligned}&[(m - n)^{2} · (m - n)^{3}]^{2} ÷ (m - n)^{4}\\=&[(m - n)^{2+3}]^{2} ÷ (m - n)^{4}&\mathrm{(运用同底数幂乘法法则:底数不变,指数相加)}\\=&[(m - n)^{5}]^{2} ÷ (m - n)^{4}&\mathrm{(计算括号内指数和)}\\=&(m - n)^{5×2} ÷ (m - n)^{4}&\mathrm{(运用幂的乘方法则:底数不变,指数相乘)}\\=&(m - n)^{10} ÷ (m - n)^{4}&\mathrm{(计算幂的乘方的指数)}\\=&(m - n)^{10-4}&\mathrm{(运用同底数幂除法法则:底数不变,指数相减)}\\=&(m - n)^{6}&\mathrm{(计算指数差)}\end{aligned}$
【答案】
$(m - n)^{6}$
【知识点】
同底数幂的乘法、幂的乘方、同底数幂的除法
【点评】
本题考查幂的运算法则的综合运用,解题关键是将$(m-n)$视为一个整体,严格按照运算顺序和法则计算,熟练掌握幂的各项运算法则是解题基础。
【难度系数】
0.8
这道题是幂的混合运算,解题思路是遵循运算顺序,先处理括号内的运算,再依次计算幂的乘方和同底数幂的除法。首先把$(m-n)$看作一个整体作为底数,回忆幂的相关运算法则:同底数幂相乘,底数不变指数相加;幂的乘方,底数不变指数相乘;同底数幂相除,底数不变指数相减,按照法则逐步计算即可。
【解析】
$\begin{aligned}&[(m - n)^{2} · (m - n)^{3}]^{2} ÷ (m - n)^{4}\\=&[(m - n)^{2+3}]^{2} ÷ (m - n)^{4}&\mathrm{(运用同底数幂乘法法则:底数不变,指数相加)}\\=&[(m - n)^{5}]^{2} ÷ (m - n)^{4}&\mathrm{(计算括号内指数和)}\\=&(m - n)^{5×2} ÷ (m - n)^{4}&\mathrm{(运用幂的乘方法则:底数不变,指数相乘)}\\=&(m - n)^{10} ÷ (m - n)^{4}&\mathrm{(计算幂的乘方的指数)}\\=&(m - n)^{10-4}&\mathrm{(运用同底数幂除法法则:底数不变,指数相减)}\\=&(m - n)^{6}&\mathrm{(计算指数差)}\end{aligned}$
【答案】
$(m - n)^{6}$
【知识点】
同底数幂的乘法、幂的乘方、同底数幂的除法
【点评】
本题考查幂的运算法则的综合运用,解题关键是将$(m-n)$视为一个整体,严格按照运算顺序和法则计算,熟练掌握幂的各项运算法则是解题基础。
【难度系数】
0.8
7. 若 $ 5x - 3y - 2 = 0 $,则 $ 10^{5x} ÷ 10^{3y}= $
$100$
.答案
7. $100$
解析
【分析】
首先,我们需要利用同底数幂的除法法则将所求式子化简,把指数转化为已知条件中出现的形式。观察到已知等式是关于$5x-3y$的,所以先通过已知等式求出$5x-3y$的值,再代入化简后的式子计算结果。具体思路为:第一步,根据同底数幂除法法则化简原式;第二步,从已知方程中解出$5x-3y$的值;第三步,将得到的指数值代入化简后的式子计算最终结果。
【解析】
1. 根据同底数幂的除法法则:$a^m ÷ a^n = a^{m-n}$($a≠0$,$m$、$n$为整数),对所求式子化简:
$10^{5x} ÷ 10^{3y} = 10^{5x - 3y}$
2. 由已知条件$5x - 3y - 2 = 0$,移项可得:
$5x - 3y = 2$
3. 将$5x - 3y = 2$代入化简后的式子:
$10^{5x - 3y} = 10^2 = 100$
【答案】
$100$
【知识点】
同底数幂的除法,代数式求值
【点评】
本题主要考查同底数幂除法法则的应用以及代数式的求值,关键是通过已知条件求出指数部分的值,再利用幂的运算计算结果,整体代入思想在本题中起到了关键作用,属于基础题型。
【难度系数】
0.8
首先,我们需要利用同底数幂的除法法则将所求式子化简,把指数转化为已知条件中出现的形式。观察到已知等式是关于$5x-3y$的,所以先通过已知等式求出$5x-3y$的值,再代入化简后的式子计算结果。具体思路为:第一步,根据同底数幂除法法则化简原式;第二步,从已知方程中解出$5x-3y$的值;第三步,将得到的指数值代入化简后的式子计算最终结果。
【解析】
1. 根据同底数幂的除法法则:$a^m ÷ a^n = a^{m-n}$($a≠0$,$m$、$n$为整数),对所求式子化简:
$10^{5x} ÷ 10^{3y} = 10^{5x - 3y}$
2. 由已知条件$5x - 3y - 2 = 0$,移项可得:
$5x - 3y = 2$
3. 将$5x - 3y = 2$代入化简后的式子:
$10^{5x - 3y} = 10^2 = 100$
【答案】
$100$
【知识点】
同底数幂的除法,代数式求值
【点评】
本题主要考查同底数幂除法法则的应用以及代数式的求值,关键是通过已知条件求出指数部分的值,再利用幂的运算计算结果,整体代入思想在本题中起到了关键作用,属于基础题型。
【难度系数】
0.8
8. 若 $ a^{m}=3 $,$ a^{n}=9 $,则 $ a^{3m - 2n}= $
$\frac{1}{3}$
.答案
8. $\frac{1}{3}$
解析
【分析】
要解决这个问题,我们需要利用幂的运算法则将所求式子转化为已知条件的形式。首先回忆幂的相关法则:同底数幂的除法法则是$a^{x-y}=a^x÷ a^y$,幂的乘方法则是$(a^x)^y=a^{xy}$。观察所求的$a^{3m - 2n}$,可以先将其拆分为$a^{3m}÷ a^{2n}$,再通过幂的乘方把$a^{3m}$转化为$(a^m)^3$,$a^{2n}$转化为$(a^n)^2$,这样就能代入已知的$a^m=3$和$a^n=9$进行计算了。
【解析】
根据幂的运算法则:
1. 利用同底数幂的除法法则变形:$a^{3m - 2n}=a^{3m}÷ a^{2n}$
2. 利用幂的乘方法则进一步转化:$a^{3m}=(a^m)^3$,$a^{2n}=(a^n)^2$
3. 代入已知条件$a^m=3$,$a^n=9$计算:
$\begin{aligned}a^{3m - 2n}&=(a^m)^3÷(a^n)^2\\&=3^3÷9^2\\&=27÷81\\&=\frac{1}{3}\end{aligned}$
【答案】
$\frac{1}{3}$
【知识点】
幂的乘方、同底数幂的除法
【点评】
本题主要考查幂的运算法则的逆用,解题关键是熟练掌握幂的乘方和同底数幂除法的公式,通过合理变形将所求式子转化为已知条件的形式,代入计算即可,属于基础运算题,有助于巩固幂运算的基础知识。
【难度系数】
0.8
要解决这个问题,我们需要利用幂的运算法则将所求式子转化为已知条件的形式。首先回忆幂的相关法则:同底数幂的除法法则是$a^{x-y}=a^x÷ a^y$,幂的乘方法则是$(a^x)^y=a^{xy}$。观察所求的$a^{3m - 2n}$,可以先将其拆分为$a^{3m}÷ a^{2n}$,再通过幂的乘方把$a^{3m}$转化为$(a^m)^3$,$a^{2n}$转化为$(a^n)^2$,这样就能代入已知的$a^m=3$和$a^n=9$进行计算了。
【解析】
根据幂的运算法则:
1. 利用同底数幂的除法法则变形:$a^{3m - 2n}=a^{3m}÷ a^{2n}$
2. 利用幂的乘方法则进一步转化:$a^{3m}=(a^m)^3$,$a^{2n}=(a^n)^2$
3. 代入已知条件$a^m=3$,$a^n=9$计算:
$\begin{aligned}a^{3m - 2n}&=(a^m)^3÷(a^n)^2\\&=3^3÷9^2\\&=27÷81\\&=\frac{1}{3}\end{aligned}$
【答案】
$\frac{1}{3}$
【知识点】
幂的乘方、同底数幂的除法
【点评】
本题主要考查幂的运算法则的逆用,解题关键是熟练掌握幂的乘方和同底数幂除法的公式,通过合理变形将所求式子转化为已知条件的形式,代入计算即可,属于基础运算题,有助于巩固幂运算的基础知识。
【难度系数】
0.8
9. 若 $ 9^{m + 3} × 27^{m + 1} ÷ 3^{4m + 7}=81 $,则 $ m = $
$2$
.答案
9. $2$
解析
【分析】
这道题是关于幂的运算的方程题,解题关键是将所有底数统一为3,因为9、27、81都是3的整数次幂。首先回忆幂的运算法则:幂的乘方,底数不变,指数相乘;同底数幂相乘,底数不变,指数相加;同底数幂相除,底数不变,指数相减。先把等式两边的数都转化为以3为底数的幂,然后根据等式两边底数相同则指数相等的性质,列出关于m的方程,最后解方程求出m的值。
【解析】
1. 统一底数:
将等式中的各数转化为以3为底数的幂:
$9=3^2$,$27=3^3$,$81=3^4$,代入原式得:
$(3^2)^{m+3} × (3^3)^{m+1} ÷ 3^{4m+7}=3^4$
2. 幂的乘方化简:
根据幂的乘方法则$(a^m)^n=a^{mn}$,化简左边的幂:
$3^{2(m+3)} × 3^{3(m+1)} ÷ 3^{4m+7}=3^4$
展开指数得:
$3^{2m+6} × 3^{3m+3} ÷ 3^{4m+7}=3^4$
3. 同底数幂的乘除运算:
根据同底数幂的乘除法则,同底数幂相乘指数相加,相除指数相减:
$3^{(2m+6)+(3m+3)-(4m+7)}=3^4$
合并同类项化简指数:
$3^{(2m+3m-4m)+(6+3-7)}=3^4$
$3^{m+2}=3^4$
4. 建立方程求解:
因为等式两边底数都是3(3≠1),所以指数相等:
$m+2=4$
解得:$m=2$
【答案】
$2$
【知识点】
幂的乘方运算,同底数幂的乘除运算,指数相等原理
【点评】
本题主要考查幂的相关运算法则的综合应用,解题核心是通过统一底数将复杂幂运算转化为指数运算,再利用指数相等建立方程求解。题目注重基础运算能力考查,计算时需注意指数加减的准确性,避免符号错误。
【难度系数】
0.7
这道题是关于幂的运算的方程题,解题关键是将所有底数统一为3,因为9、27、81都是3的整数次幂。首先回忆幂的运算法则:幂的乘方,底数不变,指数相乘;同底数幂相乘,底数不变,指数相加;同底数幂相除,底数不变,指数相减。先把等式两边的数都转化为以3为底数的幂,然后根据等式两边底数相同则指数相等的性质,列出关于m的方程,最后解方程求出m的值。
【解析】
1. 统一底数:
将等式中的各数转化为以3为底数的幂:
$9=3^2$,$27=3^3$,$81=3^4$,代入原式得:
$(3^2)^{m+3} × (3^3)^{m+1} ÷ 3^{4m+7}=3^4$
2. 幂的乘方化简:
根据幂的乘方法则$(a^m)^n=a^{mn}$,化简左边的幂:
$3^{2(m+3)} × 3^{3(m+1)} ÷ 3^{4m+7}=3^4$
展开指数得:
$3^{2m+6} × 3^{3m+3} ÷ 3^{4m+7}=3^4$
3. 同底数幂的乘除运算:
根据同底数幂的乘除法则,同底数幂相乘指数相加,相除指数相减:
$3^{(2m+6)+(3m+3)-(4m+7)}=3^4$
合并同类项化简指数:
$3^{(2m+3m-4m)+(6+3-7)}=3^4$
$3^{m+2}=3^4$
4. 建立方程求解:
因为等式两边底数都是3(3≠1),所以指数相等:
$m+2=4$
解得:$m=2$
【答案】
$2$
【知识点】
幂的乘方运算,同底数幂的乘除运算,指数相等原理
【点评】
本题主要考查幂的相关运算法则的综合应用,解题核心是通过统一底数将复杂幂运算转化为指数运算,再利用指数相等建立方程求解。题目注重基础运算能力考查,计算时需注意指数加减的准确性,避免符号错误。
【难度系数】
0.7
10. 计算:
(1) $ (x - y)^{10} ÷ (y - x)^{5} ÷ (x - y) $;
(2) $ (a^{m})^{n} · (-a^{3m})^{2n} ÷ (a^{mn})^{5} $;
(3) $ 2^{-1} - (-\frac{2}{3})^{-2} + (\frac{3}{2})^{0} $.
(1) $ (x - y)^{10} ÷ (y - x)^{5} ÷ (x - y) $;
(2) $ (a^{m})^{n} · (-a^{3m})^{2n} ÷ (a^{mn})^{5} $;
(3) $ 2^{-1} - (-\frac{2}{3})^{-2} + (\frac{3}{2})^{0} $.
答案
10. (1) $-(x - y)^{4}$ (2) $a^{2mn}$ (3) $-\frac{3}{4}$
解析
【分析】
本题包含三个小题,分别考查同底数幂的乘除运算、幂的乘方与积的乘方运算以及零指数幂和负整数指数幂的运算,解题思路如下:
(1) 首先观察到底数$x-y$与$y-x$互为相反数,利用相反数的性质将底数统一为$x-y$,再根据同底数幂的除法法则:底数不变,指数相减,逐步计算即可;
(2) 先根据幂的乘方法则$(a^b)^c=a^{bc}$和积的乘方法则$(ab)^n=a^nb^n$分别化简各项,再利用同底数幂的乘除法法则,底数不变,指数相加或相减进行计算;
(3) 依据负整数指数幂法则$a^{-p}=\frac{1}{a^p}(a≠0)$和零指数幂法则$a^0=1(a≠0)$分别计算每一项,最后进行有理数的加减运算。
【解析】
(1) 原式$=(x-y)^{10}÷[-(x-y)^5]÷(x-y)$
$=-(x-y)^{10-5}÷(x-y)$
$=-(x-y)^5÷(x-y)$
$=-(x-y)^{5-1}$
$=-(x-y)^4$
(2) 原式$=a^{mn}·(-1)^{2n}·a^{3m·2n}÷a^{5mn}$
因为$2n$为偶数,所以$(-1)^{2n}=1$,则:
$=a^{mn}·a^{6mn}÷a^{5mn}$
$=a^{mn+6mn}÷a^{5mn}$
$=a^{7mn}÷a^{5mn}$
$=a^{7mn-5mn}$
$=a^{2mn}$
(3) 原式$=\frac{1}{2}-\frac{1}{(-\frac{2}{3})^2}+1$
$=\frac{1}{2}-\frac{1}{\frac{4}{9}}+1$
$=\frac{1}{2}-\frac{9}{4}+1$
$=\frac{2}{4}-\frac{9}{4}+\frac{4}{4}$
$=\frac{2-9+4}{4}$
$=-\frac{3}{4}$
【答案】
(1) $-(x - y)^{4}$;(2) $a^{2mn}$;(3) $-\frac{3}{4}$
【知识点】
1. 同底数幂的乘除法
2. 幂的乘方与积的乘方
3. 零指数幂与负整数指数幂
【点评】
本题综合考查了整式的幂运算和实数的指数运算,需要熟练掌握各类幂运算的法则,注意底数互为相反数时的转化技巧,以及负整数指数幂和零指数幂的运算条件,计算过程中要细心,避免符号和指数计算错误。
【难度系数】
0.6
本题包含三个小题,分别考查同底数幂的乘除运算、幂的乘方与积的乘方运算以及零指数幂和负整数指数幂的运算,解题思路如下:
(1) 首先观察到底数$x-y$与$y-x$互为相反数,利用相反数的性质将底数统一为$x-y$,再根据同底数幂的除法法则:底数不变,指数相减,逐步计算即可;
(2) 先根据幂的乘方法则$(a^b)^c=a^{bc}$和积的乘方法则$(ab)^n=a^nb^n$分别化简各项,再利用同底数幂的乘除法法则,底数不变,指数相加或相减进行计算;
(3) 依据负整数指数幂法则$a^{-p}=\frac{1}{a^p}(a≠0)$和零指数幂法则$a^0=1(a≠0)$分别计算每一项,最后进行有理数的加减运算。
【解析】
(1) 原式$=(x-y)^{10}÷[-(x-y)^5]÷(x-y)$
$=-(x-y)^{10-5}÷(x-y)$
$=-(x-y)^5÷(x-y)$
$=-(x-y)^{5-1}$
$=-(x-y)^4$
(2) 原式$=a^{mn}·(-1)^{2n}·a^{3m·2n}÷a^{5mn}$
因为$2n$为偶数,所以$(-1)^{2n}=1$,则:
$=a^{mn}·a^{6mn}÷a^{5mn}$
$=a^{mn+6mn}÷a^{5mn}$
$=a^{7mn}÷a^{5mn}$
$=a^{7mn-5mn}$
$=a^{2mn}$
(3) 原式$=\frac{1}{2}-\frac{1}{(-\frac{2}{3})^2}+1$
$=\frac{1}{2}-\frac{1}{\frac{4}{9}}+1$
$=\frac{1}{2}-\frac{9}{4}+1$
$=\frac{2}{4}-\frac{9}{4}+\frac{4}{4}$
$=\frac{2-9+4}{4}$
$=-\frac{3}{4}$
【答案】
(1) $-(x - y)^{4}$;(2) $a^{2mn}$;(3) $-\frac{3}{4}$
【知识点】
1. 同底数幂的乘除法
2. 幂的乘方与积的乘方
3. 零指数幂与负整数指数幂
【点评】
本题综合考查了整式的幂运算和实数的指数运算,需要熟练掌握各类幂运算的法则,注意底数互为相反数时的转化技巧,以及负整数指数幂和零指数幂的运算条件,计算过程中要细心,避免符号和指数计算错误。
【难度系数】
0.6
11. 已知 $ 3^{2m}=5 $,$ 3^{n}=10 $.
求:(1) $ 9^{m - n} $;
(2) $ 9^{2m - n} $.
求:(1) $ 9^{m - n} $;
(2) $ 9^{2m - n} $.
答案
11. (1) $\frac{1}{20}$ (2) $\frac{1}{4}$
解析
【分析】
首先观察目标式是9的幂,而9=3²,因此可以先将9转化为3的平方,利用幂的乘方法则将目标式转化为以3为底数的幂的形式;再根据同底数幂的除法法则,将指数相减的形式转化为幂的除法,进而拆分为与已知条件$3^{2m}=5$、$3^{n}=10$相关的式子,最后代入数值计算即可。具体来说:
1. 对于$9^{m - n}$,先转化为$(3^2)^{m-n}$,再变形为$3^{2m-2n}$,拆分为$\frac{3^{2m}}{3^{2n}}$,其中$3^{2n}=(3^n)^2$,代入已知值计算;
2. 对于$9^{2m - n}$,同理转化为$(3^2)^{2m-n}$,变形为$3^{4m-2n}$,拆分为$\frac{(3^{2m})^2}{(3^n)^2}$,再代入已知值计算。
【解析】
(1) 计算$9^{m - n}$:
因为$9=3^2$,根据幂的乘方法则$(a^m)^n=a^{mn}$,可得:
$9^{m - n}=(3^2)^{m - n}=3^{2(m - n)}=3^{2m - 2n}$
根据同底数幂的除法法则$a^{m-n}=\frac{a^m}{a^n}$,可得:
$3^{2m - 2n}=\frac{3^{2m}}{3^{2n}}$
又因为$3^{2n}=(3^n)^2$(幂的乘方法则逆用),将$3^{2m}=5$,$3^n=10$代入:
原式$=\frac{5}{10^2}=\frac{5}{100}=\frac{1}{20}$
(2) 计算$9^{2m - n}$:
同理,$9^{2m - n}=(3^2)^{2m - n}=3^{2(2m - n)}=3^{4m - 2n}$
根据同底数幂的除法法则,可得:
$3^{4m - 2n}=\frac{3^{4m}}{3^{2n}}=\frac{(3^{2m})^2}{(3^n)^2}$(幂的乘方法则逆用)
将$3^{2m}=5$,$3^n=10$代入:
原式$=\frac{5^2}{10^2}=\frac{25}{100}=\frac{1}{4}$
【答案】
(1) $\frac{1}{20}$;(2) $\frac{1}{4}$
【知识点】
幂的乘方运算,同底数幂的除法运算
【点评】
本题主要考查幂的运算法则的综合应用,解题关键是将底数为9的幂转化为底数为3的幂,从而建立与已知条件的联系,需要学生熟练掌握幂的乘方、同底数幂除法的法则及其逆用,提升幂运算的变形能力。
【难度系数】
0.6
首先观察目标式是9的幂,而9=3²,因此可以先将9转化为3的平方,利用幂的乘方法则将目标式转化为以3为底数的幂的形式;再根据同底数幂的除法法则,将指数相减的形式转化为幂的除法,进而拆分为与已知条件$3^{2m}=5$、$3^{n}=10$相关的式子,最后代入数值计算即可。具体来说:
1. 对于$9^{m - n}$,先转化为$(3^2)^{m-n}$,再变形为$3^{2m-2n}$,拆分为$\frac{3^{2m}}{3^{2n}}$,其中$3^{2n}=(3^n)^2$,代入已知值计算;
2. 对于$9^{2m - n}$,同理转化为$(3^2)^{2m-n}$,变形为$3^{4m-2n}$,拆分为$\frac{(3^{2m})^2}{(3^n)^2}$,再代入已知值计算。
【解析】
(1) 计算$9^{m - n}$:
因为$9=3^2$,根据幂的乘方法则$(a^m)^n=a^{mn}$,可得:
$9^{m - n}=(3^2)^{m - n}=3^{2(m - n)}=3^{2m - 2n}$
根据同底数幂的除法法则$a^{m-n}=\frac{a^m}{a^n}$,可得:
$3^{2m - 2n}=\frac{3^{2m}}{3^{2n}}$
又因为$3^{2n}=(3^n)^2$(幂的乘方法则逆用),将$3^{2m}=5$,$3^n=10$代入:
原式$=\frac{5}{10^2}=\frac{5}{100}=\frac{1}{20}$
(2) 计算$9^{2m - n}$:
同理,$9^{2m - n}=(3^2)^{2m - n}=3^{2(2m - n)}=3^{4m - 2n}$
根据同底数幂的除法法则,可得:
$3^{4m - 2n}=\frac{3^{4m}}{3^{2n}}=\frac{(3^{2m})^2}{(3^n)^2}$(幂的乘方法则逆用)
将$3^{2m}=5$,$3^n=10$代入:
原式$=\frac{5^2}{10^2}=\frac{25}{100}=\frac{1}{4}$
【答案】
(1) $\frac{1}{20}$;(2) $\frac{1}{4}$
【知识点】
幂的乘方运算,同底数幂的除法运算
【点评】
本题主要考查幂的运算法则的综合应用,解题关键是将底数为9的幂转化为底数为3的幂,从而建立与已知条件的联系,需要学生熟练掌握幂的乘方、同底数幂除法的法则及其逆用,提升幂运算的变形能力。
【难度系数】
0.6
1. 已知 $ 10^{a}=200 $,$ 10^{b}=\frac{1}{5} $,根据现有知识,不用求出 $ a $ 和 $ b $ 的值,就能求出 $ 2^{a} ÷ 2^{b} $ 的值,你知道是怎么计算的吗?
答案
1. 解:因为$10^{a} = 200$,$10^{b} = \frac{1}{5}$,
所以$10^{a} ÷ 10^{b} = 10^{a - b}$
$=200 ÷ \frac{1}{5}$
$=1000$
$=10^{3}$
所以$a - b = 3$
所以$2^{a} ÷ 2^{b} = 2^{a - b} = 2^{3} = 8$
所以$10^{a} ÷ 10^{b} = 10^{a - b}$
$=200 ÷ \frac{1}{5}$
$=1000$
$=10^{3}$
所以$a - b = 3$
所以$2^{a} ÷ 2^{b} = 2^{a - b} = 2^{3} = 8$
解析
【分析】
要计算$2^{a} ÷ 2^{b}$,根据同底数幂的除法法则,它可转化为$2^{a-b}$,因此关键是求出$a-b$的值。已知$10^{a}$和$10^{b}$的具体值,我们可以利用同底数幂的除法法则计算$10^{a}÷10^{b}$,得到$10^{a-b}$的结果,再根据“底数不为1和0的同底数幂相等时,指数相等”的性质,就能求出$a-b$,最后将其代入$2^{a-b}$即可得到答案。
【解析】
解:因为$10^{a}=200$,$10^{b}=\frac{1}{5}$,
所以$10^{a} ÷ 10^{b} = 10^{a - b}$
$=200 ÷ \frac{1}{5}$
$=200×5=1000$
$=10^{3}$
所以$a - b = 3$
因此$2^{a} ÷ 2^{b} = 2^{a - b} = 2^{3} = 8$
【答案】
8
【知识点】
同底数幂的除法;指数的性质
【点评】
本题主要考查同底数幂除法法则的灵活运用,通过观察已知条件与所求式子的联系,将问题转化为求$a-b$的值,体现了整体代入的数学思想,有助于提升学生的逻辑推理和转化能力。
【难度系数】
0.6
要计算$2^{a} ÷ 2^{b}$,根据同底数幂的除法法则,它可转化为$2^{a-b}$,因此关键是求出$a-b$的值。已知$10^{a}$和$10^{b}$的具体值,我们可以利用同底数幂的除法法则计算$10^{a}÷10^{b}$,得到$10^{a-b}$的结果,再根据“底数不为1和0的同底数幂相等时,指数相等”的性质,就能求出$a-b$,最后将其代入$2^{a-b}$即可得到答案。
【解析】
解:因为$10^{a}=200$,$10^{b}=\frac{1}{5}$,
所以$10^{a} ÷ 10^{b} = 10^{a - b}$
$=200 ÷ \frac{1}{5}$
$=200×5=1000$
$=10^{3}$
所以$a - b = 3$
因此$2^{a} ÷ 2^{b} = 2^{a - b} = 2^{3} = 8$
【答案】
8
【知识点】
同底数幂的除法;指数的性质
【点评】
本题主要考查同底数幂除法法则的灵活运用,通过观察已知条件与所求式子的联系,将问题转化为求$a-b$的值,体现了整体代入的数学思想,有助于提升学生的逻辑推理和转化能力。
【难度系数】
0.6
2. 课堂上老师出了一道题,已知 $ (2x - 3)^{x + 3}-1 = 0 $,求 $ x $ 的值,小明同学的解答如下:
因为 $ (2x - 3)^{x + 3}-1 = 0 $,
所以 $ (2x - 3)^{x + 3}=1 $.
因为 $ (2x - 3)^{0}=1 $,
所以 $ x + 3 = 0 $,
所以 $ x = -3 $.
请问小明的解答过程正确吗?如果不正确,请求出正确的 $ x $ 的值.
因为 $ (2x - 3)^{x + 3}-1 = 0 $,
所以 $ (2x - 3)^{x + 3}=1 $.
因为 $ (2x - 3)^{0}=1 $,
所以 $ x + 3 = 0 $,
所以 $ x = -3 $.
请问小明的解答过程正确吗?如果不正确,请求出正确的 $ x $ 的值.
答案
2. 解:不正确,正确解答如下:
因为$(2x - 3)^{x + 3} - 1 = 0$
所以$(2x - 3)^{x + 3} = 1$
所以$x + 3 = 0$且$2x - 3 ≠ 0$或$2x - 3 = 1$
或$2x - 3 = -1$且$x + 3$为偶数,
解得$x = -3$或$x = 2$或$x = 1$。
因为$(2x - 3)^{x + 3} - 1 = 0$
所以$(2x - 3)^{x + 3} = 1$
所以$x + 3 = 0$且$2x - 3 ≠ 0$或$2x - 3 = 1$
或$2x - 3 = -1$且$x + 3$为偶数,
解得$x = -3$或$x = 2$或$x = 1$。
解析
【分析】
小明的解答不正确,因为他只考虑了“任何非零数的0次幂等于1”这一种情况,忽略了另外两种能使幂的结果为1的情况:①底数为1时,无论指数是多少,幂的结果都是1;②底数为-1时,指数为偶数时幂的结果为1。所以解题时需要分这三种情况进行分类讨论,逐一求解并验证,才能得到所有符合条件的x值。
【解析】
解:小明的解答过程不正确,正确解答如下:
因为$(2x - 3)^{x + 3} - 1 = 0$,
所以$(2x - 3)^{x + 3} = 1$。
分三种情况讨论:
1. 当指数为0且底数不为0时:
$\begin{cases}x + 3 = 0 \\2x - 3 ≠ 0\end{cases}$
解得$x = -3$,且$2×(-3)-3=-9≠0$,符合条件;
2. 当底数为1时:
$2x - 3 = 1$
解得$x = 2$,此时指数$x+3=5$,$1^5=1$,符合条件;
3. 当底数为-1且指数为偶数时:
$\begin{cases}2x - 3 = -1 \\x + 3 \mathrm{ 为偶数}\end{cases}$
由$2x - 3 = -1$解得$x = 1$,此时指数$x+3=4$,是偶数,$(-1)^4=1$,符合条件。
综上,$x$的值为$-3$或$2$或$1$。
【答案】
$x=-3$或$x=2$或$x=1$
【知识点】
零指数幂的性质、有理数的乘方运算、分类讨论思想
【点评】
小明的错误在于思考不全面,仅考虑了零指数幂的情况,遗漏了底数为1和底数为-1且指数为偶数这两种情况。解决此类幂等于1的问题时,需分类讨论所有可能的情况,确保不遗漏解,同时要注意每种情况的限制条件(如零指数幂的底数不能为0)。
【难度系数】
0.4
小明的解答不正确,因为他只考虑了“任何非零数的0次幂等于1”这一种情况,忽略了另外两种能使幂的结果为1的情况:①底数为1时,无论指数是多少,幂的结果都是1;②底数为-1时,指数为偶数时幂的结果为1。所以解题时需要分这三种情况进行分类讨论,逐一求解并验证,才能得到所有符合条件的x值。
【解析】
解:小明的解答过程不正确,正确解答如下:
因为$(2x - 3)^{x + 3} - 1 = 0$,
所以$(2x - 3)^{x + 3} = 1$。
分三种情况讨论:
1. 当指数为0且底数不为0时:
$\begin{cases}x + 3 = 0 \\2x - 3 ≠ 0\end{cases}$
解得$x = -3$,且$2×(-3)-3=-9≠0$,符合条件;
2. 当底数为1时:
$2x - 3 = 1$
解得$x = 2$,此时指数$x+3=5$,$1^5=1$,符合条件;
3. 当底数为-1且指数为偶数时:
$\begin{cases}2x - 3 = -1 \\x + 3 \mathrm{ 为偶数}\end{cases}$
由$2x - 3 = -1$解得$x = 1$,此时指数$x+3=4$,是偶数,$(-1)^4=1$,符合条件。
综上,$x$的值为$-3$或$2$或$1$。
【答案】
$x=-3$或$x=2$或$x=1$
【知识点】
零指数幂的性质、有理数的乘方运算、分类讨论思想
【点评】
小明的错误在于思考不全面,仅考虑了零指数幂的情况,遗漏了底数为1和底数为-1且指数为偶数这两种情况。解决此类幂等于1的问题时,需分类讨论所有可能的情况,确保不遗漏解,同时要注意每种情况的限制条件(如零指数幂的底数不能为0)。
【难度系数】
0.4
登录